JP3161285B2 - 大径溶接鋼管の製造方法 - Google Patents
大径溶接鋼管の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、海底パイプラインなど
に使用される圧潰強度の高いＵＯＥ鋼管の製造方法に関
する。
に使用される圧潰強度の高いＵＯＥ鋼管の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】海底ラインパイプ敷設の際にまず注意す
べきことは、鋼管が海水圧により潰れることを避けるこ
とである。したがって、海底ラインパイプの設計にあた
っては、圧潰を生じないように、鋼板強度、外径および
肉厚等を設計しなければならないが、そのような条件は
精度良く把握できていないのが実情である。
べきことは、鋼管が海水圧により潰れることを避けるこ
とである。したがって、海底ラインパイプの設計にあた
っては、圧潰を生じないように、鋼板強度、外径および
肉厚等を設計しなければならないが、そのような条件は
精度良く把握できていないのが実情である。
【０００３】厚肉の大径溶接鋼管の代表的な製造方法に
ＵＯＥ製管法がある。この方法は鋼板をＵプレスおよび
Ｏプレスにより環状に成形した後、シ−ム溶接をし、拡
管（エキスパンション）を施して鋼管を製造する工程か
らなる。最後の拡管は機械的なエキスパンダ−により管
径を拡げる工程であり、外径および形状を整えるために
必要な工程である。これらの塑性変形が、以下に述べる
ように、外圧負荷の際、圧潰を助長する要因となる。
ＵＯＥ製管法がある。この方法は鋼板をＵプレスおよび
Ｏプレスにより環状に成形した後、シ−ム溶接をし、拡
管（エキスパンション）を施して鋼管を製造する工程か
らなる。最後の拡管は機械的なエキスパンダ−により管
径を拡げる工程であり、外径および形状を整えるために
必要な工程である。これらの塑性変形が、以下に述べる
ように、外圧負荷の際、圧潰を助長する要因となる。
【０００４】ＵＯＥ製管法の塑性変形の方向を述べる
と、ＵプレスおよびＯプレスにより、鋼板の板厚中心よ
り表面側はいずれの場合も引張り変形を与えられる。そ
の後の拡管工程では厚さ方向のすべての位置が引張り変
形をうけ、そのまま出荷される。鋼管は、結局、鋼管の
内壁に近い部分を除いて板厚のほとんどの部分で引張り
塑性変形を受けた状態で出荷され、海底ラインパイプと
して敷設されることになる。海底に敷設されるとき、鋼
管は船上で順次円周溶接されながら海底に降ろされるの
で内部は大気圧、外部は水圧をうける。このため海底で
は鋼管は圧力差による圧縮応力をうける。すなわち、拡
管での引張り変形ののち、敷設のさい、それとは逆の圧
縮応力をうけることになる。
と、ＵプレスおよびＯプレスにより、鋼板の板厚中心よ
り表面側はいずれの場合も引張り変形を与えられる。そ
の後の拡管工程では厚さ方向のすべての位置が引張り変
形をうけ、そのまま出荷される。鋼管は、結局、鋼管の
内壁に近い部分を除いて板厚のほとんどの部分で引張り
塑性変形を受けた状態で出荷され、海底ラインパイプと
して敷設されることになる。海底に敷設されるとき、鋼
管は船上で順次円周溶接されながら海底に降ろされるの
で内部は大気圧、外部は水圧をうける。このため海底で
は鋼管は圧力差による圧縮応力をうける。すなわち、拡
管での引張り変形ののち、敷設のさい、それとは逆の圧
縮応力をうけることになる。
【０００５】一般に、引張り変形ののちに、圧縮応力を
うける場合、圧縮応力に対する耐力は低下する。逆の場
合、すなわち、最初に圧縮変形をうけ、ついで引張り応
力をうける場合も同様であり、引張り応力にたいする耐
力が低下する。このように交番応力負荷の際、直前の変
形方向と逆方向の耐力が低下する現象はバウシンガ−効
果として知られている。
うける場合、圧縮応力に対する耐力は低下する。逆の場
合、すなわち、最初に圧縮変形をうけ、ついで引張り応
力をうける場合も同様であり、引張り応力にたいする耐
力が低下する。このように交番応力負荷の際、直前の変
形方向と逆方向の耐力が低下する現象はバウシンガ−効
果として知られている。
【０００６】プレス加工および拡管などの塑性変形は、
転位と呼ばれる一種の格子欠陥の運動と増殖をともない
ながら進行する。転位の運動と増殖が容易な鋼は軟らか
く、したがって耐力は低い。一般に、塑性変形が小さく
転位の増殖が始まったばかりの段階では鋼は軟らかい
が、塑性変形の進行につれ鋼は硬くなる。塑性変形が進
み硬くなった状態のとき、鋼の中には、からみ合って動
きにくくなった高密度の転位の配列ができている。
転位と呼ばれる一種の格子欠陥の運動と増殖をともない
ながら進行する。転位の運動と増殖が容易な鋼は軟らか
く、したがって耐力は低い。一般に、塑性変形が小さく
転位の増殖が始まったばかりの段階では鋼は軟らかい
が、塑性変形の進行につれ鋼は硬くなる。塑性変形が進
み硬くなった状態のとき、鋼の中には、からみ合って動
きにくくなった高密度の転位の配列ができている。
【０００７】バウシンガ−効果は、最初の塑性変形のと
きに、一定の方向にのみ動きにくくかつ増殖しにくくな
った転位の配列がつくられることによって起きる。その
ような転位の配列は、そのまま最初の方向に変形が増大
するかぎり、硬化をさらに持続させる。しかし、それと
逆方向に応力が負荷され、その応力方向へ変形がはじま
るときには、最初につくられた転位の配列の何割かの転
位は、その方向へは、大きな抵抗をうけずに動きかつ増
殖することができるので、逆方向への塑性変形が容易に
起きることになる。これは鋼が低い耐力を示すことを意
味する。そのまま圧縮変形が進行すると、硬化がはじま
り、転位は、その圧縮の方向において（最初の方向と逆
の方向において）、最初の引張りの方向と同様の転位の
配列をつくる。複雑な現象をきわめて簡単化するとこの
ような説明が成り立つ。
きに、一定の方向にのみ動きにくくかつ増殖しにくくな
った転位の配列がつくられることによって起きる。その
ような転位の配列は、そのまま最初の方向に変形が増大
するかぎり、硬化をさらに持続させる。しかし、それと
逆方向に応力が負荷され、その応力方向へ変形がはじま
るときには、最初につくられた転位の配列の何割かの転
位は、その方向へは、大きな抵抗をうけずに動きかつ増
殖することができるので、逆方向への塑性変形が容易に
起きることになる。これは鋼が低い耐力を示すことを意
味する。そのまま圧縮変形が進行すると、硬化がはじま
り、転位は、その圧縮の方向において（最初の方向と逆
の方向において）、最初の引張りの方向と同様の転位の
配列をつくる。複雑な現象をきわめて簡単化するとこの
ような説明が成り立つ。
【０００８】ＵＯＥ製管法により製造される鋼管は、圧
縮応力をうけた場合、上記のバウシンガ−効果により鋼
管としての圧潰強度は低い。海底パイプライン敷設にと
もなう曲げなどに起因する圧縮応力は、水圧による圧縮
応力と重畳して局部座屈をおこし、条件によっては、こ
の局部座屈をきっかけにすでに設置した部分を長距離に
わたって座屈が伝播し重大な事故に至ることもある。バ
ウシンガ−効果により耐力が低くなったＵＯＥ鋼管はこ
のような局部座屈をおこしやすい。このようなＵＯＥ鋼
管の弱点を克服する提案がこれまでにもなされてきた。
例えば、（ａ）C.K.W.Tam & J.G.A.Croll:An Improveme
nt of the Propagation Buckle Performance of Subsea
Pipelines,Thin-Walled Structures ,4(1986),P.423
によって提案されたスパイラル状リブ付き鋼管がある。
この提案は計算上は多大な効果を持つと予測されてい
る。しかし、リブを取り付ける費用は大きな額にのぼ
り、かつハンドリングも容易でないので実用化の可能性
は小さい。
縮応力をうけた場合、上記のバウシンガ−効果により鋼
管としての圧潰強度は低い。海底パイプライン敷設にと
もなう曲げなどに起因する圧縮応力は、水圧による圧縮
応力と重畳して局部座屈をおこし、条件によっては、こ
の局部座屈をきっかけにすでに設置した部分を長距離に
わたって座屈が伝播し重大な事故に至ることもある。バ
ウシンガ−効果により耐力が低くなったＵＯＥ鋼管はこ
のような局部座屈をおこしやすい。このようなＵＯＥ鋼
管の弱点を克服する提案がこれまでにもなされてきた。
例えば、（ａ）C.K.W.Tam & J.G.A.Croll:An Improveme
nt of the Propagation Buckle Performance of Subsea
Pipelines,Thin-Walled Structures ,4(1986),P.423
によって提案されたスパイラル状リブ付き鋼管がある。
この提案は計算上は多大な効果を持つと予測されてい
る。しかし、リブを取り付ける費用は大きな額にのぼ
り、かつハンドリングも容易でないので実用化の可能性
は小さい。
【０００９】また、（ｂ）ＵＯＥ製管工程の拡管工程を
縮管工程に置き換えて寸法及び形状を整えた場合は、圧
潰強度の低下は生じないとの評価が、計算によってなさ
れている（S.Kyriakides, E.Corona & F.J.Fisher :
On the Effect of the U-O-EManufacturing Process o
n the Collapse Pressure of Long Tubes, J. of Engin
eering for Industry,116(1994),P.93 ）。この方法は
外圧には確かに効果はあるが、内圧に対してはバウシン
ガ−効果により強度が低くなる懸念があること、および
この方法は縮管用の新たな大型装置を設置する必要があ
るので、経済的見地から現実的でない。
縮管工程に置き換えて寸法及び形状を整えた場合は、圧
潰強度の低下は生じないとの評価が、計算によってなさ
れている（S.Kyriakides, E.Corona & F.J.Fisher :
On the Effect of the U-O-EManufacturing Process o
n the Collapse Pressure of Long Tubes, J. of Engin
eering for Industry,116(1994),P.93 ）。この方法は
外圧には確かに効果はあるが、内圧に対してはバウシン
ガ−効果により強度が低くなる懸念があること、および
この方法は縮管用の新たな大型装置を設置する必要があ
るので、経済的見地から現実的でない。
【００１０】また、（ｃ）一般的に、加熱状態で加工す
ればバウシンガ−効果が減少するという報告がある（W.
C.Leslie : The physical metallurgy of steel (Mcgra
w-hill intenational book company), p.159）。しか
し、この方法も鋼板を加熱する設備および加熱した鋼板
をプレスするための設備の改造が必要であり経済的に成
り立たない。
ればバウシンガ−効果が減少するという報告がある（W.
C.Leslie : The physical metallurgy of steel (Mcgra
w-hill intenational book company), p.159）。しか
し、この方法も鋼板を加熱する設備および加熱した鋼板
をプレスするための設備の改造が必要であり経済的に成
り立たない。
【００１１】（ｄ）素材である鋼板の組織をアシキュラ
−フェライト組織にすればＵＯＥ製管法によるバウシン
ガ−効果を減少できるとの提案（W.C.Leslie: 同上 ,P.
202）もある。しかし、アシキュラ−フェライトとする
には鋼板に合金元素を多量に含有させる必要があり、そ
れは合金コストを高くするので好ましくない。
−フェライト組織にすればＵＯＥ製管法によるバウシン
ガ−効果を減少できるとの提案（W.C.Leslie: 同上 ,P.
202）もある。しかし、アシキュラ−フェライトとする
には鋼板に合金元素を多量に含有させる必要があり、そ
れは合金コストを高くするので好ましくない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のＵ
ＯＥ製管法をそのまま用い、コスト上昇を招かずに圧潰
強度の低下を防止した例は存在しない。また、いったん
生じたバウシンガ−効果が、その後の加熱により減少ま
たは解消することを示唆する例は見あたらない。
ＯＥ製管法をそのまま用い、コスト上昇を招かずに圧潰
強度の低下を防止した例は存在しない。また、いったん
生じたバウシンガ−効果が、その後の加熱により減少ま
たは解消することを示唆する例は見あたらない。
【００１３】本発明の目的は、現有のＵＯＥ製管装置を
そのまま用いて製造された鋼管の圧潰強度を向上させる
簡便な方法を提供することにある。
そのまま用いて製造された鋼管の圧潰強度を向上させる
簡便な方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のＵＯ
Ｅ製管法で製造した鋼管を適切な条件下で加熱すれば素
材本来の特性を害することなく、バウシンガ−効果が減
少または解消して、圧縮時のＵＯＥ鋼管の耐力が向上す
るのではないかと推測した。すなわち適切な加熱によ
り、（イ）バウシンガ−効果の源である転位の配列その
ものを変える、または（ロ）転位の配列は大きく変えず
に、そのような配列の転位上に析出物を新たに生じさせ
転位をピン止めする、という２つの作用が期待でき、上
記の効果が得られるものと考えられる。
Ｅ製管法で製造した鋼管を適切な条件下で加熱すれば素
材本来の特性を害することなく、バウシンガ−効果が減
少または解消して、圧縮時のＵＯＥ鋼管の耐力が向上す
るのではないかと推測した。すなわち適切な加熱によ
り、（イ）バウシンガ−効果の源である転位の配列その
ものを変える、または（ロ）転位の配列は大きく変えず
に、そのような配列の転位上に析出物を新たに生じさせ
転位をピン止めする、という２つの作用が期待でき、上
記の効果が得られるものと考えられる。
【００１５】そこで、実験室溶製し圧延した鋼板に引張
り変形を加えたものから鋼片を切り出し、各鋼片を各温
度に各種時間保持したのち放冷し、圧縮試験により耐力
（０．２％耐力）を評価した。加熱前の引張り変形は
２．５％から２．７％の範囲内に入れた。結果を図１に
示す。図１の結果は、適当な加熱温度および加熱時間を
選べば、引張り変形後の圧縮応力に対する耐力を向上し
うることを示している。
り変形を加えたものから鋼片を切り出し、各鋼片を各温
度に各種時間保持したのち放冷し、圧縮試験により耐力
（０．２％耐力）を評価した。加熱前の引張り変形は
２．５％から２．７％の範囲内に入れた。結果を図１に
示す。図１の結果は、適当な加熱温度および加熱時間を
選べば、引張り変形後の圧縮応力に対する耐力を向上し
うることを示している。
【００１６】図中の曲線ＡおよびＢはそれぞれ加熱指標
１３００および４３００を表す。
１３００および４３００を表す。
【００１７】上記の知見に基づく本発明の要旨は以下の
通りである。
通りである。
【００１８】鋼板をＵプレスおよびＯプレスで管状に加
工し溶接した後、拡管する鋼管の製造方法において、拡
管後の鋼管を１５０℃以上７００℃未満の範囲に、下記
の温度および時間で表される式（加熱指標）の値が、１
３００以上４３００未満となるように加熱することを特
徴とする耐圧潰性に優れた鋼管の製造方法。
工し溶接した後、拡管する鋼管の製造方法において、拡
管後の鋼管を１５０℃以上７００℃未満の範囲に、下記
の温度および時間で表される式（加熱指標）の値が、１
３００以上４３００未満となるように加熱することを特
徴とする耐圧潰性に優れた鋼管の製造方法。
【００１９】加熱指標 ＝Ｔ×（５＋ logｔ） ここで、Ｔ（絶対温度Ｋ）＝２７３＋加熱温度（℃） （加熱温度は１５０℃以上７００℃未満） ｔ ：１５０℃以上の加熱時間（ｈ） log：常用対数
【００２０】
【作用】鋼管を１５０℃以上に加熱するのは、これ未満
の温度では転位上への析出または転位の再配列に長時間
を要し、能率を重視する実生産において、バウシンガ−
効果を実際上問題なくなるまで減少または解消できない
からである。また７００℃未満とするのは、材質劣化が
生じるのを防止するためである。
の温度では転位上への析出または転位の再配列に長時間
を要し、能率を重視する実生産において、バウシンガ−
効果を実際上問題なくなるまで減少または解消できない
からである。また７００℃未満とするのは、材質劣化が
生じるのを防止するためである。
【００２１】加熱指標を１３００以上とするのはそれ以
上において、耐力の向上が得られるからであり、４３０
０未満としたのは、それ以上では焼き戻しが進行しすぎ
て鋼が軟化してしまうからである。加熱指標を導入した
理由は、高温では短時間で、また低温では長時間かけれ
ば、目標とする耐力の向上が得られるので、時間と温度
の効果を一の指標で表現するためである。また、ここ
で、定数として５を採用して、焼戻し指標などで多用さ
れる２０を用いなかった理由は、加熱温度の変動の効果
が、短い加熱時間でも、バウシンガ−効果に敏感に影響
するという事実を加熱指標で表すためである。２０を用
いた場合、温度変化の効果が長時間加熱しないと加熱時
間の影響として加熱指標の変化に現れにくいのに対し
て、５を採用すると短時間加熱でも温度変化の影響を加
熱指標の変化に表すことができ、実際のバウシンガ−効
果と対応づけることができるからである。
上において、耐力の向上が得られるからであり、４３０
０未満としたのは、それ以上では焼き戻しが進行しすぎ
て鋼が軟化してしまうからである。加熱指標を導入した
理由は、高温では短時間で、また低温では長時間かけれ
ば、目標とする耐力の向上が得られるので、時間と温度
の効果を一の指標で表現するためである。また、ここ
で、定数として５を採用して、焼戻し指標などで多用さ
れる２０を用いなかった理由は、加熱温度の変動の効果
が、短い加熱時間でも、バウシンガ−効果に敏感に影響
するという事実を加熱指標で表すためである。２０を用
いた場合、温度変化の効果が長時間加熱しないと加熱時
間の影響として加熱指標の変化に現れにくいのに対し
て、５を採用すると短時間加熱でも温度変化の影響を加
熱指標の変化に表すことができ、実際のバウシンガ−効
果と対応づけることができるからである。
【００２２】ＵＯＥ鋼管用の素材としては、加速冷却鋼
板が用いられる場合が多い。加速冷却鋼板は厚鋼板を制
御圧延したのち水量をコントロ−ルされた所定の冷却装
置により、一定の加速された冷却速度で冷却された厚鋼
板をいう。フェライト量を抑制して強度向上が図れるの
で、溶接性の改善に有効な製造方法である。それらの加
速冷却鋼板には、通常、強度上昇と制御圧延の効果を利
かすためにニオビウム（Ｎｂ）が添加される。加速冷却
鋼板のＮｂの固溶濃度は加速冷却をうけないものより高
いので、本発明に基づく加熱のさい、炭窒化物の析出量
が多くなる。このとき転位への析出量も多くなるので、
逆方向への低応力での転位の発動をより強くピン止めす
ることができる。したがって、本発明方法を適用するＵ
ＯＥ鋼管用の鋼板は、加速冷却法により製造されたＮｂ
添加鋼板が好ましい。
板が用いられる場合が多い。加速冷却鋼板は厚鋼板を制
御圧延したのち水量をコントロ−ルされた所定の冷却装
置により、一定の加速された冷却速度で冷却された厚鋼
板をいう。フェライト量を抑制して強度向上が図れるの
で、溶接性の改善に有効な製造方法である。それらの加
速冷却鋼板には、通常、強度上昇と制御圧延の効果を利
かすためにニオビウム（Ｎｂ）が添加される。加速冷却
鋼板のＮｂの固溶濃度は加速冷却をうけないものより高
いので、本発明に基づく加熱のさい、炭窒化物の析出量
が多くなる。このとき転位への析出量も多くなるので、
逆方向への低応力での転位の発動をより強くピン止めす
ることができる。したがって、本発明方法を適用するＵ
ＯＥ鋼管用の鋼板は、加速冷却法により製造されたＮｂ
添加鋼板が好ましい。
【００２３】鋼管の加熱方法には特別な制約はない。と
くに重要な点は、鋼管の全長全管周にわたって必ずしも
均一な温度でなくてもよいことである。前記の温度と時
間の条件を満たせば、等温非等温を問わず、鋼管部位に
ついて均一不均一を問わず、バウシンガ−効果を実質上
問題ない程度にまで減少または解消できる。したがっ
て、１本のガスバ−ナ−で鋼管をスパイラル状に回転さ
せつつ加熱することも可能であり、能率を向上させる目
的で数本または数１０本のバ−ナ−を帯状に並べて加熱
することもできる。あるいはリング状に配置したガスバ
−ナ−の中を回転させずに高速で通過させることによっ
ても同様な効果を得ることができる。もちろん能率や設
備費を無視すれば熱処理炉中で均一な全体加熱をするこ
とによっても目的を達せられることはいうまでもない。
くに重要な点は、鋼管の全長全管周にわたって必ずしも
均一な温度でなくてもよいことである。前記の温度と時
間の条件を満たせば、等温非等温を問わず、鋼管部位に
ついて均一不均一を問わず、バウシンガ−効果を実質上
問題ない程度にまで減少または解消できる。したがっ
て、１本のガスバ−ナ−で鋼管をスパイラル状に回転さ
せつつ加熱することも可能であり、能率を向上させる目
的で数本または数１０本のバ−ナ−を帯状に並べて加熱
することもできる。あるいはリング状に配置したガスバ
−ナ−の中を回転させずに高速で通過させることによっ
ても同様な効果を得ることができる。もちろん能率や設
備費を無視すれば熱処理炉中で均一な全体加熱をするこ
とによっても目的を達せられることはいうまでもない。
【００２４】加熱ののち、１５０℃より低温域への冷却
する条件にはとくに制約はないが、放冷することが好ま
しい。放冷中に鋼材中の固溶窒素が転位の周囲に雰囲気
を形成し、転位を止める効果が得られるからである。
する条件にはとくに制約はないが、放冷することが好ま
しい。放冷中に鋼材中の固溶窒素が転位の周囲に雰囲気
を形成し、転位を止める効果が得られるからである。
【００２５】等温保持がされないときの加熱指標の計算
は、以下に述べる近似法によりおこなう。
は、以下に述べる近似法によりおこなう。
【００２６】加熱の経過を、横軸を時間、縦軸を温度と
してプロットしたとき、山形になる場合、昇温時に、１
５０℃になった点と最高温度点を直線で結び、その直線
上での中間温度（１５０℃と最高温度の和を２で除した
値）までは１５０℃で経過したとし、それ以後最高温度
までは中間温度で経過したとして近似計算をおこなう。
降温時は最高温度と１５０℃を直線で結び、直線上で中
間温度となる時間までは最高温度で経過し、それ以降１
５０℃までは中間温度で経過するとして式に代入する。
要は、加熱指標の時間積分について、２段の階段近似を
おこなう。そのような近似計算の結果、加熱指標が１３
００以上４３００未満となればよい。山が複数個できる
場合なども同様な２段の階段近似をおこない、加算した
結果、その値が上記の範囲に入ればよい。
してプロットしたとき、山形になる場合、昇温時に、１
５０℃になった点と最高温度点を直線で結び、その直線
上での中間温度（１５０℃と最高温度の和を２で除した
値）までは１５０℃で経過したとし、それ以後最高温度
までは中間温度で経過したとして近似計算をおこなう。
降温時は最高温度と１５０℃を直線で結び、直線上で中
間温度となる時間までは最高温度で経過し、それ以降１
５０℃までは中間温度で経過するとして式に代入する。
要は、加熱指標の時間積分について、２段の階段近似を
おこなう。そのような近似計算の結果、加熱指標が１３
００以上４３００未満となればよい。山が複数個できる
場合なども同様な２段の階段近似をおこない、加算した
結果、その値が上記の範囲に入ればよい。
【００２７】
【実施例】図２に示す圧潰試験方法により外径５０８ｍ
ｍおよび肉厚２８．６ｍｍのＡＰＩ規格Ｘ６５材のＵＯ
Ｅ鋼管の圧潰強度を評価した。試験用鋼管の１本はＵＯ
Ｅ製管法で製管後、管径で最低０．８％、最高１．５％
の間で拡管した。鋼管を回転させつつ長手方向に送りな
がら１本の固定ガスバ−ナ−により加熱するという線状
加熱方法で加熱した。バ−ナ−を過ぎて１０秒後の表面
温度は非接触の温度計の表示で、最低部２８３℃かつ最
高部６２５℃、また最高部２５０℃以上の温度にあった
時間は約５５分であり、本発明の範囲内での加熱条件を
満たす。他の試験用鋼管の１本は通常のＵＯＥ製管法に
より製造されたままのものである。
ｍおよび肉厚２８．６ｍｍのＡＰＩ規格Ｘ６５材のＵＯ
Ｅ鋼管の圧潰強度を評価した。試験用鋼管の１本はＵＯ
Ｅ製管法で製管後、管径で最低０．８％、最高１．５％
の間で拡管した。鋼管を回転させつつ長手方向に送りな
がら１本の固定ガスバ−ナ−により加熱するという線状
加熱方法で加熱した。バ−ナ−を過ぎて１０秒後の表面
温度は非接触の温度計の表示で、最低部２８３℃かつ最
高部６２５℃、また最高部２５０℃以上の温度にあった
時間は約５５分であり、本発明の範囲内での加熱条件を
満たす。他の試験用鋼管の１本は通常のＵＯＥ製管法に
より製造されたままのものである。
【００２８】図２の圧潰試験において、試験用鋼管１を
大径かつ強度の高い鞘管２の中に配置し鞘管の両端と試
験用鋼管１の外周とを密閉板３で密閉溶接し、試験用鋼
管１が圧潰するまで水圧をかけた。水圧は水量増分によ
って発生する。試験結果を図３に示す。本発明により線
状加熱した鋼管の圧潰圧力（強度）は５５ＭＰａである
のに対して、加熱をしていないＵＯＥ鋼管では４６ＭＰ
ａである。線状加熱した鋼管は、圧潰までの圧力（強
度）が約２０％高い。
大径かつ強度の高い鞘管２の中に配置し鞘管の両端と試
験用鋼管１の外周とを密閉板３で密閉溶接し、試験用鋼
管１が圧潰するまで水圧をかけた。水圧は水量増分によ
って発生する。試験結果を図３に示す。本発明により線
状加熱した鋼管の圧潰圧力（強度）は５５ＭＰａである
のに対して、加熱をしていないＵＯＥ鋼管では４６ＭＰ
ａである。線状加熱した鋼管は、圧潰までの圧力（強
度）が約２０％高い。
【００２９】
【発明の効果】本発明方法によれば、ＵＯＥ鋼管を簡便
な装置により所定の温度範囲に加熱することにより、バ
ウシンガ−効果を減少または解消して、耐圧潰性に優れ
たＵＯＥ鋼管とすることが可能である。
な装置により所定の温度範囲に加熱することにより、バ
ウシンガ−効果を減少または解消して、耐圧潰性に優れ
たＵＯＥ鋼管とすることが可能である。
【図１】図１は、引張り変形を与えた後の圧縮時の耐力
が加熱温度と加熱時間により変化することを示す図面で
ある。縦軸は加熱温度、横軸は保持時間である。図中の
各円内の値は圧縮応力にたいする耐力（ＭＰａ）を表
す。
が加熱温度と加熱時間により変化することを示す図面で
ある。縦軸は加熱温度、横軸は保持時間である。図中の
各円内の値は圧縮応力にたいする耐力（ＭＰａ）を表
す。
【図２】図２は鋼管の圧潰試験方法を示す図面である。
【図３】図３は拡管後に加熱をおこなった鋼管（実施
例）および加熱をおこなわない鋼管（比較例）のそれぞ
れの水量増分と圧力との関係を示す図面である。
例）および加熱をおこなわない鋼管（比較例）のそれぞ
れの水量増分と圧力との関係を示す図面である。
Ａ：加熱指標１３００を表す曲線 Ｂ：加熱指標４３００を表す曲線 １：試験用鋼管 ２：鞘管 ３：密閉板 ４：水導入管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 9/00 - 9/44 C21D 9/50 B21C 37/08
Claims (1)
- 【請求項１】鋼板をＵプレスおよびＯプレスで管状に加
工し溶接した後、拡管する鋼管の製造方法において、拡
管後の鋼管を１５０℃以上７００℃未満の範囲に、下記
の温度および時間で表される式（加熱指標）の値が、１
３００以上４３００未満となるように加熱することを特
徴とする耐圧潰性に優れた鋼管の製造方法。 加熱指標 ＝Ｔ×（５＋ logｔ） ここで、Ｔ（絶対温度Ｋ）＝２７３＋加熱温度（℃） （加熱温度は１５０℃以上７００℃未満） ｔ ：１５０℃以上での加熱時間（ｈ） log ：常用対数
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|---|---|---|---|
| JP15573495A JP3161285B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 大径溶接鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15573495A JP3161285B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 大径溶接鋼管の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH093545A JPH093545A (ja) | 1997-01-07 |
| JP3161285B2 true JP3161285B2 (ja) | 2001-04-25 |
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|---|---|---|---|
| JP15573495A Expired - Fee Related JP3161285B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 大径溶接鋼管の製造方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3161285B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO2003099482A1 (en) * | 2002-05-24 | 2003-12-04 | Nippon Steel Corporation | Uoe steel pipe with excellent crash resistance, and method of manufacturing the uoe steel pipe |
| JP3968011B2 (ja) | 2002-05-27 | 2007-08-29 | 新日本製鐵株式会社 | 低温靱性および溶接熱影響部靱性に優れた高強度鋼とその製造方法および高強度鋼管の製造方法 |
| JP4833835B2 (ja) | 2004-02-19 | 2011-12-07 | 新日本製鐵株式会社 | バウシンガー効果の発現が小さい鋼管およびその製造方法 |
| JP5381234B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2014-01-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 圧縮強度の高いラインパイプの製造方法 |
| JP5966441B2 (ja) * | 2012-03-01 | 2016-08-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐圧潰性能および耐内圧破壊性能に優れた溶接鋼管およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5952690B2 (ja) | 2011-09-15 | 2016-07-13 | 出光興産株式会社 | 芳香族アミン誘導体およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP15573495A patent/JP3161285B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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