WO2006106938A1

WO2006106938A1 - 延伸圧延制御方法

Info

Publication number: WO2006106938A1
Application number: PCT/JP2006/306874
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Iwamoto
Original assignee: Sumitomo Metal Industries, Ltd.
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2006-10-12
Also published as: RU2373007C2; BRPI0609484B1; RU2007140229A; JP4507193B2; EP1911533B1; EP1911533A4; CN101151110A; BRPI0609484A2; CN101151110B; EP1911533A1; JP2006281260A

Abstract

　寸法精度の高い素管を製造したり、圧延トラブルを抑制できる延伸圧延制御方法を提供する。♯２スタンドとの間に超音波肉厚計１が設置される♯１スタンドでの素管Ｐの溝底肉厚を測定し、♯１スタンドでのロールギャップの設定値と素管Ｐの溝底肉厚とに基づきマンドレルバーＢの外径を算出し、バーリテイナーＢＲの位置情報に基づき外径を算出されたマンドレルバーＢの長手方向部位を特定し、以上を繰り返すを繰り返すことによりマンドレルバー外径の長手方向分布を算出し、バーリテイナーの位置情報に基づき後段スタンドにおいて素管と接触するマンドレルバーの長手方向部位を特定し、特定したマンドレルバー長手方向部位の外径に基づき、後段スタンドでのロールギャップを設定する、延伸圧延制御方法である。

Description

明細書

延伸圧延制御方法

技術分野

[0001] 本発明は、延伸圧延制御方法に関する。具体的には、本発明は、マンドレルバ一が挿入された素管の肉厚を測定し、この測定結果に基づいてマンドレルミルの制御を行うことによって、寸法精度の高い継目無管を製造したり、あるいは圧延トラブルの発生を抑制することができる延伸圧延制御方法に関する。

背景技術

[0002] これまでにも、 γ線肉厚計を用いて対象物の肉厚を測定し、この測定結果に基づいて圧延条件を設定、修正する発明が、多数提案されている (例えば特許文献 1参照)。

Ύ線肉厚計は、対象物に透過させた γ線の減衰量に基づいて肉厚を測定するものである。この測定原理のため、 γ線肉厚計では、マンドレルバ一が挿入された素管の肉厚を測定することはできない。このため、 γ線肉厚計では、マンドレルミルのスタンド間での肉厚測定は無論のこと、マンドレルミルの出側であっても、延伸圧延終了後にマンドレルバ一をミル入側へ引き戻す方式のリトラタトマンドレルミルでし力、肉厚を測定できない。し力も、リトラタトマンドレルミルであっても、ミルの出側の直近からある程度離れた場所でしか肉厚を測定することができない。このような制約から、 γ線肉厚計による肉厚測定結果を活用して高精度な制御を行うことには自ずと限界がある。

[0003] すなわち、従来の γ線肉厚計を用いたマンドレルミルの制御方法には、マンドレルバーが挿入された素管の肉厚を測定することはできないという本質的な課題があり、この課題に起因して以下に列記する具体的な 4つの課題が存在する。

(課題 1)

従来の γ線肉厚計を用いた制御方法では、最初の延伸圧延においては、マンドレルバ一の外径に応じたロールギャップを設定できな、ため、最初に延伸圧延された素管は高い肉厚精度を得ることができない。マンドレルミルを用いた延伸圧延によつて肉厚精度の高い素管を得るために、マンドレルバ一の外径を算出して推定し、所定のスタンドでのロールギャップを推定されたマンドレルバ一の外径に応じて設定する方法が考えられる。この方法を実施するため、従来は、 γ線肉厚計を用いてマンドレルミル (リトラタトマンドレルミル)の出側における素管の肉厚を測定し、この測定結果と最終スタンドにおけるロールギャップの設定値とに基づき、マンドレルバ一の外径を推定する。しかし、この推定方法はマンドレルミルの出側における肉厚測定値によってマンドレルバ一の外径を推定する方法であるため、肉厚を測定される素管の延伸圧延はマンドレルバ一の外径を推定できた時点で既に終了している。つまり、マンドレルミルは、通常、複数のマンドレルバ一を循環させながら使用するため、各マンドレルバーを用いて最初に延伸圧延される素管、つまり、循環使用されるマンドレルバ一の本数と同じ本数の素管は、高い肉厚精度を得ることができない。

(課題 2)

γ線肉厚計でマンドレルミルのスタンド間での肉厚を測定することはできないため、フランジ肉厚を予測せざるを得なくなり、高い肉厚精度を得ることができない。所定のスタンドでフランジ肉厚に相当する素管の部位は、次のスタンドでは溝底肉厚に相当する部位となり肉厚圧下される。したがって、素管のフランジ肉厚に予測誤差が生じると、圧下率の誤差が発生することに加えて、スタンドへの入出側速度も変化してスタンド間張力が変動する結果、フランジ肉厚に相当する部位の変形がさらに予測から大きく外れることになり、難加工性の材料力なる素管では圧延不良が生じ、寸法精度も悪化する。

(課題 3)

また、マンドレルミルを用いた延伸圧延では、素管の周方向について約 90° ピッチで厚肉部と薄肉部とが交互に発生する現象である対向性偏肉を生じることがある。この対向性偏肉の発生を抑制するには、厚肉部が薄くなるとともに薄肉部が厚くなるように、孔型圧延ロールの圧下位置を調整すればよい。しかし、上述したように、 γ線肉厚計ではマンドレルミル (リトラタトマンドレルミル)の出側で且つある程度離れた場所でしか肉厚測定を行うことができないため、肉厚測定した素管については、たとえ対向性偏肉を生じていても、もはや孔型圧延ロールの圧下位置を調整することはできない。また、リトラタトマンドレルミル以外の方式のマンドレルミルでは、対向性偏肉を測定することすらできない。

(課題 4)

さらに、マンドレルミルを用いた延伸圧延では、孔型圧延ロールの溝底間距離を把握することが重要である力これを直接計測することはできないので、孔型圧延ロールのフランジ部同士を接触させることによる圧下位置の零点調整に加えて、マンドレルミルの出側に配置した γ線肉厚計による測定結果に基づ!/、て圧下位置の補正が行われている。しかし、この方法により補正できるのは最終スタンドに配設された孔型圧延ロールの圧下位置のみである。したがって、従来の γ線肉厚計を用いたマンドレルミルの制御方法では、前段スタンドの圧下位置零点調整の精度を向上させることができない。

特許文献 1：特開平 8— 71616号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 本発明は、このような従来の技術が有する課題を解決するためになされたものであり、従来の γ線肉厚計を用いたマンドレルミルによる延伸圧延制御方法に存在する課題である、マンドレルバ一が挿入された素管の肉厚を測定することができないことを解決できるマンドレルミルによる延伸圧延制御方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0005] 本発明者らは、この課題を解決するために鋭意検討した結果、 γ線肉厚計の代わりに、超音波の素管の内外面での反射時間差に基づいて肉厚を測定する超音波肉厚計を用いれば、内部にマンドレルバ一が挿入された素管の肉厚を測定できることを知見した。この理由は、マンドレルバ一が挿入された状態であっても、マンドレルバ一の外面と素管の内面との間には空気層が介在するので、この空気層により素管の内面で超音波が反射するためと考えられる。したがって、超音波肉厚計を用いれば、従来は測定できな力つたマンドレルミルのスタンド間や出側直近における素管の肉厚を測定できるようになり、従来の γ線肉厚計を用いたマンドレルミルの制御方法に存在する様々な課題を解決できることを知見して、本発明を完成した。 [0006] すなわち、本発明は、マンドレルバ一を挿入された素管の肉厚を、マンドレルミルの各圧延スタンド間、又はこのマンドレルミルの最終スタンドの出側において超音波肉厚計を用いて測定し、この測定値に基づ、てマンドレルミルの制御を行うことを特徴とする延伸圧延制御方法である。

[0007] また、本発明は、マンドレルミルの所定のスタンド間に配置される超音波肉厚計の設置位置の直前のスタンドにおける素管の溝底肉厚を測定する第 1ステップと、直前のスタンドにおけるロールギャップの設定値と、第 1ステップで測定した素管の溝底肉厚とに基づき、マンドレルバ一の外径を算出する第 2ステップと、パーリティナ一の位置情報に基づき、第 2ステップで外径を算出されたマンドレルバ一の長手方向部位を特定する第 3ステップと、第 1ステップ力第 3ステップまでを繰り返すことにより、マンドレルバ一の外径の長手方向への分布を算出する第 4ステップと、パーリティナ一の位置情報に基づき、直前のスタンドの後段スタンドにおいて素管と接触するマンドレルバ一の長手方向部位を特定する第 5ステップと、第 4ステップで算出されたマンドレルバ一の外径の長手方向への分布に基づき、第 5ステップで特定されたマンドレルバーの長手方向部位の外径を算出する第 6ステップと、第 6ステップで算出されたマンドレルバ一の長手方向部位の外径に基づき、後段スタンドにおけるロールギャップを設定する第 7ステップとを含むことを特徴とする延伸圧延制御方法である。本発明により課題 1を解決することができる。

[0008] この本発明における「管の溝底肉厚」とは、素管の孔型圧延ロールの溝底部に対向する部位の肉厚を意味する。

また、本発明は、マンドレルミルの所定のスタンド間に配置される超音波肉厚計の設置位置の直前のスタンドにおける素管のフランジ肉厚を測定する第 1ステップと、第 1ステップで測定した素管のフランジ肉厚に基づき、超音波肉厚計の設置位置の直後のスタンドにおけるロールギャップを設定する第 2ステップとを含むことを特徴とする延伸圧延制御方法である。本発明により課題 2を解決することができる。

[0009] この本発明における「素管のフランジ肉厚」とは、素管の孔型圧延ロールのフランジ部に対向する部位の肉厚を意味する。

また、本発明は、マンドレルミルの出側に設置される超音波肉厚計の設置位置を、素管の先端が通過したタイミングから、この素管の周方向への肉厚分布を測定する第 1ステップと、第 1ステップで測定された素管の周方向への肉厚分布に基づき、対向性偏肉成分及びその方向を算出する第 2ステップと、第 2ステップで算出された対向性偏肉成分及びその方向とに基づき、この素管の延伸圧延時または又はこの素管の次に延伸圧延される素管の延伸圧延時における所定スタンドの孔型圧延ロールの圧下位置を修正する第 3ステップとを含むことを特徴とする延伸圧延制御方法である。本発明により課題 3を解決することができる。

[0010] この本発明における「対向性偏肉成分」とは、素管に生じる偏肉のうち、素管の周方向について約 90° ピッチで厚肉部と薄肉部とが交互に発生する偏肉成分を意味する。

さらに、本発明は、マンドレルミルの所定のスタンド間に配置される超音波肉厚計の設置位置の直前のスタンドにおける素管の溝底肉厚を測定する第 1ステップと、直前のスタンドにおけるロールギャップの設定値と、第 1ステップで測定した素管の溝底肉厚とに基づき、直前のスタンドの孔型圧延ロールの圧下位置の設定誤差を算出する第 2ステップと、第 2ステップで算出した圧下位置の設定誤差に平滑ィ匕処理を施して得られる圧下位置測定誤差に基づき、直前のスタンドの孔型圧延ロールの圧下位置を修正する第 3ステップとを含むことを特徴とする延伸圧延制御方法である。

[0011] なお、本発明における「圧下位置の設定誤差に平滑ィ匕処理を施して」とは、算出した複数の素管についての圧下位置の設定誤差に基づき、各素管毎に指数平滑化処理ゃ移動平均処理等の平滑化処理を施すことを意味する。

[0012] なお、本発明における超音波肉厚計として、非接触で素管の肉厚測定が可能なレ一ザ超音波肉厚計を用いることが望ましい。

発明の効果

[0013] 本発明に係る延伸圧延制御方法によれば、内部にマンドレルバ一が挿入された状態で素管の肉厚を測定し、この測定結果に基づ!、てマンドレルミルの制御を行うことにより、寸法精度が高い継目無管を製造したり、圧延トラブルを抑制することができるようになる。

図面の簡単な説明 [0014] [図 1]図 1は、実施の形態 1に係る制御方法を適用するマンドレルミルの装置の概略の構成を模式的に示す説明図である。

[図 2]図 2は、実施の形態 2、 4に係る制御方法を適用するマンドレルミルの装置の概略の構成を模式的に示す説明図である。

[図 3]図 3は、実施の形態 3に係る制御方法を適用するマンドレルミルの装置の概略の構成を模式的に示す説明図である。

符号の説明

[0015] 1 超音波肉厚計

2 制御装置

3 圧下装置

B マンドレルバ一

P 素管

R 孔型圧延ロール

BR パーリティナ一

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、本発明に係る延伸圧延制御方法を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

(実施の形態 1)

図 1は、実施の形態 1に係る制御方法を適用するマンドレルミル (パーリティナ一 BR を用いるリテインドマンドレルミル)の装置の概略の構成を模式的に示す説明図である。

[0017] 図 1に示すように、本実施の形態に係る制御方法では、マンドレルミルの所定のスタンド間（図 1に示す例では # 1〜# 2スタンド間）に配置される超音波肉厚計 1を用いる。

本実施の形態で用いる超音波肉厚計 1は、レーザ超音波肉厚計である。レーザ超音波肉厚計 1は、素管 Pの表面から内部に超音波を送信するためのパルスレーザと、素管 Pの内面で反射した超音波を受信するための連続発振レーザ及び干渉計とを備える。パルスレーザ力高強度のパルスレーザ光を出射する。出射されたパルスレ一ザ光は素管 Pの表面に衝突し、素管 Pに熱収縮が生じて超音波が発生する。発生した超音波は、素管 Pの内部に伝搬され、素管 Pの内面で反射して再び素管 Pの表面に戻る。連続発振レーザから出射したレーザ光は、常に素管 Pの表面に照射され、素管 Pの表面での反射光が干渉計に入射されるように配置される。素管 Pの表面に超音波が戻るとその表面が変位するため、干渉計に入射される反射光の位相が変化し、これにより干渉状態が変化する。パルスレーザ力ノルスレーザ光を出射してから干渉状態の変化を検出するまでの時間を測定することによって、素管 Pの肉厚が測定される。

[0018] 超音波肉厚計 1は、超音波肉厚計 1の設置位置の直前のスタンド（図 1に示す例では # 1スタンド)での素管 pの溝底肉厚を測定できるように配置される。すなわち、 # 1 スタンドに設けられる孔型圧延ロール Rの溝底部に対向する素管 Pの部位を測定するように配置される。上述したパルスレーザから出射した光と連続発振レーザから出射した光との双方がともに # 1スタンドに設けられる孔型圧延ロール Rの溝底部に対向する素管 Pの部位を照射するように、各レーザの出射方向が設定される。

[0019] 超音波肉厚計 1で測定した素管 Pの溝底肉厚は、制御装置 2に入力される。制御装置 2は、直前スタンドである # 1スタンドでのロールギャップ設定値と素管 Pの溝底肉厚とに基づき、計算によりマンドレルバ一 Bの外径を算出して推定する。

[0020] 一方、制御装置 2には、マンドレルバ一 Bの後端を保持するパーリティナ一 BRの位置情報が入力される。制御装置 2は、入力されたパーリティナ一 BRの位置情報に基づき、外径を算出されたマンドレルバ一 Bの長手方向部位（# 1スタンドで使用したマンドレルバ一 Bの長手方向部位)を特定する。つまり、パーリティナ一 BRの位置情報により、マンドレルバ一 Bの後端と直前スタンドである # 1スタンドとの距離、すなわち、マンドレルバ一 Bの後端を基準としたマンドレルバ一 Bの長手方向部位を特定する

[0021] 制御装置 2は、以上の動作を繰り返すことにより、マンドレルバ一 Bの外径の長手方向分布を算出して記憶する。

次に、制御装置 2は、パーリティナ一 BRの位置情報に基づき、直前スタンドである # 1スタンドの後段スタンドにおいて素管 Pと接触するマンドレルバ一 Bの長手方向部位を特定する。そして、上述したようにして算出及び記憶したマンドレルバ一 Bの外径の長手方向分布に基づき、直前スタンドである # 1スタンドの後段スタンド（# 2〜6スタンド）において素管 Pと接触するマンドレルバ一 Bの長手方向部位の外径を算出する。制御装置 2は、算出したマンドレルバ一 Bの外径に基づき、計算によって後段スタンド（ # 2〜6スタンド）での適切なロールギャップを設定し、このロールギャップが得られるように後段スタンド（# 2〜6スタンド)の圧下装置 3を制御する。圧下装置 3は、シリンダ等力構成されており、設定したロールギャップに応じて孔型圧延ロール Rの圧下位置を調整する。

[0022] 以上に説明したように、本実施の形態に係るマンドレルミルの圧延制御方法は、スタンド間に超音波肉厚計 1を設置し、この肉厚測定値 (溝底肉厚）に基づいてマンドレルバー Bの外径を算出し、これに応じて超音波肉厚計 1の設置位置よりも下流の後段スタンド（ # 2〜6スタンド）のロールギャップを設定する。

[0023] したがって、従来の γ線肉厚計を用いた制御方法とは異なり、このマンドレルバ一 Β がたとえ初めて延伸圧延に供されるものであったとしても、（素管 Ρがこのマンドレルバー Βにとつて最初に適用される素管であったとしても）、素管 Ρの圧延に際して高精度にマンドレルバ一 Βの外径を算出できるので、これにより、最初の素管 Ρから高い肉厚精度でマンドレルミルによる延伸圧延を行うことができる。

(実施の形態 2)

図 2は、実施の形態 2に係る制御方法を適用するマンドレルミルの装置の概略の構成を模式的に示す説明図である。

[0024] 図 2に示すように、本実施の形態に係る制御方法においても、上述した実施の形態

1と同様に、マンドレルミルの所定のスタンド間（図 2に示す例でも # 1〜 # 2スタンド間）に配置される超音波肉厚計 1を用いる。

[0025] ただし、本実施の形態に係る制御方法は、パーリティナ一を用いるリテインドマンドレルミルへの適用には限られない点で、実施の形態位置とは相違する。また、本実施の形態に係る超音波肉厚計 1は、超音波肉厚計 1の設置位置の直前のスタンド（図 2 に示す例では # 1スタンド)での素管 Ρのフランジ肉厚を測定するように配置されてヽる点においても、実施の形態 1とは相違する。 [0026] すなわち、本実施の形態で用いる超音波肉厚計 1は、 # 1スタンドに配設された孔型圧延ロール Rのフランジ部に対向する素管 Pの部位を測定するように配置される。本実施の形態で用いる超音波肉厚計 1もレーザ超音波肉厚計であり、パルスレーザ力出射した光と連続発振レーザ力出射した光との双方がともに # 1スタンドに設けられる孔型圧延ロール Rのフランジに対向する素管 Pの部位を照射するように、各レ一ザの方向が設定される。

[0027] 超音波肉厚計 1により測定された素管 Pのフランジ肉厚は、制御装置 2に入力される。制御装置 2は、測定された素管 Pのフランジ肉厚に基づき、計算によって超音波肉厚計 1の設置位置の直後のスタンド (本実施の形態では # 2スタンド)での適切な口ールギャップを設定し、このロールギャップが得られるように # 2スタンドの圧下装置 3 を制御する。圧下装置 3は、設定したロールギャップに応じて孔型圧延ロール Rの圧下位置を調整する。なお、フランジ肉厚、すなわち # 2スタンドの入側溝底肉厚は変動し易ぐこの入側溝底肉厚の変動によって # 2スタンドの圧延荷重が変化し、そのミルスプリング (圧延荷重 Zミル剛性係数）が変化する。したがって、圧下装置 3は、素管 Pが # 2スタンドに到達する前に設定したロールギャップに応じて予め孔型圧延口ール Rの圧下位置を調整しておくことが好ましぐこれにより # 2スタンドでの圧延後の素管 Pの肉厚を一定にすることができる。また、 # 2スタンドの肉厚圧下量が変化すると、 # 2スタンドの入出側の圧延速度が変化してスタンド間張力が変動する。しかしながら、本実施の形態に係る超音波肉厚計 1によって # 2スタンドの入側の肉厚を測定することにより肉厚圧下量の変動を把握し、スタンド間張力の変動を抑制するために孔型圧延ロール Rの回転数を修正することにより張力変動を抑制することもできる。

[0028] 以上に説明したように、本実施形態に係る延伸圧延制御方法によれば、超音波肉厚計 1によってフランジ肉厚 (超音波肉厚計 1の設置位置の直後のスタンドにとっては溝底肉厚に相当する）を実測し、このフランジ肉厚に基づいて超音波肉厚計 1の設置位置の直後のスタンド (本実施形態では # 2スタンド)での適切なロールギャップを設定する。したがって、フランジ肉厚を予測せざるを得ず、この予測誤差によって圧延不良や寸法精度の悪化を生じる可能性のある従来の _Ί線肉厚計を用いた圧延制御方法とは異なり、これらの問題を確実に解消できる。さらに、超音波肉厚計 1の設置位置の直後のスタンドにおける肉厚圧下量の変化を予測することにより、スタンド間張力の変動も抑制することができる。

(実施の形態 3)

図 3は、実施の形態 3に係る制御方法を適用するマンドレルミルの装置の概略の構成を模式的に示す説明図である。

[0029] 図 3に示すように、本実施形態に係る制御方法は、上述した実施の形態 1及び実施の形態 2とは異なり、マンドレルミルの出側の直近に超音波肉厚計 1を配置する。また、素管 Pの周方向への肉厚分布を測定するため、素管 Pの周方向へ複数の超音波肉厚計 1を設けるか、あるいは、超音波肉厚計 1を素管 Pの周方向に走査可能とする点でも、実施の形態 1及び実施の形態 2とは相違する。その他の装置構成は、上述した実施の形態 2と同様であるため、説明を省略する。

[0030] 本実施形態に係る超音波肉厚計 1は、素管 Pの先端が超音波肉厚計 1の設置位置を通過したタイミング力もこの素管 Pの周方向への肉厚分布を測定する。超音波肉厚計 1で測定した素管 Pの周方向への肉厚分布は、制御装置 2に入力される。

[0031] 制御装置 2は、測定された素管 Pの周方向への肉厚分布をフーリエ解析することにより、対向性偏肉成分及びその方向を算出する。そして、制御装置 2は、算出された対向性偏肉成分及びその方向に基づき、この素管 Pの圧延時又はこの素管の次の素管 Pの圧延時における所定スタンドの孔型圧延ロール Rの圧下位置の設定を修正する。つまり、対向性偏肉成分の厚肉部が薄くなるようにこの厚肉部の方向が圧下方向になっている所定スタンドの孔型圧延ロール Rの圧下位置を修正するとともに、対向性偏肉成分の薄肉部が厚くなるようにこの薄肉部の方向が圧下方向になっている所定スタンドの孔型圧延ロール Rの圧下位置を修正する。

[0032] 制御装置 2は、この修正後の圧下位置を得られるように所定スタンドの圧下装置 3を制御する。圧下装置 3は、修正後の圧下位置に応じて孔型圧延ロール Rの圧下位置を調整する。

[0033] 以上に説明したように、本実施の形態に係る延伸圧延制御方法によれば、マンドレルミルの出側直近に超音波肉厚計 1を設置し、素管 Pの先端から周方向への肉厚分布を測定し、この素管 Pの圧延時又はこの素管の次の素管 Pの圧延時における所定スタンドの孔型圧延ロール Rの圧下位置の設定を修正する。

[0034] したがって、周方向への肉厚分布を測定された素管 Pの圧延時に圧下位置の設定を修正する場合には、従来の γ線肉厚計を用いた制御方法とは異なり、対向性偏肉が生じる最初の素管 Ρについても孔型圧延ロールの圧下位置を調整することができ、最初の素管 Ρから肉厚精度を高めることができる。

[0035] また、リトラタトマンドレルミル以外の方式のマンドレルミルについても、対向性偏肉を測定して孔型圧延ロール Rの圧下位置の設定を修正することにより、素管 Ρの肉厚精度を高めることができる。

(実施の形態 4)

本実施の形態に係る延伸圧延制御方法を適用するマンドレルミルの装置構成は、図 2を参照して説明したマンドレルミルと同様であるため、図 2を参照しながら説明する。

[0036] 本実施の形態に係る延伸圧延制御方法においても、実施の形態 2と同様に、マンドレルミルの所定のスタンド間（図 2に示す例では # 1〜 # 2スタンド間）に配置される超音波肉厚計 1を用いる。ただし、本実施の形態に係る超音波肉厚計 1は、実施の形態 1と同様に、この超音波肉厚計 1の設置位置の直前のスタンド（図 2に示す例では # 1スタンド)での素管 Ρの溝底肉厚を測定するように配置される点で、実施の形態

2とは相違する。

[0037] 超音波肉厚計 1で測定した素管 Ρの溝底肉厚は、制御装置 2に入力される。制御装置 2は、直前スタンド（# 1スタンド）でのロールギャップの設定値と、測定した素管 Ρの溝底肉厚とに基づき、計算によって直前スタンド（# 1スタンド)の孔型圧延ロールの圧下位置の設定誤差を算出する。

[0038] ただし、計算によって圧下位置の設定誤差を算出する際には、マンドレルバ一 Βの外径の設定値を用いるため、マンドレルバ一 Βの外径の設定値と実際の外径との間に誤差があれば、算出した圧下位置の設定誤差には、マンドレルバ一 Βの外径誤差が含まれることになる。真の圧下位置の設定誤差 (マンドレルバ一 Βの外径誤差を含まない圧下位置の設定誤差)を精度良く抽出するには、複数の素管 Ρについて算出した圧下位置の設定誤差を利用し、各素管 Ρ毎に指数平滑化処理や移動平均処理等の平滑ィ匕処理を施すことにより、ランダムな値となり得るマンドレルバ一 Bの外径誤差の影響を排除することが有効である。

[0039] したがって、制御装置 2は、算出した圧下位置の設定誤差に適宜の平滑ィ匕処理を施し、これにより圧下位置の設定誤差に含まれ得るマンドレルバ一 Bの外径誤差を排除する。そして、平滑ィ匕処理後の圧下位置の測定誤差に基づき、直前スタンド（# 1 スタンド）の孔型圧延ロール Rの圧下位置を修正する。制御装置 2は、この修正後の圧下位置が得られるように直前スタンド（# 1スタンド)の圧下装置 3を制御する。圧下装置 3は、修正後の圧下位置に応じて孔型圧延ロール Rの圧下位置を調整する。

[0040] 以上説明したように、本実施の形態に係る延伸圧延制御方法によれば、マンドレルミルのスタンド間に配置される超音波肉厚計 1の設置位置の直前のスタンドでの素管 Pの溝底肉厚を測定し、このスタンドの孔型圧延ロール Rの圧下位置を修正する。したがって、従来の γ線肉厚計を用いた制御方法とは異なり、超音波肉厚計 1の設置位置に応じた任意のスタンドでの圧下位置の零点調整の精度向上を図ることができる。

[0041] なお、本実施の形態に係る延伸圧延制御方法は、特に、孔型圧延ロールのフランジ部同士を接触させることによる圧下位置の零点調整が困難な 3ロール式マンドレルミルに適用するのが有効である。

Claims

請求の範囲

[1] 内部にマンドレルバ一を挿入した状態の被圧延材である素管の肉厚を、マンドレルミルの各圧延スタンド間、又は該マンドレルミルの最終スタンドの出側において超音波肉厚計を用いて測定し、該測定値に基づ、て前記マンドレルミルの制御を行うことを特徴とする延伸圧延制御方法。

[2] マンドレルミルの所定のスタンド間に配置される超音波肉厚計の設置位置の直前のスタンドにおける素管の溝底肉厚を測定する第 1ステップと、

前記直前のスタンドにおけるロールギャップの設定値と、前記第 1ステップで測定した素管の溝底肉厚とに基づき、マンドレルバ一の外径を算出する第 2ステップと、パーリティナ一の位置情報に基づき、前記第 2ステップで外径を算出されたマンドレルバーの長手方向部位を特定する第 3ステップと、

前記第 1ステップ力前記第 3ステップまでを繰り返すことにより、マンドレルバ一の外径の長手方向への分布を算出する第 4ステップと、

パーリティナ一の位置情報に基づき、前記直前のスタンドの後段スタンドにおいて素管と接触するマンドレルバ一の長手方向部位を特定する第 5ステップと、

前記第 4ステップで算出された前記マンドレルバ一の外径の長手方向への分布に基づき、前記第 5ステップで特定された前記マンドレルバ一の長手方向部位の外径を算出する第 6ステップと、

前記第 6ステップで算出された前記マンドレルバ一の長手方向部位の外径に基づき、前記後段スタンドにおけるロールギャップを設定する第 7ステップと

を含むことを特徴とする延伸圧延制御方法。

[3] マンドレルミルの所定のスタンド間に配置される超音波肉厚計の設置位置の直前のスタンドにおける素管のフランジ肉厚を測定する第 1ステップと、

前記第 1ステップで測定した素管のフランジ肉厚に基づき、前記超音波肉厚計の設置位置の直後のスタンドにおけるロールギャップを設定する第 2ステップとを含むことを特徴とする延伸圧延制御方法。

[4] マンドレルミルの出側に設置される超音波肉厚計の設置位置を、素管の先端が通過したタイミングから、当該素管の周方向への肉厚分布を測定する第 1ステップと、前記第 1ステップで測定された前記素管の周方向への肉厚分布に基づき、対向性偏肉成分及びその方向を算出する第 2ステップと、

前記第 2ステップで算出された前記対向性偏肉成分及びその方向とに基づき、当該素管の圧延時または又は当該素管の次に圧延される素管の圧延時における所定スタンドの孔型圧延ロールの圧下位置を修正する第 3ステップと

を含むことを特徴とする延伸圧延制御方法。

[5] マンドレルミルの所定のスタンド間に配置される超音波肉厚計の設置位置の直前のスタンドにおける素管の溝底肉厚を測定する第 1ステップと、

前記直前のスタンドにおけるロールギャップの設定値と、前記第 1ステップで測定した素管の溝底肉厚とに基づき、前記直前のスタンドの孔型圧延ロールの圧下位置の設定誤差を算出する第 2ステップと、

前記第 2ステップで算出した前記圧下位置の設定誤差に平滑ィ匕処理を施して得られる圧下位置測定誤差に基づき、前記直前のスタンドの孔型圧延ロールの圧下位置を修正する第 3ステップと

を含むことを特徴とする延伸圧延制御方法。

[6] 前記超音波肉厚計はレーザ超音波肉厚計であることを特徴とする請求項 1から請求項 5までのいずれか 1項に記載された延伸圧延制御方法。