JPS6130784Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電縫管の製造に際し、溶接部及びその
周辺の高温部を大気から遮断する電縫管の溶接部
シール装置に関するものである。

通常電縫管は、金属帯を複数の成形ロール間に
通して断面Ｕ形から両側端部同士が相対向する断
面Ｏ形に迄曲成して所謂オープンパイプとし、該
オープンパイプの対向側端部をコンタクトチツプ
に摺接せしめつつスクイズロールに通すことによ
り、加熱した対向側端部を溶接して管とし、この
管にビード切削、その他の仕上加工を施して製造
されている。

ところでオープンパイプの対向側端部はコンタ
クトチツプを経てスクイズロール側へ進むに従つ
て加熱されてゆき、溶接温度に迄加熱されるのと
略同時にスクイズロール間に達してその側端部が
溶接されることとなるが、この対向側端部が溶接
される点（以下溶接点という）の前後では対向側
端部及び溶接された後の電縫管の温度は極めて高
く、このような高温領域に大気が触れると酸化物
が生成され、これがそのまま対向側端部間に噛み
込まれてペネトレータ等の溶接欠陥を発生せしめ
る。

このため通常上述した如き高温領域にはシール
ガスを噴射して大気との接触を防止することが行
なわれているが、この高温領域、特にその溶接点
付近からは多量のフラツシユが発生し、このフラ
ツシユが上述したシールガスの吹出口等に付着し
てこれを目詰りさせる外、他の周辺設備に付着し
てその機能を低下させる等のトラブルを頻発させ
る不都合があつた。

そこで従来にあつては、高温領域に対して噴射
するシールガス流を利用して、また別に設けた不
活性ガス流又は水流を利用してフラツシユを吹き
飛ばし、或いは浮遊中に冷却凝固する手段が採ら
れている。しかし、このような方法は不活性ガス
流、或いは水流が逆に大気を巻き込んでシール機
能を低下させ、また水の飛沫が高温領域に直接接
触して溶接部に冷欠陥を生ぜしめる等の欠陥があ
つた。

これに対して本願出願人は実願昭55−95122号
において第４図に示す如く電縫管の溶接点及びそ
の前後の高温領域を大気からシールすべく管Ｐ及
びオープンパイプOPの外側にシールガス吹出部
１′を設けると共に該シール効果を高めるべくシ
ールカバ１３′を管Ｐ及びオープンパイプOPの外
周面に密着せしめ、更に管Ｐ及びオープンパイプ
OPの内側の高温領域を上流側は上流壁２１′に
て、また両側は両側壁部２２′にて夫々囲うシー
ル壁２′とその内部へ水を噴出する給水管５′とを
設けることを特徴とする装置を提案したが、該シ
ールカバ１３′が管Ｐ及びオープンパイプOPの外
周面に接触している部分は、溶接点近傍であるの
で温度が高く、電縫入熱としての電流が流れてい
てオープンパイプOPの対向側端部Ｅ，Ｅの短絡
は許されず、また管Ｐ及びオープンパイプOPは
連続的に移動していて常に摺動状態にある。従つ
てシールカバ１３′としては耐熱性、電気絶縁
性、可撓性が要求され、ゴム板、石綿、テフロン
板が使用されているが、いずれも耐摩耗性に難点
があり、連続的に長期使用するのは困難であつ
た。

本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
つて、その目的とするところは溶接点及びその前
後の高温領域を大気からシールすべくその外側に
設けられたシールガス吹出部と、該シール吹出部
の両側にガスカーテンを形成するために不活性ガ
ス等を吹き出すガスカーテン吹出部と、管及びオ
ープンパイプ内側の高温領域内における上流側及
び両側を囲うシール壁と、このシール壁に囲われ
る内部領域中への水流を形成するノズルとを備
え、高温領域に対するシール機能を高め、同時に
フラツシユを付属設備に付着せしめることなく処
理し得るようにした電縫管の溶接部シール装置を
提供するにある。

以下本考案をその実施列を示す図面に基いて具
体的に説明する。第１図は本考案に係る電縫管の
溶接部シール装置（以下本案装置という）の使用
状態を示す斜視図、第２図は縦断面図、第３図は
第２図の−線による横断面図であり、図中
OPはオープンパイプであつて、金属帯を図示し
ない複数の成形ロールに通して断面Ｕ形から両側
端部Ｅ，Ｅが相対向する断面略Ｏ形に迄曲成して
なる。このオープンパイプOPはその対向側端部
Ｅ，ＥをコンタクトチツプＣに摺接せしめつつ下
流側に配設されたスクイズロールSR，SR間に通
され加熱された対向側端部Ｅ，Ｅ同士が溶接され
て管Ｐに形成され、仕上工程に向け白抜矢符方向
に移送されてゆくようになつている。そしてオー
プンパイプOPの対向側端部Ｅ，Ｅの溶接点Ｏ及
びその前後の領域、即ちオープンパイプOPにお
けるコンタクトチツプＣと摺接した対向側端部
Ｅ，Ｅ及び対向側端部Ｅ，Ｅが溶接された状態の
管Ｐにおける電縫管Ｓ等の高温領域に面して、本
案装置を構成するシールガス吹出部１、ガスカー
テン吹出部４、シール壁２及び給水管３が配設さ
れている。

シールガス吹出部１は中空矩形のボツクス１１
と、不活性ガス、還元性ガス等のシールガス供給
管１２及び仕切板１３等にて形成されている。ボ
ツクス１１は中空の直方体形であつて、下方は下
流側が一部遮板１１ｂにて閉鎖されているが、そ
れよりも上流側は吹出口１１ａとなつており、そ
の前後方向の略中央部を溶接点Ｏの上方に位置さ
せ、吹出口１１ａを溶接点Ｏを含むその前後の高
温領域、即ち上流側はコンタクトチツプＣの配設
位置近傍に、また下流側はスクイズロールSR中
心よりも更に若干下流に至る間に対向させた状態
で図示しない支持枠に固定されている。なおボツ
クス１１の下壁に設ける吹出口１１ａは全面を開
放する代りにスリツト孔或いは多数の小孔として
形成してもよい。シールガス供給管１２はその先
端がボツクス１１の上壁、即ち天井を貫通してボ
ツクス１１内に導入され、ボツクス１１の上壁に
平行して下流側壁、即ち前壁近傍に迄延在せしめ
られ、そのボツクス１１の上壁内面と対向する周
壁には多数の吹出口１２ａが形成され、またシー
ルガス供給管１２の基端側は途中に流量調節弁
（図示せず）を介在せしめてシールガスタンク
（図示せず）に連結されており、シールガスはシ
ールガス供給管１２の吹出口１２ａからボツクス
１１の上壁内面に向けて吹き出され、ボツクス１
１内で所定の静圧状態に維持されつつボツクス１
１の下壁における吹出口１１ａから吹き出される
こととなる。ボツクス１１の上流側壁下端部に取
り着けられた仕切板１３は、シールガスが上流側
へ漏れ出るのを防ぎ、これをオープンパイプOP
内側へ案内するためのものである。従つて仕切板
１３下端部はオープンパイプOP外周面に可及的
に接近せしめるのが望ましいが、両者を摺接せし
める必要はない。

ガスカーテン吹出部４は不活性ガス等のカーテ
ンガスを供給するカーテンガス供給管４１及びカ
ーテンノズル４２，４２より構成されている。カ
ーテンガス供給管４１はその基端側途中に流量調
節弁（図示せず）を介在せしめてカーテンガスタ
ンク（図示せず）に連結されており、その末端側
は２つの分岐されてカーテンノズル４２，４２に
連通連結されている。該カーテンノズル４２，４
２はその末端が封じられた丸パイプにスリツト状
の吹出口４２ａを形成したものであり、ボツクス
１１の両側壁外側に沿うように水平に配置され、
ボツクス１１の下流壁の更に下流に迄延在せしめ
られ、その下方にボツクス１１の側壁に向けて複
数の前記スリツト状吹出口４２ａが形成されてい
る。該カーテンノズル４２，４２からは、第３図
の破線矢符に示す如くボツクス１１の外側に沿つ
てカーテンガスが吹き出され、ボツクス１１内の
シールガス流を囲うようにガスカーテンを形成
し、周辺の大気の巻込みを防止するようになつて
いる。なおカーテンノズル４２，４２としては上
述の如きスリツト状の吹出口を形成したものに限
らず、多数の微小孔を吹出口としたものでもよ
く、また１つの吹出口を形成したガスノズルを多
数並べてもよい。このようにしてボツクス１１の
吹出口１１ａから吹き出されたシールガスを途中
拡散させることなく、また仕切板１３とガスカー
テン吹出口４により形成されたガスカーテンとに
より外部から大気を巻き込むことなく高温領域の
表面へ導き、一部は対向側端部Ｅ，Ｅ間を通して
オープンパイプOP内に、更に他の一部は高温領
域の表面に沿つて開放された状態の下流側に向け
て導くことができる。

シール壁２は耐熱性のスポンジ、その他適宜の
弾性、耐熱性、絶縁性、水密性を備えた素材を用
いて平面視でコ字形に形成されており、その上流
壁２１はコンタクトチツプ３の配設位置よりも更
に若干上流に、また両側壁部２２，２２は高温領
域の両側端部に臨ませて下端部をマンドレルＭの
表面に固定され、上端部はオープンパイプOP、
管Ｐ内面に摺接するようにしてある。給水管３は
その先端側が複数に分岐され、夫々シール壁２の
上流壁２１を貫通させ、シール壁２で囲われた内
部の上流側に開口位置せしめられ、また基端側は
マンドレルＭ表面に沿つてオープンパイプOPの
上流側に導かれ、オープンパイプOPの対向側端
部Ｅ，Ｅ間を通してその外方に導出されて図示し
ない圧力調整弁及びポンプを介して水タンクに連
結されており、水は給水管３を経て、その先端側
からシール壁２で囲われた領域の内側に噴出せし
められ、マンドレルＭの表面に沿つて下流側に流
れ、溶接点Ｏ及びその付近から発生し、落下して
くるフラツシユを冷却凝固させ、且つそのまま水
流によつて管Ｐ内に流下せしめるようにしてあ
る。

かく構成した本案装置にあつてはシールガス吹
出部１におけるシールガス供給管１２からボツク
ス１１内に吹き出されたシールガスはボツクス１
１内を下方に向けて均一に流れ、遮板１１ｂ設置
位置の上流側における吹出口１１ａを通つて溶接
点Ｏを含む高温領域の外周面に向けて均一に吹き
掛けられ、高温領域の外周面を酸素を含まないシ
ールガス雰囲気にて覆いつつ、ガスカーテン吹出
部４により形成されたガスカーテンに沿いつつ、
開放状態となつている下流側に向けて流れ、溶接
点Ｏ付近から発生するフラツシユを管Ｐの外周面
に沿つてその下流側に排出させる。ボツクス１１
の下部下流端に吹出口１１ａの一部を塞ぐ遮板１
１ｂを設けたことによつて、ボツクス１１内を下
降したシールガスがそのまま短絡的に外部に流出
することが妨げられ、仕切板１３とガスカーテン
吹出部４により形成されたガスカーテンとで囲わ
れた領域内の上流側から高温領域の外周面に沿つ
て下流側に流れることとなつて、シールガスの利
用効率が大幅に向上する。またシールガスの一部
は仕切板１３とガスカーテン吹出部４により形成
されたガスカーテンとで囲われた領域内に開口す
るオープンパイプOPの対向側端部Ｅ，Ｅ間を通
じてシール壁２で囲われる領域内に流入し、シー
ル壁２で囲われた内側において、マンドレルＭの
外周面と高温領域の内周面に沿つて高温領域の内
周面を酸素を含まないシールガス雰囲気で覆いつ
つ下流側に向けて流れることとなり、溶接点Ｏ付
近から発生するフラツシユをマンドレルＭの表面
側であつて、且つ下流側に向けて誘導する。シー
ル壁２に囲われた領域内にはその上流側にシール
壁２を貫通して設けた給水管３を臨ませてあつ
て、給水管３から噴出される水によつてシール壁
２で囲われる内側に、その上流側から下流側に向
つて流れる水流を形成するようにしてあるから、
溶接点Ｏ付近から発生したフラツシユは水流中に
落下して冷却凝固せしめられると共に水流によつ
て、シール壁２に囲まれる領域内から外部、即ち
管Ｐ内に流出せしめられることとなつて、フラツ
シユがマンドレルＭその他の設備に付着したトラ
ブルを起す等の支障を全く生じない。また水流は
高温領域の内周面に沿つて流れるから温められて
水流表面から水蒸気、或いは水の飛沫が発生する
が、この水蒸気及び水の飛沫は水流の表面に沿つ
てその上流側から下流側に向けて流れるシールガ
ス流のために直接高温領域の内周面に接触するこ
とがなく、冷欠陥等の発生も確実に防止される。

更に高温領域の外周面及び内周面はその囲りを
下流側を除いて夫々仕切板１３とガスカーテン、
シール壁にて囲われており、これらによつて囲わ
れた内側にシールガス及び水を流すために、シー
ルガス流、水流が大気を巻きこむことがなく、シ
ール機能を一層高め得る。シール壁２で囲われた
領域の内側には直接給水管の先端部を開口させて
水流を形成するようにしたから、例えば高温領域
の内周面に面してマンドレルＭ表面に水槽を形成
する場合と比較して、水槽方式ではマンドレル径
が小さい場合、水槽の深さを十分とれなくなる等
の不都合を生ずるが本案装置ではこのような不都
合を生じない。

またボツクス１１の両側は、ガスカーテン吹出
部により形成されたガスカーテンにより大気と遮
断したので前述した管Ｐ及びオープンパイプOP
と常に摺接状態にあるシールカバ１３′を用いる
場合のように定期的交換を必要とせず、長時間の
連続使用にも耐え、実用的である。

なお上述した実施列ではシールガス吹出部１を
高温領域の外周面側に１個のみ設けた場合を示し
たが、内周面側にも設けてもよい。ただこの場合
もシールガスが高温領域の外周面側から内周面側
に流れるようシールガスの吹出圧力を調節するの
が望ましい。

以上の如く本案装置にあつては、溶接点を含む
高温領域の内周面に面して、マンドレル表面に水
流を形成し、この水流によつてフラツシユを冷却
凝固せしめると共に、これを流出除去せしめるこ
ととしているから、フラツシユが付属設備に付着
するなどのトラブルが除去できることは勿論、フ
ラツシユは冷却凝固されてそのまま水流により高
温領域下から排除されることとなつて、フラツシ
ユの処理も極めて容易となるなど、本考案は電縫
管の品質向上に優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案装置の斜視図、第２図は同じく縦
断面図、第３図は第２図の−線による横断面
図、第４図は従来装置の斜視図である。 OP……オープンパイプ、Ｐ……管、SR……ス
クイズロール、Ｅ，Ｅ……対向側端部、Ｏ……溶
接点、１……シールガス吹出部、２……シール
壁、３……給水管、４……ガスカーテン吹出部、
１１……ボツクス、１２……シールガス供給管、
１３……仕切板、４１……カーテンガス供給管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 金属帯の側端部同士を対向せしむべくこれを曲
   成したオープンパイプの対向側端部を加熱して両
   側圧を加えることにより溶接して製造される電縫
   管の溶接点を含むその前後の高温領域をシールす
   る電縫管の溶接部シール装置において、 前記高温領域に向けてその外周面へシールガス
   を噴射するシールガス吹出部と、 該シールガス吹出部の両側にガスカーテンを形
   成すべく不活性ガスを噴射するガスカーテン吹出
   部と、 電縫管の電縫部における内面ビード切削用バイ
   トを支持すべく前記オープンパイプを通して電縫
   管内に挿入されているマンドレルの周面に、前記
   高温領域の上流側及び両側に臨ませて配設したシ
   ール壁と、 該シール壁に囲われた内部上流側に開口された
   水流形成用ノズルとを具備することを特徴とする
   電縫管の溶接部シール装置。