JPH0551394B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0551394B2 JPH0551394B2 JP63248817A JP24881788A JPH0551394B2 JP H0551394 B2 JPH0551394 B2 JP H0551394B2 JP 63248817 A JP63248817 A JP 63248817A JP 24881788 A JP24881788 A JP 24881788A JP H0551394 B2 JPH0551394 B2 JP H0551394B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welded
- welding
- steel pipes
- layer
- circumferential
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は鋼管の円周溶接継手形成法に係り、詳
しくは、石油、ガス等の加圧流体の輸送に供せら
れるラインパイプの円周溶接において、疲労特性
に優れる溶接継手部が得られる溶接継手形成法に
係る。 従来の技術 パイプライン敷設工事においてはパイプ接合の
ために円周溶接が行なわれるが、この円周溶接は
構造上内面溶接が不可能または困難なことが多
く、通常、外側からの片面円周溶接が行なわれて
いる。従つて、このように形成された溶接継手で
は、溶接部の内面側、すなわち、裏波には融合不
良、アンダーカツトといつた溶接欠陥が残るほ
か、内面側からの手入れができないため、余盛形
状の不整による応力集中部が残る。 この様な状況下において、現在のように高強度
鋼管を使用し高応力で稼働するよう設計され、し
かも頻繁な内圧変動を受けるパイプラインでは、
円周溶接部が疲労破壊に対して最も弱い部分とな
つている。 このため、この様な応力集中部を有する円周溶
接継手部において、溶接欠陥除去、余盛の削除な
ど応力集中を軽減することは、パイプラインの疲
労強度向上に有効である。 発明が解決しようとする課題 本発明は上記のところに沿つて成立したもの
で、具体的には、通常の鋼管の円周溶接継手部に
発生する疲労破損を皆無ならしめる円周溶接継手
形成法を提供する。 課題を解決するための手段 すなわち、本発明法は互いに円周溶接すべき一
対の被溶接鋼管を多層突き合わせ溶接する際に、
これら被溶接鋼管の対向各端面で、内周側に片寄
らせて管軸方向に突出する突起が形成されるよ
う、開先加工してから、その後、このＶ開先にお
いて、前記各突起をタングステン電極で溶融し
て、裏波形状が凹形になす第１層目を形成し、第
２層目以降は常法により順次溶接することを特徴
とする。 作 用 以下、本発明法について詳しく説明する。 はじめに、本発明者らは鋼管の両端に鏡板を裏
波溶接して圧力容器状の試験体とし、この試験体
に内圧を繰り返し負荷して内圧疲労試験を行なつ
たところ、裏波溶接部（周溶接継手）から破損
し、このため、パイプラインにおいては周溶接継
手部からの破損をなくすることが必要であり、こ
の点に着目して成立したのが本発明方法である。 なお、第１図は本発明方法によつて円周溶接し
た鋼管の正面図であり、第２図はその溶接継手部
分の詳細断面図であり、第３図は第２図に示す溶
接継手の溶接施行後の断面図である。 まず、第２図において、造管された鋼管を所定
の寸法に切断し、これら一対の鋼管１ａ，１ｂの
突き合せ端面に開先３および突起４を有するもの
として開先加工し、これを突き合わせて第２図に
示すようにＶ開先で底面が平坦な開先を形成す
る。 次に、溶接の際には鋼管と鋼管の溶接であつて
構造上両面溶接が不可能または困難なため、外側
から片面溶接する。しかしながら、このように片
面溶接すると、鋼管の内面から裏波が突出し、と
くに、内面からの手入れがむづかしいことから、
裏波形状や流出具合が悪いと、この部分に応力集
中が起り好ましくない。この点、本発明方法であ
ると、１層目の形成を後記の如く改善して裏波５
の形状を良好にする。すなわち、裏波５の形状を
凹面になるようにすることにより応力集中を軽減
する。これにより内圧の繰り返しに対する円周溶
接継手部における疲労強度をさらに向上させるこ
とができる。更に詳し説明すると、鋼管１ａ，１
ｂの対向面には内面側に片寄らせて突起４が円周
方向に沿つて形成されており、１層目の形成には
各突起４を例えばタングステン電極を用いで溶融
し、このときに、シールドガス（例えば、アルゴ
ンガス）、電流および電極送り速度を調整するこ
とにより溶融・接合し、所望の１層目６を形成す
る。２層目以降は通常の方法によつて形成する。 このような突起４同志を溶接して１層目６を形
成すると、裏波溶接余盛により応力集中率はいか
なる場合においても２以下にすることができる。 実施例 次に、実施例について説明する。 まず、第２図に示す如く開先、突起部が形成さ
れて成る鋼管１ａ，１ｂを突き合せる。 第１層目の溶接はタングステン電極を用いて対
向する突起４を溶融接合して１層目６を形成し、
その溶接余盛形状を良好にし、応力集中率を1.5
〜２以下に制御した。第２層目以後は常法で溶接
した。 以上の通りに溶接した鋼管両端に第１図の如く
鏡板Ａ，Ｂを円周溶接継手部２の形成と同様に溶
接し、内圧疲労試験を実施した。 なお、鏡板を用いたのは何本かの鋼管が溶接さ
れて接続されている状況が実現できるからであ
る。 この試験の結果、実施例においては従来例では
疲労破断した円周溶接継手部２からは全く疲労破
断しないことが確認された。そして、本発明法に
よると、第１表の通り疲労寿命は従来の片面円周
溶接法による比較例の３倍以上長くなつた。
しくは、石油、ガス等の加圧流体の輸送に供せら
れるラインパイプの円周溶接において、疲労特性
に優れる溶接継手部が得られる溶接継手形成法に
係る。 従来の技術 パイプライン敷設工事においてはパイプ接合の
ために円周溶接が行なわれるが、この円周溶接は
構造上内面溶接が不可能または困難なことが多
く、通常、外側からの片面円周溶接が行なわれて
いる。従つて、このように形成された溶接継手で
は、溶接部の内面側、すなわち、裏波には融合不
良、アンダーカツトといつた溶接欠陥が残るほ
か、内面側からの手入れができないため、余盛形
状の不整による応力集中部が残る。 この様な状況下において、現在のように高強度
鋼管を使用し高応力で稼働するよう設計され、し
かも頻繁な内圧変動を受けるパイプラインでは、
円周溶接部が疲労破壊に対して最も弱い部分とな
つている。 このため、この様な応力集中部を有する円周溶
接継手部において、溶接欠陥除去、余盛の削除な
ど応力集中を軽減することは、パイプラインの疲
労強度向上に有効である。 発明が解決しようとする課題 本発明は上記のところに沿つて成立したもの
で、具体的には、通常の鋼管の円周溶接継手部に
発生する疲労破損を皆無ならしめる円周溶接継手
形成法を提供する。 課題を解決するための手段 すなわち、本発明法は互いに円周溶接すべき一
対の被溶接鋼管を多層突き合わせ溶接する際に、
これら被溶接鋼管の対向各端面で、内周側に片寄
らせて管軸方向に突出する突起が形成されるよ
う、開先加工してから、その後、このＶ開先にお
いて、前記各突起をタングステン電極で溶融し
て、裏波形状が凹形になす第１層目を形成し、第
２層目以降は常法により順次溶接することを特徴
とする。 作 用 以下、本発明法について詳しく説明する。 はじめに、本発明者らは鋼管の両端に鏡板を裏
波溶接して圧力容器状の試験体とし、この試験体
に内圧を繰り返し負荷して内圧疲労試験を行なつ
たところ、裏波溶接部（周溶接継手）から破損
し、このため、パイプラインにおいては周溶接継
手部からの破損をなくすることが必要であり、こ
の点に着目して成立したのが本発明方法である。 なお、第１図は本発明方法によつて円周溶接し
た鋼管の正面図であり、第２図はその溶接継手部
分の詳細断面図であり、第３図は第２図に示す溶
接継手の溶接施行後の断面図である。 まず、第２図において、造管された鋼管を所定
の寸法に切断し、これら一対の鋼管１ａ，１ｂの
突き合せ端面に開先３および突起４を有するもの
として開先加工し、これを突き合わせて第２図に
示すようにＶ開先で底面が平坦な開先を形成す
る。 次に、溶接の際には鋼管と鋼管の溶接であつて
構造上両面溶接が不可能または困難なため、外側
から片面溶接する。しかしながら、このように片
面溶接すると、鋼管の内面から裏波が突出し、と
くに、内面からの手入れがむづかしいことから、
裏波形状や流出具合が悪いと、この部分に応力集
中が起り好ましくない。この点、本発明方法であ
ると、１層目の形成を後記の如く改善して裏波５
の形状を良好にする。すなわち、裏波５の形状を
凹面になるようにすることにより応力集中を軽減
する。これにより内圧の繰り返しに対する円周溶
接継手部における疲労強度をさらに向上させるこ
とができる。更に詳し説明すると、鋼管１ａ，１
ｂの対向面には内面側に片寄らせて突起４が円周
方向に沿つて形成されており、１層目の形成には
各突起４を例えばタングステン電極を用いで溶融
し、このときに、シールドガス（例えば、アルゴ
ンガス）、電流および電極送り速度を調整するこ
とにより溶融・接合し、所望の１層目６を形成す
る。２層目以降は通常の方法によつて形成する。 このような突起４同志を溶接して１層目６を形
成すると、裏波溶接余盛により応力集中率はいか
なる場合においても２以下にすることができる。 実施例 次に、実施例について説明する。 まず、第２図に示す如く開先、突起部が形成さ
れて成る鋼管１ａ，１ｂを突き合せる。 第１層目の溶接はタングステン電極を用いて対
向する突起４を溶融接合して１層目６を形成し、
その溶接余盛形状を良好にし、応力集中率を1.5
〜２以下に制御した。第２層目以後は常法で溶接
した。 以上の通りに溶接した鋼管両端に第１図の如く
鏡板Ａ，Ｂを円周溶接継手部２の形成と同様に溶
接し、内圧疲労試験を実施した。 なお、鏡板を用いたのは何本かの鋼管が溶接さ
れて接続されている状況が実現できるからであ
る。 この試験の結果、実施例においては従来例では
疲労破断した円周溶接継手部２からは全く疲労破
断しないことが確認された。そして、本発明法に
よると、第１表の通り疲労寿命は従来の片面円周
溶接法による比較例の３倍以上長くなつた。
【表】
＜発明の効果＞
以上述べた如く、本発明によれば通常の鋼管の
円周溶接継手部に発生する疲労破損を皆無ならし
める円周溶接継手部が得られる。
円周溶接継手部に発生する疲労破損を皆無ならし
める円周溶接継手部が得られる。
第１図は本発明方法によつて円周溶接した鋼管
の正面図、第２図はその溶接継手部分の詳細断面
図、第３図は第２図に示す溶接継手の溶接施行後
の断面図である。 符号１ａ，１ｂ……鋼管、２……円周溶接継手
部、３……開先、４……突起、５……裏波、６…
…１層目、Ａ，Ｂ……鏡板。
の正面図、第２図はその溶接継手部分の詳細断面
図、第３図は第２図に示す溶接継手の溶接施行後
の断面図である。 符号１ａ，１ｂ……鋼管、２……円周溶接継手
部、３……開先、４……突起、５……裏波、６…
…１層目、Ａ，Ｂ……鏡板。
Claims (1)
- １ 互いに円周溶接すべき一対の被溶接鋼管を多
層突き合わせ溶接する際に、これら被溶接鋼管の
対向各端面で、内周側に片寄らせて管軸方向に突
出する突起が形成されるよう、開先加工してか
ら、その後、このＶ開先において、前記各突起を
タングステン電極で溶融して、裏波形状が凹形に
なす第１層目を形成し、第２層目以降は常法によ
り順次溶接することを特徴とする鋼管の円周溶接
継手形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24881788A JPH01127173A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 鋼管の円周溶接継手形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24881788A JPH01127173A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 鋼管の円周溶接継手形成法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10139382A Division JPS58218391A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 鋼管の円周継手溶接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01127173A JPH01127173A (ja) | 1989-05-19 |
| JPH0551394B2 true JPH0551394B2 (ja) | 1993-08-02 |
Family
ID=17183852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24881788A Granted JPH01127173A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 鋼管の円周溶接継手形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01127173A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5474240A (en) * | 1977-11-24 | 1979-06-14 | Kobe Steel Ltd | High efficient welding for heat-resistant pipe |
| JPS56151192A (en) * | 1980-04-22 | 1981-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | V-groove welded tube |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP24881788A patent/JPH01127173A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01127173A (ja) | 1989-05-19 |
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