大口径縦型サブマージアーク溶接鋼管の製造技術

大口径直管潜アーク鋼管は、主に海上および陸上の石油・ガス、石油・天然ガス、石炭・鉱物パドルなどのパイプライン輸送に使用されます。特に、現在我が国で建設中の「東西ガスパイプライン」プロジェクトに適しており、輸出入代替にも使用できます。

国際的な製管技術、プロセス、および特徴。海外における大口径LSAW鋼管の成形方法には、UOE法、CFEローロール成形法、RBEロール成形法、JCOE成形法、C成形法、PFPステップバイステップ曲げ成形法などがあります。簡単に紹介すると、以下のとおりです。

1. UOE工法は、まずUプレスの成形金型で曲げ加工前の鋼板をU字型にプレスし、次にOプレスの成形金型でO字型にプレスし、その後溶接して管状に成形し、全体を拡径する工法です。UOE工法は世界で最も先進的な成形工法であり、これまでに世界で30セット近くの溶接管ユニットが製造されています。UOE工法は生産効率が高く、製品品質が良いことで知られていますが、コストが低く、投資規模が大きいという利点があります。

2. CFE方式の列ロール成形機は、予成形フレーム、フラットロールフレーム、エッジ曲げローラー、小列ローラーフレームで構成されています。多数の同一の小列ローラーが設置されているため、成形工程中の鋼板エッジの軌跡はほぼ直線となり、「エッジ伸び」現象を回避します。CFE方式は成形品質が良好で、製品品質はUOF方式と区別がつきません。この方法は、熱間圧延ストリップコイルを原料としており、他の成形方法とは異なります。主に大型単品種鋼管の製造に適していますが、高強度厚肉鋼管や大径鋼管の製造は困難です。

3. RBEロール成形法は、鋼板を3つのロールまたは4つのロールの間で何度も転がします。この方法で製造された溶接管は、性能と信頼性の点でUOE溶接管に近いです。RBE法は、投資が少なく、プラント建設が迅速で、生産量が適度で、柔軟性が高く、市場への適応性が高いです。近年、この方法は一部の発展途上国で適用されています。しかし、この成形方法で形成された上部ロールの中央に支持がないため、剛性の制限により、成形された鋼管の直径は508mm（20インチ）未満にすることができず、市場シェアが低下します。私の国では、直径が508mm未満のパイプが多くあります。

4. JCOE成形法は、まず油圧プレスで鋼板をJ字型にプレスし、両側の側面をプレスした後、多重プレスでC字型に成形し、最後に半O型上型でO字型にプレスします。JCOE法の製品品質はUOE溶接管に近く、ラインコストはUOEユニットよりもはるかに低くなりますが、生産効率は低くなります。

5. C成形法は、UOEユニットのUプレスとOプレスに代わる2台のC成形機を使用する方法です。成形工程は、まずプレベンディングされた鋼板をプレス機で鋼板の半分に成形し、その後別の圧力で加圧します。残りの鋼板の半分もプレス機で成形し、O字型の丸管を得ます。C成形法で製造された溶接管は、適切なサイズで、生産量が適度であり、生産ライン価格が低いという利点があります。

6. PFP段階曲げ成形法は、プレス機の端部で予め曲げられた鋼板を、より小さなステップと回数で曲げ加工し、最終的に鋼管シーム溶接機で丸管に成形する工法です。PFP工法は、1回のプレス量が少ないためプレス機のトン数が少なく、投資額も少なくて済みます。この工法は、異なる管径や異なる肉厚の溶接管を成形できます。加工径は406mm未満まで可能で、生産される溶接管の品質は高く、歩留まりも良好です。