JPS6224216B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 開示技術は腐蝕性流体中に配管する場合の外側
が耐蝕性の複重管の製造技術の分野に属する。

＜要旨の概要＞ 而して、この発明は耐蝕性外管に対し管本体の
内管を相対重層させ、その前後いづれかで該外管
を加熱増径させ、次いで、該外管を液圧印加等に
より縮管させて内管に密着嵌合させた二重管等の
複重管の製造方法に関する発明であり、特に、内
外管の相対重層に先だつて、或は、重層後、外管
を加熱増径し、液圧等の外力印加を介して塑性変
形させ、内管と一体化して縮管させ、所定径にて
縮管力を解放し、冷却作用により縮管し、内管に
対して充分な嵌合度を有するようにした密着構造
の複重管の製造方法に係る発明である。

＜従来技術＞ 例えば、海中に敷設する油送配管や地熱発電プ
ラント配管等においては配管が腐蝕性流体の環境
に設けられる態様が多く、したがつて、経時的に
管体して腐蝕が生じ、しかも、当該環境下では保
守点検整備がし難い場合が通常であり、そのた
め、腐蝕性環境から配管を保護すべく管本体の内
管、或は、二重管に対し耐蝕性の外管を外張管と
して設ける設計が用いられる。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 而して、外管は管本体に対する耐蝕プロテクタ
としての機能をその本質とするため、原則的には
必ずしも管本体の内管に密着嵌合させる必要はな
い。

したがつて、在来の内管に対する保護管の機能
を有する外管を外装するタイプの配管では内外管
間にギヤツプが存在するようになり、現場での据
え付けに際し突合せ溶接、フランジ接合等の連結
の場合、極めて作業性が悪い難点があり、又、溶
接欠陥が生ずる欠点があり、結果的に継手部から
腐蝕が侵入するような不具合があつた。

これに対し出願人の先願発明である特開昭55−
117514号公報発明においては外管に対し内管を相
対重層させ、相対重層の前後いづれかにて外管を
加熱膨脹させて内管内に圧力を印加し、内管を拡
管させ、塑性変形させることによる緊結二重管の
製造方法を開発したが、一般に付設する配管にお
いては周囲との取り合いや連結する対象のタン
ク、装置等に対する取り合いの関係上、外管の径
が極めて重要であり、したがつて、上述先願発明
によれば、緊結二重管を製造することは可能であ
るものの、その手段として内管側から液圧等を印
加して拡管するために、外管の径、即ち、最終的
に得られた二重管の外形の設計通りの製造が著る
しく難しく、設計的に自由度が少いという不都合
さがある。

又、配管に応じて現場条件等から大径の管から
小径の管まで各種のものが必要とされ、しかも、
上述の緊結二重管が必要とされるが、小径管にお
いては内管内に拡管力を印加することが装置や手
段として極めて難しいという難点があつた。

＜発明の目的＞ この発明の目的は上述従来技術に基づく腐蝕性
環境下の配管に対する外管を装着する複重管の問
題点を解決すべき技術的課題とし、内外管の緊結
を画れるようにしながらも、その製造工程におい
て、管外の自由空間を広く利用して拡管に代えて
縮管手段を自由に与えることが出来るようにし、
又、配管に際しての管の外径が確実に設計通りに
行えるようにして各種産業における配管技術利用
分野に益する優れた複重管製造方法を提供せんと
するものである。

＜問題点を解決するための手段・作用＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの発明の構成は前述問題点を解決するため
に、二重管等の緊結複重管を製造するに際し内外
管の相対重層の前後いずれかにて外管を加熱増径
させ、或は、それと共に内管も冷却縮径させてお
き、相対重層後外管に縮管力を印加して塑性変形
させ、所定の縮径後に縮管力を解放して増径し、
外管を冷却させ、或は、冷却と共に内管を昇温さ
せて両管に嵌合度を有させ、密着自緊させた複重
管を得ることが出来るようにした技術的手段を講
じたものである。

＜実施例＞ 次に、この発明の実施例を図面に従つて説明す
れば以下の通りである。

第１，２，３図に示す実施例において、１は二
重管製造装置で、この発明の複重管の二重管の製
造方法に直接使用するものであり、ベース２に設
けたスタンド３には周方向等角度に水圧シリンダ
４，４……を設けたコツタプラグ５が固設され、
又、該スタンド３に設定距離離隔して油圧シリン
ダ６が固設され、移動スタンド７を押進離退自在
にしており、該移動スタンド７には他のコツタプ
ラグ８が同じく水圧シリンダ９，９……を周方向
等角度に配設してコツタプラグ５に同心状に設け
られている。

而して、スタンド３，７間に於いて、ベース２
に設けられたスタンド１０，１０にはコツタプラ
グ５，８に同心にされた加圧ドラム１１が設置さ
れてその両側端に形成された外開きテーパ開口１
２，１２に対しては水圧シリンダ４，４……，
９，９……によつて押進されるリング状のコツタ
キヤツプ１３，１３が内向テーパシール面１４，
１４を有して臨まされるようにされている。

又、加圧ドラム１１、及び、各水圧シリンダ
４，９に対しては水源１５からの水がヒータ１６
で加熱されて逆止弁１７を介し配管１９′で接続
され、該配管１９′には高圧油圧シリンダ１８が
水を加圧するようにされている。

尚、加圧ドラム１１には排水管１９が電磁弁２
０を介して設けられ、コツタプラグ５には冷却水
槽２１に対しポンプ２２、電磁弁２３を有した配
管２４が接続され、他方のコツタプラグ８には電
磁弁２５を有した排水管２６が接続されている。

２７はエアシリンダで、コツタプラグ８の外側
に固設され、該コツタプラグ８の外側面にスライ
ドするストツパ２８を押進するようにしている。

尚、２９は炭素鋼製の内管であり、コツタプラ
グ５，８に挟持され、又、３０はステンレス鋼製
の耐蝕性外管であり、内管２９に外装されると共
にコツタキヤツプ１３，１３内に挿入され、コツ
タプラグ５の固定ストツパ３１とコツタプラグ８
にスライドする他のストツパ２８との間に渡設さ
れるようにされる。

上記の二重管製造装置１により二重管を製造す
るに際し、油圧シリンダ６によりコツタプラグ８
を所定ストローク後退させ、加圧ドラム１１内に
予め相対重層させた内管２９と外管３０とを挿入
し、油圧シリンダ６を押進させてコツタプラグ８
とコツタキヤツプ１３を第１図に示す状態にセツ
トする。

この場合、前に内管２９と外管３０を所定温度
に前者を冷却、或は、後者を加熱して設計径にし
て相対重層させるようにしても良い。

而して、電磁バルブ２５を閉じ、電磁バルブ２
３を開き、配管２４を介し冷却水を内管２９内に
満水させて縮管して電磁バルブ２３を閉じ、第３
図に示す様に、横軸に径εを、縦軸には応力Ｆを
とりイの初期径Diにする。

一方、電磁バルブ２０を閉じ、水源１５からの
水をヒータ１６を介し熱水にして配管１９′を介
し加圧ドラム１１を満水にし、外管３０を加熱し
て第３図イの初期径DiからロのDi′まで増径す
る。

そこで、高圧油圧シリンダ１８を作動させる
と、加圧ドラム１１、及び、水圧シリンダ４，９
にはＦの水圧の縮管力が印加され、外管３０は縮
管し、降伏して塑性変形し、内管２９に当接し、
その径は第３図に示す様にロ′からハ′に縮径す
る。

一方、内管２９は冷却水が満水状態に充填され
ているため、縮径せず、外管３０と同じく第３図
のイのDiの径を維持する。

そして、その間コツタプラグ８の油圧シリンダ
６による軸方向押圧力により内管２９の管端から
冷却水のリークはシールされる。

又、水圧シリンダ４，９によりコツタキヤツプ
１３，１３がテーパ開口１２，１２に食い込んで
いくため、外管３０の縮管による該外管３０と加
圧ドラム１１間の水のリークは自動的にシールさ
れる。

併せてエアシリンダ２７が作動するようにさ
れ、ストツパ２８，３１を介して外管３０は軸力
を受けて軸方向も縮少していく。

そして、外管３０を縮管すると、高圧油圧シリ
ンダ１８を後退させると共に電磁バルブ２０を開
き、熱水を加圧ドラム１１から排水して縮管力を
解放し、併せて電磁バルブ２３を閉じ、電磁バル
ブ２５を開き内管２９内の冷却水を排水する。

そこで、第３図に示す様に、外管３０は弾性拡
管し、ハ′からニ′に増径するが、その後自然温度
に冷却されていき、ニ′からホ′に、即ち、Do′の
径に縮管する。

一方、内管２９は自然温度にイからロに昇温増
径され、Di′になる。

そのため、最終的にDi′−Do′＝ΔＤの嵌合度を
有する自緊二重管が得られることになる。

そして、第４，５図に示す実施例は炭素鋼管２
９に対しステンレス外管３０、及び、ステンレス
内張管３０′を有する三重管の製造の態様であ
り、予め、出願人の先願発明である前記特開昭55
−117514号公報発明の熱拡管法等により内張管３
０′と管２９を自緊させた管をその外径が第５図
のDiに自然温度の状態で維持し、初期径Doの外
管３０を熱水縮管、塑性変形、冷却縮させて
Do′とし自緊させるようにした実施例であり、実
質的に上述実施例と変わりはないものである。

尚、この発明の実施態様は上述各実施例に限る
ものでないことは勿論であり、例えば、外管に対
する加圧力は液圧の他に機械的印加力でも良い等
種々の態様が採用可能であり、又、対象とする複
重管も流体輸送管以外にも、例えば、配索配管等
も可能である。

＜発明の効果＞ 以上、この発明によれば、腐蝕性環境に曝され
る管体が耐蝕性外管により密着囲繞される複重管
の製造方法において、該外管に対し内管を相対重
層する前後のいずれかにて外管を加熱増径するよ
うにし、続いて外管に縮管力を印加して縮径さ
せ、降伏変形させ、その後、所定径で縮管力を解
放し、弾性増径するようにしたことにより、管全
長に亘り初期に内外管が相対重層し易く、又、、
降伏後の径差が縮少され、嵌合し易くなる効果が
ある。

而して、その後、外管は自然冷却等の手段を介
して縮管されるため、内管との間に大きな嵌合度
が得られ、確実に自緊複重管が得られるという優
れた効果が奏される。

したがつて、得られた複重管は管端に継手を形
成する際にも溶接作業等がし易く、健全な溶接が
得られる効果もある。

又、縮管を全長に亘つて行えるため、嵌合度が
平均に得られ、稼動中の境界部のズレが生じない
効果も奏される。

そして、内外管の外管に対して外管に外力を印
加して縮管させるようにしたために、管外部の自
由空間が何ら拘束されることなく、自由に使用出
来、したがつて、縮管手段の自由度が得られると
いう優れた効果が奏される。

更に、配管に際し他の装置や機器に対する取り
合いや正確な流体移送等の点から外管径が正確に
設計通りに得られねばならないが、この発明によ
れば、外管に対する外力印加による縮管のため
に、最終製品の緊結複重管の外径が設計通りに決
めることが出来るという優れた効果が奏される。

而して、配管は様々な条件から小径管から大径
管まで必要とされるにも拘らず、小径管の場合に
は内管に対する拡管力印加が出来ないサイズのも
のがあるのに対しこの発明によれば、上述の如く
外管に対し外力を印加するために、管自体の拘束
条件がなく、大径管から小径管においても、自由
に縮管させることが出来るという優れた効果が奏
される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すものであり、第
１図は１実施例の全体概略断面図、第２図は製品
複重管の部分切截斜視図、第３図は工程の応力関
係グラフ図、第４図は他の実施例の複重管の第２
図相当斜視図、第５図は同第３図相当グラフ図で
ある。 ３０……耐蝕性外管、２９，３０′……内管、
Ｆ……外力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外管に対し内管を相対重層させ外管を縮管さ
   せて密着嵌合させるようにした複重管製造方法で
   あつて内外管の相対重層の前後のいずれかにて該
   外管を加熱増径するようにした複重管製造方法に
   おいて、該外管の加熱増径後に該外管に外力を印
   加し縮管して塑性変形させた後外力を解放し、冷
   却過程を経て内管に対し嵌合度を有して密着させ
   るようにしたことを特徴とする複重管製造方法。