JPWO2011024290A1 - 金属めっき鋼管の製造方法及び製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】 連続鋼管製造ラインにおいて、浸漬時間を容易に調整可能なシステム及び製造方法の提供。【解決手段】 帯鋼から連続製造ラインにて内外面又はいずれか一方の面に溶融金属めっきを施した鋼管を製造する鋼管製造システムであって、鋼管の内面に相当する側の帯鋼上側に溶融金属を注ぎかけて溶融金属めっきを施す、内面めっき実施部と、内面めっきの施された帯鋼を連続的に管状に冷間成形し、該鋼管に成形された帯鋼の長手方向端面接合部をシーム溶接して連続鋼管を得るための鋼管形成部と、前記鋼管外面を溶融金属に浸漬して溶融金属めっきを施す、外面めっき実施部と、を有する鋼管製造システムにおいて、前記内面めっき実施部及び／又は外面めっき実施部における、溶融金属浸漬長さを調整可能であることを特徴とするシステム。【選択図】 図１

Description

本発明は、連続鋼管製造ラインによって内外面又は内外面のいずれか一方のみに溶融金属めっきを施した金属めっき鋼管を製造する技術に関するものである。

従来、鋼管の溶融金属めっき方法については、その代表的な方法の一つとしてドブ漬け溶融めっき方法がある。また近年は、コスト低下の観点から、連続鋼管製造ラインにおける溶融金属めっき鋼管の製造方法が提案されている。この一手法として、特許文献２には、連続的に帯鋼から管状に冷間成形した後に溶接し、溶融金属めっきを施して外面めっき鋼管を製造する技術が提案されている。更には、最近における内面金属めっきの必要性の高まりを受けて、特許文献３には、鋼管製造ライン中の帯鋼に対して鋼管の内面にあたる側の片面にめっきを施した後、管状に冷間成形し、引続き帯鋼の長手方向端面を溶接後、鋼管の外面を溶融金属めっきすることで、鋼管の内外面共に連続的ラインでの内外面溶融金属めっきを容易に製造することが可能な方法も提案されている。

特開昭５６−１１６８６４号公報 特公昭５２−４３４５４号公報 特開平０５−１４８６０７号公報

これらの連続ラインにおいて製造される鋼管のスペックは様々である。即ち、需要者の要望に応じて、鋼管の直径、耐食性等の特性を変化させなければならない。そこで、当該連続ラインにおいて、一つのスペックの鋼管が製造された後に、更に、別のスペックの鋼管を製造するが、この際に、めっき工程における溶融金属浸漬時間を調整する必要がある。通常のドブ漬けめっきであれば、溶融金属に浸漬する時間を単に調整するだけでよいが、連続ラインでのめっき工程においては、浸漬時間を調整しようとすると、ライン速度を変化させることしかできず、製造効率に影響が及ぶ等の問題があった。そこで、連続鋼管製造ラインにおいて、浸漬時間を容易に調整可能なシステム及び製造方法を提供することを第一の目的とする。

また、これらの連続ラインにおいて、何らかのトラブルが発生した場合、ラインを止める若しくはラインの速度を遅くしなければならない。連続ライン内でめっきをするため、一旦ライン停止後、再スタートすると、前処理工程を通過後にめっき工程に入るため、それまでにかかる必要長さ分に不めっき部分が発生しコストアップにつながる。そこで、これらの連続ラインを止めないようにするため、ライン速度を遅らせる場合がある。しかし、このようにライン速度を遅くすると、製造されためっき鋼管を加工する際に、溶融金属浸漬時間が長くなることに伴って、めっきの割れや剥がれが問題となる場合があった。そこで、連続ラインにて鋼管を製造する方法において、ラインを停止することなく、且つライン速度の変化にも対応できるめっき浸漬時間を一定化とする製造方法及びシステムを提供することを第二の目的とする。

本発明（１）は、帯鋼から連続製造ラインにて内外面又はいずれか一方の面に溶融金属めっきを施した鋼管を製造する鋼管製造システムであって、
鋼管の内面に相当する側の帯鋼上側に溶融金属を注ぎかけて溶融金属めっきを施す、内面めっき実施部（例えば、内面用溶融金属めっき装置５）と、
内面めっきの施された帯鋼を連続的に管状に冷間成形し、該鋼管に成形された帯鋼の長手方向端面接合部をシーム溶接して連続鋼管を得るための鋼管形成部（例えば、フォーミング装置７及び溶接装置８）と、
前記鋼管外面を溶融金属に浸漬して溶融金属めっきを施す、外面めっき実施部（例えば、外面用溶融金属めっき装置１３）と、を有する鋼管製造システムにおいて、
前記内面めっき実施部及び／又は外面めっき実施部における、溶融金属浸漬長さを調整可能であることを特徴とするシステムである。

本発明（２）は、前記内面めっき実施部（例えば、内面用溶融金属めっき装置５）が、
帯鋼上側に溶融金属が注ぎかけられる、注ぎかけ部（例えば、注ぎかけ部５０１）と、
前記注ぎかけ部に溶融金属が供給可能である、溶融金属供給部（例えば、溶融金属ポンプ５５０）と、
前記注ぎかけ部により注ぎかけられた溶融金属を除去する内面ワイピング部（例えば、内面ワイピング部５０３）と、を有し、
更に、溶融金属が注ぎかけられる最初の位置と、内面ワイピング部の位置との相対距離を調節可能である、前記発明（１）のシステムである。

本発明（３）は、前記注ぎかけ部が、帯鋼の進行方向に対して平行に移動可能な移動手段（例えば、可動部５０４）を有する、前記発明（２）のシステムである。

本発明（４）は、前記内面ワイピング部の位置が固定されている、前記発明（１）〜（３）のいずれか一つのシステムである。

本発明（５）は、前記外面めっき実施部が、
前記連続鋼管が通過する空間を有し、当該空間に溶融金属が導入されている場合には連続鋼管の外面を溶融金属に浸漬可能な、前記連続鋼管の進行方向に連続的に並べられた複数の浸漬部（例えば、浸漬部６０１）と、
前記浸漬部により溶融金属に浸漬された連続鋼管から余剰の金属を除去する、外面ワイピング部（例えば、ワイピング部６０２）と、
前記浸漬部内に溶融金属を供給可能な溶融金属供給部（例えば、溶融金属ポンプ５５０）と、を有し、
前記溶融金属供給部が、溶融金属を供給する浸漬部の個数を変化させて供給することが可能である、前記発明（１）〜（４）のいずれか一つのシステムである。

本発明（６）は、前記外面ワイピング部が、前記複数の浸漬部の各々の直後に設置されており、
当該複数のうち何れのワイピング部を稼動させるのかを決定することが可能である、前記発明（５）のシステムである。

本発明（７）は、前記浸漬部間に設置されている前記外面ワイピング部が、
前記連続鋼管を囲む環状部（例えば、環状部６０２０１）と、
前記環状部の内側に形成された複数の気体噴出孔（例えば、気体噴出孔６０２０２）と、を有し、
前記環状部が開環して、前記連続鋼管から離れた位置に移動可能な開環可動式ワイピング部（例えば、開環可動式ワイピング部６０２−１）である、本発明（６）のシステムである。

本発明（８）は、帯鋼から連続製造ラインにて内外面に溶融金属めっきを施した鋼管を製造する方法であって、
鋼管の内面に相当する側の帯鋼上側に溶融金属を注ぎかけて溶融金属めっきを施す、内面めっき工程と、
前記内面めっき工程後、帯鋼を連続的に管状に冷間成形し、該鋼管に成形された帯鋼の長手方向端面接合部をシーム溶接して連続鋼管を得る鋼管形成工程と、
鋼管形成工程後、連続鋼管を浸漬して溶融金属めっきを施す、外面めっき工程と、
前記外面めっき工程後、連続鋼管を所定長さに切断して鋼管を得る切断工程と
を含む方法において、
前記内面めっき工程及び／又は外面めっき工程における、溶融金属浸漬長さを調整することを特徴とする方法である。

本発明（９）は、帯鋼から連続製造ラインにて内面に溶融金属めっきを施した鋼管を製造する方法であって、
鋼管の内面に相当する側の帯鋼上側に溶融金属を注ぎかけて溶融金属めっきを施す、内面めっき工程と、
前記内面めっき工程後、帯鋼を連続的に管状に冷間成形し、該鋼管に成形された帯鋼の長手方向端面接合部をシーム溶接して連続鋼管を得る鋼管形成工程と、
鋼管形成工程後、連続鋼管を所定長さに切断して鋼管を得る切断工程と
を含む方法において、
前記内面めっき工程における、溶融金属浸漬長さを調整することを特徴とする方法である。

本発明（１０）は、帯鋼から連続製造ラインにて外面に溶融金属めっきを施した鋼管を製造する方法であって、
帯鋼を連続的に管状に冷間成形し、該鋼管に成形された帯鋼の長手方向端面接合部をシーム溶接して連続鋼管を得る鋼管形成工程と、
鋼管形成工程後、連続鋼管を浸漬して溶融金属めっきを施す、外面めっき工程と、
前記外面めっき工程後、連続鋼管を所定長さに切断して鋼管を得る切断工程と
を含む方法において、
前記外面めっき工程における、溶融金属浸漬長さを調整することを特徴とする方法である。

本発明（１１）は、前記内面めっき工程が、
前記帯鋼上側に、溶融金属を注ぎかける、注ぎかけ工程と、
前記注ぎかけ工程後、余剰金属を除去する内面ワイピング工程と、を有し、
前記注ぎかけの位置と、内面ワイピングを行なう位置との距離を調整することを特徴とする、前記発明（８）又は（９）の方法である。

本発明（１２）は、前記外面めっき工程が、
前記連続鋼管が通過する空間を有し、当該空間に溶融金属が導入されている場合には連続鋼管の外面を溶融金属に浸漬可能な複数の浸漬トラフを前記連続鋼管の進行方向に連続的に設置し、前記浸漬トラフ内に溶融金属を供給し、前記連続鋼管の外面を浸漬する浸漬工程と、
前記浸漬トラフにより溶融金属に浸漬された連続鋼管から余剰の金属を除去する、外面ワイピング工程と、を有し、
前記溶融金属を供給する浸漬トラフの個数を決定し、溶融金属が供給されている浸漬トラフのうち最も後段に位置するトラフの直後に、外面ワイピング工程を行なう、前記発明（８）又は（１０）の方法である。

本発明（１３）は、前記内面ワイピング工程において、ブローオフ装置を用いて、エアー又は不活性ガスワイピング圧力により、溶融めっき付着量を調節する、前記発明（１１）の方法である。

本発明（１４）は、前記内面めっき工程が、前記注ぎかけ工程後、更に、異種の溶融金属を注ぎかけて、異種の金属をめっきする工程を有する、前記発明（１１）又は（１３）の方法である。

本発明（１５）は、前記外面めっき工程が、前記浸漬トラフの少なくとも一つに他のトラフに導入されている溶融金属と異なる種類の溶融金属を供給して異種の金属をめっきする工程である、前記発明（１２）の方法である。

ここで、本明細書において使用する各種用語の意味を説明する。「溶融金属浸漬長さ」とは、帯鋼又は鋼管が溶融金属に浸漬され余剰の溶融金属がワイピングにより除去されるまでの距離を意味し、例えば、内面めっき工程であれば、溶融金属が注ぎかけられた位置から内面ワイピングが行なわれる位置までの距離を意味し、外面めっき工程であれば、溶融金属で満たされた浸漬部内に鋼管が入る位置から、外面ワイピングが行なわれる位置までの距離を意味する。

本発明（１）、（８）、（９）及び（１０）によれば、鋼管製造連続ラインにおいて、要求スペックに応じた浸漬時間へと容易に変化させることができるという効果を奏する。更に、何らかのトラブルが発生した場合であっても、ラインを停止することなく、且つライン速度の変化にも対応してめっき浸漬時間を一定化することができるという効果を奏する。

本発明（２）、（３）（１１）によれば、溶融金属の注ぎかけの位置と、内面ワイピング部の相対的位置関係を調整することにより、容易にめっき浸漬時間を調整することが可能となるという効果を奏する。

本発明（４）によれば、ワイピング部の位置が固定されるため、ワイピングの行なわれる位置と後の工程との距離を変化させることなく、浸漬時間を変更することが可能となるという効果を奏する。

本発明（５）、（１２）によれば、供給する浸漬部の個数を変化させることにより、容易に、浸漬時間を調節することができるという効果を奏する。

本発明（６）によれば、溶融金属に供給する浸漬部の個数を変化させたとしても、浸漬後、ワイピングされるまでの距離を一定とすることができるため浸漬後ワイピングされるまでの時間をほぼ一定にすることができるという効果を奏する。

本発明（７）によれば、ワイピング部を動作させないときには、浸漬部の出入り口から離れた位置に移動できるため、当該出入り口から流出する溶融亜鉛によって前記気体噴出孔が閉塞されないという効果を奏する。

本発明（１３）によれば、ブローオフ装置の圧力調整により、めっき厚さを容易に調節可能であるという効果を奏する。

本発明（１４）、（１５）によれば、内面又は外面に異種の金属を同時にめっきすることが可能であるため、工程を簡略化することが可能であるという効果を奏する。

図１は、本最良形態に係る溶融めっき鋼管製造システムの概略構成図である。 図２は、本最良形態に係る内面用溶融金属めっき装置の概略構成図である。 図３は、本最良形態に係る内面用溶融金属めっき装置の注ぎかけ部の概略構成図である。 図４は、本最良形態に係る内面用溶融金属めっき装置の可動部の概略構成図である。 図５は、本最良形態に係る外面用溶融金属めっき装置の概略構成図である。 図６は、外面溶融めっき装置の浸漬部と鋼管の様子を示した図である。 図７は、開環可動式ワイピング部の概略構成を示した図である。 図８は、めっき速度と溶融金属浸漬長さの関係を示した図である。 図９は、浸漬時間と亜鉛めっき合金層厚みの関係を示した図である。 図１０は、実施例の結果を示した図である。 図１１は、実施例の結果を示した図である。 図１２は、実施例の結果を示した図である。

以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施形態の溶融めっき鋼管の製造システムの概略構成図である。この製造システムは、コイル１に巻き取られた長尺の鋼板（帯鋼）を連続的に供給するアンコイラー２と、アンコイラー２から供給された鋼板を連続的に管状に成形するフォーミング装置７と、鋼板を連続的に管状成形する直前に鋼板に所望の金属を溶融めっきする内面用溶融金属めっき装置５と、管状に成形されためっき鋼板の長手方向端面接合部を連続的に溶接して管状体を形成する溶接装置８と、管状体の外面に成形された溶接ビード部を連続的に切削する切削装置１０と、複数（例えば４個）の浸漬部を有し管状体の外面に連続的に溶融金属めっきして溶融金属めっき鋼管を形成する外面用溶融金属めっき装置１３と、溶融亜鉛めっき鋼管を規格の寸法に成形するサイジング装置１５と、溶融亜鉛めっき鋼管を所定の長さに切断する切断装置１６と、を含む。

必要に応じて、ショットブラスト装置３や、酸化防止用のフラックス液を塗布し乾燥・予備加熱するための前処理装置４や、管状体の外面の洗浄及び酸化防止用のフラックス液を連続的に塗布するフラックス塗布装置１１や、管状体の外面を乾燥させるとともに管状体を予備加熱する予備加熱装置１２を設けてもよい。めっき金属の性質により必要に応じて、溶融めっき後の鋼板を冷やすための第一冷却槽６や、溶融めっき後の管状体を冷やすための第二冷却槽１４を設ける。当該冷却槽は、金属めっきが亜鉛めっきである場合には必須的に設けられる。

続いて、本発明の特徴的部分である、内面用溶融金属めっき装置５の構成について説明する。図２（ａ）は、本最良形態に係る内面用溶融金属めっき装置５のＸ−Ｘ’断面概略図であり、図２（ｂ）は、内面用溶融金属めっき装置５の概念側面図である。本最良形態に係る内面用溶融金属めっき装置５は、溶融金属を注ぎかけ部内に供給するための溶融金属ポンプ５５０と、前記溶融金属ポンプから送られてきた溶融金属を帯鋼に注ぎかけてめっき処理するための注ぎかけ部５０１と、前記帯鋼の背面をサポートして帯鋼の撓みを防止するためのサポート部５０２と、前記注ぎかけ部より注ぎかけられた余分な溶融金属を除去するための内面ワイピング部５０３（例えば、不活性ガス又はエアーワイパー等のブローオフ装置）と、前記注ぎかけ部とワイピング部の相対的な位置関係を調整可能にするための可動部５０４（スライドベースフレーム）と、を有する。可動部５０４の構造については、後ほど詳細に説明する。ここで、溶融金属ポンプ５５０は、溶融金属を汲み上げるためのインペラーを収納しているインペラーケース５５１と、ポンプモーターの回転駆動力を前記インペラーケース内に収納されているインペラーに伝達するためのインペラーシャフト５５２と、溶融金属を汲み取るための動力源となるポンプモーター５５３と、前記インペラーケースより送られた溶融金属を吐き出す溶融金属吐出口５５４と、を有する。ここで、注ぎかけ部５０１の詳細な構造を説明する。図３の概略図に示すように、注ぎかけ部５０１は、特に限定されないが、例えば、箱体５０１ａと、その底部に形成された複数の溶融金属注ぎかけ孔５０１ｂとを有する。尚、ここで、溶融金属浸漬長さは、ラインの最も上流に位置する注ぎかけ孔からワイピング部５０３までの距離を意味する。ここで、ワイピング部５０３を可動にしてもよいが、特に亜鉛めっきをする場合など冷却槽を必要とする場合には、ワイピング部５０３の位置を冷却槽までの距離を一定とするために固定することが好適である。

図４は、本最良形態に係る可動部の概略図を示した図である。可動部５０４は、ベースフレーム５０４０１と、ポンプ本体ベース５０４０２とを有する。尚、図示しないが、ポンプ本体ベースには、注ぎかけ部５０１と接続しており、当該部分を動かすことにより、注ぎかけ部が移動し、溶融金属浸漬長さを調整することが可能となる。ベースフレームは、一対のスライドベースフレーム５０４０３と、前記スライドベースフレームの片側の略全面に設置されている後述するピニオンギヤと嵌合可能に形成されたラックギヤ５０４０４と、前記スライドベースフレームの少なくとも一つに略等間隔で設置されている位置決めセンサーＡ５０４０５とを有する。ポンプ本体ベースは、ポンプ本体５０４０６と、天板５０４０７と、前記天板の両側面に形成された側板５０４０８とを有し、前記二つの側板に形成された、ポンプの重量を受けポンプ本体の移動を容易にするためのガイドローラー５０４０９と、前記ラックギヤと嵌合可能に形成されている、駆動及び位置決めを行なうピニオンギヤ５０４１０と、前記側板の少なくとも一方に形成されている位置決めセンサーＢ５０４１１とを有する。また、ベースフレームの下部に、ベースフレーム支持体５０４１２を有していてもよい。スライドベースフレーム５０４０３に固定されたラックギヤ５０４０４と、ピニオンギヤ５０４１０の噛み合わせによりスリップなしで強力かつ確実な伝達で、あらかじめ設定された距離に配置された位置決めセンサーＡ５０４０５まで移動可能に構成されている。ただし、移動方法は、前記方法に限定されず、例えば、電動モーターと変速機、又はサーボモーターなどにより、ピニオンギヤの回転数により、位置決めセンサー無しで移動距離を設定する方法もある。

次に、本発明の特徴的部分である外面用溶融金属めっき装置１３の構成について説明する。ここで、外面用溶融金属めっき装置１３は、図５に示すユニットを複数有する（例えば４個）。図５（ａ）は、本最良形態に係る外面用溶融金属めっき装置１３の一つのユニットに係るＸ−Ｘ’断面概略図であり、図５（ｂ）は、外面用溶融金属めっき装置１３の一つのユニットに係る概念側面図である。外面用溶融金属めっき装置１３は、溶融金属を浸漬部内に供給するための溶融金属ポンプ５５０と、前記溶融金属ポンプから送られてきた溶融金属を貯留し鋼管９を通過させて溶融めっき処理を行なう浸漬部６０１と、前記浸漬部によりめっき処理される際に付着する余分な溶融金属を除去するためのワイピング部６０２（例えば、不活性ガス又はエアーワイパー等のブローオフ装置）と、を有する。ワイピング部については後ほど詳述する。更に、前記浸漬部を支えるための浸漬部サポート６０３を有していてもよい。尚、溶融金属ポンプ５５０の構成は、内面用溶融金属めっき装置５のものと同様の構成であるので、同一記号を付して、説明を省略する。ここで、外面用溶融金属めっき装置にかかるユニットを並べた際の鋼管周囲の概略を図６に示す。ここで、外面用溶融金属めっき装置１３は、各ユニットの浸漬部６０１が鋼管の進行方向に連続的に配置されている。また、各浸漬部の間の出口から入り口までの距離は、当該浸漬部の出入り口から流出する溶融金属により、鋼管が連続的に浸漬されている状態となる程度の距離であることが好ましい。前記浸漬部各浸漬部の下流にはそれぞれワイピング部６０２が設けられている。ワイピング部は、溶融金属が供給されている浸漬部の直後のもののみを動作させることができるように構成することが好適である。ワイピングにより溶融金属に浸された鋼管が冷却されてしまって、めっきの品質に影響があると考えられるためである。ここで、浸漬部と浸漬部の間に設けられているワイピング部６０２ａ〜ｃは、開環可動式ワイピング部６０２−１である。開環可動式ワイピング部６０２−１の構成を図７に示す。開環可動式ワイピング部６０２−１は、鋼管の外周を包囲する環状部６０２０１と、前記環状部の内側に形成された、前記鋼管に気体を吹き付けるための複数の気体噴出孔６０２０２（図示しない）と、前記環状部を支えるための支持体６０２０３とを有する。ここで、環状部６０２０１は、当該環状部が半分に割れるような切込み６０２０４を有し、前記支持体を互いに離隔する方向に動かすことにより前記鋼管から離れた位置に移動可能に形成されている。当該移動機構を有することにより、開環可動式ワイピング部を動作させないときには、浸漬部の出入り口から離れた位置に移動できるため、当該出入り口から流出する溶融亜鉛によって前記気体噴出孔が閉塞されない。このように、本発明に係る外面用溶融金属浸漬部は複数存在するので、溶融金属が供給される当該浸漬部の数を調節することにより、ラインの速度の変化にも対応して、溶融金属浸漬長さを調整することにより鋼管の外面のめっき合金層厚さを一定化させることが可能となる。尚、外面用溶融金属めっき装置１３は、同種の金属（例えば溶融亜鉛）をめっきする際に使用可能である。異種の金属を更にめっき（特殊めっき）する際には、これらの浸漬部に異種の金属を導入すればよい。また、外面用溶融金属めっき装置１３とは別に、当該外面用溶融金属めっき装置１３の下流に、更に別の外面用溶融金属めっき装置（例えば同一構成）を設置してもよい。

次に、上記の製造ラインを用いた本発明の製造方法について説明する。まず、コイル状に巻回された鋼板がアンコイラー２からライン下流に向かって連続的に供給される。続いて、ショットブラスト装置３や、前処理装置４により、所定の前処理が行なわれた後、供給された鋼板は、その片面について内面用溶融金属めっき装置５により内面めっき処理を施される。内面めっき処理については、後ほど詳述する。続いて、冷却槽６により片面めっきされた鋼板を冷却した後、鋼板はフォーミング装置７に引き込まれるとともに管状に冷間成形されて、溶接装置８により、鋼板の長手方向端面接合部が連続的に溶接されて、連続する一本の管状体９が形成される。

次に、管状体９は、管状体９の外面に沿う形状の刃物を取付けてなる切削装置１０に送られる。そして、管状体９の外面に形成された溶接ビード部が切削装置１０の刃物によって削り落とされ、管状体９の外面が滑らかに形成される。

その後、管状体はフラックス塗布装置１１に送られて、管状体の外面に洗浄化及び酸化防止用のフラックス液が塗布される。管状体９は予備加熱装置１２に送られ余熱され、その外面は乾燥される。

その後、管状体は外面用溶融金属めっき装置１３に送られる。管状体９は外面用溶融金属めっき装置１３において、ポンプアップされた溶融金属が満たされた浸漬部内にてドブ漬けされて、外面全体に溶融金属めっきされる。浸漬部内にてドブ漬けされた管状体９は健全な合金層を有する溶融金属めっき層が形成され、ワイピング装置６０２において余分の溶融金属めっきが除去された後、溶融金属めっき鋼管となる。その後、冷却槽１４により冷却される。尚、外面溶融金属めっき処理については後ほど詳述する。

そして、溶融金属めっき鋼管は、外径を規格寸法とするため、サイジング装置１５において冷間ロール加工される。本実施態様において、冷間ロール加工は溶融金属めっき層を周方向に比較的均一な厚さとするためにも必要な工程である。つまり、外面用溶融金属めっき装置によって形成された直後の溶融金属めっき層は周方向に不均一な厚さを有している場合でも、その後の冷間ロール加工等の工程を経ることにより溶融金属めっき層を比較的均一な厚さにならすことができる。このように、本最良形態においては、外面用溶融金属めっき装置による溶融金属めっき層の形成後に、例えば、冷間ロール加工等のサイジング加工等を行い、溶融金属めっき処理により形成された溶融金属めっき層を比較的均一な厚さにする工程（溶融金属層を形成した直後よりも厚さの分布を均一にする工程）が採用されることが望ましい。

溶融金属めっき鋼管は、切断装置１６により、所定の長さに切断され、鋼管製品１７となる。

ここで、内面めっき処理について詳述する。内面めっき処理は、内面用溶融金属めっき処理装置５の注ぎかけ部５０１から帯鋼Ｂに注ぎかけられた溶融金属が、ワイピング部５０３にて除去される工程である。ここで、本発明では、溶融金属めっきをするに際して、溶融金属の浸漬時間が形成される合金層厚と比例関係にあることに着目した。しかし、当該連続ラインにおいて使用する内面めっき方法は、上から帯鋼に対して溶融金属注ぎかける方法によって行なわれる。ここで通常の意味での浸漬は行なわれないが、注ぎかけによって溶融金属が帯鋼上に載っている状態を浸漬しているものとして、注ぎかけ部とワイピング部の距離を溶融金属浸漬長さとして調整する。即ち、ライン速度を変化させなくても、注ぎかけ部５０１とワイピング部５０３との距離を変化させることにより、溶融金属の浸漬時間を調整することで、めっき合金層厚を調整することが可能となる。例えば、ライン速度が一時的に遅くなった場合には、注ぎかけ部５０１とワイピング部５０３の距離を短く調整することにより、めっき合金層厚を一定に保つことが可能となる。すなわち、めっき合金層厚を概ね一定とすることが出来るため、めっき層の割れ、剥がれといった問題が発生しにくくなる。

また、本最良形態に係る方法において、めっき層厚を調整するためには、ワイピング部５０３から噴出させるエアー又はN₂ガス圧力の調整のみによって容易に行なうことが可能である。ところで、一般にめっき鋼板の製造に関して、いわゆるドブ付けめっきの場合、帯鋼を溶融金属ポットから垂直にかつ高速で立ち上げる。この際、粘性力により帯鋼に付随して持ち上げられる溶融金属をエアー又はN₂ガスワイピングにより付着量を調整する。通常このタイプのプロセスでは、めっき付着量を多くするには帯鋼の立ち上がるスピード、すなわち通板スピードを速くして持ち上げられる溶融金属の量を多くする必要がある。しかしながら、帯鋼にめっきをする為の加熱能力は設備能力として決まっているので、肉厚の厚い帯鋼になると通板スピードは遅くなる。よって持ち上げられる溶融金属も少なくなり、めっき付着量も多くすることは難しくなる。本最良形態に係る方法では、内面めっき工程は、帯鋼を垂直ではなく水平方向に通板させることにより持ち上げられる溶融金属の量に関係なく、また帯鋼の厚みに関係なく、エアー又はN₂ガスワイピング圧力により付着量をコントロールできる。

続いて、外面めっき処理について詳述する。外面めっき処理においても、溶融金属浸漬長さが重要となる。外面めっき合金層厚の調整は、複数の外面用溶融金属めっき装置の内、得ようとするめっき合金層厚に対して必要な数だけ、浸漬部に溶融金属を満たすことで可能となる。また、このようにめっき合金層厚を調整することにより、ライン速度が変化した場合にも、外面のめっき合金層厚を一定に保つことが可能となる。

尚、曲げ加工性の観点から合金層の厚さは、４μｍ以下が好適であり、３μｍ以下がより好適であり、２μｍ以下が更に好適である。この範囲の合金層の厚さとすることにより曲げ加工によってめっきの割れや剥がれが発生しにくくなる。尚、前記合金層の厚さに調整するためには、めっき工程における浸漬時間を１秒以下とすることが好適であり、０．３秒以下とすることがより好適であり、０．２５秒以下が更に好適である。合金層が１μｍとなるように設定した場合の溶融金属浸漬長さとめっき速度との関係を図８に示す。尚、ここでのめっき速度とは、単位分あたりの連続ラインにおいてめっきをする鋼管の長さであり、造管速度（ライン速度）と同じである。即ち、合金層の厚さを１μｍに保ちたい場合には、ライン速度の変化に合わせて、図８の関係を満足するように溶融金属浸漬長さを設定すればよい。

尚、本発明は上記の最良形態には限定されない。例えば、本最良形態では、内外面両面に溶融装置による溶融金属めっき層を形成したが、内面もしくは外面のみに溶融金属めっき装置による溶融金属めっき層を設けても構わない。

また、外面めっき層の上面を合成樹脂等による保護被膜で被覆してもよい。このようにすれば、溶融金属めっき鋼管の防錆効果をより向上させることができる。

更に、本最良形態において鋼管に施されるめっきとしては、特に限定されず、例えば、亜鉛が挙げられるが、必要に応じて他の金属を適用してもよい。また、本最良態様では、鋼板を使用することを前提に説明したが、本発明は他の金属板を使用することを前提にしても良い。このような金属板としては、例えば、銅テープ、アルミテープなどが考えられるがこれに限定されない。

（実施例１）
厚さ１．２ｍｍ、幅５９．５ｍｍの長尺の圧延鋼板を、図５に示すユニットが８個であること以外は図１と同様の製造ラインにセットして、ショットブラスト装置により内面にショットブラスト加工を施した後、内面に内面用溶融金属めっき装置にて溶融亜鉛めっき層を形成し、連続鋼管成形し、外面用溶融金属めっき装置により、外面に対して溶融亜鉛めっき層を形成し、当該連続鋼管を切断した。ここで、表１は、亜鉛浸漬時間｛（浸漬部内に入る位置からワイピングまでの距離）／ラインスピード｝と外面のめっき合金層厚さとの関係を示したものである。そして、図９は、亜鉛浸漬時間をめっき合金層厚に対してプロットした図である。このように、浸漬時間とめっき合金層厚が比例関係にあることが分かる。更に、上記の実験により得られた鋼管の外面めっきの曲げ加工性を評価した。尚、めっき曲げ加工性の評価は、ＪＩＳ Ｇ ３４４４及びＪＩＳ Ｇ ３４４５に従って行なった。顕微鏡により観察した結果を示す断面写真を図１０〜１２に示す。

１：コイル
２：アンコイラー
３：ショットブラスト装置
４：前処理装置
５：内面用溶融金属めっき装置
６：第一冷却槽
７：フォーミング装置
８：溶接装置
９：管状体
１０：切削装置
１１：フラックス塗布装置
１２：予備加熱装置
１３：外面用溶融金属めっき装置
１４：第二冷却槽
１５：サイジング装置
１６：切断装置

Claims (15)

1. 帯鋼から連続製造ラインにて内外面又はいずれか一方の面に溶融金属めっきを施した鋼管を製造する鋼管製造システムであって、
   鋼管の内面に相当する側の帯鋼上側に溶融金属を注ぎかけて溶融金属めっきを施す、内面めっき実施部と、
   内面めっきの施された帯鋼を連続的に管状に冷間成形し、該鋼管に成形された帯鋼の長手方向端面接合部をシーム溶接して連続鋼管を得るための鋼管形成部と、
   前記鋼管外面を溶融金属に浸漬して溶融金属めっきを施す、外面めっき実施部と、を有する鋼管製造システムにおいて、
   前記内面めっき実施部及び／又は外面めっき実施部における、溶融金属浸漬長さを調整可能であることを特徴とするシステム。
2. 前記内面めっき実施部が、
   帯鋼上側に溶融金属が注ぎかけられる、注ぎかけ部と、
   前記注ぎかけ部に溶融金属が供給可能である、溶融金属供給部と、
   前記注ぎかけ部により注ぎかけられた溶融金属を除去する内面ワイピング部と、を有し、
   更に、溶融金属が注ぎかけられる最初の位置と、内面ワイピング部の位置との相対距離を調節可能である、請求項１記載のシステム。
3. 前記注ぎかけ部が、帯鋼の進行方向に対して平行に移動可能な移動手段を有する、請求項２記載のシステム。
4. 前記内面ワイピング部の位置が固定されている、請求項１〜３のいずれか一項記載のシステム。
5. 前記外面めっき実施部が、
   前記連続鋼管が通過する空間を有し、当該空間に溶融金属が導入されている場合には連続鋼管の外面を溶融金属に浸漬可能な、前記連続鋼管の進行方向に連続的に並べられた複数の浸漬部と、
   前記浸漬部により溶融金属に浸漬された連続鋼管から余剰の金属を除去する、外面ワイピング部と、
   前記浸漬部内に溶融金属を供給可能な溶融金属供給部と、を有し、
   前記溶融金属供給部が、溶融金属を供給する浸漬部の個数を変化させて供給することが可能である、請求項１〜４のいずれか一項記載のシステム。
6. 前記外面ワイピング部が、前記複数の浸漬部の各々の直後に設置されており、
   当該複数のうち何れのワイピング部を稼動させるのかを決定することが可能である、請求項５記載のシステム。
7. 前記浸漬部間に設置されている前記外面ワイピング部が、
   前記連続鋼管を囲む環状部と、
   前記環状部の内側に形成された複数の気体噴出孔と、を有し、
   前記環状部が開環して、前記連続鋼管から離れた位置に移動可能な開環可動式ワイピング部である、請求項６記載のシステム。
8. 帯鋼から連続製造ラインにて内外面に溶融金属めっきを施した鋼管を製造する方法であって、
   鋼管の内面に相当する側の帯鋼上側に溶融金属を注ぎかけて溶融金属めっきを施す、内面めっき工程と、
   前記内面めっき工程後、帯鋼を連続的に管状に冷間成形し、該鋼管に成形された帯鋼の長手方向端面接合部をシーム溶接して連続鋼管を得る鋼管形成工程と、
   鋼管形成工程後、連続鋼管を浸漬して溶融金属めっきを施す、外面めっき工程と、
   前記外面めっき工程後、連続鋼管を所定長さに切断して鋼管を得る切断工程と
   を含む方法において、
   前記内面めっき工程及び／又は外面めっき工程における、溶融金属浸漬長さを調整することを特徴とする方法。
9. 帯鋼から連続製造ラインにて内面に溶融金属めっきを施した鋼管を製造する方法であって、
   鋼管の内面に相当する側の帯鋼上側に溶融金属を注ぎかけて溶融金属めっきを施す、内面めっき工程と、
   前記内面めっき工程後、帯鋼を連続的に管状に冷間成形し、該鋼管に成形された帯鋼の長手方向端面接合部をシーム溶接して連続鋼管を得る鋼管形成工程と、
   鋼管形成工程後、連続鋼管を所定長さに切断して鋼管を得る切断工程と
   を含む方法において、
   前記内面めっき工程における、溶融金属浸漬長さを調整することを特徴とする方法。
10. 帯鋼から連続製造ラインにて外面に溶融金属めっきを施した鋼管を製造する方法であって、
    帯鋼を連続的に管状に冷間成形し、該鋼管に成形された帯鋼の長手方向端面接合部をシーム溶接して連続鋼管を得る鋼管形成工程と、
    鋼管形成工程後、連続鋼管を浸漬して溶融金属めっきを施す、外面めっき工程と、
    前記外面めっき工程後、連続鋼管を所定長さに切断して鋼管を得る切断工程と
    を含む方法において、
    前記外面めっき工程における、溶融金属浸漬長さを調整することを特徴とする方法。
11. 前記内面めっき工程が、
    前記帯鋼上側に、溶融金属を注ぎかける、注ぎかけ工程と、
    前記注ぎかけ工程後、余剰金属を除去する内面ワイピング工程と、を有し、
    前記注ぎかけの位置と、内面ワイピングを行なう位置との距離を調整することを特徴とする、請求項８又は９記載の方法。
12. 前記外面めっき工程が、
    前記連続鋼管が通過する空間を有し、当該空間に溶融金属が導入されている場合には連続鋼管の外面を溶融金属に浸漬可能な複数の浸漬トラフを前記連続鋼管の進行方向に連続的に設置し、前記浸漬トラフ内に溶融金属を供給し、前記連続鋼管の外面を浸漬する浸漬工程と、
    前記浸漬トラフにより溶融金属に浸漬された連続鋼管から余剰の金属を除去する、外面ワイピング工程と、を有し、
    前記溶融金属を供給する浸漬トラフの個数を決定し、溶融金属が供給されている浸漬トラフのうち最も後段に位置するトラフの直後に、外面ワイピング工程を行なう、請求項８又は１０記載の方法。
13. 前記内面ワイピング工程において、ブローオフ装置を用いて、エアー又は不活性ガスワイピング圧力により、溶融めっき付着量を調節する、請求項１１記載の方法。
14. 前記内面めっき工程が、前記注ぎかけ工程後、更に、異種の溶融金属を注ぎかけて、異種の金属をめっきする工程を有する、請求項１１又は１３記載の方法。
15. 前記外面めっき工程が、前記浸漬トラフの少なくとも一つに他のトラフに導入されている溶融金属と異なる種類の溶融金属を供給して異種の金属をめっきする工程である、請求項１２記載の方法。