JP2000351012A - 継目無鋼管の製造方法 - Google Patents

継目無鋼管の製造方法

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JP2000351012A
JP2000351012A JP11162576A JP16257699A JP2000351012A JP 2000351012 A JP2000351012 A JP 2000351012A JP 11162576 A JP11162576 A JP 11162576A JP 16257699 A JP16257699 A JP 16257699A JP 2000351012 A JP2000351012 A JP 2000351012A
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賢治 生井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射線厚み計を用いながら、圧延される継目
無鋼管の肉厚を目標とする肉厚に近づけて継目無鋼管を
製造する。 【解決手段】 圧延ロール6により圧延した継目無鋼管
3の肉厚を放射線厚み計9により全長に渡って測定する
と共に継目無鋼管の長さを測定し、得られた肉厚測定値
t及び長さ測定値Lと圧延ロールのロールバイト径とを
用いて継目無鋼管の計算重量W1 を求め、前記肉厚測定
値tと、求めた計算重量W1 と、この継目無鋼管の圧延
前の鋼片1段階で予め測定した実貫重量W0 とを用いて
(1)式により継目無鋼管の肉厚を修正し、修正して得
られた修正肉厚値tS と肉厚目標値t0 とを比較して、
修正肉厚値tS と肉厚目標値t0 との差が小さくなるよ
うに、その差に基づき圧延ロールの回転数を制御する。 tS=t×[1+(W0−W1)/W0]……(1)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、目標の肉厚に制御
された継目無鋼管を安定して製造することのできる継目
無鋼管の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】継目無鋼管の製造時における肉厚の測定
は、継目無鋼管の素材である鋼片の重量、製造された継
目無鋼管の長さ測定値、及びロールバイト径(継目無鋼
管の外径に相当)の3つの要素から計算により算出する
方法と、透過放射線を用いた放射線厚み計により測定す
る方法の2つの方法により行われ、その測定値は、継目
無鋼管の肉厚制御のために製造条件にフィードバックさ
れている。
【0003】放射線厚み計による測定方法は、図6に示
すように継目無鋼管51の一方側から、γ線照射器52
によりγ線ビーム53を照射し、継目無鋼管51を透過
したγ線ビーム53を、継目無鋼管51を挟んでγ線照
射器52と対向して配置したγ線検出器54で検出し、
下記の(2)式により肉厚を求めるものである。但し
(2)式において、Iはγ線の透過量、I0 はγ線の照
射量、μはγ線吸収係数、tは継目無鋼管の肉厚であ
る。 I=I0 exp(−μt)……(2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の肉厚測定方法には、次のような問題点がある。
即ち、継目無鋼管の先端部及び後端部の圧延時における
非定常部では、中央部に対して肉厚が変動するが、鋼片
の重量、継目無鋼管の長さ測定値、及びロールバイト径
の3つの要素から算出する方法では、この非定常部の肉
厚変動が反映できず、正確性に欠ける。又、放射線厚み
計による測定では、継目無鋼管の非定常部における肉厚
変動は測定できるが、圧延中の振動等により測定値の絶
対値の精度が良くない。
【0005】従って、従来の肉厚測定方法による肉厚測
定値に基づき、肉厚が目標となるべく製造条件を制御し
ても、目標とする肉厚の的中率は低く、肉厚不良により
不合格となる場合も生じていた。
【0006】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、放射線厚み計を用いながら、
圧延される継目無鋼管の肉厚を目標とする肉厚に近づけ
ることのできる継目無鋼管の製造方法を提供することで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る継目無鋼管
の製造方法は、圧延ロールにより圧延した継目無鋼管の
肉厚を放射線厚み計により全長に渡って測定すると共に
継目無鋼管の長さを測定し、得られた肉厚測定値t及び
長さ測定値Lと圧延ロールのロールバイト径とを用いて
継目無鋼管の計算重量W1 を求め、前記肉厚測定値t
と、求めた計算重量W1 と、この継目無鋼管の圧延前の
鋼片段階で予め測定した実貫重量W0 とを用いて(1)
式により継目無鋼管の肉厚を修正し、修正して得られた
修正肉厚値tS と肉厚目標値t0 とを比較して、修正肉
厚値tS と肉厚目標値t0 との差が小さくなるように、
その差に基づき圧延ロールの回転数を制御することを特
徴とするものである。 tS=t×[1+(W0−W1)/W0]……(1)
【0008】放射線厚み計を用いて測定した継目無鋼管
の先端から後端に渡っての肉厚分布には、肉厚の絶対値
がプラス側若しくはマイナス側に偏った状態となること
が多い。本発明においては、この偏りを鋼片段階の実貫
重量W0 と、継目無鋼管の肉厚測定値t及び長さ測定値
Lから算出される計算重量W1 とを用いて、(1)式に
示すように、その差に応じて修正しているので、修正し
て得られた肉厚値tSは肉厚の絶対値に近いものとな
る。
【0009】そして、この修正した肉厚値tS に基づい
て圧延ロールの回転数を制御するので、正確な継目無鋼
管の肉厚制御が行われ、肉厚目標値t0 に近い継目無鋼
管を安定して製造することが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。図1は本発明の実施の形態例を示す図であっ
て、継目無鋼管の製造装置の概略構成図、図2は本発明
に係る継目無鋼管の製造方法を示すフローチャートであ
る。
【0011】最初に、図1を用いて継目無鋼管の製造装
置を説明する。図1において、1は継目無鋼管の素材で
ある鋼片で、2は鋼片1をプラグミル、マンドレルミル
等により圧延して製造した継目無素管で、3は継目無素
管2を圧延して製造した継目無鋼管である。4は鋼片1
を秤量するための秤量機である。5はストレッチレデュ
ーサーで、絞り圧延機とも呼ばれ、継目無鋼管3の外径
及び肉厚を最終的に決める圧延装置で、本実施の形態で
は継目無素管2を圧延して継目無鋼管3を製造する圧延
機として使用される。6は圧延ロールで、ストレッチレ
デューサー5は複数の圧延ロール6を1組として配置さ
れた圧延スタンドを圧延方向に複数基並べて構成されて
いる。7はモーターで、各圧延スタンド毎に配置されて
おり、各圧延スタンドの圧延ロール6を駆動する。8は
モーター制御装置で、各圧延スタンドに配置されたモー
ター7の回転数を各モーター7毎に個別に制御する。9
は熱間放射線厚み計で、ストレッチレデューサー5の出
側直後で継目無鋼管3の肉厚を測定する。10は熱間測
長計で、長さ検出用カメラ11を備えており、継目無鋼
管3の長さを測定する。12は生産管理用計算機で、予
め決定されている製造諸元を入出力する。13は圧延制
御用計算機で、秤量機4により測定されたデータと、熱
間放射線厚み計9及び熱間測長計10により測定された
データと、生産管理用計算機12から入力されたデータ
とから、モーター制御装置を介して各スタンドのモータ
ー7の回転数を制御する。
【0012】次に、この構成の継目無鋼管の製造装置を
用いた本発明に係る継目無鋼管の製造方法を図2を参照
して説明する。
【0013】先ず、継目無鋼管3の製造諸元を生産管理
用計算機12に入力する(ステップS1)。入力する製
造諸元は、継目無鋼管3の肉厚目標値t0 、外径、規格
等である。そして、この継目無鋼管3の素材である鋼片
1の実貫重量W0 を秤量機4にて測定し(S2)、測定
した実貫重量W0 のデータを秤量機4から圧延制御用計
算機13に入力する。秤量後、この鋼片1をプラグミ
ル、マンドレルミル等を用いて圧延し、継目無素管2を
製造する。
【0014】次いで、この継目無素管2をストレッチレ
デューサー5で圧延する。圧延に際して、圧延制御用計
算機13は、生産管理用計算機12から入力された製造
諸元、及び秤量機4から入力された実貫重量W0 に基づ
き圧延ロール6の回転数を決定し(S3)、その信号を
モーター制御装置8に入力する。そして、モーター制御
装置8により圧延ロール6の回転数を決定された所定の
回転数に制御して、継目無素管2の圧延を実施し(S
4)、継目無鋼管3を製造する。
【0015】製造した継目無鋼管3の肉厚を熱間放射線
厚み計9により全長に渡って測定し(S5)、測定され
た各位置毎の肉厚測定値tを熱間放射線厚み計9から圧
延制御用計算機13に入力する。又、肉厚測定後、熱間
測長計10により継目無鋼管3の長さを測定し、測定さ
れた長さ測定値Lを熱間測長計10から圧延制御用計算
機13に入力する。
【0016】圧延制御用計算機13は、継目無鋼管3の
先端から後端までのN個の肉厚測定値tのデータと、長
さ測定値Lのデータとを用いて、(3)式により継目無
鋼管3の計算重量W1 を算出する。但し(3)式におい
て、ΔLは熱間放射線厚み計9による肉厚測定ピッチで
(4)式により算出され、Dは継目無鋼管3の外径、ρ
は継目無鋼管3の比重である。尚、Dは生産管理用計算
機12から入力される圧延目標外径、即ち、ストレッチ
レデューサー5の最終スタンドのロールバイト径に、鋼
種及び管肉厚毎の収縮代αを掛けたものを使用すれば良
い。 W1 =ΣΔL×π×(D−t)×t×ρ……(3) ΔL=L/N……(4)
【0017】圧延制御用計算機13は、計算重量W1
実貫重量W0 とに基づき肉厚測定値tを前述の(1)式
により修正し(S6)、修正肉厚値tS を算出する。即
ち、継目無鋼管3の肉厚分布を、図3に示す実線の分布
から破線の分布に修正する。尚、図3では修正肉厚値t
S の方が肉厚測定値tより大きい場合を示しているが、
当然、逆の場合もある
【0018】圧延制御用計算機13は、求めた修正肉厚
値tS と生産管理用計算機12から入力された肉厚目標
値t0 とを比較して(S7)、修正肉厚値tS が肉厚目
標値t0 と異なる時には、その差が少なくなるように圧
延ロール6の回転数を変更し(S8)、変更したロール
回転数で次回の圧延を実施する。又、修正肉厚値tS
肉厚目標値t0 と同じであれば、圧延ロール6の回転数
を変更せずに、設定した回転数を維持して次回の圧延を
実施する。
【0019】このようにして継目無鋼管3を圧延するこ
とで、正確に継目無鋼管3の肉厚制御を行うことが可能
となり、肉厚目標値t0 に近い継目無鋼管3を安定して
製造することが可能となる。
【0020】
【実施例】図1に示す構成の継目無鋼管製造装置を用
い、本発明を用いて、製品外径が60.5mmで、肉厚
目標値t0 が3.90mmの継目無鋼管を製造した。そ
の時の肉厚目標値t0 と実測値との偏差(%)に対する
度数(本数)分布の調査結果を図4に示す。又、比較の
ため、その他の条件を同一として、熱間放射線厚み計に
よる肉厚測定値tを修正しないままフィードバックする
従来法により製造し(従来例)、その時の肉厚目標値t
0 と実測値との偏差(%)に対する度数(本数)分布の
調査結果を図5に合せて示す。これらの図で明らかなよ
うに、肉厚目標値t0 と実測値との偏差の平均値及び分
散(σ)は、共に本発明の実施例の方が小さく、肉厚の
寸法精度が良いことが分かる。
【0021】
【発明の効果】本発明では、熱間放射線厚み計による測
定値を、鋼片段階の実貫重量と継目無鋼管の肉厚測定値
及び長さ測定値から算出される計算重量とを用いて修正
し、修正した肉厚値に基づき継目無鋼管の肉厚を制御す
るので、正確に継目無鋼管の肉厚制御を行うことが可能
となり、肉厚目標値に近い継目無鋼管を安定して製造す
ることが可能となる。その結果、肉厚不良による製品不
良率を大幅に低減することができ、工業上有益な効果が
もたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例を示す図であって、継目
無鋼管の製造装置の概略構成図である。
【図2】本発明に係る継目無鋼管の製造方法を示すフロ
ーチャートである。
【図3】継目無鋼管の修正前後の肉厚分布を示す図であ
る。
【図4】本発明の実施例における肉厚目標値と実測値と
の偏差に対する度数分布の調査結果を示す図である。
【図5】従来例における肉厚目標値と実測値との偏差に
対する度数分布の調査結果を示す図である。
【図6】放射線厚み計による継目無鋼管の肉厚測定方法
の概要を示す図である。
【符号の説明】
1 鋼片 2 継目無素管 3 継目無鋼管 4 秤量機 5 ストレッチレデューサー 6 圧延ロール 7 モーター 8 モーター制御装置 9 熱間放射線厚み計 10 熱間測長計 11 検出用カメラ 12 生産管理用計算機 13 圧延制御用計算機

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延ロールにより圧延した継目無鋼管の
    肉厚を放射線厚み計により全長に渡って測定すると共に
    継目無鋼管の長さを測定し、得られた肉厚測定値t及び
    長さ測定値Lと圧延ロールのロールバイト径とを用いて
    継目無鋼管の計算重量W1 を求め、前記肉厚測定値t
    と、求めた計算重量W1 と、この継目無鋼管の圧延前の
    鋼片段階で予め測定した実貫重量W0 とを用いて(1)
    式により継目無鋼管の肉厚を修正し、修正して得られた
    修正肉厚値tS と肉厚目標値t0とを比較して、修正肉
    厚値tS と肉厚目標値t0 との差が小さくなるように、
    その差に基づき圧延ロールの回転数を制御することを特
    徴とする継目無鋼管の製造方法。 tS=t×[1+(W0−W1)/W0]……(1)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102980518A (zh) * 2012-11-23 2013-03-20 中冶辽宁德龙钢管有限公司 一种智能型测长称重装置及数据管理方法
CN112823064A (zh) * 2018-10-11 2021-05-18 Sms集团有限公司 管件张力减径时的壁厚控制
CN115156307A (zh) * 2022-07-29 2022-10-11 无锡华贝钢管制造有限公司 适用于无缝钢管的数据处理方法及系统

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CN115156307A (zh) * 2022-07-29 2022-10-11 无锡华贝钢管制造有限公司 适用于无缝钢管的数据处理方法及系统

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