JPH0515545B2

JPH0515545B2 -

Info

Publication number: JPH0515545B2
Application number: JP63105435A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Fuku; Tsuneo Okamoto; Yasuhiro Goshima; Takaaki Yamaguchi
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1988-04-30
Filing date: 1988-04-30
Publication date: 1993-03-01
Also published as: JPH01278339A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ガス、油、水等の流体を輸送するの
に用いられる可撓性流体輸送管に関するものであ
る。

［従来の技術］近年ガス及び原油の抗井の深井戸化に伴い硫化
水素を含むサワー環境（湿潤硫化水素環境）が多
くなつてきた。

プラスチツク内管の上に金属補強層を有する可
撓性流体輸送管においては、前記金属補強層が直
接内部のサワー流体に接することは無いが、プラ
スチツク内管を透過してくる水及び硫化水素は、
補強層間に滞留し、その作用により金属補強鋼材
に水素誘起割れ（HIC）、硫化物応力腐食割れ
（SSCC）等を発生する。

硫化物応力腐食割れについては一般に、炭素鋼
の場合その硬度をHRC22（ロツクウエルＣ硬さ
22）以下にすることで発生を防ぐことが出来る。
そのため従来、サワー環境で使用される可撓性流
体輸送管は、その金属補強材としてC0.2％以下の
低炭素鋼線材を伸線加工後異形引抜、ローラーダ
イス加工、圧延等の異形加工により所定の断面形
状の異形鋼線となし、そのままないしは500℃以
下の低温焼鈍を行い引張強さを80Kg／mm²以下とし
たものを使用していた（引張強さ80Kg／mm²は
HRC22と近似的に等しい）。

しかし、使用環境の硫化水素分圧の上昇に伴
い、低炭素鋼材の圧延材には水素誘起割れが発生
することが明らかとなつた。

また、従来の低炭素鋼補強材は、その接続（溶
接）部分の強度低下が著しく、設計応力を大きく
とることが出来ない。

［発明が解決しようとする問題］本発明の目的は、耐水素誘起割れ性、耐硫化物
腐食割れ性に優れ、溶接箇所の強度低下の少ない
高強度鋼材を補強層とする可撓性サワー流体輸送
管を提供することである。

［課題を解決するための手段］圧力補強材としてC0.40〜0.70％，Si0.1〜１％，
Mn0.2〜１％，P0.025％以下，S0.010％以下を含
有し、必要に応じてAl0.008〜0.050％を含有し、
残部がFeおよび不可避的不純物の組成であり、
球状化組織を有し、引張強さが50Kg／mm²〜80Kg／
mm²であることを特徴とする耐水素誘起割れ特性等
に優れた高強度鋼線あるいは高強度鋼帯（本発明
では高強度鋼線および高強度鋼帯を高強度鋼帯と
略記する）を使用する。

［作用］以下本発明の補強材の成分限定理由について説
明する。

Ｃは0.40％未満では、球状化焼鈍により目標の
強度が得られないこと、及び溶接箇所の強度低下
が大きいことにより、0.40％を下限とした。また
C0.70％を超えると、冷間での強加工が困難とな
り、加工中に鋼線や鋼帯内部に微細クラツクが発
生してHIC特性を劣化するのみならず端面に割れ
が発生するため、0.70％を上限とした。

Siは脱酸剤として、最低0.10％以上必要であ
り、その量は多くなるに従つて強度が向上する。
しかし、１％を超えると、鋳片およびビレツト加
熱炉での脱炭が激しくなり、これがそのまま鋼線
や鋼帯に残り、冷間加工時に割れが多発するため
好ましくない。

Mnは熱間脆性を防止するため0.2％以上必要で
ある。またMnは安価で強度を向上させる元素で
あるため、その量は多いほど好ましい。しかし
MnはＰとともに偏析しやすい元素であり、特に
本発明では中心偏析に起因するHICの発生頻度が
高くなるため、１％を上限とした。

Ｐは粒界に偏析しやすいため、加工性の低下、
HIC割れを誘発しやすいので、その量は少ないほ
ど好ましい。しかし、連続鋳造で製造する場合、
溶製温度を高くするため復Ｐが起こるので、上限
のみを0.025％に規定した。

ＳはＰと同様な弊害のほか、耐食性の点で少量
ほど好ましいが、現在経済的に製造できる0.010
％以下とした。なお、Ｓは0.001％迄は工業的生
産が十分可能である。

Alは結晶粒の細粒化および脱酸剤として使用
される場合と、反対に粗粒鋼指定およびAlによ
る鋼中非金属介在物を防止するためAlを添加し
ない場合がある。Al添加の場合、例えば細粒化
に必要なSolAlとして、最低0.006％以上必要であ
るが、このとき全Al量のうちSolAlとInsolの分
配（比率）は８：２であるため、下限を0.008％
とした。

Alは0.050％を越えると、鋼中非金属介在物が
増加するため、製品々質および歩留が低下する。

溶製歩留およびバラツキを考慮すると、Al添
加の場合には通常0.015〜0.035％が好ましい。

一方Al無添加の場合の鋼中Al量は0.008％未満
の値を示す。

Alは上述の目的により、必要に応じて使用す
ればよい。

以上の組成からなる鋼材を加工して補強鋼線
（形鋼線）や補強鋼帯とするが、加工された鋼線
や鋼帯はそのまま使用すると、鋼線や鋼帯内部の
比較的ひずみの集中する部分に水素誘起割れが発
生するため、焼鈍により歪を除去する必要があ
る。

ここで焼鈍後の引張強さは、設計応力を大きく
とり、可撓管の重量を軽減するために50Kg／mm²以
上あることが必要であり、また硫化物応力腐食割
れ防止のために80Kg／mm²以下であることが要求さ
れる。

本発明に係る補強材の成分系で好ましい引張強
度を得るには、600℃前後の温度で球状化焼鈍を
行い、加工歪を除去するとともに、パーライト組
織をフエライトマトリツクス中に微細な球状セメ
ンタイトの分散した組織すなわち球状化組織とす
る必要がある。前述の球状化組織の程度は、例え
ばJIS Ｇ 3539の球状化組織写真に示される区分
No.１〜No.６のうちNo.１〜No.３が好ましい。即ちNo.
４以上では球状化の程度が小さく、水素誘起割れ
を生じやすいため好ましくない。

［実施例］第１図は本発明に係る可撓性サワー流体輸送管
の縦断面図の例を示す。１はプラスチツクの内管
であり、その上に耐水素誘起割れ性に優れた内部
補強鋼線２（溝形鋼線）が上層２−１と下層２−
２とが噛み合うように螺旋巻きされ、さらにその
上に同じ材質の外部補強層３（鋼帯）が内部補強
層２よりも大きなピツチで、上下２層が反対方向
に螺旋巻きされている。金属補強層は内外補強層
のいずれか一方（２又は３のいずれか）で形成し
てもよい。最外層４はプラスチツク外被であり、
金属補強層が外部環境から損傷を受けるのを防止
している。

前記金属補強層の特性例を従来材と比較して第
１表に示す。

本発明に係る補強材においては、水素誘起割れ
の発生は無く、しかも定常部、溶接部の引張強さ
は従来品よりも高くなつている。

［発明の効果］本発明によれば、サワー流体を輸送する可撓管
の金属補強層に水素誘起割れ、硫化物応力腐食割
れ等の有害な損傷を生ずることが無く、さらに前
記補強層の定常部、溶接部の強度が高く、設計応
力を高くとることが可能となり、可撓管の軽量化
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る可撓性サワー流体輸送管
の例の縦断面図である。１…プラスチツク内管、２（２−１，２−２）
…内部補強層、３…外部補強層、４…プラスチツ
ク外被。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ゴム又はプラスチツクの内管と、前記内管の
上に設けられた金属補強層と、前記金属補強層の
上に設けられたプラスチツク外被とから成る可撓
性流体輸送管において、前記金属補強層が C0.40〜0.70％，Si0.1〜１％， Mn0.2〜１％，P0.025％以下， S0.010％以下，を含有し、必要に応じてAl0.008〜0.050％を含有
し、残部がFe及び不可避的不純物の組成であり、
球状化組織を有する引張強さ50Kg／mm²〜80Kg／mm²
の高強度鋼帯より成ることを特徴とする可撓性サ
ワー流体輸送管。