JP5867071B2

JP5867071B2 - 厚肉電縫鋼管の製造方法

Info

Publication number: JP5867071B2
Application number: JP2011285779A
Authority: JP
Inventors: 基明江木
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: JP2013132671A

Description

本発明は、厚肉電縫鋼管の製造方法に関する。ここで、厚肉電縫鋼管とは、肉厚が１９．１ｍｍ以上の電縫鋼管を意味する。

一般的な電縫鋼管の製造ラインにおいて、フィンパス設備は、ロールに取り付けられたフィンプレートにより溶接される両方のエッジ部の仕上げ成形、角度管理を行いながら安定したエッジ成形状態に導く成形工程である。ただし、成形方式によっては、成形負荷が大きくなる場合があるため、それを軽減する方法が検討されている（例えば特許文献１参照）。フィンパスロールでの成形は、電縫溶接時の突合せ形状にも大きく影響することが知られている。

特開平８−２１５７６５号公報

図３に示す様に、帯板１の板端部が矩形状の断面形状（図３(a)）であると、幅を丸めて管状にロール成形した溶接前の管状成形体１０では対向端面間が管外面側に開いた形のＶ型突合せ形状(図３(b))となり、溶接時に管内面側ほど圧接量が大きくなって先に溶着し易く、それにより溶接面に介在物が残り易くて、肉厚方向に材質差を生じ易い。
そこで、例えば図４に示すＩ型突合せ形状が好適であるとされている。この突合せ形状は、板端部の肉厚方向中央部を突合せ方向に対する垂直面部２とし、それらが対向する形で形成される。これによれば、垂直面部２により圧接量が肉厚方向に均等化され、溶接面に介在物が残り難くなるからである。

前記Ｉ型突合せ形状を得るには、板端部の管内面側（帯板では上面側）の加工量を管外面側（帯板では下面側）よりも大きくしなければならない。
然し、前記板端部加工をフィンパスロール成形のみで行おうとすると、特に厚肉管では、薄肉管と比べて管内面側の加工量が大きくなる為、成形荷重が過大となり、設備制約により目標の突合せ形状を得るのが困難となる場合がある。

つまり、従来の電縫鋼管製造技術では、厚肉管の場合、設備制約やコスト面の制約から、既存の設備を活用したＩ型突合せ形状の付与が困難であるという課題があった。

本発明者は、エッジミラーでの板端面切削に新たな工夫を加え、これとフィンパスロー
ルでの板端面成形を組合わせる事で前記課題を解決した。即ち本発明は次の通りである。
（１）帯板を連続的に払出しし、管状にロール成形した後、板幅方向両端部を突合せて電縫溶接する電縫鋼管の製造方法において、前記払出しからロール成形開始までの間で、水平姿勢の帯板を板幅方向断面内で平板形状から上凸撓み形状へと一時的に弾性変形させ、該上凸撓み形状の帯板の板幅方向両端部を、エッジミラー回転軸を垂直としたエッジミラーで切削加工して切削面となし、更に、ロール成形の最終段階でフィンパスロールにて、前記切削面を成形加工することを特徴とする肉厚が１９．１ｍｍ以上の厚肉電縫鋼管の製造方法。

本発明によれば、既存の設備を活用して厚肉電縫鋼管製造技術においてＩ型突合せ形状が容易に実現できる。

本発明の実施形態の１例を示す概略図である。本発明が適用される造管工程に用いられる電縫鋼管製造設備の１例を示す概略図である。Ｖ形突合せ形状を示す概略図である。Ｉ形突合せ形状を示す概略図である。

本発明は、図２に例示される様な電縫鋼管製造設備を用いた造管工程に適用される。この造管工程では、帯板１をアンコイラー１１で連続的に払出しし、エッジミラー１２で板端部切削し、ブレイクダウンロール１３、ケージロール１４、フィンパスロール１５に順次通して管状にロール成形し、該管状成形体１０に、その突合せた板端部を給電手段１６にて鋼の融点以上に通電加熱し、スクイズロール１７で圧接する電縫溶接を施して管体２０となし、該管体２０を、ビード切削機（図示せず）で溶接ビード切削し、サイジングロール（図示せず）で定径圧延し、切断機（図示せず）で所定長さに切断する。

本発明では、前記払出し（アンコイラー１１の出側）からロール成形開始（ブレイクダウンロール１３の第１ロールの入側）までの間で、図１(a)に示す様に、水平姿勢の帯板１を板幅方向断面内で平板形状から上凸撓み形状へと一時的に弾性変形させ、該上凸撓み形状の帯板１の板幅方向両端部を、エッジミラー回転軸１２Ａを垂直としたエッジミラー１２で切削加工して切削面１Ａとなす。帯板１に平板形状から上凸撓み形状への弾性変形をさせる方法は、帯板１を板幅中央部側の下ロール３０で支持して板幅両端部側の上ロール３１で板幅両端部を押下する三点曲げにより容易に実施できる。弾性撓み変形なので、端部切削後（エッジミラー１２の出側）では平板形状に復元する。エッジミラー回転軸１２Ａを通常同様に垂直に保持したままで、図示のように管内面側になる板上面側の端部切削量（端部加工量）を、管外面側になる板下面側のそれよりも大きくする事ができる。
エッジミラー１２を傾斜させる必要はなく、簡素な三点曲げ機構を付設するだけでよいから、コスト面の制約は解消する。

そして、得られた切削面１Ａに対し、図１（ｂ）に示す様に、ロール成形の最終段階であるフィンパスロール１５にて成形加工を行うが、過大な荷重が発生する事無く、溶接直前において図４のようなI型突合せ形状が得られ、設備制約は解消する。
かくして、既存の設備を活用して厚肉電縫鋼管を製造する場合において、Ｉ型突合せ形状を付与する事が可能になる。

図２に示した電縫鋼管製造設備を用いて外径６０９．６ｍｍ×肉厚１９．１ｍｍの厚肉電縫鋼管を造管する場合、従来は設備制約やコスト面の制約からI型突合せ形状を得る事が困難であった。これに対し、図１に示した実施形態で本発明を適用したところ、容易にI型突合せ形状を実現する事ができた。

１帯板（管素材）
１Ａ切削面
２垂直面部
１０管状成形体
１１アンコイラー
１２エッジミラー
１２Ａエッジミラー回転軸
１３ブレイクダウンロール
１４ケージロール
１５フィンパスロール
１６給電手段
１７スクイズロール
３０板幅中央部側の下ロール
３１板幅両端部側の上ロール
２０管体

Claims

帯板を連続的に払出しし、管状にロール成形した後、板幅方向両端部を突合せて電縫溶接する電縫鋼管の製造方法において、前記払出しからロール成形開始までの間で、水平姿勢の帯板を板幅方向断面内で平板形状から上凸撓み形状へと一時的に弾性変形させ、該上凸撓み形状の帯板の板幅方向両端部を、エッジミラー回転軸を垂直としたエッジミラーで切削加工して切削面となし、更に、ロール成形の最終段階でフィンパスロールにて、前記切削面を成形加工することを特徴とする肉厚が１９．１ｍｍ以上の厚肉電縫鋼管の製造方法。