JPS6018877B2 - Method of applying prestress to a tube-shaped device - Google Patents

Method of applying prestress to a tube-shaped device

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JPS6018877B2
JPS6018877B2 JP58154259A JP15425983A JPS6018877B2 JP S6018877 B2 JPS6018877 B2 JP S6018877B2 JP 58154259 A JP58154259 A JP 58154259A JP 15425983 A JP15425983 A JP 15425983A JP S6018877 B2 JPS6018877 B2 JP S6018877B2
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tube
outer tube
tubes
stretched
inner tube
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ステユア−ト・イ−・リ−ド
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Babcock and Wilcox Co
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Publication date
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Abstract

A tubular apparatus is assembled from inner and outer tubes or tubulars (14,12) which are connected at spaced locations (16,18) along their length. After heat treatment and other processing steps, either the inner or outer tube (14,12) is heated to reduce its yield strength and then stretched beyond its yield point but not beyond the yield point of the other tubular. The heat source is removed so that the stretched state is maintained. The tubular apparatus is thus prestressed with the inner tubular (14) under compressive prestressing when the inner tubular (14) has been heated and stretched, and the inner tubular (14) under tensile prestressing when the outer tubular (12) has been heated and stretched.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高温或いは低温の流体を搬送するための長尺
の導管のプレストレス即ち予備応力付与する為の技術に
関係する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to techniques for prestressing elongated conduits for conveying hot or cold fluids.

特には、本発明は、二重乃至それ以上の同軸管から成る
チューブ状装置を作製しそして予備応力付与する新規に
して有用な方法に関係する。重油及びタールサンドは、
従来からの原油の産出量の減少を補うべく今後共増大せ
る量において産出されるであろう液体炭化水素の巨大な
未開発資源を代表する。In particular, the present invention relates to a new and useful method for making and prestressing tubular devices comprised of dual or more coaxial tubes. Heavy oil and tar sands are
It represents a huge untapped resource of liquid hydrocarbons that will be produced in increasing quantities in the future to compensate for the decline in conventional crude oil production.

しかし、これら堆積物は産出油井にまで経済的に引合う
量において流動しうるようにするために油粘度を減少す
るべく加熱されねばならない。主たる加熱方法は、地上
で生産されたスチームを連続方式で（スチームフラッド
）或いは間欠方式で脈動的に（スチームスチムレーショ
ン）噂入することによる。スチームが最尺の噴射パイプ
即ちストリングを通して地中に噴射される時、相当量の
熱エネルギーが油堆積床を覆う岩盤表士層（１５２〜２
１３４の厚）に失われる。However, these deposits must be heated to reduce the oil viscosity in order to be able to flow in economically attractive quantities to producing oil wells. The main heating method is to inject steam produced on the ground either continuously (steam flood) or intermittently in a pulsating manner (steam stimulation). When steam is injected into the ground through the longest injection pipe or string, a significant amount of thermal energy is released into the bedrock layer (152-2
134 thickness).

初期のスチーム噴射プロジェクトにおいて、油の価格は
この熱損失防止対策を施すに引合うものでなかったが、
現在では油価格が相当に高くなり油井噴射パイプ用の断
熱システムも経済的に採算のとれるものとなっている。
例えば油井における断熱スチーム噴射チューブ或いは昇
温下で流体を流送する為のパイプラインとして断熱式二
重壁パイプ構造が知られそして使用されている。こうし
たパイプは、米国特許第３５７４３５７号及び第３３９
７７４５号に開示されている。このようなチューブに対
しては、内側及び外側同０チューブの膨脹差を補償する
ために予備応力を付与するのが一般的実施態様である。
このような予備応力付与は、例えば、内側チューブを加
熱のような手段を通して或いは機械的に引伸すことによ
り引伸しそして内側チューブにそれを伸ばした状態とし
たまま外側チューブを付設することにより為される。伸
びた状態にまだ保持されている間に、溶接部に対して必
要とされる熱処理が完了される。しかしながら、チュー
ブが応力下にある間に溶接部を熱処理することは困難で
ある。この理由のため、熔接部のこうした熱処理は斯界
では一般に為されておらず、その結果腕化しやすい、損
傷を生じやすいまた腐食を受けやすい溶接部が生じた。
熱処理が為されるとして、熱処理部の冷却後、加熱或い
は機械的引伸しが解除されそしてチューブは内側チュー
ブにおいて引張予応力そして外側チューブにおいて圧縮
予応力の状態をとる。使用中、内側チューブは高温にな
りそして膨脹する。これは内側チューブが圧縮状態とな
る前に引張予応力を緩和する。この態様で内側チューブ
のバックリングが防止される。同様の方式において、内
側チューブが冷し、流体を搬送するものとされている場
合には、外側チューブは内側チューブがそこに接続され
る前に加熱されるか若し〈は機械的に引伸される。In early steam injection projects, the price of oil was not competitive with this heat loss prevention measure;
Nowadays, the price of oil has become so high that insulation systems for oil well injection pipes have become economically viable.
Insulated double-walled pipe structures are known and used, for example, as insulated steam injection tubes in oil wells or as pipelines for conveying fluids at elevated temperatures. Such pipes are described in US Pat. Nos. 3,574,357 and 339.
No. 7745. It is a common practice to prestress such tubes to compensate for differential expansion of the inner and outer tubes.
Such prestressing may be accomplished, for example, by stretching the inner tube through means such as heating or by mechanical stretching, and attaching the outer tube to the inner tube while it remains stretched. . While still held in the stretched state, the required heat treatment on the weld is completed. However, it is difficult to heat treat the weld while the tube is under stress. For this reason, such heat treatments of welds are not commonly practiced in the industry, resulting in welds that are prone to arming, damage, and corrosion.
If a heat treatment is performed, after the heat treatment section has cooled, the heating or mechanical stretching is removed and the tube assumes a tensile prestressed state in the inner tube and a compressive prestressed state in the outer tube. During use, the inner tube becomes hot and expands. This relieves the tensile prestress before the inner tube is put into compression. In this manner buckling of the inner tube is prevented. In a similar manner, if the inner tube is to be cooled and to carry fluid, the outer tube may be heated or mechanically stretched before the inner tube is connected thereto. Ru.

二重壁チューブに予備応力を付与する為のこれら先行技
術の方法の欠点は、内側チューブ、外側チューブ或いは
両チューブがその圧縮或し、は引伸し状態に保持された
まま、チューブの接続、その熱処理及びそこからの冷却
といった他の作製段階を達成せねばならないことである
。A disadvantage of these prior art methods for prestressing double-walled tubes is that the inner tube, outer tube, or both tubes are held in their compressed or stretched state while the tubes are connected, their heat treated, etc. and other fabrication steps such as cooling from there.

本発明に従えば、二重乃至もっと多くの多重壁チューブ
構造において所望の予備応力状態が、先行技術方法の困
難さや欠点を回避しつつ確立される。In accordance with the present invention, desired prestress conditions in double and even multi-walled tube structures are established while avoiding the difficulties and drawbacks of prior art methods.

本発明方法に従えば、チューブ或いはパイプは予備応力
を付与することなく互いに組立てられそして固着される
。According to the method of the invention, tubes or pipes are assembled and secured together without prestressing.

その後、構造或いは継手部の任意の必要とされる熱処理
がやはり予備応力状態のないまま達成される。予備応力
付与状態を実現する為、外側チューブ部材は局所的に加
熱されてその降伏強度を減少されそして後その降伏強度
を越えて機械的に応力を付与される。熱源が除去され、
その結果機械的引伸しが永久的なものとされる。斯くし
て、外側チューブ部分は塑性変形され他方内側チューブ
部分は弾性のままである。冷却後、機械的引伸しを確立
する負荷が解除されうる。完全冷却に際して、内側チュ
ーブに引張力そして外側チューブに圧縮力を備えての所
望の予備応力状態が存在する。この構造は、内側チュー
ブ部分内にスチームのような高温流体を搬送するのに有
用である。Any required heat treatment of the structure or joint is then accomplished, again without prestress conditions. To achieve the prestressed condition, the outer tube member is locally heated to reduce its yield strength and then mechanically stressed beyond its yield strength. the heat source is removed,
As a result, the mechanical stretching is made permanent. Thus, the outer tube section is plastically deformed while the inner tube section remains elastic. After cooling, the load establishing mechanical stretching can be removed. Upon complete cooling, the desired prestress condition exists with a tensile force on the inner tube and a compressive force on the outer tube. This structure is useful for conveying hot fluids such as steam within the inner tube section.

液化天然ガスのような低温流体が搬送されるべき場合に
は、外側チューブに引張子応力をそして内側チューブに
圧縮予応力を与えることが所望される。これは、本発明
に従えば、内側チューブの少くとも一部を加熱してその
降伏強さを減じそして内側チューブをその降伏強さを越
えて機械的に応力付与することにより達成される。斯う
して、内側チューブ部分は塑性変形され、他方外側チュ
ーブ部分は弾性のままである。本発明は、一方のチュー
ブの他方のチューブに対しての伸長状態を両者を接合し
ている間維持する必要性或いは熱処理作業を達成してい
る聞こうした伸長状態を維持する必要性を排除する。When cryogenic fluids such as liquefied natural gas are to be conveyed, it is desirable to provide a tensile stress in the outer tube and a compressive prestress in the inner tube. This is accomplished in accordance with the present invention by heating at least a portion of the inner tube to reduce its yield strength and mechanically stressing the inner tube beyond its yield strength. Thus, the inner tube section is plastically deformed, while the outer tube section remains elastic. The present invention eliminates the need to maintain elongation of one tube relative to the other while joining them together or while accomplishing a heat treatment operation.

本方法は、これら作業を簡易化しそしてそのコストを減
少する。とりわけ、チューブを接続する部材の熱処理は
チューブを予備応力状態においたままでは非常に達成困
難であっただけに、本発明は有益である。本方法は、予
備応力付与が製造工程の都合のよい時点でそして不甲格
部品を生ずる恐れのある作業の後で達成されることを許
容する。従つて、予備応力付与段階は、すべての先行段
階が満足して達成しえた後の材料にのみ実施すればよい
。これは製造工程を一層迅速化しそして一層安価なもの
とし、不甲格部材に無駄な手間と費用がかけられるのを
防止する。従って、本発明の目的は、二重管に侍定して
述べるなら、内側チューブと該内側チューブに長手方向
に沿う少くとも２つの離間した部位において連結される
外側チューブとを具備する二重壁チューブに予備応力を
付与する方法であって、前記内側及び外側チューブの一
方の少くとも一部をその降伏強さを減少するに充分加熱
すること、前記一方のチューブを機械的に引伸して該一
方のチューブを選択された長さ引伸すこと、及び該一方
のチューブを冷却せしめることを包含する二重壁チュー
ブ予備応力付与方法を提供することである。The method simplifies these tasks and reduces their cost. In particular, the present invention is advantageous because heat treatment of tube connecting members has been very difficult to achieve while leaving the tubes in a prestressed state. The method allows prestressing to be accomplished at a convenient point in the manufacturing process and after operations that would otherwise result in a failing part. Therefore, the prestressing step need only be carried out on the material after all previous steps have been satisfactorily accomplished. This makes the manufacturing process faster and cheaper, and prevents wasted effort and expense on unqualified components. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a double-walled tube comprising an inner tube and an outer tube connected to the inner tube at at least two spaced apart points along the length of the inner tube. A method of prestressing a tube, the method comprising: heating at least a portion of one of the inner and outer tubes sufficiently to reduce its yield strength; mechanically stretching the one tube; A method of prestressing a double-walled tube includes stretching one of the tubes to a selected length and allowing one of the tubes to cool.

本発明の予備応力付与法また異つた降伏強さを有する材
料から成る内側及び外側チューブを用意すること、及び
低い方の降伏強さを有するチューブをその降伏点を越え
て引伸し他方高い方の降伏強さを有するチューブをその
降伏点を越えて引伸さないようにすることによっても達
成される。ここで図面を参照すると、本発明は、外側チ
ューブ１２と内側チューブ１４とから成る二重壁チュー
ブ１０‘こ予備応力を付与する方法と関係するものであ
る。外側及び内側チューブ１２，１４は好ましくはその
両端乃至その近傍の軸方向に隔層された接合部１６，１
８において互いに連結されている。第１図の上半分は、
それが予備応力を付与される前の二重壁チューブを示す
。The prestressing method of the present invention also includes providing inner and outer tubes of materials with different yield strengths and stretching the tube with the lower yield strength past its yield point while the other tube with the higher yield strength This is also achieved by not stretching the strength tube beyond its yield point. Referring now to the drawings, the present invention relates to a method of prestressing a double walled tube 10' comprising an outer tube 12 and an inner tube 14. The outer and inner tubes 12, 14 preferably have axially spaced joints 16, 1 at or near their ends.
They are connected to each other at 8. The upper half of Figure 1 is
Figure 3 shows the double-walled tube before it is prestressed.

図示具体例において、長さいは１２．２のとして選択さ
れそして少くとも外側チューブの材質は炭素鋼として選
択されている。第１図の下半分は二重壁チューブ１０の
引伸されそして予備応力を付与された状態を示す。In the illustrated embodiment, the length is selected as 12.2 mm and the material of at least the outer tube is selected as carbon steel. The lower half of FIG. 1 shows the double-walled tube 10 in its stretched and prestressed state.

長さは△Ｌだけ増大された。この特定例に対して、チュ
ーブは次の特性のものとされた：外側チューブ １２
．２凧長 １１．４肌外径 ６．９吻肉厚 炭素鋼 聡．６ｋ９／肋室温降伏強さ 断面積＝２３．２の 内側チューフ １２４２の長 ７．３肌外径 ５．５柳肉厚 炭素鋼 ５６．２ｋ９／ゆ室温降伏強さ 断面積＝１１．７の 更に、内側チューブにおける予備応力の所望水準は１７
．５ｋ９／柵（引張）であると仮定された。The length was increased by ΔL. For this particular example, the tubes were of the following characteristics: Outer tube 12
．． 2 Kite length 11.4 Skin outer diameter 6.9 Snout thickness carbon steel Satoshi. 6k9/cost room temperature yield strength cross-sectional area = 23.2 inner tube 1242 length 7.3 skin outer diameter 5.5 willow wall thickness carbon steel 56.2k9/room temperature yield strength cross-sectional area = 11.7 further , the desired level of prestress in the inner tube is 17
．． It was assumed that 5k9/fence (tension).

等温条件において（両方のチューブが同一温度）、対応
する外側チューブ応力は８．８ｋ９／地（圧縮）である
。内側チューブは外側チューブ内に挿入されそして両チ
ューブは予備応力のない状態で各端において互いに溶接
されそして溶接部は必要に応じ熱処理される。In isothermal conditions (both tubes at the same temperature) the corresponding outer tube stress is 8.8k9/ground (compression). The inner tube is inserted into the outer tube and both tubes are welded together at each end without prestressing and the welds are heat treated if necessary.

所望される予備応力条件を創出する為に、外側チューブ
が先ず３０．５肌の長さにわたって５９３ｏｏに加熱さ
れる。To create the desired prestress conditions, the outer tube is first heated to 593 oo over a 30.5 skin length.

この温度における炭素鋼に対する代表的応力−歪曲線は
第５図に示されている。その後、両方のチューブは１２
３×１ぴｋ９の負荷をかけられる。この負荷は、内側チ
ューブに５２．５ｋ９／鮒引張応力（弾性）をそして外
側チューブに２６．４ｋ９／地引張応力を発生せしめる
。外側チューブの加熱部分において、この応力は５％塑
性歪みを発生し（第５図）他方非加熱部分において応力
は弾性のままである。３０．５弧長にわたっての５％塑
性歪みは総計１．５２肌の長さの増加をもたらす。A typical stress-strain curve for carbon steel at this temperature is shown in FIG. Then both tubes are 12
A load of 3×1 pik9 can be applied. This load produces a 52.5k9/elastic tensile stress in the inner tube and a 26.4k9/earth tensile stress in the outer tube. In the heated section of the outer tube, this stress produces a 5% plastic strain (FIG. 5), while in the unheated section the stress remains elastic. A 5% plastic strain over a 30.5 arc length results in a total skin length increase of 1.52.

外側チューブが約４２６ｏｏに冷える時、負荷は除去さ
れる。外側チューブが室温まで冷却される時、１．５２
ｃｍ長の増加は所望の応力状態、即ち内側チューブ１７
．５ｋ９／■（引張）そして外側チューブ８．８ｋ９／
柵（圧縮）の状態を創生する。即ち、その予備応力条件
において、内側チューブはこうして７．５ｋ９／柵の糟
分された応力。When the outer tube cools to about 426 oo, the load is removed. When the outer tube is cooled to room temperature, 1.52
The increase in cm length is due to the desired stress condition, i.e. the inner tube 17
．． 5k9/■ (tension) and outer tube 8.8k9/
Create a state of fence (compression). That is, in its prestress condition, the inner tube will thus have a divided stress of 7.5k9/fence.

ｉに曝される。内側チューブと外側チューブの面積の差
を考慮に入れると、これは〇。＝８．８ｋ９／嫌の外側
チューブにおける圧縮応力に対応する。第２図は内側及
び外側チューブへの応力増加の関係を示し、外側チュー
ブへの最大値。exposed to i. Taking into account the difference in area between the inner and outer tubes, this is ○. = 8.8k9/corresponds to a compressive stress in the outer tube. Figure 2 shows the relationship between the stress increases on the inner and outer tubes, with the maximum value on the outer tube.

肌ｘは２６．３ｋ９／桝である。この最大水準は、この
水準を越えると内側チューブに対する降伏強さに接近す
るとの理由で設定された。第３図は外側チューブとして
使用される代表的炭素鋼（例えば８２６の尭錨鋼）に対
する温度（℃）と降伏強さとの間の関係を示す。Skin x is 26.3k9/masu. This maximum level was established because beyond this level the yield strength for the inner tube is approached. FIG. 3 shows the relationship between temperature (° C.) and yield strength for a typical carbon steel used as the outer tube (eg, 826 Anchor Steel).

降伏強さを２６３ｋ９／孫以下に減ずるためには、少く
とも約５３８℃の温度が必要とされる。実際上、降伏強
さは、外側チューブが単に降伏するだけでなく幾らかの
歪を受けねばならないから、幾分もっと低くなければな
らない。第４図は外側チューブに適用された力が最初長
さの直線的増加をもたらす様相を示す。A temperature of at least about 538°C is required to reduce the yield strength to below 263k9/min. In practice, the yield strength must be somewhat lower because the outer tube must undergo some strain rather than just yield. FIG. 4 shows how the force applied to the outer tube initially results in a linear increase in length.

−旦外側チューブの降伏点に達すると、増加は直線的で
なくなりそしてこれは外側チューブの塑性変形に対応す
る。負荷を解放すると、内側チューブにおける予応力は
減少し、最終的に１７．５ｋ９／嫌の所望水準に達する
。これは、外側チューブにおける８．８ｋ９／磯圧縮予
応力と平衡状態にある条件である。外側チューブに対す
る温度及び加熱長さを選択することにより、内側チュー
ブにおける予備圧力が制御されうる。降伏の完了におけ
る応力（歪状態）は第２図に示される曲線上に載るはず
である。外側チューブに対する応力−歪曲線が知られる
と、加熱長さが作動温度が決定されるに応じて決定され
うる。温度が外側チューブの最小降伏値が８．８ｋ９／
地を越えるようなものである限り、一旦降伏が起ったな
ら予備応力を保持することは恐らくは必要とされない。- Once the yield point of the outer tube is reached, the increase is no longer linear and this corresponds to a plastic deformation of the outer tube. Upon unloading, the prestress in the inner tube decreases and eventually reaches the desired level of 17.5k9/h. This is a condition that is in equilibrium with the 8.8k9/iso compressive prestress in the outer tube. By selecting the temperature and heating length for the outer tube, the prepressure in the inner tube can be controlled. The stress (strain state) at completion of yield should lie on the curve shown in FIG. Once the stress-strain curve for the outer tube is known, the heating length can be determined as the operating temperature is determined. The minimum yield value of the outer tube is 8.8k9/
As long as the ground is crossed, it is probably not necessary to maintain a prestress once yielding has occurred.

これは、加熱長さが／ミックリングを生じないよう充分
短いことを仮定している。必要とされる塑性変形量（△
Ｌ）は約１．５２肌であり、加熱長さの関数として必要
とされる塑性歪み％が第６図に示されている。This assumes that the heating length is short enough to avoid /mixling. Required amount of plastic deformation (△
L) is approximately 1.52 skin, and the required % plastic strain as a function of heating length is shown in FIG.

上記二重壁チューブは、内側チューブがスチームのよう
な高温物質を搬送することを目的とする場合に有用であ
る。The double-walled tubes described above are useful when the inner tube is intended to convey hot substances such as steam.

内側チューブが液化天然ガスのような低温物質を搬送す
ることを目的とする場合には、外側チューブでなく内側
チューブが加熱されそして引伸される。別法として「内
側及び外側チューブを構成する材料が異つた降伏強さを
持つよう選択でき、塑性変形されるべき部材が低い方の
降伏強さを有するものとされる。If the inner tube is intended to carry a cold substance such as liquefied natural gas, the inner tube, rather than the outer tube, is heated and stretched. Alternatively, the materials making up the inner and outer tubes can be selected to have different yield strengths, with the member to be plastically deformed having the lower yield strength.

２つ以上の内側チューブが外側チューブ内に設けられそ
して様々に異つた水準にまで予備応力付与されうろこと
を銘記されたい。Note that more than one inner tube may be provided within the outer tube and prestressed to different levels.

これは、異つた降伏強さを持つチューブを用意すること
によって可能である。複数の内側チューブは一つを他の
ものに隣りあわせて或いは一つを他のものの内側に配置
して鞠方向に隔遣されそして整列されうる。内側及び外
側チューブ間に形成される環状空間を断熱することもま
た有益である。これは好ましくは内側チューブ周囲に巻
付けられる繊維状乃至層状断熱材を設けることにより為
しうる。熱障壁はまた環状空間を排気することによって
も確立しうる。排気空間は繊維状或いは層状断熱材と併
用しても或いは単独でも使用されうる。チューブの長期
使用期間にわたって真空を維持する為に、好ましくは環
状空間内の高温部位においてガス吸収ゲッタ物質が設け
られる。このようなゲッタ物質は好ましくは内側チュー
ブに隣りあって設けられ２０４〜３７１℃の温度で賦活
しうる。真空中に漏入する恐れのあるガスとしては、外
側チューブにおける腐食により形成される水素、外側チ
ューブを通して濠入するガス、内側チューブの物質から
脱離された窒素や一酸化炭素のようなガスがある。This is possible by providing tubes with different yield strengths. The plurality of inner tubes may be spaced apart and aligned in the mari direction, one adjacent to another or one inside another. It is also beneficial to insulate the annular space formed between the inner and outer tubes. This is preferably accomplished by providing fibrous or layered insulation wrapped around the inner tube. A thermal barrier may also be established by evacuating the annular space. The exhaust space may be used alone or in combination with fibrous or layered insulation. A gas absorbing getter material is preferably provided at a hot location within the annular space to maintain the vacuum over long periods of use of the tube. Such a getter material is preferably provided adjacent to the inner tube and can be activated at a temperature of 204-371°C. Gases that may leak into the vacuum include hydrogen formed by corrosion in the outer tube, gases penetrating through the outer tube, and gases such as nitrogen and carbon monoxide desorbed from the material in the inner tube. be.

本発明の別の具体例において、内側チューブ１４は外側
チューブの材料より高い降伏強さを有する材料製とされ
そして内側チューブ１４における応力はその降伏強さを
越えるものとされ、他方外側チューブ１２はその降伏強
さを越えるよう引伸される。In another embodiment of the invention, the inner tube 14 is made of a material having a higher yield strength than the material of the outer tube and the stress in the inner tube 14 exceeds its yield strength, while the outer tube 12 is It is stretched to exceed its yield strength.

これは、チューブの降伏強さにおける差異により制限さ
れる予備応力状態をもたらす。以上、本発明について具
体的に説明したが本発明の精神内で多くの改変を為しう
ろことを銘記されたい。This results in a prestress condition that is limited by the differences in yield strength of the tubes. Although the present invention has been specifically described above, it should be noted that many modifications may be made within the spirit of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明に従う二重壁チューブの断面図であり、
上半分は非応力付与状態をそして下半分は予備応力付与
状態を示す。 第２図は外部適用力により予備応力付与後の外側及び内
側チューブにおける応力間の関係を示すグラフである。
第３図は代表的炭素鋼の降伏強さ対温度の関係を示すグ
ラフである。第４図は予備応力付与過程中加熱された外
側チューブにおける応力に関連づけられるものとしての
内側チューブにおける応力を示すグラフである。第５図
は５９３℃における代表的炭素鋼に対する応力−歪関係
を示すグラフである。第６図は或る与えられた総伸びに
対して必要とされる塑性歪に対する外側チューブの塑性
（加熱）長ごを関係づけるグラフである。１０・・・…
二重壁チューブ、１２・・・・・・外側チューブ、１４
・・・・・・内側チューブ、１６，１８・・・・・・接
合点。口ＧＩ ＦＩＧ ２ 打Ｇ３ 打Ｇ ４ ‘に Ｓ ＦＩＧ６FIG. 1 is a cross-sectional view of a double-walled tube according to the invention;
The top half shows the unstressed condition and the bottom half shows the prestressed condition. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the stresses in the outer and inner tubes after prestressing by an externally applied force.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between yield strength and temperature for typical carbon steels. FIG. 4 is a graph showing the stress in the inner tube as it relates to the stress in the heated outer tube during the prestressing process. FIG. 5 is a graph showing the stress-strain relationship for a typical carbon steel at 593°C. FIG. 6 is a graph relating outer tube plastic (heating) length to required plastic strain for a given total elongation. 10...
Double wall tube, 12... Outer tube, 14
...Inner tube, 16, 18... Junction point. Mouth GI FIG 2 Stroke G3 Stroke G 4 'to S FIG6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 長手方向に沿う少くとも２つの離間した部位におい
て連結される少くとも１つの内側チユーブと外側チユー
ブとを具備するチユーブ状装置に予備応力を付与する方
法であつて、前記内側及び外側チユーブの一つの少くと
も一部分を該部分の降伏強さを前記内側及び外側チユー
ブの他のものの降伏強さより小さい値に減ずるに充分の
温度まで加熱すること、前記内側及び外側チユーブを前
記一つのチユーブ部分の降伏点を越えるが他のチユーブ
の降伏点を越えない選択された長さ引伸すこと、及び、
前記内側及び外側チユーブの一つを引伸した状態にある
間に冷却せしめることを包含するチユーブ状装置予備応
力付与方法。 ２ 外側チユーブを加熱しそして機械的に引伸して、外
側チユーブに圧縮予備応力を適用しそして内側チユーブ
に引張予備応力を適用する特許請求の範囲第１項記載の
方法。 ３ 内側チユーブを加熱しそして引伸して、内側チユー
ブに圧縮予備応力を適用しそして外側チユーブに引張予
備応力を適用する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 長手方向に沿う少くとも２つの離間した部位におい
て連結される少くとも１つの内側チユーブと外側チユー
ブとを具備するチユーブ状装置に予備応力を付与する方
法であつて、異つた降伏強さを有する材料から成る内側
及び外側チユーブを用意すること、及び低い方の降伏強
さを有するチユーブがその降伏点を越えて引伸されるよ
う内側及び外側チユーブを機械的に引伸すことから成る
チユーブ状装置に予備応力を付与する方法。[Scope of Claims] 1. A method for prestressing a tube-like device comprising at least one inner tube and an outer tube connected at at least two longitudinally spaced apart portions, the method comprising: heating at least a portion of one of the inner and outer tubes to a temperature sufficient to reduce the yield strength of the portion to a value less than the yield strength of the other of the inner and outer tubes; stretching a selected length beyond the yield point of one tube section but not beyond the yield point of the other tube section;
A method of prestressing a tubular device comprising cooling one of the inner and outer tubes while in a stretched state. 2. The method of claim 1, wherein the outer tube is heated and mechanically stretched to apply a compressive prestress to the outer tube and a tensile prestress to the inner tube. 3. The method of claim 1, wherein the inner tube is heated and stretched to apply a compressive prestress to the inner tube and a tensile prestress to the outer tube. 4. A method for prestressing a tube-like device comprising at least one inner tube and an outer tube connected at at least two longitudinally spaced locations, the tube-like device having different yield strengths. A tube-like device comprising providing inner and outer tubes of material and mechanically stretching the inner and outer tubes such that the tube with the lower yield strength is stretched beyond its yield point. Method of applying prestress.
JP58154259A 1982-08-31 1983-08-25 Method of applying prestress to a tube-shaped device Expired JPS6018877B2 (en)

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CA (1) CA1202578A (en)
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JPS5986791A (en) 1984-05-19
DE3367539D1 (en) 1987-01-02
KR840005678A (en) 1984-11-16
BR8304591A (en) 1984-04-03
EP0104789A1 (en) 1984-04-04
ATE23461T1 (en) 1986-11-15
TR21779A (en) 1985-07-08
PH20499A (en) 1987-01-21
IN162701B (en) 1988-07-02
CA1202578A (en) 1986-04-01

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