JP2001300620A - 継目無鋼管の肉厚制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】周方向偏肉の悪化を最低限に抑えつつ、両管端
部の厚肉化を抑制することができる継目無鋼管の管端肉
厚制御方法を提供する。 【解決手段】延伸圧延機による圧延時においては管の噛
込み時と尻抜け時に孔型圧延ロールの圧下位置を変更
し、定径圧延機による圧延時においては管の噛込み時と
尻抜け時に孔型圧延ロールの回転数を増減速することに
より、定径圧延機による圧延時に生じる管端部の厚肉化
現象を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、延伸圧延機で圧延
された管に張力を付与して圧延する定径圧延機を有する
継目無鋼管の製造プロセスにおいて生じる管端部の厚肉
化現象を抑制するための管端肉厚制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】継目無鋼管の製造プロセスの代表的な例
としては、図１５に示すマンネスマンマンドレルミル方
式がある。その概略は、以下のとおりである。丸鋼片１
１を加熱炉１２で加熱した後、穿孔機と呼ばれる粗圧延
機１３により穿孔して中空素管となす。引き続き、中空
素管を後続のマンドレルミル１４により延伸圧延して、
図示を省略した再加熱炉で再加熱した後に定径圧延機１
５により所定の肉厚、外径の寸法に仕上げて製品である
継目無鋼管となす。延伸圧延後の再加熱は省略する場合
もある。

【０００３】まず、マンドレルミル１４および定径圧延
機１５についてその圧延概要を説明する。

【０００４】マンドレルミル１４は、パスラインに沿っ
て連続配置され、それぞれが一対の孔型圧延ロールを備
えた４〜８基の２ロールスタンドで構成される。隣接す
るスタンド間では、それぞれの孔型圧延ロールがパスラ
インに垂直な面内で圧下方向を９０°ずらせて配置され
る。そして素管は、マンドレルバーが挿入された状態で
各スタンドの孔型圧延ロール間を通過することにより圧
延される。

【０００５】定径圧延機１５は、パスラインに沿って連
続配置され、孔型圧延ロールを備えた８〜２４基の２ロ
ールもしくは３ロールスタンドで構成される。隣接する
スタンド間では、それぞれの孔型圧延ロールがパスライ
ンに垂直な面内で、２ロールの場合は圧下方向を９０
°、３ロールの場合は圧下方向を６０°ずらせて配置さ
れる。そして、マンドレルミル１４で圧延された素管
は、各スタンドの孔型圧延ロールにて外径圧下を加えら
れて圧延される。

【０００６】定径圧延機１５にて外径絞り圧延を行う
と、外径圧下に応じて肉厚が増加するので、必要に応じ
て各スタンド間に材料軸方向張力を与えて肉厚を減少さ
せるようにしている。

【０００７】定径圧延機１５で張力を付与して圧延する
と、管が定径圧延機１５の全スタンドに噛み込んでいる
定常状態に比べて、噛込み時や尻抜け時のように管が全
スタンドに噛み込まれていない非定常状態においては、
管に作用する軸方向張力は低下するため、圧延後の管の
両端近傍は中央の定常部に比べて厚肉となる。すなわ
ち、両管端の近傍は、厚肉化の現象が発生し、最終製品
ではこの部分がオフゲージとなり切り捨てられるため、
工業生産的にはこの両端のクロップが歩留の観点で非常
に大きな損失となる。

【０００８】そこで、両管端部の厚肉化を抑制するため
の方法について従来から研究開発が進められており、以
下の方法が提案されている。

【０００９】たとえば、特開平４−３２２８１１号公報
に示されるように、定径圧延機での管の両端部の圧延時
に、孔型圧延ロールの回転数を変更する方法がある。す
なわち、管先端圧延時は、各スタンドともに噛込み前は
定常状態に比べて早い回転数で待機しておき、管先端が
各スタンドに噛み込む毎に回転数を定常状態の回転数ま
で低下させることにより、管先端圧延時に後方スタンド
との間に無制御時に比べて大きな管の軸方向張力を発生
させて管先端の厚肉化を防止する。一方、管後端圧延時
は、各スタンドの管の抜ける前に回転数を定常状態に比
べて低下させていくことにより、管後端圧延時に前方ス
タンドとの間に無制御時に比べて大きな管の軸方向張力
を発生させて管後端の厚肉化を防止する方法（以下、定
型圧延機での管端肉厚制御方法という）である。

【００１０】また、特公昭５１−４３８２５号公報に
は、延伸圧延機にて管の噛込み時と尻抜け時の両時点に
おいて、油圧圧下機構で定径圧延機で発生する両端部の
厚肉化を相殺するために予め薄肉に成形しておく方法が
示されている。すなわち、管先端部圧延時は、予め孔型
圧延ロールギャップを定常状態に比べて閉めて待機して
おき、圧延開始とともにロールギャップを定常状態まで
開くことにより延伸圧延機出側の管先端部の肉厚を薄く
する。一方、管後端部圧延時は、管の抜ける前にロール
ギャップを定常状態から閉め込んでいくことにより延伸
圧延機出側の管後端部の肉厚を薄くする。しかる後に定
径圧延機で圧延することにより、両管端部の厚肉量を相
殺する方法（以下、延伸圧延機での管端肉厚制御方法と
いう）である。

【００１１】上記従来の定径圧延機での管端肉厚制御方
法では、両管端部を圧延するときの孔型圧延ロールの回
転数の変更量を大きくすることにより、ある程度までは
両管端部にかかる管軸方向の張力を大きくすることはで
きる。しかし、各スタンドの孔型圧延ロールと管との間
で発生する摩擦力には限界があることは明らかであり、
孔型圧延ロールと管が全面滑りとなると、それ以上に孔
型圧延ロールの回転数の変更量を大きくしても両管端部
の管軸方向の張力を大きくすることは不可能である。

【００１２】したがって、定常圧延時の定径圧延機での
管軸方向の張力が大きい場合には、両管端部に定常圧延
時ほどの管軸方向の張力を付与することは不可能であ
る。すなわち、両管端部の厚肉化は全て解消することは
できない。この対策としては、定径圧延機の孔型圧延ロ
ールと管の摩擦係数を大きくする方法も考えられるが、
高い摩擦係数を安定して実現することは極めて困難であ
る。

【００１３】また、上記従来の延伸圧延機での管端肉厚
制御方法では、上記のような制御量の限界は存在しない
が、以下の問題がある。

【００１４】１点目としては、延伸圧延機にての両管端
部圧延時にロールギャップを変更すると、圧延材に周方
向の偏肉が発生する。その理由は、孔型圧延ロールの孔
型径とマンドレルバーの外径とから決定される間隔によ
り肉厚が決まるため、ある一定のロールギャップ以外で
は、一対の孔型圧延ロールによって形成される孔型形状
が変化し、これに伴って孔型圧延ロールの孔型径とマン
ドレルバーの外径とから決定される間隔が周方向に変化
するためである。

【００１５】真円孔型を例にとってこの現象を模式的に
示したのが図１６である。同図（ａ）は、一対の孔型圧
延ロール２０、２０とマンドレルバー４との間隔が周方
向に均一な状態、すなわち肉厚が周方向で均一になる場
合を示している。一方、同図（ｂ）は、同図（ａ）の状
態からロールギャップを閉方向に変更した状態を示して
いるが、孔型圧延ロール２０、２０とマンドレルバー４
との間隔が変化し、孔型圧延ロール２０、２０とマンド
レルバー４との間隔が周方向で不均一となり、圧延材に
周方向の偏肉が生じることとなる。

【００１６】２点目としては、延伸圧延機では、薄肉材
の圧延時には材料の噛込性が悪くなるが、噛込みに失敗
すると管が圧延機内から出てこない大きなトラブルとな
り、長時間の操業停機に追い込まれることがあるため、
特に先端部圧延時のロールギャップ締め込み量を極端に
大きくすることは困難な場合があることである。このよ
うなトラブルを回避するため、適切なロールギャップ変
更量よりも抑えた圧延を行う必要があり、結果として管
端部の厚肉を完全に解消できないこととなる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な事情を背景としてなされたものであり、その目的は周
方向の偏肉の悪化を最低限に抑えつつ、両管端部の厚肉
化を抑制することができる継目無鋼管の管端肉厚制御方
法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
（１）〜（５）の継目無鋼管の管端肉厚制御方法にあ
る。 （１）延伸圧延機で圧延された管に張力を付与して圧延
する定径圧延機を有する継目無鋼管の製造プロセスにお
ける管端部肉厚の制御方法であって、延伸圧延機による
圧延時においては管の噛込み時と尻抜け時に孔型圧延ロ
ールの圧下位置を変更し、定径圧延機による圧延時にお
いては管の噛込み時と尻抜け時に孔型圧延ロールの回転
数を増減速することにより、定径圧延機による圧延時に
生じる管端部の厚肉化現象を抑制する継目無鋼管の管端
部肉厚制御方法（発明１）。 （２）上記（１）に記載の方法において、理論モデルま
たは実績値に基づいて定径圧延機において管端部厚肉化
を抑制できる限界を求め、その限界の範囲内で定径圧延
機における管端部厚肉化の抑制量を決定し、定径圧延機
での管の噛込み時と尻抜け時における孔型圧延ロールの
回転数増減量を決定し、定径圧延機で管端部厚肉化を抑
制できない量に応じて延伸圧延機での管の噛込み時と尻
抜け時における孔型圧延ロール圧下位置の変更量を決定
する継目無鋼管の管端部肉厚制御方法（発明２）。 （３）上記（２）に記載の方法において、定径圧延機に
よる管端部厚肉化の抑制量を理論モデルまたは実績値に
基づいて求めた限界値とする継目無鋼管の管端肉厚制御
方法（発明３）。 （４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の方法にお
いて、延伸圧延機の出側に設けられた肉厚計の測定デー
タに基づいて延伸圧延機出側の管端肉厚を計算し、定径
圧延機による圧延時の管の噛込み時と尻抜け時における
孔型圧延ロールの回転数の増減量を理論モデルまたは実
績値に基づいて決定する継目無鋼管の管端肉厚制御方法
（発明４）。 （５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の方法にお
いて、定径圧延機の出側に設けられた肉厚計の測定デー
タに基づいて管端の厚肉量を算出し、次材以降の制御量
を修正する継目無鋼管の管端肉厚制御方法（発明５）。

【００１９】上記（１）〜（５）の本発明は、前述した
製管工程のうち、最終の工程である定径圧延機１５出側
の仕上げ管の肉厚を長手方向に均一な分布とするため
に、マンドレルミル１４で孔型圧延ロールの圧下位置を
制御し、定径圧延機１５で管端部に張力を付与すべく孔
型圧延ロールの回転数を制御するものである。

【００２０】以下、本発明に至った経緯を説明する。ま
ず、定径圧延機にて張力をかけて圧延した場合の問題点
を、後述する実施例の結果を示す図７〜９および図１１
〜１３を用いて具体的に説明する。

【００２１】なお、図７は無制御時の定径圧延機後の管
の周方向平均肉厚の長手方向の分布、図８は延伸圧延機
での管端肉厚制御時の定径圧延機後の管の周方向平均肉
厚の長手方向の分布、図９は定径圧延機での管端肉厚制
御時の定径圧延機後の管の周方向平均肉厚の長手方向の
分布をそれぞれ示す模式図である。

【００２２】また、図１１は無制御時の定径圧延機後の
管の周方向偏肉率の長手方向の分布、図１２は延伸圧延
機での管端肉厚制御時の定径圧延機後の管の周方向偏肉
率の長手方向の分布、図１３は定径圧延機での管端肉厚
制御時の定径圧延機後の管の周方向偏肉率の長手方向の
分布をそれぞれ示す模式図である。

【００２３】図７からわかるように、無制御時には、両
管端部圧延時にて定常時に比べて圧延材の軸方向張力が
少ないため定常部に比べて厚肉となっている。また、図
８からわかるように、延伸圧延機での管端肉厚制御を実
施すると、両管端の厚肉化現象は解消されている。しか
し、図１２に示すように、周方向の偏肉が悪化している
ことがわかる。これは、先に述べたように、延伸圧延機
のロールギャップを変更するために孔型圧延ロールとマ
ンドレルバー間の隙間形状が真円でなくなるためであ
る。

【００２４】一方、図１３からわかるように、定径圧延
機での管端肉厚制御を実施すると、両管端の周方向偏肉
は悪化しない。しかし、図９からわかるように、全面ス
リップが発生するまで定径圧延機での両管端部圧延時の
孔型圧延ロールの回転数の変更量を大きくして圧延して
も両管端部には定常状態程度の管軸方向の張力を付与す
ることができなかったため、管端部に厚肉部が残ってい
る。さらに、両管端の直近に関しては、無制御時に比べ
てあまり改善できていないことがわかる。

【００２５】以上の問題点をまとめると次の３点であ
る。(1) 延伸圧延機の管端肉厚制御を実施すると管端部
の周方向偏肉が悪化する。したがって、クロップの短縮
には限界があり、歩留の改善に限界がある。また、薄肉
材圧延においては圧延トラブルの発生が懸念される。
(2) 定径圧延機の管端肉厚制御を実施しても両管端部の
厚肉化を抑制する効果には限界がある。したがって、ク
ロップの短縮には限界があり、歩留の改善に限界があ
る。(3) 定径圧延機の管端肉厚制御を実施しても両管端
近傍の厚肉化はあまり改善されない。したがって、クロ
ップの短縮には限界があり、歩留の改善に限界がある。

【００２６】そこで、本発明者らは、両管端部の周方向
偏肉を大幅に悪化させることなく、両管端部の厚肉化を
抑制する方法を実験ならびに数値シミュレーションによ
り鋭意検討を重ねた結果、以下のことを知見した。

【００２７】上記(1) の延伸圧延機の管端肉厚制御の問
題に対応するためには、先後端圧延時のロールギャップ
締め込み量を小さくすることが必要であり、定径圧延機
の管端肉厚制御の併用により抑制可能である。また、上
記(2) の定径圧延機の管端肉厚制御の限界に対応するた
めには、延伸圧延機での管端肉厚制御の併用が有効であ
る。

【００２８】すなわち、単に延伸圧延機と定径圧延機の
管端肉厚制御を併用するのみでも効果は得られるが、定
径圧延機での管端肉厚制御量が実現可能な範囲を超えて
いる場合には、両管端部に厚肉部が残りやすい。また、
定径圧延機での管端肉厚制御量が実現可能な範囲内であ
っても、かなり小さい量に抑えてしまうと、延伸圧延機
での管端肉厚制御量が大きくなって周方向偏肉が発生し
やすい。

【００２９】しかし、定径圧延機にて抑制可能な両管端
部の厚肉化量を定量的に把握することにより、定径圧延
機にて両管端部それぞれの厚肉化量の抑制可能量を求め
て、延伸圧延機では定径圧延機にて抑制不可能な両管端
部の厚肉化量を抑制するという機能分担により、両管端
部の周方向偏肉の発生を極力抑えつつ、両管端部の厚肉
化をより効果的に抑制できる。

【００３０】上記(3) の定径圧延機の管端肉厚制御を実
施しても両管端近傍の厚肉化があまり改善されない問題
については、定径圧延機の非定常圧延解析シミュレータ
を用いて解析した結果、先後端圧延時に定径圧延機のロ
ール回転数を張力がかかる方向に変更しても両管端近傍
を圧延するときには張力はあまりかからないことが判明
した。したがって、両管端部近傍の厚肉化は、定径圧延
機の管端肉厚制御で解消できない量を考慮した上で延伸
圧延機の管端肉厚制御を行うことにより解消する。

【００３１】さらに、実機にて延伸圧延機の管端肉厚制
御、定径圧延機の管端肉厚制御を実施した際の問題とし
て、延伸圧延機および定径圧延機出側の両管端部近傍の
厚肉が理想通り抑制できない問題がある。これは、圧延
材の噛込みと尻抜のわずかな時間にアクチュエータを動
作させる制御であるため、制御のタイミイングが非常に
重要になるが、設定誤差によりずれる等のために上記の
如く両管端部の肉厚が目標通りにならないものである。

【００３２】この問題に関しても対応方法を検討した結
果、定径圧延機出側の肉厚データに基づいて次材以降の
制御に反映することで精度が向上する。さらに、延伸圧
延機と定径圧延機での管端肉厚制御を併用する本発明の
方法においては、延伸圧延機での管端肉厚制御の結果を
定径圧延機での管端肉厚制御に反映することで誤差が低
減する。すなわち、延伸圧延機出側の長手方向の肉厚分
布を測定し、定径圧延機での管端肉厚制御の設定計算に
反映することにより制御の精度が向上する。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、その実施
の形態を示す添付図面に基づいて詳細に説明する。

【００３４】図１は、本発明にかかわる継目無鋼管の管
端肉厚制御方法（以下、本発明方法という）の実施状態
の一例をしめす模式図である。

【００３５】マンドレルミル２は、パスラインＸ−Ｘに
沿って連設されたＮ個のスタンドＳ ₁〜Ｓ_nの各々にパス
ラインＸ−Ｘを挟んで設置された各一対の孔型圧延ロー
ル２０、２０、…を備える。孔型圧延ロール２０、２
０、…は、素管１を圧延するための孔型が加工されてお
り、図示を省略した駆動モータによりパスラインＸ−Ｘ
と直交する軸廻りに回転駆動される。また、各一対の孔
型圧延ロール２０、２０、…は、圧下装置２１、２１、
…の動作によりロールギャップ（ロール圧下位置）を調
整し得るようになっている。

【００３６】圧延対象の素管１は、その内側にマンドレ
ルバー４が挿入された状態で第１スタンドＳ₁ の側から
マンドレルミル２に運ばれ、各スタンドＳ₁〜Ｓ_nの孔型
圧延ロール２０、２０、…に順次噛み込む。そして、孔
型圧延ロール２０、２０、…の回転によりパスラインＸ
−Ｘ上を第１スタンドＳ₁ から最終スタンドである第Ｎ
スタンドＳ_n に向けて進行し、この間に前記マンドレル
バー４と各スタンドＳ ₁ 〜Ｓ_n の各孔型圧延ロール２
０、２０の間で、各スタンドＳ₁〜Ｓ_nに設定されたロー
ルギャップに応じた肉厚圧下が加えられ、最終スタンド
Ｓ_n の出側に送り出される。

【００３７】素管１に内挿されたマンドレルバー４の基
端部（図の左端）は、図示を省略したバーリテーナーに
連結されていて軸方向の前進速度が制御されている。マ
ンドレルミル２の出側に連設された定径圧延機３は、マ
ンドレルミル２から送り出された素管１を前記のマンド
レルバー４から引き抜きながら所定の外径寸法まで圧延
する。

【００３８】定径圧延機３は、マンドレルミル２と同様
に、パスラインに沿って連設されたＭ個のスタンドｓ₁
〜ｓ_mの各々に、孔型が加工された孔型圧延ロール３
０、３０、…を備え、その孔型のセンターがパスライン
Ｘ−Ｘと一致するように配置されている。

【００３９】定径圧延機３の各スタンドｓ₁〜ｓ_mの孔型
圧延ロール３０、３０、…は、駆動モータ３１、３１、
…により回転駆動される。マンドレルミル２の最終スタ
ンドＳ_nから送り出された素管１は、定径圧延機３の第
１スタンドｓ₁の孔型圧延ロール３０に噛込み、次いで
下流側に連設されたスタンドｓ₂〜ｓ_mの孔型圧延ロール
３０、３０、…に順次噛込む。そして、各スタンドｓ₁
〜ｓ_mの孔型圧延ロール３０、３０、…の回転により、
前記のマンドレルバー４から引き抜かれつつ、各スタン
ドｓ₁〜ｓ_mに設置された孔型圧延ロール３０、３０、…
による外径圧下を加えられ、所定の外径および肉厚を有
する製品となって定径圧延機３の出側に送り出される。

【００４０】マンドレルバー４の引き抜きは、素管１の
マンドレルミル圧延終了以降に素管１は前述の如く孔型
圧延ロール３０の回転により前進し、一方マンドレルバ
ー４も図示を省略したバーリテーナーにより拘束されて
おりマンドレルミル２の入側に向けて後退することで行
われる。

【００４１】以上のようにして行われるマンドレルミル
２と定径圧延機３による圧延は、圧延制御部５により制
御される。すなわち、マンドレルミル２の各スタンドＳ
₁ 〜Ｓ_n の孔型圧延ロール２０、２０、…は、圧延制御
部５から各々の圧下装置２１、２１、…に与えられる動
作指令に基づいてロール間距離（ロールギャップ）が調
整される。また、定径圧延機３の各スタンドｓ₁〜ｓ_mの
孔型圧延ロール３０、３０、…は、圧延制御部５から各
々の駆動モータ３１、３１、…に与えられる動作指令に
従って回転駆動される。

【００４２】圧延制御部５は、マンドレルミル２の各ス
タンドＳ₁〜Ｓ_nの圧下装置２１、２１、…の設定圧下位
置を、圧延が開始される前にプロセスコンピュータ６か
ら受け取っておく。対象となるものは、各スタンドＳ₁
〜Ｓ_nの基準圧下位置（定常圧延時の圧下位置）と管端
肉厚制御対象スタンドＳ_n-1、Ｓ_nの圧延中の圧下位置変
更パターンである。

【００４３】スタンドＳ₁〜Ｓ_n-2は、マンドレルミル２
の圧延が開始される前に基準圧下位置に設定され、圧延
が完了するまで圧下制御装置２１、２１、…にて定位置
制御が行われる。

【００４４】図２は、管端肉厚制御対象スタンド
Ｓ_n-1、Ｓ_nそれぞれの動作例を示す図である。図に示す
ように、管端肉厚制御対象スタンドＳ_n-1、Ｓ_nは、圧延
開始前に基準圧下位置と圧下位置変更パターンの圧延開
始時の圧下位置変更量を足し合わせた圧下位置に設定さ
れ、各スタンドＳ₁〜Ｓ_nの圧延が開始されると圧下変更
パターンに基づいてその圧下位置を変更する。

【００４５】各スタンドＳ₁〜Ｓ_nの管先端圧延用の圧下
変更パターンの出力が完了すると、各スタンドＳ₁〜Ｓ_n
の管後端圧延用の圧下変更パターンを開始するタイミン
グまで基準圧下位置にて圧延を実施する。各スタンドＳ
₁〜Ｓ_nの管後端用の圧下位置変更パターンを開始するタ
イミングになると、圧下変更パターンに基づいて基準圧
下位置から圧下位置を変更し、圧延が完了することとな
る。このように圧延することにより、マンドレルミル出
側の管先後端の肉厚を薄肉にしておくことが可能とな
る。

【００４６】なお、図２では、圧下位置変更パターンが
直線の例を示しているが、定径圧延機３での先後端の厚
肉パターンに応じて圧下位置変更パターンを決定するも
のであり、折れ線近似や関数近似の方法でもよい。

【００４７】また、圧延制御部５は、定径圧延機３の各
スタンドｓ₁〜ｓ_mの駆動モータ３１、３１、…の設定回
転数も、圧延が開始される前にプロセスコンピュータ６
から受け取っておく。対象となるものは、各スタンドｓ
₁〜ｓ_mの基準回転数（定常圧延時の回転数）と各スタン
ドｓ₁〜ｓ_mの圧延中の回転数変更パターンである。

【００４８】図３は、各スタンドｓ₁〜ｓ_mの動作例を示
す図で、図には隣接した２スタンド分のみ（ｓ_i スタン
ドとｓ_i+1 スタンド）を示す。図に示すように、各スタ
ンドｓ₁〜ｓ_mは、圧延開始前に基準回転数と回転数変更
パターンの圧延開始時の回転数変更量を足し合わせた回
転数に設定され、各スタンドｓ₁〜ｓ_mの圧延が開始され
ると回転数変更パターンに基づいて回転数を変更する。

【００４９】各スタンドｓ₁〜ｓ_mの管先端圧延用の回転
数変更パターンの出力が完了すると、各スタンドｓ₁〜
ｓ_mの管後端圧延用の回転数変更パターンを開始するタ
イミングまで基準回転数にて圧延を実施する。各スタン
ドｓ₁〜ｓ_mの管後端用の回転数変更パターンを開始する
タイミングになると、各スタンドｓ₁〜ｓ_mの回転数変更
パターンに基づいて基準回転数から回転数を変更し圧延
が完了することとなる。

【００５０】なお、図３では、回転数変更パターンが直
線の例を示しているが、定径圧延機３での先後端の厚肉
パターンに応じて回転数変更パターンを決定するもので
あり、折れ線近似や関数近似の方法でもよい。

【００５１】このように圧延することにより、図３から
もわかるように、管先後端圧延時には定常圧延時に比べ
て隣接スタンド間の回転数差が大きくなり、無制御時に
比べて先後端圧延時の張力を大きくできるため、管端の
厚肉化を防止することが可能となる。

【００５２】プロセスコンピュータ６では、圧延が開始
される前にマンドレルミル２の各スタンドＳ₁〜Ｓ_nの圧
下装置２１、２１、…の基準圧下位置（定常圧延時の圧
下位置）と制御対象スタンドＳ_n-1、Ｓ_nの圧延中の圧下
位置変更パターン、定径圧延機３の各スタンドｓ₁〜ｓ_m
の駆動モータ３１、３１、…の基準回転数（定常圧延時
の回転数）と各スタンドｓ₁〜ｓ_mの圧延中の回転数変更
パターンを計算して決定しておく。

【００５３】以下、プロセスコンピュータ６での制御量
計算方法について説明する。ただし、マンドレルミル２
の各スタンドＳ₁〜Ｓ_nの圧下装置２１、２１…の基準圧
下位置（定常圧延時の圧下位置）と、定径圧延機３の各
スタンドｓ₁〜ｓ_mの駆動モータ３１、３１…の基準回転
数（定常圧延時の回転数）の計算方法は、本発明と直接
関係がないため詳細は省略するが概略は以下の通りであ
る。

【００５４】マンドレルミル２の各スタンドＳ₁〜Ｓ_nの
圧下装置２１、２１、…の基準圧下位置（定常圧延時の
圧下位置）は、マンドレルミル２出側の肉厚が目標値と
なり、かつ各スタンドＳ₁〜Ｓ_nでの圧下配分が適正にな
るように圧延中の目標ロールギャップを決定する。圧延
中には、圧延荷重によりミルスプリングが発生するた
め、それを補償するために、設定基準圧下位置Ｓ₀ は予
測圧延荷重Ｐとミル剛性係数Ｍからミルスプリングを予
測して、圧延中の目標ロールギャップＧを実現できるよ
うに、式「Ｓ₀ ＝Ｇ−Ｐ／Ｍ」により計算する。

【００５５】定径圧延機３の各スタンドｓ₁〜ｓ_mの駆動
モータ３１、３１、…の基準回転数（定常圧延時の回転
数）は、定径圧延機３の入側肉厚から仕上げ肉厚に圧延
するために必要な張力を計算し、この必要な張力をかけ
ることができる回転数を計算する。その計算方法は、従
来からいろいろな方法が提案されており、例えば、孔型
圧延ロール３０と素管１の各スタンドにおける接触面積
内の力学的釣り合い条件により速度中立線を解析的に求
める方法等により計算する。定径圧延機３の入側肉厚
は、マンドレルミル２の目標肉厚を用いてもよいが、マ
ンドレルミル２の圧延後の実績肉厚を使用することが望
ましい。なお、マンドレルミル２の圧延後の実績肉厚
は、直接肉厚を測定してもよいし、重量と長さ等を測定
して間接的に推定してもかまわない。

【００５６】次に、本発明の方法と直接関係するマンド
レルミル２の管端肉厚制御の制御対象スタンドＳ_n-1、
Ｓ_nの圧延中の圧下位置変更パターン、定径圧延機３の
各スタンドｓ₁〜ｓ_mの圧延中の回転数変更パターンを計
算方法について説明する。

【００５７】まず、圧延開始前の設定値計算方法を、図
４に示すフローチャートにしたがって説明する。すなわ
ち、下記手順(1) 〜(7) の計算により、圧延制御部５へ
の設定値が決定できる。 (1) 定径圧延機３に付与される張力から両管端部の厚肉
化量を計算 定径圧延機３の各スタンドｓ₁〜ｓ_mの駆動モータ３１、
３１、…の基準回転数（定常圧延時の回転数）計算時に
求めた定径圧延機３の張力から両管端部の厚肉化量と厚
肉部長さを算出する。算出の方法は、管端部の非定常圧
延解析理論モデルにて計算してもよいし、実機データ解
析に基づいて決定してもよい。また、計算はオンライン
で実施してもよいが、プロセスコンピュータ６の能力が
十分でない場合は、寸法、材質層別にてオフラインにて
予め計算しておいて、プロセスコンピュータ６内のテー
ブルに登録しておいてもよい。

【００５８】ここで、管端部の非定常圧延解析理論モデ
ルとしては、例えば、以下のような(a)〜(h)式を挙げる
ことができ、これらの(a)〜(h)式を用いて管の噛込みか
ら尻抜けまでの圧延シュミレーションを実施すれば、管
端部の肉厚分布を計算することができる。すなわち、下
記の(a)〜(h)式は、軸方向をｌ、周方向をθ、半径方向
をｒとする円筒座標で表すことができる管の変形量を解
くために必要な基礎方程式であり、以下、その内容を具
体的に説明する。

【００５９】φ_l 、φ_θ 、φ_r を、それぞれ、軸方
向、円周方向、半径方向の平均の対数歪とすれば、体積
一定の条件式は下記の(a) 式となる。

【００６０】φ_l＋φ_θ＋φ_r＝０ ・・・・ (a) また、σ_l 、σ_θ 、σ_r を、それぞれ、軸方向、円周
方向、半径方向の応力とすれば、応力−歪関係式は下記
の(b) で表される。

【００６１】 (σ_l−σ_θ)／(φ_l−φ_θ)＝(σ_θ−σ_r)／(φ_θ−φ_r) ＝(σ_r−σ_l)／(φ_r−φ_l) ・・・・ (b) さらに、von Mises の降伏条件は、変形抵抗をｋ_f とし
た場合、下記の(c) 式で表される。

【００６２】 (σ_l−σ_θ)²＋(σ_θ−σ_r)²＋(σ_r−σ_l)²＝２ｋ_f ² ・・・・ (c) また更に、半径方向の釣合方程式は、管外面に作用する
半径方向の応力をσ_rb、管の内半径をｒ_a 、管の外半径
をｒ_b とした場合、下記の(d)式で表される。

【００６３】 σ_rb＝∫_ra ^rb(σ_θ−σ_r)(ｄｒ／ｒ) ・・・・ (d) そして、上記半径方向の応力σ_r と管外面に作用する半
径方向の応力σ_rbとの間には、下記(e) 式の関係が成立
する。

【００６４】σ_r ＝１／２（σ_rb) ・・・・ (e) ここで、ｉ番目のスタンドにおける対数歪φ_l 、φ
_θ 、φ_r は、管の肉厚をｔ、平均外径をｄとした場
合、体積一定の条件を満足するように、それぞれ、下記
の(f) 、(g) 、(h) のように定義される。

【００６５】 φ_l＝In｛t_i-1(d_i-1−t_i)／t_i(d_i−ｔ_i)｝ ・・・・ (f) φ_θ＝In｛d_i−t_i／(d_i-1−ｔ_i-1)｝ ・・・・・・・ (g) φ_r＝In｛t₁／t_i-1｝ ・・・・・・・・・・・・・・ (h) なお、上記の平均外径ｄは、孔型圧延ロールに設けられ
た孔型の平均径（＝孔型の長半径と短半径の和）と等し
い。 (2) 定径圧延機３出側の肉厚測定結果に基づく学習計算
結果による両管端の厚肉化量の修正計算：手順(1) で求
めた両管端部の厚肉化量を、後で説明する定径圧延機３
の出側の肉厚計４１の測定結果に基づく学習計算結果に
より修正計算する。すなわち、定径圧延機３出側の肉厚
が両管端で厚いか薄い場合には、制御量を修正する必要
があるため、管端の厚肉化量を修正する。

【００６６】ここで、上記の修正計算は、例えば、式
「△WT＝△WT_cal＋△WT_adp」により行えばよい。なお、
△WTは学習結果による両管端部の厚肉量の修正結果、△
WT_calは手順(1) で求めた両管端部の厚肉化量、△WT_adp
は学習により求めた両管端部の厚肉化量の修正量であ
る。 (3) 定径圧延機３にて解消可能な両管端部の厚肉化量を
計算：定径圧延機３にて解消可能な両管端部の厚肉化量
を、前述した管端部の非定常解析理論モデルまたは実機
データ解析により求める。計算はオンラインで実施して
もよいし、予め計算しておいてもよいことは手順(1) と
同じである。 (4) 定径圧延機３の両管端部の抑制する厚肉化量の決
定：手順(3) で求めた解消可能な範囲内で定径圧延機３
での両管端部の抑制すべき厚肉化量を決定する。ここ
で、本発明になる発明３の方法は、この工程における定
径圧延機３での両管端部の抑制する厚肉化量を可能な範
囲の限界値とするものであるが、こうすることによって
マンドレルミル２での管端肉厚制御量を最小化すること
ができ、両管端部での周方向の偏肉を抑制することがで
きる。

【００６７】ただし、本発明になる発明４の方法のよう
に、マンドレルミル２出側の肉厚計４０の測定データに
基づいて定径圧延機３の両管端部の制御量を修正する方
法を用いる場合には、定径圧延機３での制御の余裕代を
残しておく必要があるため、定径圧延機３での両管端部
の抑制すべき厚肉化量は、限界値よりも少なくしておく
ことが望ましい。これは、そうしておかないと、定径圧
延機３での制御量を減少する方向の修正しかできなくな
るためである。 (5) マンドレルミル２で両管端部を予め薄肉化する量を
決定：無制御時の定径圧延機３出側の両管端部の厚肉化
量から定径圧延機３で解消する厚肉化量を差し引くこと
でマンドレルミル２で両管端部を予め薄肉化する量を計
算する。 (6) 定径圧延機３の両管端部圧延時の回転数変更パター
ンの計算：定径圧延機３の両管端部圧延時の回転数変更
パターンとは、両管端部圧延時の回転数変更量と変更タ
イミングである。これらの値は、定径圧延機３での両管
端部の抑制すべき厚肉化量に応じて求める。

【００６８】ここで、上記の両管端部圧延時の回転数変
更量△Ｎの計算は、例えば、下記の(i) 式により行えば
よい。また、変更タイミングの計算は、例えば、下記の
(j)式と(k) 式により行えばよい。

【００６９】△Ｎ＝α・△WT_SZ ・・・・ (i) なお、(i) 式中、αは厚肉量を解消する回転数変更量を
求めるための係数で、予め実験により求められ、必要に
応じて、管の寸法や材質毎に決定される値であり、△WT
_SZは定径圧延機で制御すべき管端部の厚肉化量である。

【００７０】 △Ｌ_SZ＝β・Ｌ_SZ ・・・・・・・・ (j) △Ｔ_S ＝θ・△Ｌ_SZ／Ｖ_SZ ・・・・ (k) なお、(j) 式中、△Ｌ_SZは定径圧延機での両管端部の制
御対象長さ、βは厚肉量を解消する制御長さを求めるた
めの係数で、予め実験により求められ、必要に応じて、
管の寸法や材質毎に決定される値であり、Ｌ_SZは定型圧
延機での両管端部の厚肉部長さである。

【００７１】また、(k) 式中、△Ｔ_S は定径圧延機での
両管端部制御時間、θは定径圧延機での制御対象長さか
ら制御時間を求めるための係数で、予め実験により求め
られ、必要に応じて、管の寸法や材質毎に決定される値
であり、Ｖ_SZは定型圧延機の圧延速度である。 (7) マンドレルミル２の両管端部圧延時のロールギャッ
プ変更パターンの計算：マンドレルミル２の両管端部圧
延時のロールギャップ変更パターンとは、両管端部圧延
時のロールギャップ変更量と変更タイミングである。こ
れらの値は、マンドレルミル２で両管端部を予め薄肉化
する量に応じて決定される。マンドレルミル２では、孔
型圧延ロール２０とマンドレルバー４の間で直接肉厚が
決定されるため、両管端の薄肉化量に応じてロールギャ
ップを閉め込む設定計算を行う。

【００７２】ここで、上記の両管端部圧延時のロールギ
ャップ変更量△Ｇの計算は、例えば、下記の(l) 式によ
り行えばよい。また、変更タイミングの計算は、例え
ば、下記の(m) 式と(n) 式により行えばよい。

【００７３】△Ｇ＝γ・△WT_mm ・・・・ (l) なお、(l) 式中、γは厚肉化量を解消するギャップ変更
量を求めるための係数で、予め実験により求められ、必
要に応じて、管の寸法や材質毎に決定される値であり、
△WT_mmはマンドレルミルで両管端部を予め薄肉化する肉
厚量である。

【００７４】△Ｌ_mm＝δ・Ｌ_mm ・・・・・・ (m) △Ｔ_M ＝△Ｌ_mm／Ｖ_mm ・・・・ (n) なお、(m) 式中、△Ｌ_mmはマンドレルミルでの両管端部
の制御対象長さ、δは薄肉化を行う制御長さを求めるた
めの係数で、予め実験により求められ、必要に応じて、
管の寸法や材質毎に決定される値であり、Ｌ_mmはマンド
レルミルでの両管端部の薄肉化制御長さである。この薄
肉化制御長さＬ_mmは、定径圧延機での両管端部の厚肉部
長さと定径圧延機での延伸比から計算される。

【００７５】また、(n) 式中、△Ｔ_M はマンドレルミル
での両管端部制御時間、Ｖ_mmはマンドレルミルの圧延速
度である。

【００７６】次に、マンドレルミル２出側の肉厚測定時
の再計算方法を、図５に示すフローチャートにしたがっ
て説明する。 (1) マンドレルミル２出側の長手方向肉厚分布の取り込
み マンドレルミル２の出側に設置された肉厚計４０の測定
データをプロセスコンピュータ６に取り込む。 (2) マンドレルミル２出側の両管端部の肉厚の計算 手順(1) で取り込んだデータに基づいて、マンドレルミ
ル２の出側速度を用いて、圧延材の長手方向の位置に応
じた断面内の平均肉厚を計算し、マンドレルミル２出側
の両管端部の肉厚を計算する。出側速度は、設定計算時
の予測速度またはマンドレルミル２出側に設置された図
示を省略した速度計による計測データの実績速度を用い
る。

【００７７】ここで、上記の断面内の平均肉厚WT_avの計
算は、例えば、下記の(o) 式により行えばよい。

【００７８】WT_av＝ΣWT(i)／Ｎ ・・・・ (o) なお、(o) 式中、WT(i)はｉチャンネルの測定肉厚、Ｎ
は周方向の肉厚測定点数である。

【００７９】この時、マンドレルミル２出側の両管端部
の軸方向肉厚は、肉厚計４０のサンプリング時間に圧延
速度を乗じることで求めることができ、管先端からの位
置に対応した肉厚データと管後端からの位置に対応した
肉厚データも算出する。 (3) 定径圧延機３出側の両管端部の厚肉化量を計算：マ
ンドレルミル２出側の両管端部の肉厚は、定径圧延機３
で圧延する素管の寸法であるため、それを用いて定径圧
延機３出側の両管端部の厚肉化量を予測計算する。算出
の方法は、前述した管端部の非定常解析理論モデルにて
計算してもよいし、実機データ解析に基づいて決定して
もよい。また、計算はオンラインで実施してもよいが、
プロセスコンピュータ６の能力が十分でない場合は、寸
法、材質層別にてオフラインにて予め計算しておいて、
プロセスコンピュータ６内のテーブルに登録しておいて
もよい。 (4) 定径圧延機３の両管端部圧延時の回転数変更パター
ンの計算：予測した定径圧延機３出側の両管端部の厚肉
化量を解消するために定径圧延機３の両管端部圧延時の
回転数変更パターンを計算し、圧延制御部５へ再設定を
行う。定径圧延機３の両管端部圧延時の回転数変更パタ
ーンとは、両管端部圧延時の回転数変更量と変更タイミ
ングである。これらの値は、定径圧延機３での両管端部
の抑制する厚肉化量に応じて、前述した非定常圧延の解
析理論モデルまたは実機データ解析により求める。計算
はオンラインで実施してもよいし、予め計算しておいて
もよいことは手順(2) と同じである。

【００８０】ここで、上記の両管端部圧延時の回転数変
更量の計算と変更タイミングの計算は、前述した(i) 〜
（k) 式と同様の方法により行えばよい。

【００８１】なお、本発明の方法は、図１に示したよう
な、マンドレルミル２と定径圧延機３がタンデムに近接
配置されたような例では、マンドレルミル２出側の肉厚
測定から定径圧延機３の圧延開始までの時間が短くなる
ため、計算に必要な影響係数等をプロセスコンピュータ
６にて圧延開始前に計算して圧延制御部５に送信してお
き、圧延制御部５にてリアルタイムで計算する等の工夫
が必要となる。

【００８２】これに対し、マンドレルミル２と定径圧延
機３の間に再加熱炉が設置されている場合等は、ここで
説明したようにプロセスコンピュータ６にてより厳密に
計算することが可能となる。

【００８３】次に、定径圧延機３出側の肉厚測定時の誤
差計算方法を、図６に示すフローチャートにしたがって
説明する。 (1) 定径圧延機３出側の長手方向肉厚分布の取り込み：
定径圧延機３の出側に設置された肉厚計４１の測定デー
タをプロセスコンピュータ６に取り込む。 (2) 定型圧延機３出側の両管端部の肉厚の計算：手順
(1) で取り込んだデータに基づいて、定径圧延機３の出
側速度を用いて、圧延材の長手方向の位置に応じた断面
内の平均肉厚を計算し、定径圧延機３出側の両管端部の
肉厚を計算する。出側速度は、設定計算時の予測速度も
しくは定径圧延機３出側に設置された図示を省略した速
度計による計測データの実績速度を用いる。

【００８４】ここで、上記の断面内の平均肉厚の計算
は、前述した(o) 式と同様の方法により行えばよい。こ
の時、定径圧延機３出側の両管端部の軸方向肉厚は、肉
厚計４１のサンプリング時間に圧延速度を乗じることで
求めることができ、管先端からの位置に対応した肉厚デ
ータと管後端からの位置に対応した肉厚データも算出す
る。 (3) 定径圧延機３出側の両管端部の肉厚誤差の計算：実
績肉厚から目標肉厚を減じることにより、定径圧延機３
出側の両管端部の肉厚誤差を計算する。 (4) 定径圧延機３出側の両管端部の肉厚誤差の平滑化処
理：肉厚計の測定データは多少ノイズが含まれており、
１本圧延毎の両管端部の肉厚誤差も変動するため、指数
平滑処理等を実施して定径圧延機３出側の両管端部の肉
厚誤差を決定する。

【００８５】ここで、計算した定径圧延機３出側の両管
端部の肉厚誤差は、既に述べたように次材以降の設定計
算処理に反映させる。

【００８６】以上は、マンドレルミル２の制御スタンド
を最終２スタンド（Ｓ_n-1、Ｓ_n）の例で説明している
が、肉厚を直接圧延する２スタンド以上を本発明の制御
対象としてもよい。

【００８７】また、定径圧延機３の全スタンドの回転数
を変更する例で説明しているが、必ずしも全スタンド変
更する必要はない。

【００８８】さらに、マンドレルミル２のロールギャッ
プのみを圧延中に変更する方法を説明しているが、ロー
ルギャップ変更に伴うマスフロー変化によるマンドレル
ミルスタンド間張力変動を抑制するために、圧延中のロ
ール回転数も変更することが望ましい。

【００８９】また更に、図１に示すように、マンドレル
ミル２と定径圧延機３がタンデムに近接配置されている
ような設備では、定径圧延機３の先端圧延時の管端肉厚
制御時にロール回転数を変更すると、マンドレルミル２
と定径圧延機３間の速度バランスが崩れる。このため、
定径圧延機３の全スタンド回転数を一律同時に変更する
等のミル間の速度バランスを考慮した設定をすることが
望ましい。

【００９０】マンドレルミル２と定径圧延機３がタンデ
ムに配置され連続圧延されるプロセスを例に説明を行っ
たが、マンドレルミル２と定径圧延機３が、連続圧延す
るプロセスになっていなくとも本発明方法が適用できる
ことは言うまでもない。

【００９１】また、２ロール式のマンドレルミルを対象
に説明しているが、３ロール式のマンドレルミルであっ
てもかまわない。

【００９２】さらに、本明細書においては、定径圧延機
と表現しているが、サイザー、ストレッチレデューサー
のいずれでもかまわない。

【００９３】また更に、先後端の制御方法を同時に説明
しているが、圧延現象自体は異なるため、先端用と後端
用の制御量は当然別々に計算する必要があることは言う
までもない。

【００９４】

【実施例】炭素鋼製の素管を、外径１３９．７ｍｍ、肉
厚４．０ｍｍに仕上げる比較実験を行い、得られた製品
管の長手方向の周方向平均肉厚と周方向偏肉率を調べ、
その結果を図７〜１４に示した。

【００９５】なお、従来の技術である定径圧延機での管
端肉厚制御においては、全面スリップが発生するレベル
まで両管端部圧延時の回転数変更量を大きくした。

【００９６】また、図７〜１４中、図７〜１０は周方向
平均肉厚の長手方向の分布、図１１〜１４は周方向偏肉
率の長手方向の分布を示す模式図で、図７と図１１は無
制御時、図８と図１２は延伸圧延機での管端肉厚制御
時、図９と図１３は定径圧延機での管端肉厚制御時、図
１０と図１４は本発明の方法による管端肉厚制御時の結
果である。これらの図から以下のことがわかる。 (a) 延伸圧延機での管端肉厚制御：両管端部の肉厚化は
問題ないレベルであるが、ロールギャップを閉め込んで
いる管端部ほど周方向の偏肉が悪化している。 (b) 定径圧延機での管端肉厚制御：周方向偏肉は問題な
いが、両管端部の肉厚をみると、管端部に十分な管軸方
向張力を付与することができなかったために厚肉部が残
っている。特に、両管端近傍では制御によりあまり管軸
方向の張力がかからないため、あまり厚肉化が改善され
ていない。 (c) 本発明の方法：両管端部の周方向偏肉、長手方向の
肉厚分布とも良好であり、両管端部の周方向偏肉の発生
を極力抑えつつ、両管端部の厚肉化が抑制されている。

【００９７】また、延伸圧延機での管端肉厚制御では、
薄肉材ではトラブル防止のため十分な制御量を加えて圧
延することができなかったが、本発明の方法では、延伸
圧延機での管端肉厚制御量を低減することができ、品質
を向上させることが可能であった。

【００９８】なお、結果の記載は省略するが、発明４や
発明５の方法によった場合には、両管端部の肉厚精度が
一層向上した。

【００９９】

【発明の効果】本発明の方法によれば、両管端部の周方
向偏肉の発生を抑えつつ、両管端部の厚肉化を確実に抑
制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の１例の実施状態を示す模式図であ
る。

【図２】延伸圧延機での管端肉厚制御の動作例を示す模
式図である。

【図３】定径圧延機での管端肉厚制御の動作例を示す模
式図である。

【図４】本発明方法によるマンドレルミルと定径圧延機
の両管端部制御量の計算方法の一例を示すフローチャー
トである。

【図５】本発明方法による延伸圧延機出側の肉厚測定時
の定径圧延機の両管端部制御量の修正計算方法の一例を
示すフローチャートである。

【図６】本発明方法による定径圧延機出側の肉厚測定時
の誤差学習計算方法の一例を示すフローチャートであ
る。

【図７】実施例の結果を示す図で、無制御時の定径圧延
機後の管の周方向平均肉厚の長手方向の分布を示す模式
図である。

【図８】実施例の結果を示す図で、延伸圧延機での管端
肉厚制御時の定径圧延機後の管の周方向平均肉厚の長手
方向の分布を示す模式図である。

【図９】実施例の結果を示す図で、定径圧延機での管端
肉厚制御時の定径圧延機後の管の周方向平均肉厚の長手
方向の分布を示す模式図である。

【図１０】実施例の結果を示す図で、本発明の方法での
管端肉厚制御時の定径圧延機後の管の周方向平均肉厚の
長手方向の分布を示す模式図である。

【図１１】実施例の結果を示す図で、無制御時の定径圧
延機後の管の周方向偏肉率の長手方向の分布を示す模式
図である。

【図１２】実施例の結果を示す図で、延伸圧延機での管
端肉厚制御時の定径圧延機後の管の周方向偏肉率の長手
方向の分布を示す模式図である。

【図１３】実施例の結果を示す図で、定径圧延機での管
端肉厚制御時の定径圧延機後の管の周方向偏肉率の長手
方向の分布を示す模式図である。

【図１４】実施例の結果を示す図で、本発明の方法での
管端肉厚制御時の定径圧延機後の管の周方向偏肉率の長
手方向の分布を示す模式図である。

【図１５】マンドレルミルを用いた管圧延工程の一例を
示す模式図である。

【図１６】マンドレルミルの２ロールスタンドでロール
ギャップを変更したときの状況を示す模式的正面図で、
同図（ａ）は基準ギャップ時、同図（ｂ）はギャップ閉
時を示す図である。

【符号の説明】

１：素管、 ２：マンドレルミル、 ３：定径圧延機、 ４：マンドレルバー、 ５：圧延制御部、 ６：プロセスコンピュータ、 ２０：マンドレルミルの孔型圧延ロール、 ２１：マンドレルミルの孔型圧延ロールの圧下装置、 ３０：定径圧延機の孔型圧延ロール、 ３１：定径圧延機の孔型圧延ロールの駆動モータ、 ４０：マンドレルミル出側の肉厚計、 ４１：定径圧延機出側の肉厚計。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】延伸圧延機で圧延された管に張力を付与し
   て圧延する定径圧延機を有する継目無鋼管の製造プロセ
   スにおける管端部肉厚の制御方法であって、延伸圧延機
   による圧延時においては管の噛込み時と尻抜け時に孔型
   圧延ロールの圧下位置を変更し、定径圧延機による圧延
   時においては管の噛込み時と尻抜け時に孔型圧延ロール
   の回転数を増減速することにより、定径圧延機による圧
   延時に生じる管端部の厚肉化現象を抑制する継目無鋼管
   の管端部肉厚制御方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の方法において、理論モデ
   ルまたは実績値に基づいて定径圧延機において管端部厚
   肉化を抑制できる限界を求め、その限界の範囲内で定径
   圧延機における管端部厚肉化の抑制量を決定し、定径圧
   延機での管の噛込み時と尻抜け時における孔型圧延ロー
   ルの回転数増減量を決定し、定径圧延機で管端部厚肉化
   を抑制できない量に応じて延伸圧延機での管の噛込み時
   と尻抜け時における孔型圧延ロール圧下位置の変更量を
   決定する継目無鋼管の管端部肉厚制御方法。
3. 【請求項３】請求項２に記載の方法において、定径圧延
   機による管端部厚肉化の抑制量を理論モデルまたは実績
   値に基づいて求めた限界値とする継目無鋼管の管端肉厚
   制御方法。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の方法にお
   いて、延伸圧延機の出側に設けられた肉厚計の測定デー
   タに基づいて延伸圧延機出側の管端肉厚を計算し、定径
   圧延機による圧延時の管の噛込み時と尻抜け時における
   孔型圧延ロールの回転数の増減量を理論モデルまたは実
   績値に基づいて決定する継目無鋼管の管端肉厚制御方
   法。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の方法にお
   いて、定径圧延機の出側に設けられた肉厚計の測定デー
   タに基づいて管端の厚肉量を算出し、次材以降の制御量
   を修正する継目無鋼管の管端肉厚制御方法。