大口径縦型サブマージアーク溶接鋼管の製造技術

大口径直管サブマージアーク鋼管主に海上および陸上の石油・ガス、石油・天然ガス、石炭、鉱石パルプのパイプライン輸送を担当しています。

国際造管技術の方法と特徴、海外の大口径縦サブマージアーク溶接鋼管の成形方法は、UOE法、CFEロール成形法、RBEロール成形法、JCOE成形法、C成形法、PFP段階曲げ成形法などです。簡単に紹介すると、次のようになります。

1. UOE工法は、まずUプレスの成形金型で予め曲げられた鋼板を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、溶接して管状に成形した後、全体の直径を拡大する工法です。UOE工法は現在、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成形されています。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、コストが高くなく、投資規模が大きいという利点があります。

2. CFE方式のロール成形機は、成形フレーム、フラットロールフレーム、エッジベンディングロール、小ロールフレームで構成されています。多数の同一の小ロールロール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」現象を回避できます。CFE方式の成形品質は良好で、製品品質はUOF方式と変わりません。この方式の原料は熱間圧延帯鋼コイルであり、他の成形方法とは異なります。主に大容量の単一鋼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つまたは4つのロール間で複数回転がす方法です。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、投資額が少なく、工場の建設が速く、生産量が適度で柔軟性が高く、市場への適応力も強いという特徴があります。近年、一部の発展途上国でこの方法が採用されています。しかし、この成形法では上部ローラーの中間部に支持がないため、剛性の制限により成形鋼管の直径は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ています。わが国の多くのパイプの直径は508mm未満です。

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、操業ラインの価格は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、予め曲げ加工された鋼板をまず最初のプレス機で半分成形し、次に別のプレス機で鋼板の半分を成形します。残りの半分は機械上で成形され、O字型の丸管が得られます。C成形法で製造される溶接管は、サイズが適切で、生産量が中程度であり、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サイズでより多くの回数曲げ、最終的に鋼管シーム溶接機で丸管に成形する方法です。PFP法は1回あたりの曲げ量が小さいため、プレス機のトン数も大きくなく、投資も少なくて済みます。この方法は、異なる管径と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、歩留まりも中程度です。