JPS61501013A - 亀裂拡大防止具の製造方法 - 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】 亀裂拡大防止具の製造方法 技術分野 本発明は大口径管敷設の方法に係り、特に亀裂拡大防止具の製造方法に関する。

背景技術 主要パイプライン、特に北極地方の幹線パイプラインの建設について、パイプラ インの長手方向の故障をいかに防ぐかが問題になっている。

ガスの圧力およびパイプの１径の増大につれて、パイプラインに蓄摂される潜在 エネルギーが増大し、故１ｌｉｉ範囲を限定することが困難になっている。研究 によれば、使用される鋼材の強度が従来の１．５　ないし２倍であれば、パイプ の故障発生のミニは予想された程夏であるが、その故障のためにパイプの管壁の 構造が、急激に変化して塑性変形のメカニズムが阻害され、パイプの細材の強度 乞充分に活用できろようにするためには対策費が高額になる。

また、所要の耐力および強度の鋼材を鋼鋳造および鋼板圧延で作る方法は経済的 に引き合わないといわれている。従来の条件では、パイプの長手方向の亀裂の成 長をくい止める最良の方εは、ル管のバイズツイ／が亀裂を防ぎ得る程堅くない ので、１喪な箇所に亀裂拡大防止具を設置して環装のパイプラインの長手方向へ の成長を、その亀裂拡大防止具の長さの虻囲内でくい止めるという方法であった 。

周知の亀裂拡大防止具は、パイプラインと巨・径の長いパイプであり、これを帯 状部材またはローブでパイプラインの側部をおおっていた。この亀裂拡大防止具 の作用は、１＃裂の伝播によって放出された弾性エネルギーを上ＭＦＭ状部材ま たはロープで吸収して亀裂の成長をくい止めることができないので、頁呻状の亀 裂を螺旋状の亀裂に変えることにより、全体的に見れば亀裂をくい止めたと同じ 結果を得ることにあった。

この従来の亀裂拡大防止具は、パイグラインに別の不具合を生じさせるし、経費 もかさむ。

鐘近、幹線バイグライン弔電ｇ拡大防止具が開発された（木１′Ｐ！ｆ許第４， ３８３，５５６号、国際分類番号３Ｆ　１６１　１３１０２．１９８３年参照） 。この亀裂拡大防止具は、上記パイプラインの管と同径、同肉厚で多島桝造の管 より成り、その内部の層に特殊な形状の切れ目が設けられている。

この切れ目は上記多層構造の亀裂拡大防止具の縁の部分にあるので、この亀裂５ 大防止具の周縁部を工事現場で浴接できないという問題が生じた。また上記多層 構造のパイプは堅さが少ないので配管作東上、取扱および溶接がそり難い。

また、多層構造の亀裂拡大防止具を作る蒔に、切れ目を設けた一板を巻いて、パ イプラインの管と同一直径、同一肉厚にし、重ねた部分の内側と外側を浴接し、 工事現場でパイブライ／に取り付けるように作られている亀裂拡大防止具の端面 色を工堆でパイプラインの・管の長手方向に溶接する方法は公知である（　Ｔｒ ｕａｙ■ｓｏｖｍｅｅｔｎｏｇｏ　ｓｏｖｅｔｓｋｏ−ｚａｐａｎｏｇｅｒｍａ ｎｓｋｏｇ。

ａｉｍｐｏｓｉｕｍａ　＆　ｋｏｎｔｓｅｒｎｏｍ　Ｍａｎｎｅｓｍａｎ　ＡＧ ｐｏ　ｔｒｕｂａｍ　ｂｏｌｓｈｏｇｏ　ｄｉａｍｅｔｒａ　；　Ｂ＋Ｋ。

Ｂａｔｏｎ、　Ｓ、Ｍ、Ｂ１１ｅｔｓｋｙ、ム、ム、Ｒｙｂａｋｏｖ、　Ｙｕ− Ｐ、　Ｂａｒｖｉｎｋｏ　ｒ　Ｔｒｕｂｙ　ｉ　ｇａｓｉｔｅユｉ　ｒａｚｒｕ ｓ−ｈｅｎｉｙ　＆　ｍｎｏｇｏｇｌｏｉｎｏｙ　５ｔｅｎｋｏｖ　４１ｙａｍ ａｇ１ｓｔｒａユｎｙｋｈ　ｇａｚｏｐｒｏｖｏｄｏｖ　Ｊ　。

Ｍｉｎｎｅｆｔｓｇａｓｓｔｒｏｙ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、％スクワ。

１９８２年、８乃至１１頁参照） 上記亀裂拡大防止具を加えたパイプライン用パイプの長さは公知のＳ裂拡大防止 具製造法で作られた効果ン減少させる。

発明の開示 本発明の目的は、鷺裂菰天防止具製造の際に、溶接作業を円滑にし、亀裂拡大防 止具のパイプラインへの取付部の品質を向上させ得ろ亀裂工大防止具の製造方法 乞提供することにある。

本発明の池の目的は、散しい取扱条件の下で亀裂拡大防止具がより有効に作動で きるようにすることにある。

本発明の主な目的に、亀裂拡大防止具製造時に溶接作業を円滑にし、重要拡大防 止具のパイプラインへの取付部の品質を向上させると共に、厳しい取扱条件の下 でより有効に作動する亀裂５大防止具を製造する巾裂拡大防止具のｌ１８１遣方 法乞提供することにある。

上記目的は、？？が多層構造であり、その少たくとも１層にスロットなどの切れ 目を設げた中空円筒形管材より成る？Ｓ裂拡大防止具の蚤・Ｉ遣方法において、 上記亀裂５大防止具の仕上寸法よりも夏径が小さく、薄肉の管材を、コ魅し、リ ングローラーにかけることにより、この岸裂披大防止具のいづれの位置の寸法も 最終仕上寸法に合わせ、この′ｆ、裂狐大防止具の各局を相互浴着させることを 特徴とする亀裂拡大防止具製造方法により具埃ｊることができる。

上記亀裂５大防止具製造方法によれば、上記亀裂拡大防止具の各層を相互浴着さ せ、土肥亀裂式大防止具の寸法ケ所定の規格の寸法に合致させることができろ。

上記玲按作輿は冬着された層のＦｆｌＰを乱さず、上記１コ裂拡大防止、ＩＬ乞 上記バイグラインに取り付けた部分の品質を向上させろことができろ。上記ル裂 拡大防止具ン＠接するために管壁が堅い管乞必妄とせず、上記俗情した亀裂拡大 防止具ケ、管壁の堅い９を使用する時と同じ喪祐で上記パイプラインに浴接する ことができる。

上記管材を製造する時に、この管材の成る層内側の表凹の、この管材の端面から 成る￥畔酢わた部分にコーティング剤を施すことにより、その府のコーティング を施した部分が上記ローラー作芙８階で相互に冬着するのを防止し、それ罠より 、厳しいφ注下での上記亀裂拡大防止具の機能を向上さセることができろ。

また、上記コーティングを上記切れ目の部分のみに施すこともできる。

また、上記コーチ４フフフ選択的に切れ目のある部分にのみ施すことにより、上 紀多層鰐造の堺企イ大防止装置にのれ目のない嘗を残し、これにより、上記亀裂 ５大防止具の管材の不央の堅さを上ＷＰクローラ−かけた後にも、実用上置りな く維持する。ことができる。

図面の部片７′１：説明 第１凶はＩ発−に啓−く出髪拡大防止具の；遣方法の各段階？、順？遺って示す 説明〉；、第２圀は本発明に基いて管壁の各層を相互浴接させて作った０裂枯大 防止具の一部破断己９分図、第３図は幕２図の円で閂んだ部分の５大助面図、第 ４図は亀裂拡大防止具の各１の相互浴着を防ぐためにその亀裂防止具の四面から 成る距都離れた部分にコーティングを施した定裂拡大防止真の一部破酌引分図、 第５図は第４図の円で囲んだ部分の拡大１面図、第６図は工発明に基ぎ、切れ目 に続く部分にコーティングを施してその部分の各層相互洛嘴乞防いだ亀裂拡大防 止具の一邪破断部分図、第７図は第６図の円で囲んだ部分の拡大断面図である。

本発明を突当するための最りの形態 Ｘ発明に基く亀裂拡大防止具の製造方法は、管壁が多ｒｆ４構造であり、そのう ちの少なくとも１層に不連続部分２、例えばスロットを有する中壁円筒形管材１ （Ｔｈ１図）を製造することより成る。この管材は、上記亀裂拡大防止具の仕上 寸法よりも、直径ｄが小さく、斥さＪｌ　は迦い。

上記管材ｌは種々の方法で作ることができる。例えは、不連続部分２が１箇所以 上ある鋼板を直角に巻いて、所定の１径および肉厚の管材１を作ることができる 。この鋼板の端部は、上記管材１に内側および外側に重ねて浴接する。

また上記管材ｌは、不連続部分２ン有する響板ン１枚以上（工さみ、または重ね て作ることもでざる。このはさんだ鋼板の長手方向に１箇所以上＠接して中空円 筒形の管材ｌ？作るためには、任意の公知の方法（例えばローラー、鍛逍ローラ ーなど）を採用することができる。

また、他の方法として、管壁が多層構造の管材ｌを所定の寸法にするには、複数 筒の材＄＋乞使用し、そのうちの１５以上の材料に不連続部分２を設け、上記複 数の材料を先細りの形にして次々に挿入して管材１を作ることもできる。

このようにして作った管材１を均熱炉３で加熱し、リングローラー４にかけて所 定の仕上寸法（直径Ｄ１肉厚ｄ２）　の亀裂拡大防止具５にする。条件が許すな らば、上目ｅローラーをかけている粋に各層の浴着を防ぐために、上記管材１の ｌ−以上の材料の適当な部分に選択的にコーティングを施す。このコーティング を施す部分は管材１の端面から離す。上目」１拡大防止具５が比較的肉薄の地合 には、上記コーティングは不連続ｆｌｉ２の次の層のみに施すのが実用的である 。

上記切れ目２はスロットでよく、このスロットを作るには、任意の公知技術、例 えばプラズマによる切断、研削輪による切断、ミーリングなどを利用できる。鋸 による切油、せん孔、チゼル切断は管材端部に対して施すことができる。上記ス ロットの縁はローラーをかける方向に対して直角であるから上ｒ切れ巨２がロー ラー作東に悪影番？与えることはない。

バイグラインの環装の成長を止めるには、そのＩ！裂をパイプラインの長手方向 以外の方向に成長させるという方法、またはその亀裂の先端部の直前の部分に亀 裂の亀よりも広い穴を設けろという方法が有効であることは公知である。亀裂の 成長する方向を変えるには、亀裂が成長する先に亀裂の障害物を設ければよい。

このようにすれば、パイプラインの長手方向への亀裂は著しく遅くなり、全く止 まるか螺旋を描くように成長する。この場合の亀裂障害物は切れ目２である。亀 裂が上記亀裂障害物に達すると、その亀裂の先端部の応力およびひずみが急に消 滅し、この亀裂鐘害物の裏僻が新しい亀裂を生じさせ名状襲にはならないから、 亀裂がそれ以上成長することはない。

スロットは、管壁に設げる切れ目として最も単純なものであるが、取扱上の理由 から、埠合罠よっては（レリえばカス輸送パイプライン）２用できない。

ガスパイプライン用多層構造の配管の開発がエレクトリカル　ウェルディング社 　（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＷｅｌｄｉｎｇ　）のバトン研究所（Ｐａｔｏｎ　Ｉ ｎ５ｔｉｔｕｔｅ）で行なわれ、パイプについて従来とは異る考え方が提案され た。それによれは、パイプは空隙のない管壁の内部に亀裂障害物？設けた構造で あり、この亀裂障害物はスロット乞何層かの管壁材料でサンドウィッチ状にはさ んだもので、このスロットはパイプの長手方向に対してｉｌ、ａ斜している。

准鯛的研究によれは、上記切れ目２を伺層かに設けるだけで、他の・１４裂を止 めることができる。切れ目２（例えはスロット）は２つの機能ン兼ねる。その１ つの＠北はスロットｙｔ設けた層の亀裂を止めることであり、他の僚馳は上記ス ロット？設けない層で、上記スロットを設けた層を上下にはさんで「画板」？形 成することである。

上記切れ目の数と位置は、上記１に裂拡大防止臭の静的強度、および上記パイプ の内部圧力を保持し得ろ静的強度ケ確保できるように選択される。亀裂をパイプ の長手方向の厘祷方向から螺旋方向に変えるための強度は、切れ目の数と位置を 決めるための他の要素である。亀裂がスロット（すなわち切れ目２）の形の′ｔ ４裂凶害物に達すると、その〆多速度は鋭敏に鈍化する。

そのためにその亀裂は急速に横に広がり、Ｗ婢から螺旋形に変わる。この亀裂の 横への広がりによって、管壁全体としては、上記亀裂は上記スロットをはさむス ロットのない層より成る上記側板の機に沿って残る。

以下、亀裂拡大防止具５（第１図）の本発明に基く農遣方法の数例について説明 する。

第１　ｐ！ｌ　：管８の１径Ｄ−ｔ４２ｏ！ｎｍ　（ｉｌ図）、肉厚ａ　−１６ ，５ｍｍ　（第２図）、針圧７，３５ＭＰａのガスパイプ幹婦用嘗裂拡大防止具 ６月中空管材ｌ（第２図）は、例えば厚さ７　！［＋１１１　、長さＬ−７５Ｑ ｍｍの低合金熱間圧延ｊ板を直角に巻いて作られる。このようにして作られた管 壁が多層構造の中空円筒形の管材１（ｉｍ１図〕は内径ｄ−６３０ｍｍ、ｉ肉厚 ａ、　−２８ｍｍ（４層７ｍｍ）である。スロット８（第２図、第３９）は上記 鋼板？巻く前の夷２階の円周方向に沿って、適当な公知の方法（例えばプラズマ 切断）により設けられる。この第２１膏の嗜板はサブマージアーク浴接により固 定される。上記管材１（弔１ス）（工、例えば、ガス那熱炉中で１１００乃至１ ２５０℃に加熱され、リングローラー４で仕上直径Ｄ＝１４２０ｍｍ（第２図） Ｋ圧延されろ。

集２例：第１俸１１と同じ寸εの亀裂拡大防止具（第４因）は、長さが７５０　 ｍ　”　ｓ　直径が６３０ｍｍ、６４４ｍｍ、６５８ｍｍ、および６７２　ｍｍ の４枚の鋼板で作られる。直径６５８１１１ｍの句板にスロット１０が投げられ （第４図および筺５図）、直径が６５８ｍｍおよび６４４　ｍｍの鋼板には長さ Ｌ−（１４＋ｌｚ）の範囲に酸化クロムがコーティングされる（第４図および男 ５１）。上記鋼板を互いに密着整合させて作った管材は第１例と同様に加熱され 、ロールされる。上１ｅ亀裂拡大防止具９（第４図）の管碕１１を形成する層は 、長さＬ−（ユｌ＋１２）の範囲は相互溶着せず、これ以外の部分すなわち両端 の長さ１．および１□０部分が全て陪着される。

第３　′ｌｌｌ１　：割裂拡大防止具１２（第６図）を作るために、長さ６００ ｍ１Ｄ、直径１０００　ｍｍのサンドイッチ形低合金−板ケローラーにかけて厚 さ２４　ｍｍ　、幅６００　ｍｍ、長’！３１４０ｍｍにする。炭酸マグネシウ ムおよび水ガラスで作ったコーティング剤を、スロット１４を設けた第２層１３ （第７図）に、長さ１１の範囲で塗布する。上記サンドイッチ鋼板馨自動：ガス シールアーク浴按でつなぎ合わせる。このようにして作った管材乞１１００乃至 １２５０’　に那熱し、リングローラーでロールして外径Ｄ＝］４２０ｍｍ（第 ６図）、肉４Ｊｚ＝１６．５ｍ口にする。この亀裂拡大防止ｊＬ　ｌ　２　（１ ：）　ｖ”ｌ　１５　（’ＳＪ　６　図）　０）　第２　層１３　（第７　図） のスロット１４に絖く表仲の長さ１１　の範囲は浴着させず、この亀裂拡大防止 具１２の全ての層の一汁−表面は互いに＃着させる。

上述のように、本発明に基いて製造された櫓裂拡大防止具は多層構造であり、そ のうちのいくつかの層に切れ目が設けられ、この切れ目によって亀裂の区長を、 この亀裂拡大防止具の長さの＠凹円にくい止めろ。上記亀裂拡大防止具の各層の 相互＃着箇所をその各層の端部とすることにより、溶接工秩を円滑にし、上記亀 裂拡大防止具のパイプラインへの取付のための＠接の品質を向上させることがで きる。この亀裂拡大防止具に、細部に厚い単層の管を設ける必要がない。その理 由は、上記溶着された端部が、この亀裂拡大防止具をバイグラインに溶接する時 に、厚い単層の青と同じ作用ンするからである。

産業上の利用可能性 本発明はガスバイクライン幹線に広く応用し、継続部、架檎部、重なり部、おｊ ひコンプレッサー取付部の不具合を防止することができろ。

国際調査報告

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．管壁が多層構造であり、その少なくとも１層にスロットなどの切れ目を設け た中空円筒形管材より成る亀裂拡大防止具の製造方法において、上記亀裂拡大防 止具（５、６、１２）の仕上寸法よりも直径が小さく薄肉の管材を、加熱し、リ ングローラー（４）にかけることにより、この亀裂拡大防止具（５、６、１２） のいづれの位置の寸法も最終仕上寸法とし、この亀裂拡大防止具の各層を相互溶 着させることを特徴とする亀裂拡大防止具の製造方法。
2. ２．上記管材（１）を製造する時に、この管材（１）の或る層（１３）の表面の 、この管材（１）の端面から或る距離離れた部分にコーティング剤を施すことに より、その層のコーティングを施した部分が上記ローラー作業段階で相互に溶着 するのを防止し、それにより、厳しい条件下での上記亀裂拡大防止具の機能を向 上させることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の亀裂拡大防止具の製造方法 。
3. ３．上記コーティングを上記切れ目の部分のみに施すことを特徴とする請求の範 囲第２項に記載の亀裂拡大防止具の製造方法。