JPS6366609B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は油井管等の耐蝕性の複層管の製造技
術の分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この発明はステンレス製等の内管を冷
却状態にし、その外周面に加熱状態の外管を装着
して外管冷却収納を行い、次いで大気に放置する
等を介して内管昇温、外管冷却により両者相俟つ
て大きな嵌合代を得、強固な自緊複層管とする製
造方法に関する発明であり、特に、該内管を断面
円形に保形状態で冷却して回転させ、これに対し
てロール状に軸方向直角に炭素鋼板等の外管素材
鋼板をその始端縁を固定して加熱状態で少くとも
１回以上設定巻装数巻き付け終始端縁を先行巻装
外管素材に接合固定し、その間内管との伝導、放
射を介して外管を冷却により収縮させ、その後内
管を大気中にて昇温膨脹させる等して内管と外管
を同一温度にし高い嵌合度を得、内管に圧縮残留
応力を形成させるようにした複層管製造方法に係
る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、油井管や各種プラント配管には、
耐圧性、耐熱性、耐蝕性を有する鋼管が用いられ
ているが、製造コスト等の点から第１図に示す様
にステンレス製内管２に対して炭素鋼製外管１を
緊結させた二重管３が用いられている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 而して、該種二重管３は稼動中インプロージヨ
ン等を避けるため、内外管１，２の高い自緊嵌合
度が要求されるが、例えば、液圧拡管による自緊
では高い嵌合度が得られず、高圧稼動では内管２
に引張応力が形成されて稼動中に所謂応力腐蝕割
れを生じ易い欠点があり、焼ばめ法では装置が大
がかりで長尺管が出来ず、温度制御がし難い難点
があり、コスト高である不利点もあつた。

〈発明の目的〉 この発明の目的は上述従来技術に基づく耐蝕二
重管の製造の問題点を解決すべき技術的課題と
し、内管をその形状を崩さないように断面円形状
態に保形し、冷却して回転させ、これに加熱鋼板
を巻装して複層管にし、外管に対する冷却による
収縮を内管への巻装過程で行つて内管に密着さ
せ、最後に内管昇温膨脹を介して高い混合度を得
る自緊複層管を得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層管製造方法
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、ステンレス製等の内管に対して断面円形の保
形手段を講ずると共に冷却するようにして回転さ
せ、而して、該内管に対してその軸方向と直角方
向に供給する炭素鋼等の外管素材を加熱状態で先
端を該内管に固定して少くとも１回以上設定回数
巻装し、その巻装過程で伝導、放射を介して内管
に巻装した外管を冷却により縮少させ、緊密によ
り内管に装着嵌合するようにし、終端は所定に切
断して一体接合し、最後に完成した複層管を大気
中に放置する等により昇温させることにより膨脹
させ、内外管の収縮膨脹を介し高い嵌合度、内管
に対する圧縮残留応力を付与させ、稼動中におけ
るインプロージヨン、応力腐蝕割れのない複層管
とす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１実施例を第２，３図に従つ
て説明すれば以下の通りである。尚、第１図と同
一態様部分は同一符号を用いて説明するものとす
る。

まず、設定幅、厚み、径、長さの断面円形のス
テンレス製の内管２に対して長さ方向に沿つて第
２図に示す様にスリツト４を有するやや小径の略
断面円形の保形材芯金５を内挿してセツトし、該
スリツト４にコツタ６を圧入して該芯金５を周方
向に拡開して該内管２のほぼ全内面に当接して断
面円形の保形を図り、第３図に示す様にバルブ
７，７′を有する給排水管８，８′を設けた適宜ス
イーベルジヨイント９，９′間に介装固定し、図
示しない架台上に回転自在にセツトすると共にモ
ータ１０に連結して回転するようにする。

而して、これらのセツトに可及的に近接して設
けた高周波誘導加熱装置１１に、図示しないリー
ルから矢印に示す様に繰り出して挿通した内管２
よりやや長さ方向に幅の短い設定幅、厚みの炭素
鋼製の外管素材の鋼板１２の先端緑を全幅に亘つ
て内管２の表面に適宜に溶接１３固定する。

このようにして準備した状態で高周波誘導加熱
装置１１を作動して鋼板１２を加熱して第２図矢
印に示す様に送り込み、溶接部１３まで連続的に
加熱するようにすると共にバルブ７，７′を開い
て、例えば、10℃程度に冷却した水道水をスイー
ベルジヨイント９，９′を介して芯金５を流過さ
せ、それによつて該芯金５を介して内管２を冷却
させ、該内管２が設定温度に冷却され、溶接部１
３に鋼板１２の加熱が伝達されたところでモータ
１０を起動させ、芯金５ごと冷却内管２を設定速
度で回転させる。

そうすることにより、溶接部１３を介して鋼板
１２を該内管２に対しその軸方向とは直角方向か
ら引き出し巻装する。

この過程で該鋼板１２は加熱装置１１で設定温
度に加熱され、内管２の外周面に密着して巻装さ
れていくが、加熱膨脹状態で冷却内管２に巻装さ
れるため、該冷却内管２との熱伝導、放射を介し
て鋼板１２は冷却され、密着巻装後冷却されて収
縮することにより内管２に対し緊結状態にされ高
い嵌合度が現出され、それも全長に亘り現出され
る。

このようにして外管１′が内管２に巻装形成さ
れていくが、少くとも１巻以上の設定巻装状態に
達すると、鋼板１２は所定に切断され、終端縁は
先行されて巻装された外管１′の外面に溶接一体
化される。

当該溶接により先行外管１′は部分的には加熱
膨脹されるが、直ちに冷却された内管２からの冷
却によつて冷され収縮する。

このようにして外管１′を巻装した後、バルブ
７を閉じて水道水の供給を停止し、芯金５内から
水道水を排出すると、スイーベルジヨイント９，
９′から芯金５ごと内外管２，１′を取り外し、芯
金５からコツタ６を外してそのスプリングバツク
により該芯金５を縮径して内管２から引き抜き複
層管を大気中の自然温度に放置する。

それにより内管２は昇温して膨脹し、外管１′
の放冷による収縮と相俟つて両者の間により高い
嵌合度が得られるばかりでなく、内管２には軸方
向の圧縮残留応力が形成される。

したがつて、このようにして得られた複層管は
配管に供されて稼動された場合、インプロージヨ
ンも、応力腐蝕割れも生じない。

尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、スイーベル
ジヨイントに調圧バルブと流量調整バルブを設け
水圧により内管の断面円形の保形を図つたり、工
業用接着材を介して巻装鋼材を接合したりする等
種々の態様が採用可能である。

〈発明の効果〉 以上、この発明によれば、冷却内管を断面円形
の保形状態にして冷却回転させ、その外面に鋼板
を加熱状態で送給して少くとも１回以上巻装させ
て端縁固定するようにしたことにより、基本的に
耐圧耐熱機能を司どる外管を鋼板を用いて内管に
巻装し外管とすることが出来、したがつて、高価
な外管を別途製造して転用することがなく、安価
に容易に製造することが出来る効果がある。

而して、内管に対する外管の巻装工程中で加熱
鋼板は適宜テンシヨンにより内管と先行巻装外管
に緊密に装着巻装されるのみならず、該内管によ
り冷却されて収縮するのでより一層収縮し、高い
嵌合度が得られ、緊結し、内管に対し圧縮残留応
力を付与するようになる優れた効果が奏される。

又、外管巻装後複層管を大気中に放置する等し
て内管を昇温させ膨脹させ、又、巻装した外管の
放冷による収縮と相俟つてより高い嵌合度が得ら
れ、全長均一な緊結精度が得られ、内管には高い
圧縮残留応力が形成されるという優れた効果が奏
される。

更に、内外管の寸法精度に制限がないメリツト
があるうえに、外管巻装数、鋼板の板厚、長さを
変えることにより管長、強度を任意に変えられる
設計上の自由度を有する優れた効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般の耐蝕二重管の部分切截斜視図、
第２，３図はこの発明の１実施例の説明図であ
り、第２図は要部斜視図、第３図は外管巻装の斜
視図である。 ２……内管、１′……外管、１２……鋼板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内管を冷却し該冷却内管に対して加熱外管を
   装着させた後両管を同一温度にして自緊させるよ
   うにした複層管製造方法において、上記内管をそ
   の断面円形に保形状態にして冷却すると共に回転
   しその外面に外管素材の始端縁を固定してその軸
   方向と直角方向に少くとも１回以上該外管素材の
   鋼板を加熱状態で巻装しその終端縁を先行した巻
   装外管素材の外面に固定接合させて外管とし、外
   管を冷却し、内管を昇温させて内外管を同一温度
   にして自緊させるようにしたことを特徴とする複
   層管製造方法。