(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基層材料の管状ビレットを形成する工程と、前記基層材料に金属加工法により被覆材料を接合して複合体を形成する工程と、その後に前記複合体を押出し加工してパイプを形成する工程とを含み、
前記基層材料上に肉盛溶接により被覆材料を堆積させる金属加工法を用いることで、前記被覆層を前記金属加工法により前記基層材料に接合し、
前記被覆層と前記基層材料との前記金属加工法による接合が完全であるかどうかを、押出し加工の前に検査および／または確認し、
押出し加工を行う前に、前記被覆層の厚さを正確な厚さに調整するために、前記被覆層を機械切削することを特徴とする被覆パイプの製造方法。
【請求項２】
前記被覆材料を前記管状ビレットの内面に堆積させる、請求項１に記載のパイプの製造方法。
【請求項３】
押出し加工後に前記パイプを冷間加工する、請求項１または２に記載のパイプの製造方法。
【請求項４】
押出し加工後に前記パイプを加熱処理する、請求項１ないし３のいずれかに記載のパイプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】  この発明は、パイプの製造方法に関し、特に耐腐食性および／または耐浸食性材料からなる内側層を有する、押出し加工したパイプの製造方法に関するが、これに限定されるものではない。
【０００２】  目的とするパイプと同じ体積の管状金属ビレットを形成し、このビレットを適切な寸法の環状ダイスに押出してパイプを製造する方法が知られている。この技術は、内面に被覆層を有するパイプの製造にも使用できる。このようなパイプは、パイプの内面を腐食および／または浸食から守るための低価格の解決策として広く用いられている。パイプの基層の材料は、比較的低価格の材料（典型的には炭素鋼）から製造でき、また、内側層または被覆層の材料は、使用条件を考慮して選択でき、例えば耐腐食性または耐浸食性材料であってもよい。被覆層の材料は、通常、基層の材料に比べてかなり高価であるが、一層のみの被覆層を設けることにより、価格を大幅に下げることができる。
【０００３】  このような被覆パイプは、一般に、耐腐食性の被覆材料からなる管を管状ビレット(典型的には炭素鋼製)内に挿入し、得られた複合ビレットを従来の方法で押出し加工することにより製造される。得られたパイプの内面には被覆層が形成されており、押出し加工時にビレットに変化が起こり、被覆層材料と基層材料とが金属加工により互いに接合されている。この公知技術は非常に有用であるが、接合状態が不均一であることが知られており、このために生じる完成品の無駄が大きい。さらに、この方法を用いると、被覆層の厚さの調節が困難であることがわかっている。それは、不均衡に多量の被覆層材料が基層材料内へ移入し、その結果、基層材料が薄くなってデザイン能力を失うからである。
【０００４】
この発明の目的は、先行技術が有する困難な問題を克服または軽減できる、被覆パイプの製造方法を提供することである。
この発明によれば、被覆パイプの製造方法は、基層材料からなる管状ビレットを形成する工程と、その基層材料に金属加工法により被覆層材料を接合して複合体を形成する工程と、その後に複合体を押出し加工してパイプを形成する工程とを含み、前記基層材料上に肉盛溶接により堆積させることで、前記被覆層を金属加工法により前記基層材料に接合し、前記被覆層と前記基層材料との前記金属加工法による接合が完全であるかどうかを、押出し加工の前に検査および／または確認し、押出し加工を行う前に、前記被覆層を機械切削する。
このような肉盛溶接の適切な堆積方法の一つは、スコットランド、ファイフ、グレンロシーズのフォース ツール アンド バルブ リミテッド（Forth Tool & Valve Limited of Glenrothes, Fife, Scotland）のプロクラッド（PROCLAD）（登録商標）法の使用である。
【０００５】
金属加工法により被覆層を基層材料に接合すると、押出し加工の前に接合状態が完全かどうかを確認できる。このようにして押出し加工されたパイプ製品は、従来技術の方法で製造されたパイプに比べて接合欠陥が少ないことも判明している。さらに、この完成品は、被覆層の希釈特性が低く、その結果、浸食、腐食などに対抗する良好な特性を被覆層に提供する。
被覆層である肉盛溶接を、押出し加工する前に機械切削するのが望ましい。また、被覆層と基層材料との金属加工法による接合状態を、押出し加工の前に（たとえばX線検査や超音波検査で）確認する。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照してこの発明の一実施形態を説明するが、これはあくまでも一例である。
図面は、この発明によるパイプの製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。ステップ１０（以後「ステップ」を略して「S」で表わす。）において、適切な基層材料、例えば炭素、低合金またはステンレス鋼からなる管状ビレットを、例えばマネスマン・ピルガー（Mannesmann Pilger）法により形成する。典型的なビレットの寸法は、長さが２００ｍｍから１５００ｍｍ、外径が１００ｍｍから１５００ｍｍ、そして内径が３０ｍｍから６００ｍｍである。S１２において、一層の被覆材料を管状ビレットの内面に金属加工法により接合する。被覆材料は、肉盛溶接として、ビレットの円筒状内面に堆積される。被覆の深さは、典型的には６ｍｍから１００ｍｍである。
【０００７】
適切な肉盛溶接の堆積方法の一つは、前記スコットランド、ファイフのフォース ツール アンド バルブ リミテッドのプロクラッド（PROCRAD） （登録商標）システムである。被覆材料と溶接条件は、パイプ完成品の使用者の要求によって変わる。典型的に、被覆層は、熱間ワイヤ堆積法により堆積されたインコネル（Inconel）６２４（商標）またはインコロイ（Incoloy）８２５（商標）があげられる。しかしながら、ヘイスタロイ（Hastalloy）Ｃ２２、３００シリーズスレンレス鋼、モネル、コバルトを主成分とする合金、アルミニウム青銅などの他の被覆材料を、熱間および冷間ワイヤＧＴＡＷ（ガスタングステンアーク溶接）、二重ガスＧＴＡＷ、プラズマ移行アーク溶接、粉末溶接または熱間および冷間ワイヤ溶接により堆積してもよい。
【０００８】  次に、Ｓ１４において、正確な厚さの被覆材料層を形成するために、溶接された層を機械切削する。典型的な厚さは、例えば６ｍｍから１００ｍｍである。次にＳ１６において、被覆層と基層との間に接合欠陥がないかどうか、（例えば、Ｘ線検査、超音波検査、染料浸透検査またはエコメータによる検査で）複合ビレットを検査し、もしこの複合ビレットに問題がなければ、Ｓ１８において押出し加工し、パイプを形成する。この接合欠陥検査は、機械切削の前にしてもよく、または機械切削の前と後との両方に行なってもよい。
【０００９】  Ｓ１９においては、任意により、押出し加工したシェルをさらに冷間加工により寸法を小さくして特定の寸法にし、壁厚の公差を調節してもよい。
Ｓ２０においては、上記の押出し加工（および、実施するならば冷間縮小）の後に、基部パイプの機械的特性を確立するために加熱処理してもよく、それによって基部パイプは典型的には２０５Ｎ／ｍｍ2から１０３０Ｎ／ｍｍ2の降伏強度を有する。Ｓ２２において、前記加熱処理の後に、パイプの最終検査を行なう。この最終検査は、たとえばＸ線写真検査、超音波検査、渦電流検査および液体浸透検査のうちの１つ以上を含んでよい。
【００１０】  Ｓ１０からＳ２２までのステップは、個別に考えると、当該技術の熟練者には公知の工程であるので、これ以上の詳しい説明は省く。
得られたパイプは、外側の基層と、この基層に金属加工法により接合された内側の被覆層とからなる。金属加工法による二つの層の接合状態を、押出し加工の前に非破壊検査で確かめることにより、未接合部分を検出できるので、無駄を減らすことができる。さらに、押出し加工の前に金属加工法による接合を行うので、押出し加工工程において被覆層の厚さを調節できる。その結果、不均衡に多量の被覆材料が炭素鋼内へ移入することを防止でき、腐食または浸食に対抗する良好な特性を被覆層に提供することができる。
【００１１】  この発明は、前記実施形態の詳細に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明によるパイプの製造方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図１】
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