JP6702525B1 - Crush test method for steel pipe for pipeline, manufacturing method of steel pipe for pipeline, and crush test apparatus - Google Patents
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Abstract
パイプライン用鋼管の一部を切断してリング形状に形成した試験鋼管(2)の外周に、試験鋼管に対して軸方向長さを長くした合成樹脂製の円筒形状の変形体(3)を装着する。次いで、互いに対向配置した一対の対向壁(10),11の間を軸が延在するように試験鋼管及び変形体を配置し、一対の対向壁に変形体の軸方向の両端面3a,3bが密着した状態で一対の対向壁で変形体を挟持する。次に、一対の対向壁及び変形体の外周面に対向する周壁12aで変形体の外周面を囲んで形成した圧力室16に流体を供給し、変形体の外周面に加圧した流体を作用させる。次に、試験鋼管の内径を測定し、圧力室の流体の圧力を測定し、それらの測定値に基づいて圧潰した試験鋼管の圧潰限界圧力を演算する。On the outer circumference of the test steel pipe (2) formed by cutting a part of the pipeline steel pipe into a ring shape, a synthetic resin cylindrical deformable body (3) having an axial length longer than that of the test steel pipe is provided. Mounting. Next, the test steel pipe and the deformable body are arranged so that the axis extends between the pair of opposed walls (10) and 11 arranged to face each other, and the axially opposite end surfaces 3a and 3b of the deformable body are disposed on the pair of opposed walls. The deformable body is sandwiched between the pair of opposing walls in a state where the deformable bodies are in close contact with each other. Next, the fluid is supplied to the pressure chamber 16 formed by surrounding the outer peripheral surface of the deformable body with the pair of opposed walls and the peripheral wall 12a facing the outer peripheral surface of the deformable body, and the pressurized fluid acts on the outer peripheral surface of the deformable body. Let Next, the inner diameter of the test steel pipe is measured, the pressure of the fluid in the pressure chamber is measured, and the crush limit pressure of the crushed test steel pipe is calculated based on the measured values.
Description
本発明は、深海海底に敷設されるパイプライン用鋼管(外径300〜1500mm程度)の圧潰試験方法、パイプライン用鋼管の製造方法及び圧潰試験装置に関する。 The present invention relates to a crush test method for a pipeline steel pipe (outer diameter of about 300 to 1500 mm) laid on the deep sea floor, a method for manufacturing a pipeline steel pipe, and a crush test apparatus.
近年、エネルギー需要の増大に伴い、原油や天然ガスの長距離輸送方法としてパイプラインの重要性が高まっている。油田やガス田と供給基地との間のパイプラインの一部を深海海底に設ける場合、例えば水深2000〜3000m程度の海底に沈めても水圧に耐えるパイプライン用鋼管を選定する必要がある。パイプライン用鋼管を選定する手段の一つとして、海底の水圧と同程度の流体圧力が鋼管外周に作用しても圧潰が生じない耐圧潰性能を評価・予測する試験がある(例えば、特許文献1)。 In recent years, as the demand for energy has increased, the importance of pipelines as a long-distance transportation method for crude oil and natural gas has increased. When a part of the pipeline between the oil field or gas field and the supply base is provided on the deep sea floor, for example, it is necessary to select a pipeline steel pipe that can withstand the water pressure even when the pipeline is submerged at a depth of 2000 to 3000 m. As one of means for selecting a steel pipe for a pipeline, there is a test for evaluating and predicting pressure crushing performance in which crushing does not occur even when a fluid pressure similar to the water pressure on the seabed acts on the outer circumference of the steel pipe (for example, Patent Document 1).
特許文献1記載の管試験は、パイプライン用鋼管の一部を切断してリング形状の試験鋼管を形成し、この試験鋼管を圧力発生部に装着する。圧力発生部は、試験鋼管の軸方向の両端面に密着するように試験鋼管を軸方向から挟持して互いに対向配置されている一対の対向壁と、一対の対向壁の一方の外周縁部から他方に延在して試験鋼管の外周面を囲む周壁とを備え、一対の対向壁及び周壁で前記試験鋼管の外周を囲む圧力室を形成している。 In the pipe test described in Patent Document 1, a part of the steel pipe for pipeline is cut to form a ring-shaped test steel pipe, and the test steel pipe is attached to the pressure generating portion. The pressure generating portion includes a pair of opposing walls arranged to face each other by sandwiching the test steel pipe from the axial direction so as to be in close contact with both end faces in the axial direction of the test steel pipe, and one outer peripheral edge portion of the pair of opposing walls. A peripheral wall that extends to the other side and surrounds the outer peripheral surface of the test steel pipe is provided, and a pair of opposing walls and the peripheral wall form a pressure chamber that surrounds the outer periphery of the test steel pipe.
そして、圧力発生部の圧力室に流体を供給していき、加圧された流体が試験鋼管の外周面に作用することで試験鋼管を径方向内方に変形させ、試験鋼管に装着した歪センサと流体圧力との変化に基づいて試験鋼管が圧潰に至るまでの圧潰限界圧力を測定し、パイプライン用鋼管の耐圧潰性能の評価及び予測を行っている。ここで、一対の対向壁が試験鋼管の軸方向の両端面に密着するように試験鋼管を軸方向から挟持しているので、圧力室が高圧になっても端面及び対向壁の間から圧力室外部への流体漏れが発生せずシールされる。 Then, the fluid is supplied to the pressure chamber of the pressure generating part, and the pressurized fluid acts on the outer peripheral surface of the test steel pipe to deform the test steel pipe inward in the radial direction, and the strain sensor attached to the test steel pipe. The crushing limit pressure until the test steel pipe is crushed is measured based on the change of the fluid pressure and the fluid pressure, and the pressure crushing performance of the pipeline steel pipe is evaluated and predicted. Here, since the test steel pipe is sandwiched from the axial direction so that the pair of opposing walls are in close contact with both end faces in the axial direction of the test steel pipe, even if the pressure chamber becomes a high pressure, the pressure chamber is pressed from between the end face and the opposing wall. It is sealed without fluid leakage to the outside.
しかし、特許文献1の管試験は、試験鋼管が径方向内方に変形する際に、一対の対向壁に密着している試験鋼管の軸方向の両端面に摩擦力が発生するので、試験鋼管が圧潰に至るまでの圧潰限界圧力が高い値を示すおそれがある。したがって、特許文献1の管試験は、圧潰限界圧力が高い値を示すことで、パイプライン用鋼管の耐圧潰性能を過大評価してしまうおそれがある。 However, in the pipe test of Patent Document 1, when the test steel pipe is deformed inward in the radial direction, a frictional force is generated on both end faces in the axial direction of the test steel pipe that are in close contact with the pair of opposing walls. There is a risk that the crushing limit pressure until the crushing will show a high value. Therefore, in the pipe test of Patent Document 1, there is a possibility that the pressure crushing performance of the steel pipe for pipeline is overestimated because the crushing limit pressure shows a high value.
本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、加圧流体の作用で試験鋼管が径方向内方に変形する際には試験鋼管の軸方向の両端面に摩擦力が発生せず、パイプライン用鋼管の圧潰限界圧力を試験鋼管で高精度に再現することができるパイプライン用鋼管の圧潰試験方法、パイプライン用鋼管の製造方法及び圧潰試験装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made by paying attention to the unsolved problem of the above-mentioned conventional example, and when the test steel pipe is deformed inward in the radial direction by the action of the pressurized fluid, it is formed on both end faces in the axial direction of the test steel pipe. Provided are a crushing test method for a steel pipe for a pipeline, a method for manufacturing a steel pipe for a pipeline, and a crushing test apparatus capable of reproducing a crushing limit pressure of a steel pipe for a pipeline with a test steel pipe with high accuracy without generating a frictional force. The purpose is to.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るパイプライン用鋼管の圧潰試験方法は、パイプライン用鋼管の一部より切断され形成されたリング形状の試験鋼管の外周に、試験鋼管に対して軸方向長さを長く設定して合成樹脂で形成した円筒形状の変形体を装着する工程と、互いに対向配置した一対の対向壁の間を軸が延在するように試験鋼管及び変形体を配置し、一対の対向壁に変形体の軸方向の両端面が密着した状態で一対の対向壁で変形体を挟持する工程と、一対の対向壁及び変形体の外周面に対向する周壁で変形体の外周面を囲んで形成した圧力室に流体を供給し、変形体の外周面に加圧した流体を作用させる工程と、試験鋼管の内径を測定する工程と、圧力室の流体の圧力を測定する工程と、試験鋼管の内径測定値及び圧力室の流体の圧力測定値に基づいて圧潰した試験鋼管の圧潰限界圧力を演算する工程と、を備えている。 In order to achieve the above object, the crushing test method for a pipeline steel pipe according to an aspect of the present invention is a ring-shaped test steel pipe having a ring-shaped test steel pipe formed by cutting from a part of the pipeline steel pipe. On the other hand, the step of mounting a cylindrical deformable body made of synthetic resin with the axial length set to be long, and the test steel pipe and the deformable body so that the axis extends between a pair of opposing walls arranged to face each other. And a step of sandwiching the deformable body with the pair of opposing walls in a state where both end surfaces in the axial direction of the deformable body are in close contact with the pair of opposing walls, and a pair of opposing walls and a peripheral wall opposing the outer peripheral surface of the deformable body. The process of supplying fluid to the pressure chamber formed surrounding the outer peripheral surface of the deformable body and causing the pressurized fluid to act on the outer peripheral surface of the deformable body, measuring the inner diameter of the test steel pipe, and the pressure of the fluid in the pressure chamber And a step of calculating the crush limit pressure of the crushed test steel pipe based on the measured inner diameter of the test steel pipe and the measured pressure of the fluid in the pressure chamber.
また、本発明の一態様に係るパイプライン用鋼管の製造方法は、上述したパイプライン用鋼管の圧潰試験方法を行う工程を経てパイプライン用鋼管の製造を行う方法である。 Moreover, the manufacturing method of the steel pipe for pipelines which concerns on one aspect of this invention is a method of manufacturing the steel pipe for pipelines through the process which performs the crushing test method of the steel pipe for pipelines mentioned above.
また、本発明の一態様に係るパイプライン用鋼管の圧潰試験装置は、パイプライン用鋼管の一部を切断してリング形状に形成した試験鋼管と、試験鋼管に対して軸方向長さを長く設定して合成樹脂で形成した円筒形状の部材であり、試験鋼管の外周に装着される変形体と、変形体の軸方向の両端面が密着するように変形体を軸方向から挟持して互いに対向配置されている一対の対向壁と、当該一対の対向壁から延在して変形体の外周面を囲む周壁とを備えて変形体の外周を囲む圧力室を形成している装置本体と、圧力室に流体を供給する流体供給手段と、試験鋼管の内径を測定する内径測定手段と、圧力室の流体の圧力を測定する流体圧力測定手段と、内径測定手段で測定した内径測定値及び流体圧力測定手段で測定した流体の圧力測定値に基づいて圧潰した試験鋼管の圧潰限界圧力を演算する演算手段と、を備えている。 Further, the crushing test apparatus for a steel pipe for a pipeline according to an aspect of the present invention is a test steel pipe formed by cutting a part of a steel pipe for a pipeline to form a ring shape, and an axial length of the test steel pipe is increased. It is a cylindrical member that is set and formed of synthetic resin, and the deformable body mounted on the outer periphery of the test steel pipe and the deformable body are sandwiched from the axial direction so that both axial end surfaces of the deformable body are in close contact with each other. An apparatus main body that forms a pressure chamber that surrounds the outer periphery of the deformable body, including a pair of opposed walls that are arranged to face each other, and a peripheral wall that extends from the pair of opposed walls and that surrounds the outer peripheral surface of the deformable body, Fluid supply means for supplying fluid to the pressure chamber, inner diameter measurement means for measuring the inner diameter of the test steel pipe, fluid pressure measurement means for measuring the pressure of the fluid in the pressure chamber, and inner diameter measurement value and fluid measured by the inner diameter measurement means And a calculating means for calculating the crush limit pressure of the crushed test steel pipe based on the pressure measurement value of the fluid measured by the pressure measuring means.
本発明に係るパイプライン用鋼管の圧潰試験方法、パイプライン用鋼管の製造方法及び圧潰試験装置によれば、加圧流体の作用で試験鋼管が径方向内方に変形する際には試験鋼管の軸方向の両端面に摩擦力が発生せず、パイプライン用鋼管の圧潰限界圧力を試験鋼管で高精度に再現することができる。 According to the crushing test method for a pipeline steel pipe, the manufacturing method for a pipeline steel pipe and the crushing test apparatus according to the present invention, when the test steel pipe is deformed radially inward by the action of the pressurized fluid, No frictional force is generated on both end faces in the axial direction, and the crushing limit pressure of the pipeline steel pipe can be reproduced with high accuracy using the test steel pipe.
次に、図面を参照して、本発明に係る第1から第3実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す第1から第4実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。Next, first to third embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar reference numerals are given to the same or similar parts. However, it should be noted that the drawings are schematic and different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Further, it is needless to say that the drawings include portions in which dimensional relationships and ratios are different from each other.
Further, the following first to fourth embodiments exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is that the material of components is The shape, structure, arrangement, etc. are not specified below. The technical idea of the present invention can be modified in various ways within the technical scope defined by the claims described in the claims.
[第1実施形態の圧潰試験装置]
図1及び図2は、本発明に係る第1実施形態のパイプライン用鋼管の圧潰試験装置を示すものである。
図1に示すように、第1実施形態のパイプライン用鋼管の圧潰試験装置1は、試験鋼管2と、試験鋼管2の外周に装着した変形体3と、変形体3を軸方向から挟持した状態で試験鋼管2及び変形体3を内部に配置した装置本体4と、加圧水供給部5と、歪み計6と、圧力計7と、演算部8と、を備えている。[Crush Test Apparatus of First Embodiment]
1 and 2 show a crushing test apparatus for steel pipes for pipelines according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the crushing test apparatus 1 for a pipeline steel pipe according to the first embodiment sandwiches a
試験鋼管2は、耐圧潰性能の評価及び予測を行うパイプライン用鋼管の一部を切断してリング形状に形成した部材である。パイプライン用鋼管から切断された試験鋼管2は、その軸方向の両端面が平坦面となるように切削されている。
変形体3は、試験鋼管2の外周に装着されている合成樹脂で形成した円筒形状の部材である。変形体3の合成樹脂としては、例えばNCナイロンと呼ばれるナイロン樹脂が挙げられる。変形体3の肉厚は3mm程度に設定されている。また、変形体3の内径は、試験鋼管2の外径寸法と同一寸法として試験鋼管2の外周面に密着するようにしてもよいが、試験鋼管2の外径寸法より5mm程度大きな寸法であっても圧潰試験には大きな影響を与えない。The
The
図2に示すように、変形体3の軸方向長さLc1は、試験鋼管2の軸方向長さLt1に対して長く設定され、変形体3及び試験鋼管2の軸方向長さの差ΔL1(Lc1−Lt1)は、0.3mm以上5.0mm以内の範囲に設定されている(0.3≦ΔL1≦5.0)。
As shown in FIG. 2, the axial length Lc1 of the
装置本体4は、図1に示すように、貫通部10aを設けたドーナツ盤形状の底盤10と、底盤10と同一の外周形状を有して貫通部11aを設けた天盤11と、底盤10及び天盤11の間に同軸に配置された円環形状の中間盤12と、を備えている。中間盤12は、底盤10及び天盤11の互いに対向する面の外周に設けた環状の段差部10b,11bに嵌まり込んだ状態で配置されている。図示されていないが、これら段差部10b,11bの軸方向に沿って延在する段差面及びこれに対面する中間盤12の内壁面にシール材を挿入できる溝が形成され、それらの溝にゴムパッキンが装着され段差部10b,11b及び中間盤12の間の液密が保持されている。なお、溝の形状、ゴムパッキンの形状は任意に選択でき、たとえば円形断面あるいは矩形断面のゴムパッキンの装着する構造としてもよい。
As shown in FIG. 1, the device
装置本体4には、底盤10の上面10hと、天盤11の下面11hと、中間盤12の内周面12aとで囲まれたリング形状の試験空間STが設けられている。この試験空間STに、底盤10の上面10h及び天盤11の下面11hの間を軸が延在するように試験鋼管2及び変形体3が配置されている。
そして、装置本体4に複数の第1連結ボルト14及び第2連結ボルト15が装着されている。複数の第1連結ボルト14は、天盤11及び中間盤12の外周側の周方向に所定間隔をあけて軸方向に貫通する貫通孔11c、12cを通過し、底盤10の周方向に所定間隔をあけて設けたねじ孔10cにねじ部がねじ込まれている。複数の第2ボルト15は、天盤11の内周側の周方向に所定間隔をあけて軸方向に貫通する貫通孔11dを通過し、底盤10の内周側の周方向に所定間隔をあけて設けたねじ孔10dにねじ部がねじ込まれている。The
A plurality of first connecting
これら複数の第1及び第2連結ボルト14,15を装着することで、変形体3は軸方向の両端面3a,3bが天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hに密着した状態で底盤10及び天盤11に挟持される。また、変形体3の外周面、中間盤12の内周面、天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hで囲まれた空間には圧力室16が形成されている。
天盤11には、圧力室16及び装置本体4の外部に連通する水供給路11e及び圧力計測路11fが形成されており、水供給路11eには加圧水供給部5が接続され、圧力計測路11fには圧力計7が接続されている。さらに、試験鋼管2の内周面には、複数の歪み計6が装着されている。By mounting the plurality of first and second connecting
A
演算部8は、図3に示すように、入力部8a、圧潰圧力演算部8b及び表示部8cなどを備えている。これら入力部8a、圧潰圧力演算部8b及び表示部8cは、具体的にはパーソナルコンピュータやワークステーション等の汎用の情報処理装置によって実現されるものであり、例えばCPU、ROM、RAM等を主要構成部品としているとともに、ネットワークで接続され、データのやり取りが可能に構成されている。
As shown in FIG. 3, the
演算部8の入力部8aには、圧力計7で計測した圧力室16の圧力値が入力されるとともに、試験鋼管2の内周面に装着された複数の歪み計6が計測した試験鋼管2の変位量が入力される。
圧潰圧力演算部8bは、入力部8aに入力した圧力室16の圧力値変化と、試験鋼管2の変位量に基づいて、試験鋼管2が圧潰したときの圧力(圧潰限界圧力)を演算する。
表示部8cは、圧潰圧力演算部8bで演算した試験鋼管2の圧潰限界圧力の値を表示する。The pressure value of the
The crushing pressure calculation unit 8b calculates the pressure when the
The
なお、本発明に記載されている一対の対向壁が、天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hに対応し、本発明に記載されている流体供給手段が、加圧水供給部5に対応し、本発明に記載されている内径測定手段が、歪み計6に対応し、本発明に記載されている流体圧力測定手段が、圧力計7に対応し、本発明に記載されている演算手段が、演算部8に対応している。
The pair of opposing walls described in the present invention correspond to the
次に、第1実施形態の圧潰試験装置1を使用したパイプライン用鋼管の圧潰試験手順について作用とともに説明する。
先ず、試験鋼管2の外周に変形体3を装着する。
次に、図1に示すように、装置本体4の試験空間STに、底盤10の上面10h及び天盤11の下面11hの間を軸が延在するように試験鋼管2及び変形体3を配置する。
次に、装置本体4に複数の第1連結ボルト14及び第2連結ボルト15を装着し、変形体3の軸方向の両端面3a,3bを天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hに密着した状態で、変形体3を底盤10及び天盤11で挟持する。これにより、変形体3の外周面、中間盤12の内周面、天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hで囲まれた空間に圧力室16が形成される。Next, a crushing test procedure of a steel pipe for a pipeline using the crushing test apparatus 1 of the first embodiment will be described together with its operation.
First, the
Next, as shown in FIG. 1, the
Next, the plurality of first connecting
このとき、図2に示すように、試験鋼管2は、軸方向の一方の端面2bが底盤10の上面10hに載置され、軸方向の他方の端面2aが天盤11の下面11hには接触しない状態で、変形体3の内側に配置される。
次に、加圧水供給部5から水供給路11eを介して圧力室16に加圧水を供給していく。加圧水供給部5からの加圧水の供給によって圧力室16の水圧が上昇していくと、水圧が変形体3の外周面に作用して変形体3が径方向内方に塑性変形していく。変形体3の塑性変形とともに、変形体3の内側に装着した試験鋼管2も径方向内方に塑性変形していく。At this time, as shown in FIG. 2, in the
Next, the pressurized water is supplied from the pressurized
変形体3は合成樹脂で形成されているので、天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hに密着していても、下面11h及び上面10hとの間に大きな摩擦力が発生しない。
試験鋼管2は、変形体3を介して圧力室16の水圧が外周に作用するので、同様に径方向内方に塑性変形していく。このとき、試験鋼管2は、軸方向の一方の端面2bが底盤10の上面10hに載置され、軸方向の他方の端面2aが天盤11の下面11hには接触しておらず、底盤10及び天盤11に挟持されていないので、軸方向の端面2a,2bは下面11h及び上面10hとの間に摩擦力が発生しない。Since the
Since the water pressure of the
そして、演算部8は、入力部8aに試験鋼管2の外周に作用する圧力室16の水圧の圧力値が圧力計7から入力し、径方向内方に塑性変形する試験鋼管2の変位量が複数の歪み計6から入力するので、圧潰圧力演算部8bは、圧力室16の圧力値変化と、試験鋼管2の変位量に基づいて、試験鋼管2が圧潰したときの圧潰限界圧力を演算する。そして、表示部8cが、試験鋼管2の圧潰限界圧力の値を表示する。
ここで、径方向内方に塑性変形する試験鋼管2は、軸長が増大する方向にも塑性変形していく。本実施形態は、変形体3の軸方向長さLc1と試験鋼管2の軸方向長さLt1の差ΔL1を0.3mm以上に設定しているが、この差ΔL1(0.3mm以上)は、軸長が増大する方向に試験鋼管2が塑性変形しても、試験鋼管2の軸方向の端面が天盤11の下面11hに接触しない値である。これにより、軸長が増大する方向に試験鋼管2が塑性変形しても、天盤11及び底盤10との間に摩擦力が発生するおそれがない。Then, the
Here, the
なお、変形体3の軸方向長さLc1と試験鋼管2の軸方向長さLt1の差ΔL1が0.3mmを下回ると、試験鋼管2の端面が天盤11の下面11hに接触するので、試験鋼管2と天盤11及び底盤10との間に摩擦力が発生するおそれがある。
また、変形体3の軸方向長さLc1と試験鋼管2の軸方向長さLt1の差ΔL1が大きすぎると、圧力室16の水圧の作用により変形体3が過度に変形してしまい、変形体3の軸方向の端面3a及び天盤11の下面11hの接触位置と、変形体3の軸方向の端面3b及び底盤10の上面10hの接触位置の液密性が低下するおそれがある。そこで、第1実施形態では、差ΔL1を5.0mm以下の値に設定することで、変形体3の過度の変形を防止して底盤10及び天盤11と変形体3との接触位置の液密性を確保している。When the difference ΔL1 between the axial length Lc1 of the
Further, if the difference ΔL1 between the axial length Lc1 of the
次に、第1実施形態のパイプライン用鋼管の圧潰試験装置1の効果について説明する。
第1実施形態によると、圧潰試験を行う試験鋼管2の外周面に水圧を作用する圧力室16は、試験鋼管2の外周に装着した変形体3の外周面、中間盤12の内周面、天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hで囲まれた空間で形成されている。そして、試験鋼管2には、変形体3を介して圧力室16の水圧が作用して径方向内方に塑性変形していくが、この試験鋼管2は、軸方向の一方の端面2bが底盤10の上面10hに載り、軸方向の他方の端面2aが天盤11の下面11hには接触しておらず、軸方向の端面2a,2bは下面11h及び上面10hとの間に摩擦力が発生しない。Next, the effect of the crushing test apparatus 1 for pipeline steel pipes of the first embodiment will be described.
According to 1st Embodiment, the
したがって、圧潰試験を行う試験鋼管2に摩擦力が発生しないので、パイプライン用鋼管の圧潰限界圧力を試験鋼管2で高精度に再現することができ、パイプライン用鋼管の耐圧潰性能を高精度に評価することができる。
また、変形体3の軸方向長さLc1と試験鋼管2の軸方向長さLt1との差ΔL1(Lc1−Lt1)を0.3mm以上に設定しているので、試験鋼管2が軸長が増大する方向に塑性変形しても、天盤11の下面11hに接触せず天盤11との間に摩擦力が発生せず、パイプライン用鋼管の耐圧潰性能の評価をさらに高精度に行うことができる。
また、変形体3の軸方向長さLc1と試験鋼管2の軸方向長さLt1との差ΔL1(Lc1−Lt1)を、5.0mm以下の値に設定することで、圧力室16の液密性を十分に確保することができるので、さらに、試験鋼管2の圧潰限界圧力を高精度に演算することができる。Therefore, since no frictional force is generated in the
Moreover, since the difference ΔL1 (Lc1-Lt1) between the axial length Lc1 of the
Further, by setting a difference ΔL1 (Lc1-Lt1) between the axial length Lc1 of the
[第2実施形態の圧潰試験装置]
次に、図4は、本発明に係る第2実施形態のパイプライン用鋼管の圧潰試験装置17の要部を示すものである。なお、第1実施形態のパイプライン用鋼管の圧潰試験装置1で示した構成要件と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態の圧潰試験装置17の装置本体4は、第1実施形態で示した段差部10b,11bの軸方向に沿う段差面及びこれに対面する中間盤12の内壁面にリング溝が形成されておらず、代わりに、段差部10b,11bの軸方向に直交する段差面及びこれに対面する中間盤12の軸方向の面に断面四角形状のリング溝が形成されている。そして、段差部10b,11b及び中間盤12の軸方向で対面する面に形成したリング溝に矩形断面の環状パッキン23が装着されている。[Crush Test Apparatus of Second Embodiment]
Next, FIG. 4 shows a main part of a crushing
In the
第2実施形態によると、天盤11を貫通して底盤10にねじ込まれることで第1及び第2連結ボルト14,15に発生する軸力が、段差部10b,11bの軸方向に直交する段差面及びこれに対面する中間盤12の軸方向に直交する面の間に装着されている環状パッキン23に大きな密着力を作用するので、第1実施形態と比較して、圧力室16の水圧を大幅に高めることが可能となる。
したがって、第2実施形態のパイプライン用鋼管の圧潰試験装置17は、第1実施形態の圧潰試験装置1と比較して圧力室16の水圧を大幅に高めて試験鋼管2の圧潰限界圧力を測定することができるので、パイプライン用鋼管の大幅に高い値の圧潰限界圧力を試験鋼管2で高精度に再現することができる。According to the second embodiment, the axial force generated in the first and second connecting
Therefore, the crushing
なお、第2実施形態では段差部10b,11bの軸方向に直交する段差面及びこれに対面する中間盤12の軸方向に直交する面に設けたリング溝に環状パッキン23を装着したが、断面円弧形状のリング溝を形成し、このリング溝にOリングを装着しても、同様の効果を奏することができる。
In addition, in the second embodiment, the
[第3実施形態の圧潰試験装置]
次に、図5は、本発明に係る第3実施形態のパイプライン用鋼管の圧潰試験装置の要部を示すものである。なお、第1実施形態のパイプライン用鋼管の圧潰試験装置で示した構成要件と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
第3実施形態の圧潰試験装置20は、変形体3の外周に、円筒形状のゴムパッキン21が装着されている。[Crush Test Apparatus of Third Embodiment]
Next, FIG. 5 shows a main part of a crushing test apparatus for pipeline steel pipes according to a third embodiment of the present invention. In addition, the same components as those shown in the crushing test apparatus for a steel pipe for a pipeline according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
In the crushing
ゴムパッキン21は、軸方向の両端に肉厚部21a,21bを設けており、肉厚部21a,21b以外の厚さが3mmとした部材であり、自由長のときの軸方向長さが、変形体3の軸方向長さLc2より長く設定されている。また、肉厚部21a,21bは必ずしも必要ではなく、肉厚部がなくても本発明の効果を発揮できる。
また、変形体3の軸方向長さLc2は、試験鋼管2の軸方向長さLt2に対して長く設定され、変形体3及び試験鋼管2の軸方向長さの差ΔL2(Lc2−Lt2)は、1.0mm以上1.3mm以内の範囲に設定されている(1.0≦ΔL2≦1.3)。
なお、本発明に記載されている円筒形状の弾性体が、ゴムパッキン21に対応している。The rubber packing 21 is a member in which
Further, the axial length Lc2 of the
The cylindrical elastic body described in the present invention corresponds to the rubber packing 21.
次に、第3実施形態の圧潰試験装置20を使用したパイプライン用鋼管の圧潰試験手順について作用とともに説明する。
先ず、試験鋼管2の外周に変形体3を装着し、変形体3の外周にゴムパッキン21を装着する。
次に、装置本体4の試験空間STに、底盤10の上面10h及び天盤11の下面11hの間を軸が延在するように試験鋼管2、変形体3及びゴムパッキン21を配置する。Next, a crushing test procedure for a steel pipe for a pipeline using the crushing
First, the
Next, in the test space ST of the
次に、装置本体4に複数の第1連結ボルト14及び第2連結ボルト15を装着し、変形体3の軸方向の両端面3a,3bを天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hに密着し、ゴムパッキン21の軸方向の両端の肉厚部21a,21bを圧縮状態で弾性変形させて、変形体3を底盤10及び天盤11で挟持する。これにより、ゴムパッキン21の外周面、中間盤12の内周面、天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hで囲まれた空間に圧力室16が形成される。
このとき、試験鋼管2は、軸方向の一方の端面2bが底盤10の上面10hに載置され、軸方向の他方の端面2aが天盤11の下面11hには接触しない状態で、変形体3の内側に配置される。Next, the plurality of first connecting
At this time, in the
次に、加圧水供給部5から水供給路11eを介して圧力室16に加圧水を供給していく。加圧水供給部5からの加圧水の供給によって圧力室16の水圧が上昇していくと、水圧がゴムパッキン21を介して変形体3の外周面に作用し、変形体3が径方向内方に塑性変形していく。そして、変形体3の塑性変形とともに、変形体3の内側に装着した試験鋼管2も径方向内方に塑性変形していく。
径方向内方に塑性変形する試験鋼管2は、軸方向の一方の端面2bが底盤10の上面10hに載置され、軸方向の他方の端面2aが天盤11の下面11hには接触しておらず、底盤10及び天盤11に挟持されていないので、軸方向の端面2a,2bは下面11h及び上面10hとの間に摩擦力が発生しない。Next, the pressurized water is supplied from the pressurized
In the
試験鋼管2は、径方向内方への塑性変形とともに、軸長が増大する方向にも塑性変形していく。第2実施形態は、変形体3の軸方向長さLc2と試験鋼管2の軸方向長さLt2の差ΔL1を1.0mm以上に設定しているが、この差ΔL2(1.0mm以上)は、軸長が増大する方向に試験鋼管2が塑性変形しても、試験鋼管2の軸方向の端面が天盤11の下面11hに接触しない値である。これにより、軸長が増大する方向に試験鋼管2が塑性変形しても、天盤11及び底盤10との間に摩擦力が発生するおそれがない。
また、第3実施形態では、差ΔL2を1.3mm以下の値に設定することで、変形体3の過度の変形を防止して底盤10及び天盤11と変形体3との接触位置の液密性を確保している。The
Further, in the third embodiment, by setting the difference ΔL2 to a value of 1.3 mm or less, excessive deformation of the
次に、第3実施形態のパイプライン用鋼管の圧潰試験装置20の効果について説明する。
試験鋼管2には変形体3を介して圧力室16の水圧が作用して径方向内方に塑性変形していくが、試験鋼管2は、軸方向の一方の端面2bが底盤10の上面10hに載り、軸方向の他方の端面2aが天盤11の下面11hには接触しておらず、軸方向の端面2a,2bは下面11h及び上面10hとの間に摩擦力が発生しない。したがって、圧潰試験を行う試験鋼管2に摩擦力が発生しないので、パイプライン用鋼管の圧潰限界圧力を試験鋼管2で高精度に再現することができ、パイプライン用鋼管の耐圧潰性能を高精度に評価することができる。Next, the effect of the steel pipe crushing
The water pressure of the
また、第3実施形態の圧潰試験装置20は、変形体3の外周にゴムパッキン21が装着され、変形体3を底盤10及び天盤11で挟持する際には、ゴムパッキン21の軸方向の両端の肉厚部21a,21bが天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hに圧縮状態で弾性変形している。これにより、第3実施形態の圧潰試験装置20は、第1実施形態の圧潰試験装置1と比較して、底盤10及び天盤11と変形体3との接触位置の液密性が高まるので、圧力室16の水圧を高めることが可能となる。したがって、第3実施形態の圧潰試験装置20は、圧力室16の水圧を高めることで試験鋼管2の高い値の圧潰限界圧力を測定することができ、パイプライン用鋼管の高い値の圧潰限界圧力を試験鋼管で高精度に再現することができる。
Further, in the crushing
また、変形体3の軸方向長さLc2と試験鋼管2の軸方向長さLt2との差ΔL2(Lc2−Lt2)を1.0≦ΔL2≦1.3に設定しているので、試験鋼管2が軸長が増大する方向に塑性変形しても、天盤11の下面11hに接触せず天盤11との間に摩擦力が発生せず、パイプライン用鋼管の耐圧潰性能の評価をさらに高精度に行うことができるとともに、試験鋼管2の圧潰限界圧力を高精度に演算することができる。
Further, since the difference ΔL2 (Lc2-Lt2) between the axial length Lc2 of the
[第4実施形態の圧潰試験装置]
次に、図6は、本発明に係る第4実施形態のパイプライン用鋼管の圧潰試験装置の要部を示すものである。なお、図5で示した第3実施形態のパイプライン用鋼管の圧潰試験装置20で示した構成要件と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
第4実施形態の圧潰試験装置30は、変形体3の軸方向の両端面3a,3bの外周側に、環状の切り欠き3c、3dが形成されており、それら切り欠き3c,3dに、Oリング31,32が装着されている。[Crush Test Apparatus of Fourth Embodiment]
Next, FIG. 6 shows a main part of a crushing test device for steel pipes for pipelines according to a fourth embodiment of the present invention. In addition, the same components as those of the crushing
In the crushing
また、図6では記載していないが、変形体3の軸方向長さLc2と試験鋼管2の軸方向長さLt2との差ΔL2(Lc2−Lt2)は、1.0≦ΔL2≦1.3に設定されている。
なお、本発明に記載されている環状の凹部が、環状の切り欠き3c、3dに対応し、本発明に記載されているOリングが、Oリング31,32に対応している。Although not shown in FIG. 6, the difference ΔL2 (Lc2-Lt2) between the axial length Lc2 of the
The annular recesses described in the present invention correspond to the
第4実施形態の圧潰試験装置30は、試験鋼管2の外周に変形体3を装着し、変形体3の両端面3a,3bに設けた環状の切り欠き3c、3dに、Oリング31,32を装着する。そして、装置本体4の試験空間STに、底盤10の上面10h及び天盤11の下面11hの間を軸が延在するように試験鋼管2及びOリング31,32を装着した変形体3を配置する。
In the crushing
また、装置本体4に複数の第1連結ボルト14及び第2連結ボルト15を装着し、変形体3の軸方向の両端面3a,3bを天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hに密着し、Oリング31,32を下面11h及び上面10hに圧縮状態で弾性変形させて、変形体3を底盤10及び天盤11で挟持する。これにより、変形体3の外周面、中間盤12の内周面、天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hで囲まれた空間に圧力室16が形成される。このとき、試験鋼管2は、軸方向の一方の端面2bが底盤10の上面10hに載置され、軸方向の他方の端面2aが天盤11の下面11hには接触しない状態で、変形体3の内側に配置される。
In addition, a plurality of first connecting
そして、第2実施形態の圧潰試験装置20と同様に、加圧水供給部5から水供給路11eを介して圧力室16に加圧水を供給していくと、変形体3の塑性変形とともに、変形体3の内側に装着した試験鋼管2も径方向内方に塑性変形していく。
したがって、第4実施形態の圧潰試験装置30も、圧潰試験を行う試験鋼管2に摩擦力が発生しないので、パイプライン用鋼管の圧潰限界圧力を試験鋼管2で高精度に再現することができ、パイプライン用鋼管の耐圧潰性能を高精度に評価することができる。Then, similarly to the crushing
Therefore, also in the crushing
また、第4実施形態の圧潰試験装置30は、変形体3の両端面3a,3b側にOリング31,32が装着され、変形体3を底盤10及び天盤11で挟持する際には、Oリング31,32が天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hに圧縮状態で弾性変形している。これにより、第4実施形態の圧潰試験装置30も、第1実施形態の圧潰試験装置1と比較して、底盤10及び天盤11と変形体3との接触位置の液密性が高まるので、圧力室16の水圧を高めることが可能となる。
Further, in the crushing
したがって、第4実施形態の圧潰試験装置30は、圧力室16の水圧を高めることで試験鋼管2の高い値の圧潰限界圧力を測定することができ、パイプライン用鋼管の高い値の圧潰限界圧力を試験鋼管で高精度に再現することができる。
また、第1〜第4実施形態の圧潰試験装置1,17,20,30を使用して圧潰試験を行うことで、高精度の圧潰限界圧力が設定されたパイプライン用鋼管を製造することができる。Therefore, the crushing
Further, by performing a crush test using the
[実施例1]
次に、本発明に係るパイプライン用鋼管の圧潰試験装置を使用した圧潰試験方法による圧潰限界圧力の測定と、従来の圧潰試験装置を使用した圧潰試験方法による圧潰限界圧力の測定とを、以下の表1に示すように比較することで、本発明の効果を検証した。[Example 1]
Next, the measurement of the crush limit pressure by the crush test method using the crush test device for pipeline steel pipe according to the present invention, and the measurement of the crush limit pressure by the crush test method using the conventional crush test device, The effects of the present invention were verified by making a comparison as shown in Table 1.
本発明例1〜本発明例5、比較例1,2は、公称管厚が39mmであり、公称外径が812.8mmであり、同一外径形状、同一鋼管特性のパイプライン用鋼管を使用した。
本発明例1〜本発明例3は、試験鋼管2の外周に変形体3が装着されている第1実施形態の圧潰試験装置1を使用した測定結果である。そして、本発明1は、変形体3及び試験鋼管2の軸方向長さの差ΔL1=0.3mmとし、本発明2はΔL1=0.5mmとし、本発明3はΔL1=3.0mmとした。Inventive Example 1 to Inventive Example 5, and Comparative Examples 1 and 2, the nominal pipe thickness is 39 mm, the nominal outer diameter is 812.8 mm, and the steel pipe for pipeline having the same outer diameter shape and the same steel pipe characteristics is used. did.
Inventive Example 1 to Inventive Example 3 are measurement results using the crushing test apparatus 1 of the first embodiment in which the
また、本発明例4,5は、試験鋼管2の外周に変形体3を装着し、変形体3の外周にゴムパッキン21を装着した第2実施形態の圧潰試験装置20を使用した測定結果である。そして、本発明例4は、変形体3及び試験鋼管2の軸方向長さの差ΔL2=1.0mmとし、本発明例5はΔL2=1.3mmとした。
また、比較例1は、試験鋼管2の外周に変形体3を装着した第1実施形態の圧潰試験装置1を使用し、変形体3及び試験鋼管2の軸方向長さの差ΔL1=0.1mmとした。さらに、比較例2は、試験鋼管2の外周に変形体3を装着した第1実施形態の圧潰試験装置1を使用し、変形体3及び試験鋼管2の軸方向長さの差ΔL1=6.0mmとした。In addition, Examples 4 and 5 of the present invention show the measurement results using the crushing
Further, Comparative Example 1 uses the crushing test apparatus 1 of the first embodiment in which the
そして、本発明例1〜本発明例5、比較例1,2の圧潰限界圧力は、パイプライン用鋼管の一部を切断せず実管で測定した結果(実管試験結果)と、パイプライン用鋼管の一部を切断した試験鋼管2を使用して第1及び第3実施形態の圧潰試験装置で測定した結果(圧潰装置結果)を示し、実管試験結果及び圧潰装置結果を比較して測定精度を示した。
表1から明らかなように、本発明例1〜本発明例3は、試験鋼管2の外周に変形体3を装着したことで圧潰試験を行う際に試験鋼管2には摩擦力が発生せず、変形体3の軸方向長さLc1と試験鋼管2の軸方向長さLt1との差ΔL1を0.3mm≦ΔL1≦5.0mmに設定しているので、測定精度の誤差が0.5%以内に収まっている。Then, the crushing limit pressures of Inventive Example 1 to Inventive Example 5 and Comparative Examples 1 and 2 are the result of measuring the actual pipe without cutting a part of the pipeline steel pipe (actual pipe test result) and the pipeline. The result (crushing device result) measured by the crushing test device of the first and third embodiments using the
As is clear from Table 1, in the present invention example 1 to the present invention example 3, when the crush test is performed by mounting the
また、本発明例4,5は、試験鋼管2の外周に変形体3を装着し、さらに変形体3の外周側にゴムパッキン21を装着したことで圧潰試験を行う際に試験鋼管2には摩擦力が発生せず、変形体3の軸方向長さLc2と試験鋼管2の軸方向長さLt2との差ΔL2を1.0mm≦ΔL2≦1.3mmに設定しているので、測定精度の誤差が1.0%未満に収まっている。
一方、比較例1は、試験鋼管2の外周に変形体3を装着した第1実施形態の圧潰試験装置1を使用しているが、変形体3及び試験鋼管2の軸方向長さの差ΔL1=0.3mm未満としたことで、試験鋼管2が軸方向に塑性変形して天盤11の下面11h及び底盤10の上面10hに接触して摩擦力が発生し、試験鋼管2の圧潰限界圧力が高い値を示してしまい、測定誤差が5.8%と大きくなった。In addition, in Examples 4 and 5 of the present invention, the
On the other hand, Comparative Example 1 uses the crushing test apparatus 1 of the first embodiment in which the
また、比較例2は、測定誤差が10%以上である。これは、比較例2は試験鋼管2の外周に変形体3を装着した第1実施形態の圧潰試験装置1を使用しているが、変形体3及び試験鋼管2の軸方向長さの差ΔL1=5.0mmを上回っている。これにより、圧力室16の水圧が上昇しているときに、変形体3が、試験鋼管2の端面と天盤11の下面11hとの間に入り込んだ状態で変形して圧力室16の液密が不可能になり、試験鋼管2が圧潰する前に圧力室16の最大圧力が大きく低下してしまった。
したがって、本願発明に係る第1実施形態の圧潰試験装置1を使用した方法、第3実施形態の圧潰試験装置20を使用した方法が、パイプライン用鋼管の圧潰限界圧力を試験鋼管で高精度に再現することができることが確認された。なお、第4実施形態の圧潰試験装置30を使用した方法も、パイプライン用鋼管の圧潰限界圧力を試験鋼管で高精度に再現することができる。In Comparative Example 2, the measurement error is 10% or more. This comparative example 2 uses the crushing test apparatus 1 of the first embodiment in which the
Therefore, the method using the crushing test apparatus 1 of the first embodiment and the method using the crushing
[実施例2]
次に、本発明に係るパイプライン用鋼管の圧潰試験装置を使用した圧潰試験方法による圧潰限界圧力の測定と、従来の圧潰試験装置を使用した圧潰試験方法による圧潰限界圧力の測定を行い、塑性圧潰の再現の有無を判定することで、本発明の効果を検証した。
塑性圧潰の再現の有無は、以下の(1)式で算出される圧潰試験を行った試験鋼管2の内径変位ΔR(測定した内径変化の平均値)と、試験鋼管2の弾性変形線からのかい離量との比較により判断し、試験鋼管2の内径変位ΔRが、弾性変形線からかい離量が0.2%以上となったときに塑性圧痕が再現されていると判定する。
ΔR = −(PR2)/(tE) ……… (1)
なお、Pは圧力(Mpa)、Rは試験鋼管2の初期内径(mm)、tは試験鋼管2の厚さ(mm)、Eはヤング率(Mpa)である。[Example 2]
Next, the crushing limit pressure is measured by the crushing test method using the crushing test device for pipeline steel pipes according to the present invention, and the crushing limit pressure is measured by the crushing test method using the conventional crushing test device. The effect of the present invention was verified by determining whether crushing was reproduced.
Whether the plastic crush is reproduced or not is determined from the elastic deformation line of the
ΔR = −(PR 2 )/(tE) ………… (1)
In addition, P is a pressure (Mpa), R is an initial inner diameter (mm) of the
本発明例6と比較例3は、公称管厚が40mmであり、公称外径が691mmであり、同一外径形状、同一鋼管特性のパイプライン用鋼管を使用した。
本発明例6は、試験鋼管2の外周に変形体3が装着されているとともに、天盤11を貫通して底盤10にねじ込まれることで第1及び第2連結ボルト14,15に発生する軸力が、段差部10b,11bの軸方向に直交する段差面及びこれに対面する中間盤12の軸方向に直交する面の間に装着されている環状パッキン23に大きな密着力を作用し、圧力室16の水圧を大幅に高めることが可能となる第2実施形態の圧潰試験装置17(図4参照)を使用した測定結果である。そして、本発明例6は、変形体3及び試験鋼管2の軸方向長さの差ΔL1=1.0mmとした。一方、比較例3は、試験鋼管2の外周に変形体3を装着した第2実施形態の圧潰試験装置17を使用し、変形体3及び試験鋼管2の軸方向長さの差ΔL1=6.0mmとした。Inventive Example 6 and Comparative Example 3 used steel pipes for pipelines having a nominal pipe thickness of 40 mm, a nominal outer diameter of 691 mm, the same outer diameter shape and the same steel pipe characteristics.
In the invention example 6, the
図7は、本発明例6の試験鋼管2について圧力室16の水圧変化と内径変位の関係を示すものであり、本発明例6の試験鋼管2は、圧力室16の水圧上昇とともに塑性変形していき、弾性変形線からのかい離量が0.8%のときに塑性圧痕が再現されることが検証された。そして、この本発明例6の塑性圧痕の再現の際には、50MPaを超える超高圧での圧潰試験が再現できることも検証できた。
一方、変形体3及び試験鋼管2の軸方向長さの差ΔL1=6.0mmとした比較例3は、圧力室16の水圧が上昇すると、変形体3が試験鋼管2の端面と天盤11の下面11hとの間に入り込んだ状態で変形して圧力室16の液密が不可能になり、試験鋼管2が圧潰する前に圧力室16の最大圧力が大きく低下してしまった。この際の、試験鋼管2の内径変位ΔRが弾性変形線からかい離量が0.05%となり、弾性変形状態となって圧力室16の水が外部にリークするので、圧潰試験は再現することができない。FIG. 7 shows the relationship between the water pressure change of the
On the other hand, in Comparative Example 3 in which the difference ΔL1 between the axial lengths of the
1,17,20,30 圧潰試験装置
2 試験鋼管
2a 試験鋼管の軸方向の他方の端面
2b 試験鋼管の軸方向の一方の端面
3 変形体
3a,3b 変形体の軸方向の端面
4 装置本体
5 加圧水供給部
6 歪み計
7 圧力計
8 演算部
8a 入力部
8b 圧潰圧力演算部
8c 表示部
10 底盤
10a 貫通部
10b 段差部
10c,10d ねじ孔
10h 上面
11 天盤
11a 貫通部
11b 段差部
11c 貫通孔
11d 貫通孔
11e 水供給路
11f 圧力計測路
11h 下面
12 中間盤
12a 内周面
12c 貫通孔
14 第1連結ボルト
15 第2連結ボルト
16 圧力室
21 ゴムパッキン
21a,21b 肉厚部
22 Oリング
23 環状パッキン
ST 試験空間
Lc1 第1実施形態の変形体の軸方向長さ
Lt1 第1実施形態の試験鋼管の軸方向長さ
ΔL1 第1実施形態の変形体及び試験鋼管の軸方向長さの差
Lc2 第2実施形態の変形体の軸方向長さ
Lt2 第2実施形態の試験鋼管の軸方向長さ
ΔL2 第2実施形態の変形体及び試験鋼管の軸方向長さの差1,17,20,30
Claims (11)
互いに対向配置した一対の対向壁の間を軸が延在するように前記試験鋼管及び前記変形体を配置し、前記一対の対向壁に前記変形体の軸方向の両端面が密着した状態で前記一対の対向壁で前記変形体を挟持する工程と、
前記一対の対向壁及び前記変形体の外周面に対向する周壁で前記変形体の外周面を囲んで形成した圧力室に流体を供給し、前記変形体の外周面に加圧した前記流体を作用させる工程と、
前記試験鋼管の内径を測定する工程と、
前記圧力室の前記流体の圧力を測定する工程と、
前記試験鋼管の内径測定値及び前記圧力室の前記流体の圧力測定値に基づいて圧潰した前記試験鋼管の圧潰限界圧力を演算する工程と、を備えたことを特徴とするパイプライン用鋼管の圧潰試験方法。On the outer periphery of a ring-shaped test steel pipe formed by being cut from a part of a pipeline steel pipe, a cylindrical deformable body formed of synthetic resin with an axial length set longer than the test steel pipe is mounted. Process,
The test steel pipe and the deformable body are arranged so that the shaft extends between a pair of opposed walls arranged to face each other, and the axial ends of the deformable body are in close contact with the pair of opposed walls. Sandwiching the deformable body between a pair of opposing walls,
A fluid is supplied to a pressure chamber formed by surrounding the outer peripheral surface of the deformable body with a pair of opposing walls and a peripheral wall facing the outer peripheral surface of the deformable body, and the fluid that is pressurized acts on the outer peripheral surface of the deformable body. And the process of
Measuring the inner diameter of the test steel pipe,
Measuring the pressure of the fluid in the pressure chamber,
Crushing the pipeline steel pipe, comprising the step of calculating a crushing limit pressure of the crushed test steel pipe based on an inner diameter measurement value of the test steel pipe and a pressure measurement value of the fluid in the pressure chamber. Test method.
前記試験鋼管の外周に、当該試験鋼管に対して軸方向長さを長く設定して合成樹脂で形成した円筒形状の変形体を装着する工程と、
前記変形体の外周に弾性体からなるシール部材を装着する工程と、
互いに対向配置した一対の対向壁の間を軸が延在するように前記試験鋼管、前記変形体及び前記シール部材を配置し、前記一対の対向壁に前記変形体の軸方向の両端面が密着し、且つ前記シール部材を弾性変形しながら密着した状態で前記一対の対向壁で前記変形体を挟持する工程と、
前記一対の対向壁及び前記変形体の外周面に対向する周壁で前記変形体の外周面を囲んで形成した圧力室に流体を供給し、前記変形体の外周面に加圧した流体を作用させる工程と、
前記試験鋼管の内径を測定する工程と、
前記圧力室の前記流体の圧力を測定する工程と、
前記試験鋼管の内径測定値及び前記圧力室の前記流体の圧力測定値に基づいて圧潰した前記試験鋼管の圧潰限界圧力を演算する工程と、を備えたことを特徴とするパイプライン用鋼管の圧潰試験方法。A step of cutting a part of the steel pipe for a pipeline to form a ring-shaped test steel pipe,
On the outer circumference of the test steel pipe, a step of mounting a cylindrical deformable body formed of synthetic resin by setting the axial length of the test steel pipe to be long,
Mounting a seal member made of an elastic body on the outer periphery of the deformable body,
The test steel pipe, the deformable body, and the sealing member are arranged so that an axis extends between a pair of opposing walls arranged to face each other, and both axial end faces of the deformable body are closely attached to the pair of opposing walls. And a step of sandwiching the deformable body with the pair of opposed walls in a state in which the seal member is in elastic contact with the elastic member while deforming,
A fluid is supplied to a pressure chamber formed by surrounding the outer peripheral surface of the deformable body with a pair of opposing walls and a peripheral wall facing the outer peripheral surface of the deformable body, and the pressurized fluid acts on the outer peripheral surface of the deformable body. Process,
Measuring the inner diameter of the test steel pipe,
Measuring the pressure of the fluid in the pressure chamber,
Crushing the pipeline steel pipe, comprising the step of calculating a crushing limit pressure of the crushed test steel pipe based on an inner diameter measurement value of the test steel pipe and a pressure measurement value of the fluid in the pressure chamber. Test method.
前記試験鋼管に対して軸方向長さを長く設定して合成樹脂で形成した円筒形状の部材であり、前記試験鋼管の外周に装着される変形体と、
前記変形体の軸方向の両端面が密着するように前記変形体を軸方向から挟持して互いに対向配置されている一対の対向壁と、当該一対の対向壁から延在して前記変形体の外周面を囲む周壁とを備えて前記変形体の外周を囲む圧力室を形成している装置本体と、
前記圧力室に流体を供給する流体供給手段と、
前記試験鋼管の内径を測定する内径測定手段と、
前記圧力室の前記流体の圧力を測定する流体圧力測定手段と、
前記内径測定手段で測定した内径測定値及び前記流体圧力測定手段で測定した前記流体の圧力測定値に基づいて圧潰した前記試験鋼管の圧潰限界圧力を演算する演算手段と、を備えたことを特徴とするパイプライン用鋼管の圧潰試験装置。A test steel pipe formed by cutting a part of the steel pipe for a pipeline into a ring shape,
A cylindrical member formed of synthetic resin by setting the axial length of the test steel pipe to be long, and a deformable body mounted on the outer periphery of the test steel pipe,
A pair of opposing walls that are arranged to face each other by sandwiching the deformable body from the axial direction so that both axial end surfaces of the deformable body are in close contact with each other, and the deformable body extends from the pair of opposing walls. An apparatus main body having a peripheral wall surrounding an outer peripheral surface and forming a pressure chamber surrounding the outer periphery of the deformable body;
Fluid supply means for supplying fluid to the pressure chamber,
An inner diameter measuring means for measuring the inner diameter of the test steel pipe,
Fluid pressure measuring means for measuring the pressure of the fluid in the pressure chamber,
Arithmetic means for calculating the crushing limit pressure of the test steel pipe crushed based on the inner diameter measurement value measured by the inner diameter measurement means and the pressure measurement value of the fluid measured by the fluid pressure measurement means. Crush test equipment for steel pipes for pipelines.
前記試験鋼管に対して軸方向長さを長く設定して合成樹脂で形成した円筒形状の部材であり、前記試験鋼管の外周に装着される変形体と、
前記変形体の外周に装着される弾性体からなるシール部材と、
前記変形体の軸方向の両端面が密着し、且つ前記シール部材が弾性変形しながら密着するように前記変形体及び前記シール部材を軸方向から挟持して互いに対向配置されている一対の対向壁と、当該一対の対向壁から延在して前記変形体の外周面を囲む周壁とを備えて前記変形体の外周を囲む圧力室を形成している装置本体と、
前記圧力室に流体を供給する流体供給手段と、
前記試験鋼管の内径を測定する内径測定手段と、
前記圧力室の前記流体の圧力を測定する流体圧力測定手段と、
前記内径測定手段で測定した内径測定値及び前記流体圧力測定手段で測定した前記流体の圧力測定値に基づいて圧潰した前記試験鋼管の圧潰限界圧力を演算する演算手段と、を備えたことを特徴とするパイプライン用鋼管の圧潰試験装置。A test steel pipe formed by cutting a part of the steel pipe for a pipeline into a ring shape,
A cylindrical member formed of synthetic resin by setting the axial length of the test steel pipe to be long, and a deformable body mounted on the outer periphery of the test steel pipe,
A seal member made of an elastic body mounted on the outer periphery of the deformable body,
A pair of opposing walls sandwiching the deformable body and the seal member from the axial direction so that both end surfaces of the deformable body in the axial direction are in close contact with each other and the seal member is in close contact while being elastically deformed. And a device main body that forms a pressure chamber that surrounds the outer periphery of the deformable body by including a peripheral wall that extends from the pair of opposing walls and surrounds the outer peripheral surface of the deformable body,
Fluid supply means for supplying fluid to the pressure chamber,
An inner diameter measuring means for measuring the inner diameter of the test steel pipe,
Fluid pressure measuring means for measuring the pressure of the fluid in the pressure chamber,
Arithmetic means for calculating the crushing limit pressure of the test steel pipe crushed based on the inner diameter measurement value measured by the inner diameter measurement means and the pressure measurement value of the fluid measured by the fluid pressure measurement means. Crush test equipment for steel pipes for pipelines.
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