JPH02160186A - クラッド管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱間延伸圧延による継目無管クラッド鋼管の
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近時、例えば深井戸の油井管等高温高腐食環境の過酷な
条件下で使用される継目無鋼管として、炭素鋼もしくは
低合金鋼の母材からなる外管にステンレス鋼、Ｎｉ基合
金鋼の如き耐食材料の合せ材を内管として内張すした継
目無クラッド管が、経済的品質的に有利な材料として多
く用いられるようになってきた。従来より、このような
継目無クラッド管は、工業的には次の方法で製造されて
いる。

先ず、母材からなる外管と合せ材からなる内管とを同芯
状に組合せた後、冷間で外管と内管とを互いに密着させ
る。冷間で外管と内管とを密着させるための手段として
は、冷間抽伸、水圧による内管の拡径（特開昭５９−１
６３０８８号公報）、拡管治具による内管の拡径（特開
昭６１−６３３１５号公報）等が公知である。外管と内
管とが互いに密着されると、両管端において外管と内管
との間をシール溶接する。このようにして得られた２重
素管は、所定温度に加熱され、マンドレルミル、プラグ
ミル等により熱間延伸圧延されて、クラッド管とされる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなりラッド管においては、２重素管の組立て段
階で外管と内管との間から空気を完全に除去することが
重要とされている。２重素管を構成する外管と内管との
間に空気が残存していると、熱間延伸圧延の段階で十分
な界面接合が行われず、その部分で剥離が生じる。この
剥離を防止するために、端面シール前に冷間で外管と内
管とを互いに密着させるわけであるが、従来のいずれの
手段を採用しても、外管と内面との間から完全に空気を
除去することは難しく、クラッド管を工業的規模で大量
生産する場合は、空気だまりによる剥離を生じる危険性
がある。外管と内管との間を密着させずに、この間を真
空ポンプで空気抜きすることも一部では試みられている
が、手数がかかり、工業的でない。

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであり、
その目的は、空気残存にともなう界面剥離が簡単に完全
に防止できるクラッド管の製造方法を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明の製造方法は、母材からなる管材と合せ材からな
る管材とを、両管材間の管軸方向一部に空気吸着合金を
介在させた状態で同芯状に組合せ、しかる後、冷間で両
管材を相互に密着させ、両管端において両管材間をシー
ルした後、得られた２重管を熱間延伸圧延するものであ
る。

〔作　　用〕

冷間で両管材を相互に密着させても、その間はミクロ的
には管軸方向で連通している。したがって、この間に管
軸方向一部で空気吸着合金を介在させておけば、この間
に残存する空気が、熱間延伸圧延に先だつ加熱の段階で
空気吸着合金に吸着され、熱間延伸圧延後は空気吸着合
金の部分を除いて両管材が完全に界面接合する。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例について説明する。

本発明の製造方法では、先ず、第１図（ａ）に示される
ように、炭素鋼または低合金鋼等の母材からなる外管１
の両管端部内周面に浅い環状溝ｌＯを設け、ここにテー
プ状の空気吸着合金２を環状に嵌め込む。

空気吸着合金２とは、加熱により空気等のガスを吸着す
る合金のことで、具体的には７０％Ｚｒ−２４，６％Ｖ
　−５，４％Ｆｅ（必要加熱温度４５０°Ｃ以上、必要
加熱時間１０分以上）等がある。

空気吸着合金２の大きさは、密着後の外管１と内管３と
の間に残存する空気が完全に吸着できるように、外管ｌ
と内管３との接触面積に応じて適宜決定される。

具体的には、外管ｌと内管３との接触面積１Ｍあたり５
ｇ〜５０ｇが好ましい、５ｇ未満では期待する高真空が
得られないからである。多い場合については極端な量以
外は問題となることはなく、主に経済的な観点から５０
ｇ以下にする。

空気吸着合金２の形状としては、主に作業性の観点から
テープ状のものが望ましく、第１図（萄に示されるよう
な環状溝に空気吸着合金を介在させるにも作業が容易で
ある。

空気吸着合金２の介在箇所としては、その部分が後で切
り捨てられることになるので、両管端部を選択するのが
望ましい、但し管長が長い場合は管軸方向中間部にも適
宜介在させることが可能であり、管長が短い場合は片方
の管端部にのみ介在させてもよい。

このようにして外管１が作製されると、次に、第１図（
ｂ）に示されるように、外管１の内面側に、外管ｌと同
一長でステンレス鋼、Ｎ１基合金等の合せ材からなる内
管３を同芯状に挿入し、この状態で冷間加工により外管
ｌの内周面に内管３の外周面を密着させた後、両管端に
おいて外管１と内管３との間を全周にわたってシール溶
接する。４は溶接部を示している。

外管１の内周面に内管３の外周面を密着させるには、特
開昭５９−１６３０８８号公報に示されているような水
圧による内管拡径、あるいは特開昭６１−６３３１５号
公報に示されているような拡管治具による内管拡径を採
用する。また、これらに代えて冷間抽伸等を採用しても
よい。

以上のようにして２重素管が得られると、最後にこれを
加熱し、マンドレルミルやプラグミル等により延伸圧延
してクラッド管となす。

２重素管においては、外管ｌと内管３との間が両管端部
で溶接部４により封止され、かつ管軸方向全体でミクロ
的に連通しているので、加熱の段階で外管ｌと内管との
間に残存する空気等の不純物ガスが空気吸着合金２に吸
着され、この間が高真空となる。ここで得られる真空度
は、１０−’Ｔｏｒｒ以上に達することが本発明者らの
調査により確認されており、真空ポンプで得られる真空
度（１０−”〜１０−’Ｔｏ　ｒ　ｒ） と比べても著しく高い、したがって、延伸圧延の段階で
は外管ｌと内管３とが空気吸着合金２の部分を除いて完
全に界面接合する。

製造されたクラッド管は、ストレッチレデューサやサイ
プで適宜整形された後、空気吸着合金２の部分を切り捨
てて製品とされる。

上述の本発明方法でクラッド管を実際に製造した結果を
次に説明する。

外管としては外径２１０５ｍ、肉厚４４５ｍ、長さ５０
００−の炭素鋼を用い、内管としては外径！１６■、肉
厚１２鵬、長さ５０００鋪のＳ　Ｌ＋　３３１６Ｌステ
ンレス鋼を用いた。空気吸着合金は、７０％Ｚ　ｒ　−
２４，６％Ｖ　−５，４％Ｆ　ｅ　　（ＳＡＥＳＧＥＴ
ＴＥＲ３／ＵＳＡ　ＩＮＣ，製５Ｌ７０７）で、０．５
ａｗ＊厚、３０ｍ幅のテープ状であり、両管端部で外管
と内管との間に介在させた。外管と内管との密着は、特
開昭６１−６３３１５号公報に示される拡管治具により
行った。２重素管の寸法は外径２１０ｍ、肉厚５６■、
長さ５０００■である。

そして、２０本の上記２重素管を１２５０℃に加熱（在
炉時間４時間、均熱時間１５分）後、マンネスマンプラ
グミルにより外径２１９ｍ、肉厚２１．５鵬、長さ８０
００■まで延伸圧延してクランド管となしたところ、い
ずれのクラッド管においても空気吸着合金の介在箇所以
外では全く剥離のないことが確認できた。また、上記２
重素管より外径２１９■、肉厚１５．０閣、長さ１１０
００■のクラッド管２０本を製造した結果も同様であっ
た。ちなみに、空気吸着合金を介在させずに間挿のクラ
ッド管製造を行った場合は、肉厚２１．５閣で２本のク
ラッド管の管端部に２０鵬Ｘ４０ｍ程度の剥離が認めら
れた。

上述の実施例では外管に母材が用いられ、内管に合せ材
が用いられているが、本発明方法では外管に合せ材、内
管に母材を用いることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明の方法は、管材間を冷間で密着させた場合にこの
間に残存する空気を、空気吸着合金の介在という簡単な
手段で完全に除去することができる。しかも、この空気
除去は、延伸圧延に付随する加熱を利用して行われる。

したがって、本発明の方法は、密着性に優れたクラッド
鋼管を高能率に製造し得、クラッド鋼管のコスト上昇を
実質的に併なうことなく、その品質を向上させるという
工業上大きな効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）Φ）は本発明の方法の代表的手順を示す断
面図である。 図中、ｌ、３：管材、２：空気吸着合金。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、母材からなる管材と合せ材からなる管材とを、両管
   材間の管軸方向一部に空気吸着合金を介在させた状態で
   同芯状に組合せ、しかる後、冷間で両管材を相互に密着
   させ、両管端部において両管材間をシールした後、得ら
   れた２重管を熱間延伸圧延することを特徴とするクラッ
   ド管の製造方法。