[發明專利]金屬管以及金屬管的制造方法

有效

• 申請號: 202080017019.0
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN113474099B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 松本晃英;松本昌士;井手信介;岡部能知
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: B21D3/16
• 分類號: B21D3/16;B21D41/02;B21D26/041;B21D26/043
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姜越;王秀輝

本發明提供一種不需要擴管后的管端部的切斷，而具有高尺寸精度的外徑為150～3000mm，且壁厚為2～50mm的金屬管以及金屬管的制造方法的技術。包含：管端部擴管工序，其對管坯(1)的兩端的管端部(11)進行擴管；和內壓加載工序，其在該管端部擴管工序后，對整個管坯(1)內部加載內壓p，直到與表示對管坯(1)的兩端的管最端部(12)的管軸方向的壓入量的軸向壓入量s(mm)的變化對應的內壓p(MPa)成為預先設定的最大內壓pmax(MPa)為止，由此對管坯(1)進行擴管，p以及s滿足以下的式(2)。0.5×(p/pmax)×(a/200)×Lsubgt;0/subgt;≤s≤(p/pmax)×(a/200)×Lsubgt;0/subgt;…式(2)在式中，a為預先設定的擴管率(％)且滿足0.30≤a≤5.0，Lsubgt;0/subgt;為管坯的平均長度(mm)。

技術領域

本發明涉及適用于管線管用金屬管的遍及全長地具有較高的外徑精度的金屬管以及其制造方法。

背景技術

管線作為安全且高效地輸送原油以及天然氣的手段被廣泛使用。近年來，為了提高輸送效率，而推進管線管用鋼管的大徑化。

在管線的鋪設中，總費用中現場施工費用所占的比例非常高，特別是海底鋪設需要較多的人員、船舶以及設備，花費大量的費用。因此，從削減成本的觀點出發，期望縮短現場施工周期。

在現場施工中，進行將管圓周焊接并沿長邊方向連接的作業，但此時若管的正圓度較低，則在管端部彼此會產生錯位，容易產生焊接缺陷。

因此，現狀是在圓周焊接之前，需要將管沿周向轉動來尋找最佳的對接位置、或研磨管端部等調整作業。

為了避免由上述調整作業引起的現場施工的長期化，對管線管用鋼管要求較高的正圓度。

在專利文獻1中，提出了一種鋼管的管端內徑矯正方法，是矯正鋼管中的管端部的內徑的方法，其特征在于，首先，在對管端部在冷條件下進行了縮徑加工后，向該縮徑加工后的管端部插入擴管夾具，僅對縮徑加工后的部分以與縮徑量相同的量進行擴管。

在專利文獻2中，提出了一種鋼管的管端內徑矯正方法，是矯正鋼管中的管端部的內徑的方法，其特征在于，首先，在向管端部插入擴管夾具并在冷條件下進行擴管加工后，向該擴管加工后的管端部壓入縮徑夾具，僅對擴管加工后的部分以與擴管量相同的量進行縮徑。

但是，在專利文獻1以及專利文獻2記載的技術中，在管端部附近的彎曲及彎曲復原部容易產生縮徑、凹陷等形狀不規則。因此，通過上述方法制造的管在被施加彎曲、壓縮后容易壓曲，不適合用作構造物，需要切斷管端部附近。

在專利文獻3中提出了一種高尺寸精度鋼管，其特征在于，通過對原管的內表面或外表面施加液壓，使其擴徑或縮徑至規定直徑為止，具有較高的尺寸精度。

但是，在專利文獻3記載的方法中，必須廢棄不能得到充分的尺寸精度的管端部，生產率較差。

另外，作為擴管技術，以往公知有對管加載內壓和管軸方向的軸向推力而成形的液壓成形加工。關于該液壓成形加工，例如，如專利文獻4～6所記載的那樣，公知有適當地控制管的內壓以及軸向推壓量，以便不產生壓曲或破裂的方法。

但是，在專利文獻4～6所記載的方法中，為了可靠地密封管端，如圖5的加載路徑D那樣，進行初始軸向壓入，因此管端部變粗使形狀惡化，而產生廢棄部分。另外，為了使材料流入變形部而需要較大的軸向推力，因此在以外徑成為150mm以上的大徑管作為對象的情況下，軸向推力變得非常大。

專利文獻1：日本特許第2820043號公報

專利文獻2：日本特許第2822896號公報

專利文獻3：日本特開2002-235875公報

專利文獻4：日本特開2005-262241公報