JPS624830A

JPS624830A - 大径溶接鋼管の熱処理方法

Info

Publication number: JPS624830A
Application number: JP14044085A
Authority: JP
Inventors: Yukio Nishino; 西野　征規男; Shosuke Okamoto; 岡本　正輔; Shigeto Matsuo; 松尾　重人; Shinichi Kazama; 風間　新一
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1987-01-10
Also published as: JPH026811B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明は、大径溶接鋼管の熱処理方法に関するもので
ある。

〔従来技術とその問題点〕

最近、極めて苛酷な腐食条件を有する石油や天然ガス等
の地下資源の開発が進められており、このために、耐食
性に優れた高台Δにらなる大径溶接鋼管（以下、単に大
径管と云う）の需要が高まっている。

大径管は、ＵＯＥ造管機等によって製造された後、熱処
理が施こされるが、特に、高合金鋼からなる大径管は、
通常の炭素鋼からなる大径管に比べて、より高温度の基
で熱処理を施こす必要があり、そして、その溶接部は、
溶接部の品質を良好にする等の理由によシ、母材部に比
べ、さらに高温度で、しかも、狭い温度範囲の基で熱処
理を施こす必要がある。

従来の、大径管の熱処理方法を第６図を参照しながら説
明する。

第６図に示すように、互いに密接させて一列に並べられ
た複数個の誘導加熱コイル２Ａ〜２Ｅからなる主加熱器
２は、この中を図中矢印方向に移動する大径管１を所定
温度に加熱する。主加熱器２は、その大径管１の移動方
向下流端が、上流端より下がるように傾斜している。主
加熱器２の下流端に近接した位置において、主加熱器２
の中心軸線の延長線上には、大径管１の外面に冷却水を
噴射するための外面冷却用ノズル３、および、大径管１
の内面に冷却水を噴射するための内面冷却用ノズル４が
設置されている。外面冷却用ノズル３には、冷却水供給
管３Ａが接続され、そして、内面冷却用ノズル４には、
冷却水供給管４Ａが、汰１（１管１内を通って接続され
ている。

図中矢印方向に移動する大径管１は、主加熱器２内にお
いて所定温度に加熱された後、直ちに、外面冷却用ノズ
ル３および内面冷却用ノズル４からの冷却水によって所
定温度まで冷却される。大径管１の内面を冷却した後の
、内面冷却用ノズル４からの冷却水は、大径管１内を流
れて、その下流端から外部に流出する。このようにして
、大径管１に連続的に熱処理が施こされる。

しかし、上述した、従来の、大径管の熱処理方法は、次
の問題点を有していた。

■　例えば、上述したように、高合金鋼からなる大径管
においては、大径管全体を高温度に加熱し、そして、溶
接部は、母材部よりさらに高温度で、しかも、狭い温度
範囲の基で熱処理を施こす必要があるが、従来法では、
主加熱器２のみによって大径管１を加熱しているので、
溶接部のみを高温度に加熱することはできなかった。

■　大径管を高温度に加熱すると、大径管が熱変形する
。例えば、ＣＲ２２、二相系ステンレス鋼管（直径：２
８インチ、肉厚：６．４吠）を１１００℃で熱処理した
ところ、最大直径と最小直径との差が４１ｉｕ＋となっ
た。このように大径管が熱変形すると、均一な加熱冷却
が行なえないばかりか、大径管の径が主加熱器２の内径
に近づくと、大径管１が主加熱器２に衝突して、熱処理
が続行できなくなることがある。

〔発明の目的〕

従って、この発明の目的は、熱変形が防止できるととも
に、溶接部に高温度の基で熱処理を施こすことができる
、大径溶接鋼管の熱処理方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、大径溶接鋼管を主加熱器によって加熱し、
この後、直ちに、前記大径溶接鋼管を冷却手段によって
冷却することからなる、大径溶接鋼管の熱処理方法にお
いて、前記大径溶接鋼管が、前記主加熱器によって加熱
される直前および／または加熱された直後に、前記大径
溶接鋼管の溶接部を補助加熱器によって加熱し、かくし
て、前記溶接部に、前記大径溶接鋼管の母材部に比べて
より高温度の基で熱処理を施こすことに特徴を有するも
のである。

〔発明の構成〕

次に、この発明の一実施態様を図面を参照しながら説明
する。

第１図は、この発明の一実施態様の熱処理方法によって
、大径管ｌ゛に熱処理を施こしている状態を示す正面図
である。第１図に示すよ°うに、この発明の一実施態様
の熱処理方法は、第５図に示した従来法において、主加
熱器２の、大径管１の移動方向上流端に近接した位置に
設置された補助加熱器５によって、大径管１の溶接部を
所定温度に予備加熱することに特徴を有するものであシ
、その他の構成は、従来法と同様である。

上記補助加熱器５としては、ガスバーナや誘導加熱器等
を用いる。

図中矢印方向に移動する大径管１は、その溶接部が補助
加熱器５によって所定温度に予備加熱された後、主加熱
器２によって大径管１全体が所定温度に加熱される。こ
の後、直ちに、大径管１は、外面冷却用ノズル３および
内面冷却用ノズル４からの冷却水によって所定温度まで
冷却される。

このように、大径管１全体を主加熱器２によって加熱す
る前に、大径管１の溶接部を補助加熱器５により予備加
熱することによって、溶接部を母−材部に比べて、より
高温度に加熱することが容易にできる。しかも、従来法
によれば、溶接部の品質向上をめざして溶接部を高温度
に加熱しようとすると、母材部も高温度に加熱せざるを
得す、このために、大径管１が熱変形することがあった
が、上述した、この発明の方法によれば、溶接部のみを
高温度に加熱することができるので、このような問題は
生じない。

次に、この発明の他の実施態様を図面を参照しながら説
明する。

第２図は、この発明の他の実施態様の熱処理方法によっ
て、大径管１に熱処理を施こしている状態を示す正面図
である。この熱処理方法は、大径管１の溶接部を、主加
熱器２の下流端と外面冷却用ノズル３との間に設置した
補助加熱器５によって加熱することに特徴を有するもの
で６Ｄ、この他の構成は、上述した、この発明の一実施
態様の熱処理方法と同様である。

この熱処理方法によっても、上述した、この発明の一実
施態様の熱処理方法におけると同様に、大径管１に熱変
形を生じさせることなく、その溶接部を高温度に加熱す
ることができるが、この場合、補助加熱器５は、主加熱
器２の下流端に近接した位置に設けられているので、上
述した、この発明の一実施態様に比べて、溶接部からの
放熱ロスが小さい。従って、溶接部の加熱効果がよシ大
きくなる。

第３図に、この発明の更に別の実施態様の熱処理方法に
よって、大径管に熱処理を施こしている状態を示す。こ
の熱処理方法は、主加熱器２の上流端に近接した位置に
設置した補助加熱器５Ａと、主加熱器２の下流端と外面
冷却用ノズル３との間に設置した別の補助加熱器５Ｂと
によって、大径管１の溶接部を加熱することに特徴を有
するものであり、この他の構成は、上述した、この発明
の一実施態様の熱処理方法と同様である。

この熱処理方法によれば、上述した、この発明の実施態
様におけると同様な効果に加えて、溶接部の加熱温度を
よシ正確に制御することができるという効果が得られる
。

補助加熱器による溶接部の温度上昇代は、放熱ロス（℃
／分）と、主加熱器における各誘導加熱コイルの加熱効
率とによって決まる。このために、溶接部の加熱温度制
御は、前記加熱効率を考慮して行なう必要がある。

第４図に、第１図に示した、この発明の一実施態様によ
って、大径管に熱処理を施こしたときの、主加熱器によ
る温度上昇の一例を示し、第５図に、随１〜随４の各誘
導加熱コイルによる溶接部の加熱効率の結果を示す。な
お、前記加熱効率は、補助加熱器によって溶接部を予備
加熱しないときの溶接部の温度と、補助加熱器によって
溶接部を予備加熱したときの溶接部の温度との間の差（
第４図中■で示す）を、放熱温度（第４図中の）で除し
た値を百分率で表わしたものである。

次に、この発明を実施例によシ更に説明する。

直径：２０１、肉厚：１４．３．の二相系ステンレス鋼
管に、第１図に示した、この発明の方法によって熱処理
を施こした。プロパンガスバーナーからなる補助加熱器
５は、主加熱器２の上流端から２０００、離れた位置に
設置し、溶接部の予備加熱温度は、３５５℃とし、大径
管の目標熱処理温度は、１１ｏＯ±５０℃とした。この
ようにして、溶接部の温度を最大１１１１℃まで上昇さ
せて、大径管に熱処理を施こした。そして、このように
して得られた大径管の品質を調べたところ溶接部および
母材部とも全く異状は認められなかった。

なお、この発明の熱処理方法は、上述したようにストレ
ートシーム溶接による鋼管以外に、スパイラルシー　ム
溶接による鋼管にも適用できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、熱変形が防止
できるとともに、溶接部に、母材部と比べてより高温度
の基で熱処理を施こすことができるといったきわめて有
用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、この発明の実施態様によって、大径
管に熱処理を施こしている状態を示す正面図、第４図は
、この発明の熱処理方法によって、溶接部を加熱した場
合および加熱しない場合におゆ゛る溶接部の温度変化を
示すグラフ、第５図は、主加熱器における各誘導加熱コ
イルの加熱効率を示すグラフ、第６図は、従来法によっ
て大径管に熱処理を施している状態を示す正面図である
。図面において、

Claims

【特許請求の範囲】大径溶接鋼管を主加熱器によつて加熱し、この後、直ち
に、前記大径溶接鋼管を冷却手段によつて冷却すること
からなる、大径溶接鋼管の熱処理方法において、前記大径溶接鋼管が、前記主加熱器によつて加熱される
直前および／または加熱された直後に、前記大径溶接鋼
管の溶接部を補助加熱器によつて加熱し、かくして、前
記溶接部に、前記大径溶接鋼管の母材部に比べてより高
温度の基で熱処理を施こすことを特徴とする、大径溶接
鋼管の熱処理方法。