JP2011000604A - ネジ付き配管用鋼管 - Google Patents

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Abstract

【課題】配管用鋼管どうしをソケットなしに直接接続することが可能なネジ付き配管用鋼管を安価に提供する。
【解決手段】素材鋼管の一端部を加熱状態で管長手方向に圧縮して、この一端部を外径が素材鋼管外径より大で板厚が素材鋼管板厚より厚くなるように拡径・増肉(拡径・増肉部5)し、この鋼管の他端部の外面に雄ネジ3を形成し、前記拡径・増肉部5の内面に、前記他端部の雄ネジ3が螺合するサイズの雌ネジ2を形成してなる。別部品のソケットを用いずに配管用鋼管1どうしを直接接続することができるので、管接続の作業性が向上し、部品点数が削減され、取り扱いが簡便になり、コストも安くなる。
【選択図】図10

Description

この発明は、低圧用の配管に用いるネジ付きの配管用鋼管に関する。
使用圧力の比較的低い蒸気、水、ガス、空気などの配管に用いる配管用鋼管は、JIS G
3453に配管用炭素鋼鋼管(SGP)として規定されている。
従来、この種の配管用鋼管でネジ付きとする場合、両端に雄ネジ(テーパ雄ネジ)を形成している。そして、このネジ付き配管用鋼管どうしを接続する場合、一方の配管用鋼管の端部にソケットを取り付け、このソケットに他方の配管用鋼管の端部の雄ネジ部をねじ込んで接続している。
ところで、金属管を部分的に加熱した状態で管長手方向に圧縮力を加えて、金属管の一部を増肉する(すなわち一部分の板厚を厚くする)ことが行われている。
例えば特許文献1及び特許文献2(金属管の増肉加工方法)には、自動車等に使用する金属管として、強度を要する部分だけを増肉することが記載されている。
この金属管は、図11(イ)に示すように、金属管21の端部の外径を素材金属管の外径と同じとし内面側に増肉している。増肉部を21aで示す。
特許文献3(金属管の増肉方法)には、例えばエチレンを精製分離するための分解炉のU字状の反応管などに使用される酸化物分散強化型Fe基超合金製等の金属管の増肉方法が記載されている。この金属管の端部近傍の外面に雄ネジを設けることが必要な場合などのために、図11(ロ)に示すように、金属管の端部近傍を増肉して、内径は他の部分と同径(内面に段差がない)であるが外径を大きくした金属管31が示されている(特許文献3の請求項2、3、段落番号[0002]、[0005]、[0019]、[0022])。
特許文献3では、図11(ロ)のB−B位置にて切断した上で、切断後の端部外面に雄ネジを切ることが想定されていると思われる。増肉部を31aで示す。
特許文献4(継ぎ手部を有する円形鋼管及びその製造方法)には、建築物の鋼管柱あるいは土木用の鋼管杭などとして、図11(ハ)に示すように、両端部に内面側に厚くなる厚肉部41aを有し、その外周面にネジまたはテーパー加工を施した、継ぎ手部を有する鋼管41が記載されている。
この継ぎ手部を有する鋼管41は、例えば外径が600mm、薄肉部の板厚が40mm、端部の厚肉部41aの板厚が80mm等の大形鋼管で、段付鋼板をUOE法によって造管することが想定されている。UOE造管法は、管の周長に相当する幅の鋼板をプレス加工によりU字形に成形し、次いで円形に成形した後、エッジを溶接して管とする造管法である。
特許文献5(スラリー輸送用鋼管及びその製造方法)には、フランジ付きスラリー輸送用鋼管として、図11(ニ)に示すように、熱間据え込み増肉加工法により、管端部を外面側に増肉してフランジ部51aを形成した鋼管51が記載されている。
特開平7−214148 特開平9−327723 特開2002−160015 特開平8−302901 特開平11−333537
従来のネジ付き配管用鋼管は、先に述べたように、両端の外周に雄ネジを形成しており、このネジ付き配管用鋼管どうしを接続する場合は、一方の配管用鋼管の端部にソケットを取り付けて接続しているが、別部品のソケットを用意しておくのは煩雑である。また、ソケットを取付ける作業も煩雑である。
本発明は上記背景のもとになされたもので、ソケットを取り付けることなく、配管用鋼管どうしを直接接続することが可能なネジ付き配管用鋼管を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明のネジ付き配管用鋼管は、素材鋼管の一端部を加熱状態で管長手方向に圧縮して、この一端部を外径が素材鋼管外径より大で板厚が素材鋼管板厚より厚くなるように拡径・増肉し、この鋼管の他端部の外面に雄ネジを形成し、前記拡径・増肉した一端部の内面に、前記他端部の雄ネジが螺合するサイズの雌ネジを形成したことを特徴とする。
ここで、一端部の内面の雌ネジ及び他端部の外面の雄ネジは、テーパネジである。
本発明によれば、別部品のソケットを取り付けることなく、配管用鋼管どうしを直接接続することができるので、管接続の作業性が向上する。
また、別部品のソケットを用意しておく必要がなく部品点数が削減されるという点で、管接続作業に関わる取り扱いが簡便になり、コストも安くなる。
本発明の一実施例のネジ付き配管用鋼管の一部切り欠き側面図である。 (イ)は図1のネジ付き配管用鋼管の製造に用いる素材鋼管の縦断面図、(ロ)は横断面図である。 図1のネジ付き配管用鋼管を製造する際に、素材鋼管の一端部を拡径・増肉加工する前工程として、素材鋼管の一端部を加熱する状況を説明する図である。 (イ)は図3に続く工程を説明するもので、素材鋼管の一端部を拡径・増肉する工程の始めの段階を説明する図、(ロ)は(イ)のA−A断面図である。 図4(イ)に続く工程で素材鋼管の一端部を拡径・増肉する途中段階を説明する図である。 図5に続いて、素材鋼管の一端部の拡径・増肉が完了した段階を説明する図である。 上記拡径・増肉加工により得られた鋼管の断面図である。 図7の鋼管の他端部の外面に雄ネジを形成する要領を説明する図である。 図8の工程に続いて、拡径増肉した鋼管の一端部に雌ネジを形成する要領を説明する図である。 図9のネジ付き配管用鋼管どうしを接続した状態を示した断面図である。 (イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)はそれぞれ、端部を増肉した金属管の従来例を示す図である。
以下、本発明のネジ付き配管用鋼管の実施例を図1〜図10を参照して説明する。
図1は本発明の一実施例のネジ付き配管用鋼管1の一部切り欠き側面図である。
このネジ付き配管用鋼管1は、その一端部(図1で左端部)が、素材鋼管の一端部を加熱状態で管長手方向に圧縮することで、外径Dが素材鋼管外径Dより大で板厚tが素材鋼管板厚tより厚くなるように拡径・増肉され、かつ、内面に雌ネジ2が形成され、他端部(図1で右端部)の外面に雄ネジ3が形成されている構成である。
前記雌ネジ2は前記雄ネジ3に螺合するサイズであり、両者はテーパネジである。なお、図面ではテーパを省略した。拡径・増肉された部分(拡径・増肉部)を符号5で示す。
図2(イ)は図1のネジ付き配管用鋼管1の製造に用いる素材鋼管1’の縦断面図、(ロ)は横断面図である。
この素材鋼管1’は、JIS G 3453に配管用炭素鋼鋼管(SGP)として規定されているいわゆるガス管であり、使用圧力の比較的低い蒸気、水、ガス、空気などの配管に用いられる配管用鋼管である。
黒管(亜鉛めっき管)及び白管(めっき無し管)のいずれでもよい。
本発明を適用して好適なサイズは呼び径15A〜100Aである。
素材鋼管1’の外径をD、内径をd、板厚をtで示す。
図1のネジ付き配管用鋼管1を製造する方法について説明する。
まず、図3に示すように、例えば、素材鋼管1’の一端部に配した高周波誘導加熱コイル4により、素材鋼管1’の拡径・増肉すべき一端部を加熱する。加熱範囲は例えば素材鋼管1’の外径Dの2倍程度とする。加熱温度は管表面が橙色になるまで加熱するとよい(概ね700〜800°程度に加熱)。同図において、6は受けローラである。
次いで、図4〜図6のように、素材鋼管1’の前記700〜800°まで加熱した拡径・増肉すべき一端部を、その温度が維持されるうちに管長手方向に圧縮して、この一端部を拡径・増肉する。
これらの図において、7は拡径時に管外径を規定する金型(穴型)としての機能と素材鋼管1’をチャックする機能とを兼ねるチャック機能付き金型であり、2つの分割片7a、7bからなり、両者7a、7bを合わせたとき2段の円筒内面7c、7dが形成される構成であり、その大内径部分が穴型部7c、小内径部分がチャック部7dである。穴型部7cの内径は目的とするネジ付き配管用鋼管1の拡径・増肉部5の外径Dに等しい。
9は素材鋼管1’の一端部内に図示略の油圧シリンダの力で押し込まれる特殊ポンチである。このポンチ9は円筒部9aの先端に円錐状先端部9bを持ち、円筒部9aの後端に素材鋼管1’の端面を押す鍔部9cを備えている。
素材鋼管1’を図4のようにチャック機能付き金型7でチャックした状態で、ポンチ9を素材鋼管1’の端部内に油圧力で押し込むと、図5に示すように、管端部が拡径されていく。この段階では板厚が減少しながら拡径される。素材鋼管1’から加工が進行した段階(図1の完成品に達するまでの段階)の鋼管を符号1”で示す。
ポンチ9をさらに押し込むと、図6に示すように、ポンチ9の鍔部9cが鋼管”1の端面を当たって押し、一端部の板厚を増大させていく。その際、管外径も増大していき、管外周面が穴型部7cの内面に当たると、拡径・増肉加工が完了する。
この拡径・増肉加工で得られた鋼管1”を図7に示す。
この鋼管の拡径・増肉加工は、拡径・増肉部5の外径D、内径d、板厚tがそれぞれ、
<t<1.5t
−1.5t<d<D−0.5t
+0.8t<D<D+3t
の範囲となるように増径・増肉するのが適切である。
次いで、一端部に拡径・増肉部5を持つ鋼管1”の他端部の外周面に雄ネジ3を形成する。このネジ切り加工は、図8のように、一般的な例えばダイヘッド式ネジ切り機などで行うことができる。
図8において、ダイヘッド式ネジ切り機10のダイヘッド11に取り付けた複数のチェザーブロック12にそれぞれ固定されたチェザー13が、ダイヘッド11及びチェザーブロック12とともに回転して、鋼管1”の他端部の外周のネジ切りを行う。
次いで、拡径・増肉部5の内面に雌ネジを形成する。この雌ネジ加工は図9のように一般的な手段、例えばタップ15を用いて行うことができる。
これにより、図1に示したネジ付き配管用鋼管1が得られる。
図10はこのネジ付き配管用鋼管1どうしを接続した状態を示す。一端部(拡径・増肉部5)の雌ネジ部2に他端部の雄ネジ部3をねじ込んで接続する。
従来の配管用鋼管の場合は、両端に雄ネジを形成しているので、一方の配管用鋼管の一端部にソケットを取り付け、他方の配管用鋼管の他端部の雄ネジ部をねじ込んで接続することになり、したがって、別部品のソケットを用意しておく必要があるので煩雑であり、また、ソケットを取付ける作業も煩雑であるが、本発明のネジ付き配管用鋼管1では、別部品のソケットを取り付けることなく、配管用鋼管1どうしを直接接続することができるので、管接続の作業性が向上する。
また、別部品のソケットを用意しておく必要がなく部品点数が削減されるという点で、管接続作業に関わる取り扱いが簡便になり、コストも安くなる。
1 ネジ付き配管用鋼管
1’素材鋼管
1”加工途中段階の鋼管
2 雌ネジ部
3 雄ネジ部
5 拡径・増肉部
7 チャック機能付き金型
9 ポンチ
10 ネジ切り機
13 チェザー
15 タップ
素材鋼管の板厚
素材鋼管の外径
素材鋼管の内径
(ネジ付き配管用鋼管の)拡径・増肉部の板厚
(ネジ付き配管用鋼管の)拡径・増肉部の外径
(ネジ付き配管用鋼管の)拡径・増肉部の内径

Claims (1)

  1. 素材鋼管の一端部を加熱状態で管長手方向に圧縮して、この一端部を外径が素材鋼管外径より大で板厚が素材鋼管板厚より厚くなるように拡径・増肉し、この鋼管の他端部の外面に雄ネジを形成し、前記拡径・増肉した一端部の内面に、前記他端部の雄ネジが螺合するサイズの雌ネジを形成したことを特徴とするネジ付き配管用鋼管。
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