JPWO2011118681A1 - 鋼管の製造設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】鋼管の製造効率に優れると共に、鋼管のトレーサビリティを適切に管理することができる鋼管の製造設備を提供する。【解決手段】本発明に係る鋼管Ｐの製造設備１００は、製管ライン１０と、製管ラインに直結された熱処理ライン２０と、熱処理ラインに直結された精整ライン３０とを備える。精整ライン３０では、鋼管の曲がりを矯正する矯正工程と、鋼管を超音波探傷する超音波探傷工程と、鋼管の表面を検査する表面検査工程と、鋼管に水圧試験を施す水圧試験工程と、鋼管の重量及び長さを測定する実貫・測長工程と、鋼管にステンシルを用いてマーキングを施すマーキング工程とが少なくとも実行され、製管ラインの入側から精整ラインの出側まで、鋼管が途中でライン外に搬出されないことを特徴とする。
Description
本発明は、継目無鋼管等の鋼管の製造設備に関する。特に、本発明は、鋼管の製造効率に優れると共に、鋼管のトレーサビリティを適切に管理することができる鋼管の製造設備に関する。
一般的な継目無鋼管の製造設備は、製管ライン、熱処理ライン及び精整ラインを備えている。
製管ラインでは、マンネスマンマン−マンドレル方式によって鋼管が製造される。具体的には、製管ラインには、穿孔圧延機、マンドレルミル及び定径圧延機が配置されている。回転炉床式加熱炉で加熱されたビレットが製管ラインに供給され、まず穿孔圧延機で穿孔圧延されてホローシェルが製造される。次に、ホローシェルの内面にマンドレルバーが串状に挿入され、このマンドレルバーが挿入された状態のホローシェルがマンドレルミルで延伸圧延されることで、所定の肉厚まで減肉された素管が製造される。その後、マンドレルバーが抜き取られ、前記減肉された素管が定径圧延機で所定外径に定径圧延されて鋼管が製造される。
熱処理ラインでは、製管ラインで製造された鋼管に対して熱処理が施される。具体的には、熱処理ラインに配置された焼き入れ炉で鋼管に焼き入れ処理が施された後、焼き戻し炉で焼き戻し処理が施される。
精整ラインでは、熱処理ラインで熱処理が施された鋼管に対して精整処理が施される。具体的には、鋼管の曲がりをストレートナーで矯正したり、超音波探傷機によって検査したり、ステンシルを用いたマーキングが施される。
製管ラインでは、マンネスマンマン−マンドレル方式によって鋼管が製造される。具体的には、製管ラインには、穿孔圧延機、マンドレルミル及び定径圧延機が配置されている。回転炉床式加熱炉で加熱されたビレットが製管ラインに供給され、まず穿孔圧延機で穿孔圧延されてホローシェルが製造される。次に、ホローシェルの内面にマンドレルバーが串状に挿入され、このマンドレルバーが挿入された状態のホローシェルがマンドレルミルで延伸圧延されることで、所定の肉厚まで減肉された素管が製造される。その後、マンドレルバーが抜き取られ、前記減肉された素管が定径圧延機で所定外径に定径圧延されて鋼管が製造される。
熱処理ラインでは、製管ラインで製造された鋼管に対して熱処理が施される。具体的には、熱処理ラインに配置された焼き入れ炉で鋼管に焼き入れ処理が施された後、焼き戻し炉で焼き戻し処理が施される。
精整ラインでは、熱処理ラインで熱処理が施された鋼管に対して精整処理が施される。具体的には、鋼管の曲がりをストレートナーで矯正したり、超音波探傷機によって検査したり、ステンシルを用いたマーキングが施される。
上記の構成を有する継目無鋼管の製造設備は、従来、製管ライン、熱処理ライン及び精整ラインが直結されていないのが一般的である。このため、製管ラインで製造された鋼管は、いったん中間仕掛倉庫に搬入され保管される。その後、中間仕掛倉庫から搬出された鋼管が熱処理ライン及び精整ラインに順次供給されるのが一般的である。このため、従来の製造設備は、短期間での鋼管の製造には適していない。また、鋼管のトレーサビリティ（製造履歴情報）を管理するため、中間仕掛倉庫に搬入する前に、鋼管表面に各鋼管を識別するためのマーキングを施したり、バーコードを貼付している。しかしながら、鋼管に施したマーキングが消失したり、バーコードが剥がれたりして、トレーサビリティを適切に管理できない場合があった。
本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、鋼管の製造効率に優れると共に、鋼管のトレーサビリティを適切に管理することができる鋼管の製造設備を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明は、製管ラインと、該製管ラインに直結された熱処理ラインと、該熱処理ラインに直結された精整ラインとを備え、前記精整ラインでは、鋼管の曲がりを矯正する矯正工程と、鋼管を超音波探傷する超音波探傷工程と、鋼管の表面を検査する表面検査工程と、鋼管に水圧試験を施す水圧試験工程と、鋼管の重量及び長さを測定する実貫・測長工程と、鋼管にステンシルを用いてマーキングを施すマーキング工程とが少なくとも実行され、前記製管ラインの入側から前記精整ラインの出側まで、鋼管が途中でライン外に搬出されないことを特徴とする鋼管の製造設備を提供する。
本発明に係る鋼管の製造設備によれば、製管ライン、熱処理ライン及び精整ラインが直結されているため、途中で中間仕掛倉庫に管が搬入されることがない。このため、鋼管の製造効率に優れる。また、従来のように中間仕掛倉庫に鋼管を搬入する前にマーキングを施したり、バーコードを貼付したりする必要が無く、各ラインを搬送する鋼管をトラッキングするだけで鋼管のトレーサビリティを適切に管理することが可能である。さらに、精整ラインで実行される超音波探傷工程等で鋼管に欠陥が検出されれば、その検出結果に基づき、迅速に製管ラインや熱処理ラインの調整が可能である。
なお、本発明における「表面検査工程」は、精整ラインに配置された鋼管の搬送設備上で鋼管がいったん停止し、この停止した鋼管の表面を作業員が目視で検査することを意味する。
好ましくは、前記精整ラインでは、鋼管を漏洩磁束探傷する漏洩磁束探傷工程、鋼管を渦流探傷する渦流探傷工程、鋼管を切断する切断工程、鋼管端面を加工する端面加工工程、鋼管端部を磁粉探傷する磁粉探傷工程、鋼管端部の寸法を矯正する管端部矯正工程、及び、鋼管端部の寸法を測定する管端部寸法測定工程のうち、少なくとも何れか一つの工程が更に実行される。
本発明に係る鋼管の製造設備によれば、鋼管の製造効率に優れると共に、鋼管のトレーサビリティを適切に管理することが可能である。
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態について、鋼管が継目無鋼管である場合を例に挙げて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る鋼管の製造設備を概略的に示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態に係る鋼管Ｐの製造設備１００は、製管ライン１０と、製管ライン１０に直結された熱処理ライン２０と、熱処理ライン２０に直結された精整ライン３０とを備えている。本実施形態に係る鋼管Ｐの製造設備１００では、製管ライン１０の入側から精整ライン３０の出側まで、鋼管Ｐは途中でライン外に搬出されない。
図１は、本発明の一実施形態に係る鋼管の製造設備を概略的に示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態に係る鋼管Ｐの製造設備１００は、製管ライン１０と、製管ライン１０に直結された熱処理ライン２０と、熱処理ライン２０に直結された精整ライン３０とを備えている。本実施形態に係る鋼管Ｐの製造設備１００では、製管ライン１０の入側から精整ライン３０の出側まで、鋼管Ｐは途中でライン外に搬出されない。
製管ライン１０には、穿孔圧延機、マンドレルミル及び定径圧延機が配置されている。回転炉床式加熱炉で加熱されたビレットＢが製管ライン１０に供給され、まず穿孔圧延機で穿孔圧延されてホローシェルが製造される。次に、ホローシェルの内面にマンドレルバーが串状に挿入され、このマンドレルバーが挿入された状態のホローシェルがマンドレルミルで延伸圧延されることで、所定の肉厚まで減肉された素管が製造される。その後、マンドレルバーが抜き取られ、前記減肉された素管が定径圧延機で所定外径に定径圧延されて鋼管Ｐが製造される。製管ライン１０で製造された鋼管Ｐは、所定の搬送設備で搬送されて、熱処理ライン２０に供給される。
熱処理ライン２０では、製管ライン１０で製造され、熱処理ライン２０に配置された所定の搬送設備で搬送される鋼管Ｐに対して熱処理が施される。具体的には、熱処理ライン２０に配置された焼き入れ炉で鋼管Ｐに焼き入れ処理が施された後、焼き戻し炉で焼き戻し処理が施される。熱処理ライン２０で熱処理が施された鋼管Ｐは、所定の搬送設備で搬送されて、精整ライン３０に供給される。
ここで、一般的な継目無鋼管の製造設備では、製管ラインにおける製管ピッチが、熱処理ラインにおける熱処理ピッチよりも早くなっている。前述のように、製管ラインで製造された鋼管は、いったん中間仕掛倉庫に搬入され保管されるため、製管ピッチの方が熱処理ピッチより早くても問題はない。しかしながら、本実施形態に係る鋼管Ｐの製造設備１００では、熱処理ライン２０が製管ライン１０に直結されており、途中で鋼管Ｐはライン外に搬出されない。このため、製管ライン１０における製管ピッチと、熱処理ライン２０における熱処理ピッチとを合致させる必要がある。製管ピッチと熱処理ピッチとを合致させるには、例えば、回転炉床式加熱炉で加熱されたビレットＢを製管ライン１０に向けて炉外に搬出する際の炉出しピッチを、熱処理ライン２０の焼き入れ炉での焼き入れピッチと焼き戻し炉での焼き戻しピッチのうちの遅い方のピッチに合致させればよい。
ここで、一般的な継目無鋼管の製造設備では、製管ラインにおける製管ピッチが、熱処理ラインにおける熱処理ピッチよりも早くなっている。前述のように、製管ラインで製造された鋼管は、いったん中間仕掛倉庫に搬入され保管されるため、製管ピッチの方が熱処理ピッチより早くても問題はない。しかしながら、本実施形態に係る鋼管Ｐの製造設備１００では、熱処理ライン２０が製管ライン１０に直結されており、途中で鋼管Ｐはライン外に搬出されない。このため、製管ライン１０における製管ピッチと、熱処理ライン２０における熱処理ピッチとを合致させる必要がある。製管ピッチと熱処理ピッチとを合致させるには、例えば、回転炉床式加熱炉で加熱されたビレットＢを製管ライン１０に向けて炉外に搬出する際の炉出しピッチを、熱処理ライン２０の焼き入れ炉での焼き入れピッチと焼き戻し炉での焼き戻しピッチのうちの遅い方のピッチに合致させればよい。
本実施形態の精整ライン３０では、精整ライン３０に配置された所定の搬送設備で搬送される鋼管Ｐに対して、矯正工程と、超音波探傷工程と、表面検査工程と、水圧試験工程と、実貫・測長工程と、マーキング工程とが少なくとも実行される。
矯正工程では、精整ライン３０に配置されたストレートナーによって、鋼管Ｐの曲がりが矯正される。超音波探傷工程では、精整ライン３０に配置された超音波探傷機によって、鋼管Ｐが超音波探傷される。表面検査工程では、精整ライン３０に配置された鋼管Ｐの搬送設備上で鋼管Ｐがいったん停止し、この停止した鋼管Ｐの表面を作業員が目視で検査する。水圧試験工程では、精整ライン３０に配置された水圧試験機によって、鋼管Ｐに水圧試験が施される。実貫・測長工程では、鋼管Ｐの重量及び長さが測定される。鋼管Ｐの重量は、精整ライン３０に配置されたロードセルによって測定される。鋼管Ｐの長さは、例えば精整ライン３０に配置されたレーザドップラー式の測長計で測定されたり、或いは鋼管Ｐの搬送設備上でいったん停止した鋼管Ｐに対して作業員が巻き尺を使用して測定することも可能である。マーキング工程では、精整ライン３０に配置されたマーキング装置により、鋼管Ｐにステンシルを用いたマーキングが施される。
矯正工程では、精整ライン３０に配置されたストレートナーによって、鋼管Ｐの曲がりが矯正される。超音波探傷工程では、精整ライン３０に配置された超音波探傷機によって、鋼管Ｐが超音波探傷される。表面検査工程では、精整ライン３０に配置された鋼管Ｐの搬送設備上で鋼管Ｐがいったん停止し、この停止した鋼管Ｐの表面を作業員が目視で検査する。水圧試験工程では、精整ライン３０に配置された水圧試験機によって、鋼管Ｐに水圧試験が施される。実貫・測長工程では、鋼管Ｐの重量及び長さが測定される。鋼管Ｐの重量は、精整ライン３０に配置されたロードセルによって測定される。鋼管Ｐの長さは、例えば精整ライン３０に配置されたレーザドップラー式の測長計で測定されたり、或いは鋼管Ｐの搬送設備上でいったん停止した鋼管Ｐに対して作業員が巻き尺を使用して測定することも可能である。マーキング工程では、精整ライン３０に配置されたマーキング装置により、鋼管Ｐにステンシルを用いたマーキングが施される。
また、本実施形態の精整ライン３０では、好ましい構成として、漏洩磁束探傷工程、渦流探傷工程、切断工程、端面加工工程、磁粉探傷工程、管端部矯正工程、及び、管端部寸法測定工程のうち、少なくとも何れか一つの工程が更に実行される。本実施形態では、これらの工程の全てが実行される。漏洩磁束探傷工程では、精整ライン３０に配置された漏洩磁束探傷機によって鋼管Ｐが漏洩磁束探傷される。渦流探傷工程では、精整ライン３０に配置された渦流探傷機によって鋼管Ｐが渦流探傷される。切断工程では、精整ライン３０に配置された切断機によって鋼管Ｐが切断される。端面加工工程では、精整ライン３０に配置された面削機によって鋼管Ｐの端面が加工（切削）される。磁粉探傷工程では、精整ライン３０に配置された磁粉探傷機によって鋼管Ｐの端部（特に、ベベル面）が磁粉探傷される。管端部矯正工程では、精整ライン３０に配置された管端矯正機によって鋼管Ｐの端部の寸法（特に、鋼管Ｐの内径）が矯正される。管端部寸法測定工程では、精整ライン３０に配置された光学式や接触式の管端寸法測定機によって鋼管Ｐの端部の寸法（特に、鋼管Ｐの外径、内径、肉厚）が測定される。
なお、本実施形態に係る鋼管Ｐの製造設備１００において、精整ライン３０に供給された鋼管Ｐに対しては、まず最初に矯正工程を必ず実行する必要がある。また、矯正工程を実行した鋼管Ｐに対しては、実貫・測長工程及びマーキング工程を、この順に、なお且つ精整ライン３０の最後に必ず実行する必要がある。その他の工程については、必ずしも図１に示す順番通りに実行する必要はない。
ただし、端面加工工程は、切断工程よりも後に実行する必要がある。磁粉探傷工程は、端面加工工程よりも後に実行する必要がある。表面検査工程は、切断工程、端面加工工程及び管端部矯正工程よりも後に実行する必要がある（ただし、切断工程、端面加工工程の後に表面検査工程を実行し、その後、管端部矯正工程を実行した後に矯正した管端部のみについて表面検査工程を実行することも可能である）。管端部寸法測定工程は、管端部矯正工程よりも後に実行する必要がある。
図１に示す本実施形態のように、漏洩磁束探傷工程、渦流探傷工程及び超音波探傷工程の後に切断工程を実行すれば、鋼管Ｐの端部の未探傷領域を切断工程で切断することにより、切断後の鋼管Ｐにおいて未探傷領域を無くすことができる点で好ましい。ただし、切断工程の後に、漏洩磁束探傷工程、渦流探傷工程及び超音波探傷工程を実行することも可能である。この場合、漏洩磁束探傷工程、渦流探傷工程及び超音波探傷工程では、鋼管Ｐの端部を手動で探傷するか、或いは、管端部専用の探傷機を用いて探傷すればよい。
ただし、端面加工工程は、切断工程よりも後に実行する必要がある。磁粉探傷工程は、端面加工工程よりも後に実行する必要がある。表面検査工程は、切断工程、端面加工工程及び管端部矯正工程よりも後に実行する必要がある（ただし、切断工程、端面加工工程の後に表面検査工程を実行し、その後、管端部矯正工程を実行した後に矯正した管端部のみについて表面検査工程を実行することも可能である）。管端部寸法測定工程は、管端部矯正工程よりも後に実行する必要がある。
図１に示す本実施形態のように、漏洩磁束探傷工程、渦流探傷工程及び超音波探傷工程の後に切断工程を実行すれば、鋼管Ｐの端部の未探傷領域を切断工程で切断することにより、切断後の鋼管Ｐにおいて未探傷領域を無くすことができる点で好ましい。ただし、切断工程の後に、漏洩磁束探傷工程、渦流探傷工程及び超音波探傷工程を実行することも可能である。この場合、漏洩磁束探傷工程、渦流探傷工程及び超音波探傷工程では、鋼管Ｐの端部を手動で探傷するか、或いは、管端部専用の探傷機を用いて探傷すればよい。
以上に説明した本実施形態に係る鋼管Ｐの製造設備１００によれば、製管ライン１０、熱処理ライン２０及び精整ライン３０が直結されているため、途中で中間仕掛倉庫に鋼管Ｐが搬入されることがない。このため、鋼管Ｐの製造効率に優れる。また、従来のように中間仕掛倉庫に鋼管Ｐを搬入する前にマーキングを施したり、バーコードを貼付したりする必要が無く、各ライン１０〜３０を搬送する鋼管Ｐをトラッキングするだけで鋼管Ｐのトレーサビリティを適切に管理することが可能である。さらに、精整ライン３０で実行される超音波探傷工程等で鋼管Ｐに欠陥が検出されれば、その検出結果に基づき、迅速に製管ライン１０や熱処理ライン２０の調整が可能である。
１０・・・製管ライン
２０・・・熱処理ライン
３０・・・精整ライン
１００・・・製造設備
Ｂ・・・ビレット
Ｐ・・・鋼管
２０・・・熱処理ライン
３０・・・精整ライン
１００・・・製造設備
Ｂ・・・ビレット
Ｐ・・・鋼管
Claims (2)
- 製管ラインと、該製管ラインに直結された熱処理ラインと、該熱処理ラインに直結された精整ラインとを備え、
前記精整ラインでは、鋼管の曲がりを矯正する矯正工程と、鋼管を超音波探傷する超音波探傷工程と、鋼管の表面を検査する表面検査工程と、鋼管に水圧試験を施す水圧試験工程と、鋼管の重量及び長さを測定する実貫・測長工程と、鋼管にステンシルを用いてマーキングを施すマーキング工程とが少なくとも実行され、
前記製管ラインの入側から前記精整ラインの出側まで、鋼管が途中でライン外に搬出されないことを特徴とする鋼管の製造設備。 - 前記精整ラインでは、鋼管を漏洩磁束探傷する漏洩磁束探傷工程、鋼管を渦流探傷する渦流探傷工程、鋼管を切断する切断工程、鋼管端面を加工する端面加工工程、鋼管端部を磁粉探傷する磁粉探傷工程、鋼管端部の寸法を矯正する管端部矯正工程、及び、鋼管端部の寸法を測定する管端部寸法測定工程のうち、少なくとも何れか一つの工程が更に実行されることを特徴とする請求項１に記載の鋼管の製造設備。
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130816 |
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| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131003 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131220 |