(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の電縫鋼管が管長手方向に円周溶接部を介して接合されてなるリール工法用長尺鋼管であって、前記複数本の電縫鋼管のうち隣り合う一方の電縫鋼管のシーム位置を管断面０時の位置として、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面が管軸周りに１２等分されてそれぞれを時計回りに順に管断面０時から１１時の各位置とし、前記複数本の電縫鋼管のうち隣り合う一方の電縫鋼管の管断面０時の位置に、前記隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対して接合されてなることを特徴とする、リール工法用長尺鋼管。
【請求項２】
複数本の電縫鋼管が管長手方向に円周溶接部を介して接合されてなるリール工法用長尺鋼管であって、前記複数本の電縫鋼管のうち隣り合う一方の電縫鋼管のシーム位置を管断面０時の位置として、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面が管軸周りに１２等分されてそれぞれを時計回りに順に管断面０時から１１時の各位置とし、前記複数本の電縫鋼管のうち隣り合う一方の電縫鋼管の管断面６時の位置に、前記隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対して接合されてなることを特徴とする、リール工法用長尺鋼管。
【請求項３】
隣り合う一方の電縫鋼管の引張強さが４１３ＭＰａ〜８５０ＭＰａであり、隣り合う他方の電縫鋼管の引張強さが４１３ＭＰａ〜７８７ＭＰａである、請求項１又は２に記載のリール工法用長尺鋼管。
【請求項４】
前記隣り合う他方の電縫鋼管を、前記隣り合う一方の電縫鋼管に比べ、管断面３時の位置で比較して、引張強さが３０ＭＰａ以上高い電縫鋼管とすることを特徴とする、請求項３に記載のリール工法用長尺鋼管。
【請求項５】
長尺の鋼管とする請求項１に記載のリール工法用長尺鋼管の製造方法であって、
複数本の電縫鋼管の管長手方向端部同士を順次、突き合わせ円周溶接により接合し、
前記電縫鋼管のシーム位置を管断面０時の位置とし、
管断面を管軸周りに１２等分してそれぞれを時計回りに順に管断面０時から管断面１１時の各位置とし、
前記突き合わせ円周溶接時に隣り合う一方の電縫鋼管の管断面０時の位置に、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対するように、隣り合う電縫鋼管の管長手方向端部同士を突き合わせて、前記接合を行うこと、を特徴とするリール工法用長尺鋼管の製造方法。
【請求項６】
長尺の鋼管とする請求項２に記載のリール工法用長尺鋼管の製造方法であって、
複数本の電縫鋼管の管長手方向端部同士を順次、突き合わせ円周溶接により接合し、
前記電縫鋼管のシーム位置を管断面０時の位置とし、
管断面を管軸周りに１２等分してそれぞれを時計回りに順に管断面０時から管断面１１時の各位置とし、
前記突き合わせ円周溶接時に隣り合う一方の電縫鋼管の管断面６時の位置に、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対するように、隣り合う電縫鋼管の管長手方向端部同士を突き合わせて、前記接合を行うこと、を特徴とするリール工法用長尺鋼管の製造方法。
【請求項７】
隣り合う一方の電縫鋼管の引張強さを４１３ＭＰａ〜８５０ＭＰａとし、隣り合う他方の電縫鋼管の引張強さを４１３ＭＰａ〜７８７ＭＰａとする、請求項５又６に記載のリール工法用長尺鋼管の製造方法。
【請求項８】
前記隣り合う他方の電縫鋼管を、前記隣り合う一方の鋼管に比べ、管断面３時の位置で比較して、引張強さが３０ＭＰａ以上高い電縫鋼管とすることを特徴とする請求項７に記載のリール工法用長尺鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底パイプラインを敷設するリール工法用として好適な長尺鋼管に係り、とくに、耐座屈性に優れたリール工法用長尺鋼管及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、海底パイプラインの敷設方法として、リール工法（以下、リールバージ法ともいう）が多用されている。リール工法は、北欧を中心に用いられている効率的な海底パイプライン敷設法である。リール工法では、陸上のスプールベース（基地）で、ラインパイプとなる鋼管の管長手方向端部同士を順次円周溶接し、長尺の鋼管（以下、長尺鋼管ともいう）とし、さらにコーティングなどを施したのち、前記長尺鋼管を、敷設船（バージ）のリールに巻き取り、海上の敷設箇所に運び、リールから巻き出し（巻き戻し）ながら、海底にパイプラインを敷設する。【０００３】
このリール工法によるパイプラインの敷設においては、長尺鋼管をリールに巻き取る時、リールから巻き戻す時、さらにはアライナー通過時およびストレートナー通過時に、管長手方向に、曲げ−曲げ戻しによる繰返し応力（引張・圧縮）が作用する。長尺鋼管をリールに巻き付ける時には、長尺鋼管の内側(Ｉｎｔｒａｄｏｓ)に圧縮歪が、外側(Ｅｘｔｒａｄｏｓ)に引張歪が、それぞれ生じ、巻き付けられた長尺鋼管の内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）には局所的な座屈が、外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）には局所的な破断が生じることが懸念される。
このような局所的な破断、座屈を防止するため、リール工法用の鋼管としては、品質、強度の観点から、従来、継目無鋼管が多用されてきた。しかし、製造コストの削減という観点から、安価な電縫鋼管の利用が検討され、リール工法用として、溶接部靭性に優れた、安価な電縫鋼管が熱望されていた。【０００４】
このような要望に対し、例えば、特許文献１には、「溶接部靭性に優れたラインパイプ向け電縫鋼管」が提案されている。
特許文献１に記載された電縫鋼管は、質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１５％、Ｓｉ：０．００５〜０．９％、Ｍｎ：０．２〜１．４５％、Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１％以下、Ｃａ：０．００５％以下を含有する組成を有し、電縫溶接部の投影面内における最大長さ５０μｍ未満の微小欠陥の面積分率が０．０００００６〜０．０２８％であり、試験温度：−４０℃におけるＶノッチシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーが３１５Ｊ以上である、溶接部靭性に優れた電縫鋼管である。
特許文献１に記載された技術では、電縫溶接部に残留する微小欠陥の量を少なく調整することにより、電縫溶接部（シーム部）の靭性を向上させている。【０００５】
このような電縫鋼管の品質向上にともなって、リール工法用として電縫鋼管あるいは電縫鋼管向け熱延鋼板が提案されている。
例えば、特許文献２には、「低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板の製造方法」が提案されている。
特許文献２に記載された技術は、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．１０％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：１．４〜２．２％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎｂ：０．０２〜０．１０％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３０％、Ｍｏ：０．０５〜０．５０％、Ｃｒ：０．０５〜０．５０％、Ｎｉ：０．００１〜１．００％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋼素材を、加熱温度：１０５０〜１３００℃に加熱したのち、前記鋼素材に粗圧延を施しシートバーとし、前記シートバーに、９３０℃以下の温度域での累積圧下率：５０％以上となる仕上圧延を施し熱延鋼板とする熱延工程を施し、ついで仕上圧延終了後直ちに冷却を開始し、板厚中央部の平均冷却速度：５〜６０℃／ｓで、冷却停止温度：Ｂｓ点〜４５０℃の温度域まで冷却する冷却工程と、コイル状に巻取り、６０秒以上６００秒未満保持した後、冷却する巻取工程とを施す低降伏比高強度熱延鋼板の製造方法である。
特許文献２に記載された技術によれば、微細なベイニティックフェライトを主相とし、第二相として塊状マルテンサイトを微細に分散させた組織を有し、リールバージ法で敷設されるパイプライン用電縫鋼管向けや、耐震性を要求されるパイプライン用電縫鋼管向けとして好適な、低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板を容易に、かつ安価に製造できるとしている。【０００６】
また、特許文献３には、「ラインパイプ向け低ＹＲ電縫鋼管の製造方法」が提案されている。特許文献３に記載された技術は、帯鋼を連続的に送りつつ、入側矯正を施した後、略円筒状のオープン管に成形し、前記オープン管の円周方向端部同士を電縫溶接して得た管に、回転矯正を施して外形寸法形状を整えるにあたり、入側矯正にて板厚方向平均で０．０５〜７．０％の歪みを付与し、かつ回転矯正にて管長方向に０．２〜７．０％の圧縮歪みを付与する、低降伏比（低ＹＲ）電縫鋼管の製造方法である。
特許文献３に記載された技術では、帯鋼の基本の組成を、質量％で、Ｃ：０．０２〜０．１％、Ｍｎ：０．６〜１．８％を含有し、好ましくはさらに、Ｓｉ：０．０１〜０．５％、Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１％以下を含有し、炭素当量（Ｃｅｑ）が０．４４％未満を満足し、残部実質的にＦｅからなる組成として、鋼管の強度、降伏比、靭性を改善するためにさらに、Ｃｕ：０．５％以下、Ｎｉ：０．５％以下の中から選ばれる１種又は２種、Ｃｒ：０．５％以下、Ｍｏ：０．５％以下の中から選ばれる１種又は２種、Ｃａ：０．００５％以下、の中から選択して含有してもよいとしている。
特許文献３に記載された技術によれば、素材組成と、入側矯正条件及び回転矯正条件とを適正に組み合わせたことにより、設備の追加を必要とせず、また生産性の低下を伴うこともなく、ラインパイプ向け低降伏比（低ＹＲ）電縫鋼管を製造できるとしている。【０００７】
また、特許文献４には、「塗装加熱後における降伏比の上昇が防止された電縫鋼管及びその製造方法」が提案されている。
特許文献４に記載された技術は、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．１２％、Ｓｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎｂ：０．００３％以上０．０２％未満、Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、Ｎ：０．００６％以下、をそれぞれ含有するとともに、Ｔｉ＞３．４Ｎ、及び溶接割れ感受性組成Ｐｃｍ（％）が０．２１以下をそれぞれ満足し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼片を熱間圧延し、６００℃以下で巻取り熱延鋼板としたのち、この熱延鋼板を管状に成形加工するとともに、その突合わせ面を電縫溶接することにより造管して電縫鋼管とし、この歪みを導入した後の電縫鋼管を加熱温度４００〜７２０℃の範囲内に加熱して焼戻し、熱処理温度を２５０℃、熱処理時間を１ｈとして熱処理を施した場合、電縫鋼管の熱処理前後での降伏強度の差が３０ＭＰａ以下である電縫鋼管の製造方法である。
特許文献４に記載された技術によれば、焼戻し後も低降伏比が維持され、塗装加熱による降伏比の上昇を抑制でき、ラインパイプとして好適な優れた変形特性を有する電縫鋼管が得られるとしている。【０００８】
また、特許文献５には、「熱延鋼板およびその製造方法」が提案されている。
特許文献５に記載された技術は、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．１０％、Ｓｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｎ：１．４〜２．２％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎｂ：０．０２〜０．１０％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３０％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．０１〜０．５０％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成と、表層が、ベイニティックフェライト相またはベイニティックフェライト相と焼戻マルテンサイト相とからなり、前記ベイニティックフェライト相のラス間隔が０．２〜１．６μｍであり、内層が、ベイニティックフェライト相を面積率で５０％以上とし、第二相として、アスペクト比：５．０未満の塊状マルテンサイトを面積率で１．４〜１５％含み、内層のベイニティックフェライト相のラス間隔が０．２〜１．６μｍである組織と、を有する熱延鋼板である。
特許文献５に記載された技術によれば、低降伏比高強度熱延鋼板を特別な熱処理を施すこともなく、容易に製造でき、リールバージ法で敷設されるラインパイプ用の電縫鋼管を安価にかつ容易に製造できるとしている。【０００９】
また、特許文献６には、「低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板およびその製造方法」が提案されている。
特許文献６に記載された低降伏比高強度熱延鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．１１％、Ｓｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｎ：１．０〜２．２％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎｂ：０．０１〜０．１０％、Ｔｉ：０．００１〜０．０５％、Ｂ：０．０００５％以下を含み、さらにＣｒ：０．０１〜１．０％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５％のうちから選ばれた１種または２種以上を、Ｍｎｅｑ（％）＝Ｍｎ＋０．２６Ｓｉ＋１．３０Ｃｒ＋２．６７Ｍｏ＋０．８Ｎｉで定義されるＭｎｅｑが２．０〜４．０％の範囲を満足するように含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成と、ベイニティックフェライトを主相とし、第二相として大きさが最大で１０μｍ以下、平均で０．５〜５．０μｍであり、かつ、少なくとも面積率で３．０％以上のマルテンサイトを含む組織とを有し、ベイニティックフェライトの平均粒径が１０μｍ以下であり、圧延方向から３０°方向の降伏強さが４８０ＭＰａ以上、破面遷移温度ｖＴｒｓが−８０℃以下、降伏比が８５％以下である、低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板である。
特許文献６に記載された技術によれば、低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板を特別な熱処理を施すこともなく、容易に製造でき、リールバージ法で敷設されるラインパイプ用の電縫鋼管を安価にかつ容易に製造できるとしている。【００１０】
また、特許文献７には、「低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板およびその製造方法」が記載されている。
特許文献７に記載された低降伏比高強度熱延鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．１０％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：１．４〜２．２％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎｂ：０．０２〜０．１０％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３０％、Ｍｏ：０．０５〜０．５０％、Ｃｒ：０．０５〜０．５０％、Ｎｉ：０．０１〜０．５０％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成と、ベイニティックフェライトを主相とし、第二相として、アスペクト比：５．０未満の塊状マルテンサイトを面積率で１．４〜１５％含む組織とを有し、ベイニティックフェライトの平均粒径が１０μｍ以下である、低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板である。
特許文献７に記載された技術によれば、低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板を特別な熱処理を施すこともなく、容易に製造でき、リールバージ法で敷設されるラインパイプ用の電縫鋼管を安価にかつ容易に製造できるとしている。【００１１】
また、特許文献８には、「ラインパイプ用電縫鋼管及びその製造方法」が提案されている。
特許文献８に記載された技術は、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．１２％、Ｓｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎｂ：０．００３％以上０．００９％以下、Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、Ｎ：０．００６％以下、を含有するとともに、Ｔｉ＞３．４Ｎ、及び溶接割れ感受性組成Ｐｃｍ（％）が０．２１以下、をそれぞれ満足し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼片を熱間圧延し、６００℃以下で巻取り、熱延鋼板としたのち、この熱延鋼板を管状に成形加工するとともに、その突合わせ面を電縫溶接することにより造管して電縫鋼管とし、この歪みを導入した後の電縫鋼管を加熱温度４００〜７２０℃の範囲内に加熱して焼戻す、ラインパイプ用電縫鋼管の製造方法である。
特許文献８に記載された技術によれば、焼戻し後も低降伏比が維持され、塗装加熱による降伏比の上昇を抑制でき、ラインパイプとして好適な優れた変形特性を有する電縫鋼管が得られるとしている。【００１２】
また、特許文献９には、リールバージ敷設用として好適な、「高強度電縫鋼管およびその製造方法」が提案されている。
特許文献９に記載された高強度電縫鋼管は、質量％で、Ｃ：０．０４〜０．１５％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：１．０〜２．２％、Ｐ：０．０５０％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｃｒ：０．２〜１．０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０３０％、Ａｌ：０．０１０〜０．０５０％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる組成と、ポリゴナルフェライトを体積分率で７０％以上とし、体積分率で３〜２０％の残留オーステナイトと、残部がマルテンサイト、ベイナイトおよびパーライトのうちから選ばれた１種または２種以上からなり、ポリゴナルフェライトが、平均粒径：５μｍ以上、アスペクト比が１．４０以下である組織と、を有する電縫鋼管である。
特許文献９に記載された技術によれば、Ｘ６０級以上の高強度で曲げ特性に優れた高強度電縫鋼管を、管全体に対する熱処理を行うことなく、安価に製造できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第５２９２８３０号公報
【特許文献２】特開２０１７−２１４６１８号公報
【特許文献３】特許第４４４２５４１号公報
【特許文献４】特許第５３１６７２１号公報
【特許文献５】特許第５６０５５２６号公報
【特許文献６】特許第５６７９１１４号公報
【特許文献７】特許第５７７６３９８号公報
【特許文献８】特許第５８８６２３８号公報
【特許文献９】特許第６００４１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献２に記載された熱延鋼板を用いて、（板厚ｔ）／（外径Ｄ）が高い電縫鋼管（以下、高（ｒ／Ｄ）電縫鋼管ともいう）を製造する場合には、造管時の加工歪の導入によりとくに、降伏強さが増加し、管軸方向（管長手方向）の降伏比が高くなり、しかも一様伸びも低下した電縫鋼管となる。そして、リール工法における塗装加熱（加熱温度：約２５０℃）により、さらに降伏強さが増加し、更なる高降伏比で低一様伸びの電縫鋼管となることが予想される。このような高降伏比で低一様伸びの箇所を有する電縫鋼管をリール工法によるパイプラインの敷設に用いた場合には、リールに巻き付けられた状態の長尺鋼管に生じる圧縮歪や引張歪により、長尺鋼管の内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）には座屈が、外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）には破断が、局所的に生じやすくなることが懸念される。【００１５】
また、特許文献３に記載された技術では、入側矯正条件及び回転矯正条件とを適正に組み合わせるために、板厚方向や管長手方向に適正量の歪を導入すべく、適正な能力を有する矯正設備を選定して配設する必要がある。さらに、特許文献３に記載された低降伏比（低ＹＲ）電縫鋼管では、リール工法における塗装加熱（加熱温度：約２５０℃）により、降伏強さが増加し、高降伏比で低一様伸びの電縫鋼管となることが懸念される。
また、特許文献４に記載された技術によれば、造管し、電縫溶接後に焼戻処理を施すことにより、塗装加熱による降伏比の上昇を抑制できるとしているが、しかし、特許文献４には、管長手方向端部同士を突き合わせて溶接接合した溶接部（円周溶接部）の焼戻処理については、言及されていない。円周溶接部においても低降伏比化を実現するためには、円周溶接部の焼戻処理を施す必要があるが、リール工法における円周溶接時に、円周溶接部の焼戻処理を施すことは非現実的である。【００１６】
また、特許文献５、６、７に記載された熱延鋼板を用いて、（板厚ｔ）／（外径Ｄ）が高い電縫鋼管（以下、高（ｒ／Ｄ）電縫鋼管ともいう）を製造する場合には、造管時の加工歪の導入によりとくに、降伏強さが増加し、管長手方向の降伏比が高くなり、しかも一様伸びも低下した電縫鋼管となる。しかも、リール工法における塗装加熱（加熱温度：約２５０℃）により、さらに降伏強さが増加し、更なる高降伏比で低一様伸びの電縫鋼管となることが予想される。このような高降伏比で低一様伸びの電縫鋼管では、長尺鋼管に生じる圧縮歪や引張歪により、長尺鋼管の内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）には座屈が、外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）には破断が、局所的に生じやすくなることが懸念される。【００１７】
また、特許文献８に記載された技術によれば、造管し、電縫溶接後に焼戻処理を施して、その後の塗装加熱による降伏比の上昇を抑制できるとしている。しかし、特許文献８には、管長手方向端部同士を突き合わせて溶接接合した溶接部（周溶接部）の焼戻処理については、言及されていない。しかも、円周溶接部においても低降伏比化を実現するためには、円周溶接部の焼戻処理を施す必要があるが、リール工法における円周溶接時に、円周溶接部の焼戻処理を施すことは非現実的である。【００１８】
また、特許文献９に記載された技術により製造された曲げ特性に優れた高強度電縫鋼管では、リール工法における塗装加熱（加熱温度：約２５０℃）により、さらに降伏強さが増加し、更なる高降伏比で低一様伸びの電縫鋼管となることが予想される。このような高降伏比で低一様伸びの引張特性を有する電縫鋼管では、リール巻付け時に長尺鋼管に生じる圧縮歪や引張歪により、局所的に、長尺鋼管の内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）には座屈が、外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）には破断が、生じやすくなることが懸念される。【００１９】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、電縫鋼管を接合してなる、耐座屈性に優れたリール工法用長尺鋼管及びその製造方法を提案することを目的とする。
なお、ここでいう「長尺鋼管」とは、複数の鋼管の管長手方向端部同士を順次円周溶接し、長尺の鋼管としたものをいう。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明にかかるリール工法用長尺鋼管は、複数本の電縫鋼管を管長手方向に円周溶接部を介して接合されてなるリール工法用長尺鋼管であって、前記電縫鋼管のシーム位置を管断面０時の位置として、前記電縫鋼管の管断面を管軸周りに１２等分してそれぞれを時計回りに順に管断面０時から１１時の各位置と表示され、前記管長手方向に順次接合されてなる複数本の電縫鋼管のうち隣り合う一方の電縫鋼管の管断面０時の位置に、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対して接合されてなることを特徴とする、リール工法用長尺鋼管及びその製造方法である。【００２１】
本発明者らは、上記した目的を達成するため、まず、外径３２３．９ｍｍ×肉厚１５．９ｍｍの引張強さ：５１０ＭＰａ級電縫鋼管について、図１に示す円周方向各位置における引張特性を調査した。図１に示す管断面（パイプ断面）の各位置（シーム位置：０時）から、管長手方向が引張方向となるように引張試験片（全厚、ＧＬ：５０．８ｍｍ）を採取し、引張試験を実施して、管断面（パイプ断面）各位置の引張特性（降伏強さＹＳ（０．５％耐力）、引張強さＴＳ、均一伸びｕＥｌ）を測定した。なお、電縫鋼管の引張特性は、造管ままの場合と、造管ままの電縫鋼管にさらに、塗装加熱を模した熱処理（２５０℃×１ｈ）を施した場合と、について調査した。その結果を表１に示す。なお、強度が高い鋼管（ストロングパイプと称する）の場合についても同様に調査して、表２に示す。【００２２】
【表１】
0006662505.tif 000002
【００２３】
【表２】
0006662505.tif 000003
【００２４】
表１から、当該電縫鋼管は、管断面０時（シーム部）の位置および管断面６時の位置で、ＹＳ／ＴＳ（以下、降伏比、またはＹ／Ｔともいう）が０．９８と高く、一様伸びｕＥｌが２．１〜２．３％と低い、高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性を示す、電縫鋼管であることがわかる。一方、管断面２時の位置および管断面４時の位置は、Ｙ／Ｔが０．８２〜０．８３と低く、ｕＥｌが１１％を超えて高い、低Ｙ／Ｔで高ｕＥｌの引張特性を示す。管断面８時の位置および管断面１０時の位置においても同様に、低Ｙ／Ｔで高ｕＥｌの引張特性を示す。なお、管断面１時、５時、７時、１１時の各位置では、隣り合う各位置の遷移領域となっている。このような各位置における引張特性は、当該電縫鋼管の造管方法（製造方法）に依存している。【００２５】
なお、上記した電縫鋼管では、電縫鋼管の一般的な製造方法である、所定寸法の熱延鋼板を素材とし、該素材に幅方向に曲げ加工を施しオープン管となし、該オープン管の幅方向端部同士を突き合わせ、電縫溶接してシーム部を形成したのち、外径調整して製品（電縫鋼管）としたものである。
上記した、造管ままの電縫鋼管にさらに、塗装加熱を模した熱処理（２５０℃×１ｈ）を施したのちの引張特性を表１に併記して示す。熱処理後の引張特性は、同位置の造管ままの同位置に比べて、ＹＳ（０．５％耐力）が増加したため、Ｙ／Ｔがさらに高い、高Ｙ／Ｔで、ｕＥｌが低い引張特性を有する鋼管となっている。【００２６】
なお、表２に示す強度が高い鋼管（ストロングパイプ）の場合も、強度が高い以外は、円周方向各位置で、表１に示す強度が低い鋼管の場合と同じ傾向の引張特性を示している。
リール工法では、電縫鋼管を複数本用いて、管長手方向の端部同士を順次、円周溶接して接合し、長尺の鋼管とする。上記したような管断面各位置（円周方向各位置）で引張特性が変化する電縫鋼管を用いる場合には、端部同士の突き合わせ位置によっては、リールに巻き付けた長尺鋼管に座屈、あるいは破断が生じるおそれがあることに、本発明者らは思い至った。【００２７】
まず、本発明の基礎となった検討結果について説明する。
長尺鋼管（パイプ）１をリールに巻き付けた際に、パイプに発生する管長手方向（軸方向）の歪を、有限要素法を用いて解析した。
この解析では、図２に示すように、半径：８２５０ｍｍのリーリングフォーマー２に、１１５００ｍｍ長さの長尺鋼管１を巻き付ける場合を想定し、荷重を負荷し長尺鋼管１をリーリングフォーマー２に巻き付けるように曲げ変形させて、長尺鋼管１のリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）またはリール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）に発生する管長手方向（軸方向）の歪、真円度を算出した。なお、解析は、図２Ｂに示すように、長尺鋼管１がリーリングフォーマー２の外径に密着する最終段階まで行った。ここで、リーリングフォーマー２の半径：８２５０ｍｍは、一般的なリール敷設船のリール半径である。また、巻付ける長尺鋼管１は、長さ：６５００ｍｍの電縫鋼管１１を挟んで両側に、長さ：２５００ｍｍの電縫鋼管１２を管長手方向端部同士で突き合わせ、円周溶接により円周溶接部を形成して接合したものとした。なお、ここで、長さ：２５００ｍｍの電縫鋼管１２は、長さ：６５００ｍｍの電縫鋼管１１より強度が高い鋼管（以下、ストロングパイプ（ｓｔｒｏｎｇ  ｐｉｐｅ）ともいう）とし、長さ：６５００ｍｍの電縫鋼管１１はウィークパイプ（ｗｅａｋ  ｐｉｐｅ）と称する。【００２８】
ここで、実操業に近い状態で、解析する必要から、長さ：６５００ｍｍの電縫鋼管（ウィークパイプ）１１を挟んで両側に、長さ：２５００ｍｍの電縫鋼管（ストロングパイプ）１２を管長手方向端部同士を突き合わせて、円周溶接により円周溶接部を形成して接合し、長尺鋼管とした。リール工法の実操業においては、隣り合うように接合された電縫鋼管同士で、強度が異なる場合があり、その場合、長尺鋼管１をリールに巻き付けた際に、電縫鋼管（ウィークパイプ）側の円周溶接部近傍で、とくに大きな軸方向歪が発生し、局所的な座屈、破断が発生する場合が考えられる。
なお、隣り合う電縫鋼管１１、１２の管長手方向端部同士を突き合わせて円周溶接するに際し、隣り合う電縫鋼管１１、１２の相対する管断面位置を、表３に示すような種々の組み合わせで、突き合わせて、円周溶接した場合を想定して、解析した。【００２９】
【表３】
0006662505.tif 000004
【００３０】
ここで、使用した管断面０時の位置（シーム）の引張特性は、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）では、表１に示す熱処理（２５０℃×１ｈ）後の引張特性を参考にし、表３に示すように、ｕＥｌ：２．００％、ＹＳ：５０５ＭＰａ、ＴＳ：５１０ＭＰａ、Ｙ／Ｔ：０．９８９で代表される引張特性（高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌ引張特性）とし、また電縫鋼管１２（ストロングパイプ）では、表２に示した熱処理（２５０℃×１ｈ）を行った後の引張特性を参考にし、表３に示すように、ｕＥｌ：２．０１％、ＹＳ：５７８ＭＰａ、ＴＳ：５８５ＭＰａ、Ｙ／Ｔ：０．９８８で代表される引張特性（高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌ引張特性）とした。
なお、管断面０時の位置（シーム）の引張特性として、Ｙ／Ｔ：１．０００となるように設定した、とくに高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌである引張特性の場合を想定し、同様に解析した。このような管断面０時の位置（シーム）の引張特性は、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）では、表３に示すように、ｕＥｌ：０．２５％、ＹＳ：５１０ＭＰａ、ＴＳ：５１０ＭＰａ、Ｙ／Ｔ：１．０００で代表される引張特性（高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌ引張特性）とし、電縫鋼管１２（ストロングパイプ）では、表３に示すように、ｕＥｌ：０．２９％、ＹＳ：５８５ＭＰａ、ＴＳ：５８５ＭＰａ、Ｙ／Ｔ：１．０００で代表される引張特性（高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌ引張特性）とした。【００３１】
また、管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲の引張特性は、表１、２に示す熱処理（２５０℃×１ｈ）後の特性を参照して、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）では、表３に示すように、ｕＥｌ：１０．００％、ＹＳ：４２２ＭＰａ、ＴＳ：５１０ＭＰａ、Ｙ／Ｔ：０．８２７で代表される引張特性（低Ｙ／Ｔで高ｕＥｌ引張特性）を有し、電縫鋼管１２（ストロングパイプ）では、表３に示すように、ｕＥｌ：１０．０４％、ＹＳ：４８１ＭＰａ、ＴＳ：５８５ＭＰａ、Ｙ／Ｔ：０．８２２で代表される引張特性（低Ｙ／Ｔで高ｕＥｌ引張特性）を有するものとした。【００３２】
なお、解析に使用する公称応力−公称歪曲線は、上記した引張特性に基づき、Ｓｗｉｆｔの式を用いて作成した。解析に使用した公称応力−公称歪曲線の例をまとめて、図３に示す。図３Ａは鋼管１１（ウィークパイプ）、図３Ｂは鋼管１２（ストロングパイプ）の場合の例である。
また、円周溶接部の公称応力−公称歪曲線は、電縫鋼管１２のそれに対してオーバーマッチングとなるように設定した。なお、解析にあたっては、表３に示す電縫鋼管１１（ウィークパイプ）の想定断面位置がリール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）、あるいはリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）となるように設定した。
ここで、長尺鋼管１のリール巻付け内側に発生する軸方向歪をＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪、リール巻付け外側に発生する軸方向歪をＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪、と称する。また、真円度（ＤＮＶ  ｏｖａｌｉｔｙ）は、｛（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｄｎｏｍｉｎａｌ｝を用いて算出した。
得られた結果を、図４〜図６にそれぞれ示す。【００３３】
図４〜図６から、荷重を負荷して長尺鋼管をリールに巻き付けるような変形条件では、固定端側の円周溶接部近傍の電縫鋼管１１（ウィークパイプ）に、軸方向の歪が集中することがわかる。またその場合には、固定端側の円周溶接部近傍の電縫鋼管１１（ウィークパイプ）で、真円度も大きく変化している。
すなわち、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）のシーム位置と、電縫鋼管１２（ストロングパイプ）のシーム位置とを、相対して接合した場合には、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）のシーム位置が、巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）、あるいは巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）となる場合に、とくに固定端側の円周溶接部近傍の電縫鋼管１１（ウィークパイプ）に、大きなＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪あるいはＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪が発生し、座屈あるいは破断が生じる惧れが大きくなる。【００３４】
例えば、図４Ａ〜Ｃに示すＣａｓｅ  １の場合には、固定端側円周溶接部近傍の電縫鋼管１１（ウィークパイプ）の、リール巻付け内側でＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪は約−１０％（圧縮歪）、リール巻付け外側でＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪は約１０％（引張歪）、と大きな軸方向歪が発生している。Ｃａｓｅ  １は、引張特性が、Ｙ／Ｔ：１．００となるように設定した高Ｙ／Ｔでかつ一様伸びｕＥｌが０．２５あるいは０．２９と低い、極端に高Ｙ／Ｔでかつ低ｕＥｌの引張特性を有するシーム位置同士を相対して接合した場合であり、このような長尺鋼管では、リールに巻き付けた際に発生するＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪、Ｅｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪が大きくなり、局所的な座屈、破断が発生する惧れが大きくなる。【００３５】
また、図４Ａ〜Ｃに示すＣａｓｅ  ２の場合（なお、Ｃａｓｅ  ２のみの場合を図７Ａ及びＢに示す）には、固定端側の円周溶接部近傍の電縫鋼管１１（ウィークパイプ）の、リール巻付け内側でＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪が約−６％（圧縮歪）、リール巻付け外側でＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪が約６％（引張歪）、と高い軸方向歪が発生している。Ｃａｓｅ  ２は、引張特性がＹ／Ｔ：０．９８８〜０．９８９でｕＥｌ：２．００〜２．０１％の高Ｙ／Ｔでかつ低ｕＥｌの引張特性を有するシーム位置（管断面０時の位置）同士を相対するように管長手方向端部同士を接合した場合である。このような長尺鋼管では、Ｃａｓｅ  １に比べて発生する軸方向歪は多少低くなるが、依然として高い軸方向歪が発生することがわかる。
なお、電縫鋼管１２（ストロングパイプ）の管断面０時の位置（シーム）を、Ｙ／Ｔ：０．９８８でｕＥｌ：２．０１％の高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性に代えて、Ｙ／Ｔ：１．００となるように設定した高Ｙ／Ｔでかつ一様伸びｕＥｌが低い、極端に高Ｙ／Ｔでかつ低ｕＥｌの引張特性を有するシーム位置とした図５Ａ〜Ｃに示すＣａｓｅ  ４の場合でも、固定端側の円周溶接部近傍の電縫鋼管１１（ウィークパイプ）で、発生するＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪は、約−６％（圧縮歪）、Ｅｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪は約６％（引張歪）程度で、Ｃａｓｅ  ２と同程度である。【００３６】
また、図５Ａ〜Ｃに示すＣａｓｅ  ６の場合には、Ｃａｓｅ  １の場合と同様に、固定端側円周溶接部近傍の電縫鋼管１１（ウィークパイプ）の、リール巻付け内側でＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪が約−１０％（圧縮歪）、リール巻付け外側でＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪が約１０％（引張歪）、と大きな軸方向歪が発生している。Ｃａｓｅ  ６は、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）のシーム位置の引張特性を、Ｙ／Ｔ：１．００となるように設定した高Ｙ／Ｔでかつ一様伸びｕＥｌが低い、極端に高Ｙ／Ｔでかつ低ｕＥｌの引張特性とし、電縫鋼管１２（ストロングパイプ）の管断面０時の位置（シーム）の引張特性を、Ｙ／Ｔ：０．９８８でｕＥｌ：２．０１％の高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性として、それらのシーム位置が相対するように、管長手方向端部同士を突き合わせて接合した場合である。このような長尺鋼管では、長尺鋼管をリールに巻き付けた際に発生するＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪、Ｅｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪は大きく、局所的な座屈、破断が発生する惧れが大きくなる。【００３７】
一方、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）のシーム位置に、電縫鋼管１２（ストロングパイプ）の管断面３時の位置を相対させて、端部同士を突き合わせたのち、円周溶接を行い、長尺鋼管１とした場合を想定した、図６Ａ〜Ｃに示すＣａｓｅ  ９の場合では、長尺鋼管１をリールに巻付けた際に発生する軸方向歪は、固定端側円周溶接部近傍の電縫鋼管１１（ウィークパイプ）で、Ｉｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪が約−３％（圧縮歪）、Ｅｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪が約３％（引張歪）、程度となっており、発生する軸方向歪が、Ｃａｓｅ  ２やＣａｓｅ  ４に比べて顕著に少なくなっている。なお、Ｃａｓｅ  ９のみの場合を図８Ａ及びＢに示す。【００３８】
Ｃａｓｅ  ９では、リールに巻き付ける長尺鋼管１として、６５００ｍｍ長さの電縫鋼管１１（ウィークパイプ）の管長手方向端部の両側でそれぞれ、管断面０時の位置（シーム）に、２５００ｍｍ長さの電縫鋼管１２（ストロングパイプ）の管断面３時の位置を相対させて、端部同士を突き合わせた。その後、円周溶接を行い、長尺鋼管１とした場合を想定している。
また、Ｙ／Ｔ：１．００となるように設定した高Ｙ／Ｔでかつ一様伸びｕＥｌが０．２５％と、極端に高Ｙ／Ｔでかつ低ｕＥｌの引張特性とした、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）の管断面０時の位置（シーム）に、電縫鋼管１２（ストロングパイプ）の管断面３時の位置が相対するように、管長手方向端部同士を突き合わせた。その後、円周溶接を行い、長尺鋼管１とした図６Ａ〜Ｃに示すＣａｓｅ  ８の場合も、Ｃａｓｅ  ９と同様に、固定端側円周溶接部近傍の電縫鋼管１１（ウィークパイプ）で発生するＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪は約−３％（圧縮歪）、Ｅｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪は約３％（引張歪）であり、座屈及び破断の発生の惧れが少ない。【００３９】
Ｃａｓｅ  ８の場合は、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）の管断面０時の位置（シーム）の引張特性は、Ｃａｓｅ  ９よりＹ／Ｔが高く、高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性としている。しかし、管断面０時の位置（シーム）の引張特性がこのような高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性である場合でも、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）のシーム位置に、電縫鋼管１２（ストロングパイプ）の管断面３時の位置が相対するように、管長手方向端部同士を突き合わせて接合することにより、発生する軸方向歪は、Ｃａｓｅ  ９と同程度となっている。【００４０】
また、図５Ａ〜Ｃに示すＣａｓｅ  ５および図６Ａ〜Ｃに示すＣａｓｅ  ７の場合には、いずれも、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）の管断面３時の位置に、電縫鋼管１２（ストロングパイプ）のシーム位置（管断面０時の位置）を相対させて、接合しており、固定端側円周溶接部近傍の電縫鋼管１１（ウィークパイプ）の、リール巻付け内側でＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪は約−５％（圧縮歪）、リール巻付け外側でＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪は約５％（引張歪）程度である。このような長尺鋼管では、リールに巻き付けた際に、局所的な座屈、破断の発生の惧れが小さい、といえる。
なお、本発明者らは、別の検討から、軸方向歪が−６％（圧縮歪）〜６％（引張歪）の範囲であれば、座屈あるいは破断する惧れが小さいことを、知見している。【００４１】
このようなことから、本発明者らは、複数本の電縫鋼管を用いて、管長手方向端部同士を順次円周溶接して、長尺の鋼管とするに当り、電縫鋼管のシーム位置に、それに隣り合う電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対するように、隣り合う電縫鋼管の管長手方向端部同士を突き合わせて円周溶接を行うことにより、リール巻付け時のＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪（圧縮歪）あるいはＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪（引張歪）が低下し、座屈あるいは破断のおそれがなくなり、リール巻付け時の耐座屈性（耐破断性）が顕著に向上すること、を知見した。【００４２】
本発明は、かかる知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨はつぎのとおりである。【００４３】
［１］  複数本の電縫鋼管が管長手方向に円周溶接部を介して接合されてなるリール工法用長尺鋼管であって、前記複数本の電縫鋼管のうち隣り合う一方の電縫鋼管のシーム位置を管断面０時の位置として、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面が管軸周りに１２等分されてそれぞれを時計回りに順に管断面０時から１１時の各位置とし、前記複数本の電縫鋼管のうち隣り合う一方の電縫鋼管の管断面０時の位置に、前記隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対して接合されてなることを特徴とする、リール工法用長尺鋼管。
［２］  複数本の電縫鋼管が管長手方向に円周溶接部を介して接合されてなるリール工法用長尺鋼管であって、前記複数本の電縫鋼管のうち隣り合う一方の電縫鋼管のシーム位置を管断面０時の位置として、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面が管軸周りに１２等分されてそれぞれを時計回りに順に管断面０時から１１時の各位置とし、前記複数本の電縫鋼管のうち隣り合う一方の電縫鋼管の管断面６時の位置に、前記隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対して接合されてなることを特徴とする、リール工法用長尺鋼管。
［３］  隣り合う一方の電縫鋼管の引張強さが４１３ＭＰａ〜８５０ＭＰａであり、隣り合う他方の電縫鋼管の引張強さが４１３ＭＰａ〜７８７ＭＰａである、［１］又は［２］に記載のリール工法用長尺鋼管。
［４］  前記隣り合う他方の電縫鋼管を、前記隣り合う一方の電縫鋼管に比べ、管断面３時の位置で比較して、引張強さが３０ＭＰａ以上高い電縫鋼管とすることを特徴とする、［３］に記載のリール工法用長尺鋼管。
［５］  長尺の鋼管とする請求項１に記載のリール工法用長尺鋼管の製造方法であって、複数本の電縫鋼管の管長手方向端部同士を順次、突き合わせ円周溶接により接合し、前記電縫鋼管のシーム位置を管断面０時の位置とし、管断面を管軸周りに１２等分してそれぞれを時計回りに順に管断面０時から管断面１１時の各位置とし、前記突き合わせ円周溶接時に隣り合う一方の電縫鋼管の管断面０時の位置に、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対するように、隣り合う電縫鋼管の管長手方向端部同士を突き合わせて、前記接合を行うこと、を特徴とするリール工法用長尺鋼管の製造方法。
［６］  長尺の鋼管とする請求項２に記載のリール工法用長尺鋼管の製造方法であって、複数本の電縫鋼管の管長手方向端部同士を順次、突き合わせ円周溶接により接合し、前記電縫鋼管のシーム位置を管断面０時の位置とし、管断面を管軸周りに１２等分してそれぞれを時計回りに順に管断面０時から管断面１１時の各位置とし、前記突き合わせ円周溶接時に隣り合う一方の電縫鋼管の管断面６時の位置に、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対するように、隣り合う電縫鋼管の管長手方向端部同士を突き合わせて、前記接合を行うこと、を特徴とするリール工法用長尺鋼管の製造方法。
［７］  隣り合う一方の電縫鋼管の引張強さを４１３ＭＰａ〜８５０ＭＰａとし、隣り合う他方の電縫鋼管の引張強さを４１３ＭＰａ〜７８７ＭＰａとする、請求項５又６に記載のリール工法用長尺鋼管の製造方法。
［８］  前記隣り合う他方の電縫鋼管を、前記隣り合う一方の鋼管に比べ、管断面３時の位置で比較して、引張強さが３０ＭＰａ以上高い電縫鋼管とすることを特徴とする［７］に記載のリール工法用長尺鋼管の製造方法。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、特別な設備を必要とすることもなく、また特別な熱処理を施すこともなく、電縫鋼管製の、耐座屈性に優れたリール工法用長尺鋼管を容易に製造でき、産業上格段な効果を奏する。特に、本発明によれば、電縫鋼管の高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌとなる位置（管断面０時（シーム部）の位置、管断面６時の位置）が、リール巻付け時にリール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）またはリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）に位置しても、発生する軸方向歪が小さく、座屈や、破断を生じる惧れが小さくなる、という顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、パイプ（管）断面の円周方向各位置を定義する説明図である。
【図２Ａ】図２Ａは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生する歪を解析する解析モデルの説明図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生する歪を解析する解析モデルの説明図である。
【図３Ａ】図３Ａは、解析に使用した公称応力−公称歪曲線を示すグラフである。
【図３Ｂ】図３Ｂは、解析に使用した公称応力−公称歪曲線を示すグラフである。
【図４Ａ】図４Ａは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生するＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  １〜Ｃａｓｅ  ３）。
【図４Ｂ】図４Ｂは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生するＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪軸方向歪の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  １〜Ｃａｓｅ  ３）。
【図４Ｃ】図４Ｃは、リール巻取り時に長尺鋼管に発生する真円度の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  １〜Ｃａｓｅ  ３）。
【図５Ａ】図５Ａは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生するＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  ４〜Ｃａｓｅ  ６）。
【図５Ｂ】図５Ｂは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生するＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪軸方向歪の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  ４〜Ｃａｓｅ  ６）。
【図５Ｃ】図５Ｃは、リール巻取り時に長尺鋼管に発生する真円度の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  ４〜Ｃａｓｅ  ６）。
【図６Ａ】図６Ａは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生するＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  ７〜Ｃａｓｅ  ９）。
【図６Ｂ】図６Ｂは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生するＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪軸方向歪の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  ７〜Ｃａｓｅ  ９）。
【図６Ｃ】図６Ｃは、リール巻取り時に長尺鋼管に発生する真円度の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  ７〜Ｃａｓｅ  ９）。
【図７Ａ】図７Ａは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生するＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  ２の場合）。
【図７Ｂ】図７Ｂは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生するＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪軸方向歪の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  ２の場合）。
【図８Ａ】図８Ａは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生するＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  ９の場合）。
【図８Ｂ】図８Ｂは、リール巻付け時に長尺鋼管に発生するＥｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪の分布状況を示すグラフである（Ｃａｓｅ  ９の場合）。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明では、図１に示すように、管断面における位置について、電縫鋼管のシーム位置を管断面０時の位置として、管断面を管軸周りに１２等分して、それぞれを時計回りに、管断面０時の位置（シーム）から管断面１１時の位置と表示する。
本発明の長尺鋼管は、リール工法用で、複数本の電縫鋼管を管長手方向に順次、円周溶接部を介して接合してなる電縫鋼管製の長尺の鋼管であり、電縫鋼管の管長手方向端部同士を突き合わせ、順次、円周溶接により円周溶接部を形成して接合される。
【００４７】
本発明で使用する電縫鋼管としては、管の造管方法（製造方法）に依存して、例えば、後述するような、円周方向各位置での管長手方向の引張特性を有する電縫鋼管を想定している。すなわち、管断面０時（シーム部）の位置および管断面６時の位置では、熱処理（塗装加熱）後で、降伏比（Ｙ／Ｔ）が０．９８と高く、一様伸びｕＥｌが約２％と低い、高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性を示し、一方、管断面２時の位置から管断面４時の位置の各位置ではいずれも、Ｙ／Ｔが０．８２〜０．８３と低く、ｕＥｌが１１％を超えて高く、低Ｙ／Ｔで高ｕＥｌの引張特性を示す。また、管断面８時の位置から管断面１０時の位置の各位置でも同様に、低Ｙ／Ｔで高ｕＥｌの引張特性を示す。なお、管断面１時、５時、７時、１１時の各位置では、隣り合う各位置の遷移領域となっている。
【００４８】
このような電縫鋼管を接合して製造された長尺鋼管をリールに巻き付けて巻取る際に、リール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）に長尺鋼管のシームが位置する場合には、シーム部が高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性を有するため、とくに、隣り合う電縫鋼管のシーム位置同士が相対して接合されている場合に、鋼管に局所的な座屈が発生することが懸念される。なお、この場合、リール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）には長尺鋼管の管断面６時の位置が位置することになるが、管断面６時の位置も高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性を有するため、鋼管に局所的な破断が発生することが懸念される。
【００４９】
そこで、本発明の長尺鋼管では、電縫鋼管を管長手方向に順次接合する際に、管長手方向に隣り合う一方の電縫鋼管の管断面０時の位置（シーム）に、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対するように順次突き合わせる。
【００５０】
本発明では、隣り合う電縫鋼管１１、１２の管長手方向端部同士を突き合わせて接合するに際し、電縫鋼管１１の、高Ｙ／Ｔ、低ｕＥｌの領域である管断面０時の位置に、隣り合う電縫鋼管１２の、低Ｙ／Ｔ、高ｕＥｌの領域である管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対するように管長手方向端部同士を突き合わせて、円周溶接により円周溶接部を形成して接合する。これにより、電縫鋼管１１の管断面０時の位置（シーム）が、リール巻付け時にリール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）、またリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）となっても、座屈、破断が発生するような大きな軸方向歪の発生は認められず、耐座屈性に優れた長尺鋼管１となる。電縫鋼管１１の管断面０時の位置（シーム）が、リール巻付け時にリール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）、またリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）となっても、固定端側円周溶接部近傍の電縫鋼管１１に発生するＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪（圧縮歪）の下限値が−６．００％以下であり、Ｅｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪（引張歪）の上限値が６．００％以下である。
【００５１】
耐座屈性は、Ｉｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪（圧縮歪）が、?６．００以上?１．００％以下であることが好ましく、?５．００％以上?１．００％以下であることがより好ましく、?４．００％以上?１．００％以下であることが更に好ましい。Ｉｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪（圧縮歪）が、?６．００以上?１．００％以下であると、耐座屈性に優れ、リール曲げ特性に優れた鋼管であるという格別な効果を発揮する。
また、Ｅｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪（引張歪）が、１．００％以上６．００％以下であることが好ましく、１．００％以上５．００％以下であることがより好ましく、１．００％以上４．００％以下であることが更に好ましい。
Ｅｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪（引張歪）が、１．００％以上６．００％以下であると、耐座屈性に優れ、リール曲げ特性に優れた鋼管であるという格別な効果を発揮する。
【００５２】
上記した長尺鋼管の例として、表３に示すＣａｓｅ  ９が例示できる。
Ｃａｓｅ  ９は、管長手方向端部同士を接合する際に、ｕＥｌ：２．００％、ＹＳ：５０５ＭＰａ、ＴＳ：５１０ＭＰａ、Ｙ／Ｔ：０．９８９である高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性を有する電縫鋼管１１の管断面０時の位置（シーム）に、隣り合う電縫鋼管１２の管断面３時の位置を相対するように突き合わせて、円周溶接により接合し長尺鋼管１とした例である。電縫鋼管１２の管断面３時の位置は、ｕＥｌ：１０．０４％、ＹＳ：４８１ＭＰａ、ＴＳ：５８５ＭＰａ、Ｙ／Ｔ：０．８２２である低Ｙ／Ｔで高ｕＥｌの引張特性を有する。
Ｃａｓｅ  ９の例では、高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌである引張特性を有する、電縫鋼管１１の管断面０時の位置（シーム）が、リール巻付け時にリール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）、またリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）となっても、固定端側円周溶接部近傍の電縫鋼管１１に発生する軸方向の歪は、図８に示すように、Ｉｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪で−３％程度、Ｅｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪で３％程度と、大きな軸方向歪の発生は認められず、座屈、破断のおそれはなくなり、耐座屈性に優れた長尺鋼管となる。
【００５３】
また、本発明では、電縫鋼管１１のシーム部が、１．００となるように設定した高Ｙ／Ｔでかつ一様伸びｕＥｌが０．２５％と極端に小さい、高Ｙ／Ｔでかつ低ｕＥｌの引張特性を有すると想定した場合でも、シーム位置（管断面０時の位置）に相対するように、隣り合う電縫鋼管１２の、低Ｙ／Ｔ、高ｕＥｌ領域である管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲を突き合わせて、円周溶接で接合する。これにより、電縫鋼管１１のシーム部が、リール巻付け時にリール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）、またリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）となっても、固定端側円周溶接部近傍の電縫鋼管１１に発生する軸方向の歪は、座屈、破断のおそれがない程度に小さくすることができる。
【００５４】
上記した長尺鋼管の例として、表３に示すＣａｓｅ  ８が例示できる。Ｃａｓｅ  ８は、管長手方向端部同士を接合する際に、ｕＥｌ：０．２５％、ＹＳ：５１０ＭＰａ、ＴＳ：５１０ＭＰａ、Ｙ／Ｔ：１．０００である、とくに高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性を有する電縫鋼管１１の管断面０時の位置（シーム）に、ｕＥｌ：１０．０４％、ＹＳ：４８１ＭＰａ、ＴＳ：５８５ＭＰａ、Ｙ／Ｔ：０．８２２である低Ｙ／Ｔで高ｕＥｌの引張特性を有する、隣り合う電縫鋼管１２の管断面３時の位置が相対するように突き合わせ、円周溶接で接合し長尺鋼管１とした例である。Ｃａｓｅ  ８の例では、特に高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌである引張特性を有する、電縫鋼管１１の管断面０時の位置（シーム）が、リール巻付け時にリール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）、またリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）となっても、固定端側円周溶接部近傍の電縫鋼管１１に発生する軸方向の歪は、図６Ａ〜Ｃに示すように、Ｉｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪で−３％程度、Ｅｘｔｒａｄｏｓ軸方向歪で３％程度と、大きな軸方向歪の発生は認められず、座屈、破断のおそれはなくなり、耐座屈性に優れた長尺鋼管となる。
【００５５】
なお、本発明の長尺鋼管では、高Ｙ／Ｔ、低ｕＥｌ領域である管断面６時の位置に相対するように、低Ｙ／Ｔ、高ｕＥｌ領域である管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲を突き合わせて、円周溶接で円周溶接部を形成し接合してもよい。これにより、鋼管の管断面６時の位置が、リール巻付け時にリール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）、またリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）となっても、大きな軸方向歪の発生は認められず、座屈、破断のおそれはなくなる。
本発明の長尺鋼管では、使用する複数本の電縫鋼管の特性、外径、肉厚等については、とくに規定されないが、敷設するパイプラインの環境に適合した強度・靭性を有する、常用の電縫鋼管がいずれも適用できることは言うまでもない。
本発明の長尺鋼管の材質は、質量％で、Ｃ:０．０１％〜１．００％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋼素材であるが、それに限定されるものではない。
【００５６】
なお、本発明の長尺鋼管では、隣り合う電縫鋼管同士の強度については、とくに限定する必要がないが、隣り合う電縫鋼管で強度に差がある場合には、低い強度を有する電縫鋼管１１のシーム位置が、リール巻付け時にリール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）、またリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）となると、固定端側円周溶接部近傍の電縫鋼管１１に発生する軸方向の歪が大きくなるリスクがある。そのため、隣り合う電縫鋼管で強度に差がある場合にはとくに、低い強度を有する電縫鋼管１１のシーム位置に、高い強度を有する電縫鋼管１２の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対するように、管長手方向端部同士を突き合わせて、接合することが重要になる。
【００５７】
上記した図４〜図６に示した例では、強度が低い電縫鋼管（ウィークパイプ；ｗｅａｋ  ｐｉｐｅ）１１と強度が高い電縫鋼管（ストロングパイプ；ｓｔｒｏｎｇ  ｐｉｐｅ）１２との強度差（管断面３時の位置の引張強さＴＳ）は７５ＭＰａであった。なお、同様の解析を、強度差（管断面３時の位置の引張強さＴＳ）が３０ＭＰａある場合についても行ったが、同様の結果を得ている。例えば、ＹＳ５１０ＭＰａ−ｕＥｌ  ０．２７％−Ｙ／Ｔ  １．０００−ＴＳ５１０ＭＰａの高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌである引張特性を有する領域（シーム位置）とＹＳ５４０ＭＰａ−ｕＥｌ  ０．２８％−Ｙ／Ｔ  １．０００−ＴＳ５４０ＭＰａの高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌである引張特性を有する領域（シーム位置）とが相対するように管長手方向端部同士を突き合わせて接合した長尺鋼管では、長尺鋼管をリールに巻付けた場合に、固定端側周溶接近傍の強度が低い電縫鋼管（ウィークパイプ；ｗｅａｋ  ｐｉｐｅ）で発生するＩｎｔｒａｄｏｓ軸方向ひずみが約−１０％を示し、座屈が発生する惧れがあることを確認している。
【００５８】
このようなことから、強度差が３０ＭＰａ以上ある電縫鋼管を、円周溶接で接合して長尺の鋼管とする場合にはとくに、隣り合う電縫鋼管のシーム位置同士が相対しないように、管長手方向端部同士を突き合わせて接合することが肝要となる。すなわち、強度が低い電縫鋼管（ウィークパイプ；ｗｅａｋ  ｐｉｐｅ）１１のシーム位置に、強度が高い電縫鋼管（ストロングパイプ；ｓｔｒｏｎｇ  ｐｉｐe）１２の管断面２時の位置から管断面４時の位置を相対するように、管長手方向端部同士を突き合わせて接合した長尺鋼管とすることが肝要となる。
尚、強度差が３０〜１００ＭＰａが好ましく、３０〜９５ＭＰａがより好ましく、３０〜９０ＭＰａが更に好ましい。強度差が３０〜１００ＭＰａであると、リール曲げ特性に優れた鋼管という効果を発揮する。
【００５９】
尚、本発明のストロングパイプの引張特性（造管まま）における、降伏強さ（ＹＳ）は、２８９ＭＰａ〜７２５ＭＰａが好ましく、２８９ＭＰａ〜７０５ＭＰａがより好ましく、２８９ＭＰａ〜６９１ＭＰａが更に好ましい。降伏強さ（ＹＳ）が、２８９ＭＰａ〜７２５ＭＰａであると、リール曲げ特性に優れた鋼管という格別な効果を発揮する。
【００６０】
そして、引張強さ（ＴＳ）は、４１３ＭＰａ〜８５０ＭＰａが好ましく、４１３ＭＰａ〜８２５ＭＰａがより好ましく、４１３ＭＰａ〜８１０ＭＰａが更に好ましい。引張強さ（ＴＳ）が、４１３ＭＰａ〜８５０ＭＰａの範囲であると、リール曲げ特性に優れた鋼管という格別な効果を発揮する。
【００６１】
また、ｕＥＬ（％）は、０．２９％〜１５．２％が好ましく、０．２９％〜１３．２％がより好ましく、０．２９％〜１２．１％が更に好ましい。ｕＥＬ（％）が、０．２９％〜１５．２％の範囲であると、リール曲げ特性に優れた鋼管という格別な効果を発揮する。
【００６２】
降伏比（Ｙ／Ｔ）は、０．８２２〜１．０００が好ましく、０．８２２〜０．９８８がより好ましく、０．８２２〜０．８８３が更に好ましい。降伏比（Ｙ／Ｔ）が、０．８２２〜１．０００の範囲であると、リール曲げ特性に優れた鋼管という格別な効果を発揮する。
【００６３】
尚、本発明のウィークパイプの引張特性（造管まま）における、降伏強さ（ＹＳ）は、２８９ＭＰａ〜７７８ＭＰａが好ましく、２８９ＭＰａ〜７２１ＭＰａがより好ましく、２８９ＭＰａ〜６８１ＭＰａが更に好ましい。降伏強さ（ＹＳ）が、２８９ＭＰａ〜７７８ＭＰａであると、リール曲げ特性に優れた鋼管という格別な効果を発揮する。
【００６４】
そして、引張強さ（ＴＳ）は、４１３ＭＰａ〜７８７ＭＰａが好ましく、４１３ＭＰａ〜７８１ＭＰａがより好ましく、４１３ＭＰａ〜７５６ＭＰａが更に好ましい。引張強さ（ＴＳ）が、４１３ＭＰａ〜７８７ＭＰａの範囲であると、リール曲げ特性に優れた鋼管という格別な効果を発揮する。
【００６５】
また、ｕＥＬ（％）は、０．２５％〜１２．６％が好ましく、０．２５％〜１１．７％がより好ましく、０．２５％〜１１．５％が更に好ましい。ｕＥＬ（％）が、０．２５％〜１２．６％の範囲であると、リール曲げ特性に優れた鋼管という格別な効果を発揮する。
【００６６】
降伏比（Ｙ／Ｔ）は、０．８２〜１．０００が好ましく、０．８２〜０．９９８がより好ましく、０．８２〜０．９９５が更に好ましい。降伏比（Ｙ／Ｔ）が、０．８２〜１．０００の範囲であると、リール曲げ特性に優れた鋼管という格別な効果を発揮する。
【００６７】
本発明の電縫鋼管は、複数本の電縫鋼管を管長手方向に順次、円周溶接部を介して接合してなる長尺の鋼管である。本発明長尺鋼管の好ましい製造方法について説明する。
まず、目的とする長尺鋼管の必要長さに応じて、同一寸法の電縫鋼管を複数本用意する。そして、用意した複数本の電縫鋼管を管長手方向に順次、管長手方向端部同士を突き合わせる。そして、電縫鋼管の管長手方向端部同士を突き合わせるに際しては、隣り合う一方の電縫鋼管の管断面０時の位置に、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置または管断面８時の位置から管断面１０時の位置が相対するように、突き合わせる。突き合わせたのち、円周溶接により円周溶接部を形成して接合する。なお、使用する円周溶接方法は、特に限定されないが、手溶接、ＭＡＧ溶接、サブマージアーク溶接等の常用の溶接方法がいずれも適用できる。
【００６８】
このような突き合わせや接合を繰返し行い、複数本の電縫鋼管からなる所望の長さの長尺鋼管とする。なお、複数本の電縫鋼管に強度差が認められる場合には、強度の低い鋼管を挟むように、強度の高い鋼管を突き合わせて接合する。
これにより、長尺鋼管をリールに巻き付けた際に、管断面０時の位置（または管断面６時の位置）が、リール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）、またリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）となったとしても、発生する軸方向歪は、局所的な座屈、破断を発生させるに十分な、軸方向歪量に到達することはない。
以下、さらに実施例に基づき、さらに本発明について説明する。
【実施例】
【００６９】
（電縫鋼管の管断面の各位置の引張特性）
表４に示す寸法（サイズ）の電縫鋼管（造管まま）を用意し、これら鋼管に、塗装加熱を模した熱処理（２５０℃×１ｈｒ）を施した。なお、同一寸法で、熱処理後の引張強さが異なる鋼管が得られるように、電縫鋼管を選択した。
そして、予め、図１に示す管断面の各位置（シーム位置：０時）から、管長手方向が引張方向となるように引張試験片（全厚、ＧＬ：５０．８ｍｍ）を採取し、引張試験を実施し、電縫鋼管の管断面の各位置の引張特性を求めた。表４に、得られた管断面各位置の引張特性（降伏強さＹＳ（０．５％耐力)、引張強さＴＳ、均一伸びｕＥｌ、降伏比Ｙ／Ｔ）を併記して示す。【００７０】
【表４】
0006662505.tif 000005
【００７１】
そして、図２Ａに示すように、６５００ｍｍ長さの電縫鋼管１１の管長手方向の両端部に、２５００ｍｍ長さの電縫鋼管１２の管長手方向端部をそれぞれ、突き合わせ円周溶接により接合して、長尺鋼管１を作製した。円周溶接は、ＭＡＧ溶接法を用いた。なお、２５００ｍｍ長さの電縫鋼管１２は、６５００ｍｍ長さの電縫鋼管１１に比べ、強度が高い鋼管（ストロングパイプ）を配置した。６５００ｍｍ長さの電縫鋼管１１はウィークパイプと称する。なお、管長手方向端部同士を突き合わせるに際して、表４に示すように、電縫鋼管（ウィークパイプ）１１のシーム位置（管断面０時の位置）または管断面６時の位置に、電縫鋼管（ストロングパイプ）１２の管断面の各位置が相対するように、突き合わせた。【００７２】
得られた長尺鋼管１を、図２Ａに示すように、荷重を負荷し、リーリングフォーマー（半径：８２５０ｍｍ）２に巻き付け、図２Ｂに示すような最終位置まで巻き付けることを想定した。そしてその際に、長尺鋼管１の巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）に発生する管長手方向（軸方向）の歪を、有限要素法を用いて解析した。なお、解析にあたっては、電縫鋼管１１（ウィークパイプ）の０時の位置（シーム）または管断面６時の位置が巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）となるようにした。また、有限要素法による解析を行うにあたり、使用した電縫鋼管１１、１２の管断面の各位置の引張特性は、塗装加熱を模した熱処理（２５０℃×１ｈ）を施したのちの、表４に示す、ｕＥｌ、ＹＳ、ＴＳ、Ｙ／Ｔで代表される公称応力−公称歪曲線を用いた。なお、公称応力−公称歪曲線は、Ｓｗｉｆｔの式を用いて作成した。また、円周溶接部の公称応力−公称歪曲線は、電縫鋼管１２のそれに対してオーバーマッチングとなるように設定した。
得られた結果を表５に示す。【００７３】
【表５】
0006662505.tif 000006
【００７４】
本発明例（試験鋼管Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２０）は、高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性を有する鋼管（ウィークパイプ）１１のシーム位置（管断面０時の位置）または管断面６時の位置に、低Ｙ／Ｔで高ｕＥｌの引張特性を有する鋼管（ストロングパイプ）１２の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲のいずれかの位置が、相対するように管長手方向の端面同士を突き合わせて円周溶接して接合した場合（長尺鋼管）である。【００７５】
一方、比較例（試験鋼管Ｎｏ．２１〜Ｎｏ．３０）は、高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性を有する鋼管（ウィークパイプ）１１のシーム位置（管断面０時の位置）に、高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌの引張特性を有する鋼管（ストロングパイプ）１２の管断面０時、１時、５時、７時、１１時の位置のいずれかが、相対するように管長手方向の端面同士を突き合わせて円周溶接して接合した場合（長尺鋼管）である。【００７６】
本発明例ではいずれも、鋼管１１の固定端側円周溶接部近傍に発生する軸方向の歪（Ｉｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪）は、−１．６２％（試験鋼管Ｎｏ．４）〜−３．３３％（試験鋼管Ｎｏ．１９）であり、いずれの場合も、座屈の発生が懸念される領域の圧縮軸方向ひずみ（Ｉｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪）が−６％に達しておらず、本発明例は耐座屈性に優れた長尺鋼管であるといえる。【００７７】
一方、本発明範囲を外れる比較例（試験鋼管Ｎｏ．２１〜Ｎｏ．３０）では、固定端側円周溶接部近傍の鋼管１１に発生する圧縮軸方向ひずみ（Ｉｎｔｒａｄｏｓ軸方向歪）は、−９．２２（試験鋼管Ｎｏ．２５）〜−１０．９０（試験鋼管Ｎｏ．２２）であり、圧縮歪で−６％を超えて座屈の発生が懸念される。本発明の範囲を外れる比較例は、耐座屈性に優れた長尺鋼管であるとはいえない。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明によれば、特別な設備を必要とすることもなく、また特別な熱処理を施すこともなく、電縫鋼管製の、耐座屈性に優れたリール工法用長尺鋼管を容易に製造でき、特に、電縫鋼管の高Ｙ／Ｔで低ｕＥｌとなる位置（管断面０時（シーム部）の位置、管断面６時の位置）が、リール巻付け時にリール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）またはリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）に位置しても、発生する軸方向歪が小さく、座屈や、破断を生じる惧れが低下するリール工法用長尺鋼管及びその製造方法を提供することが可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１  長尺鋼管
２  リーリングフォーマー（リール）
１１  鋼管（ウィークパイプ）
１２  鋼管（ストロングパイプ）
【要約】
耐座屈性に優れた、電縫鋼管製リール工法用長尺鋼管及びその製造方法を提供する。複数本の電縫鋼管の管長手方向端部同士を順次、突き合わせ、円周溶接により円周溶接部を形成し接合して、長尺の鋼管とする。管長手方向に順次接合されてなる複数本の電縫鋼管のうち隣り合う一方の電縫鋼管の管断面０時の位置または管断面６時の位置に、隣り合う他方の電縫鋼管の管断面２時の位置から管断面４時の位置の範囲または管断面８時の位置から管断面１０時の位置の範囲が相対するように、突き合わせて接合する。これにより、長尺鋼管をリール工法で、リールに巻付けた際に、高降伏比で低一様伸びの引張特性を有する、長尺鋼管の管断面０時の位置（シーム）または６時の位置が、リール巻付け内側（Ｉｎｔｒａｄｏｓ）あるいはリール巻付け外側（Ｅｘｔｒａｄｏｓ）となっても、局所的な座屈や破断が発生するような大きな軸方向歪が発生することはなく、座屈や破断が発生する惧れが少ない、耐座屈性に優れたリール工法用長尺鋼管及びその製造方法である。【図１】
0006662505.tif 000007
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
0006662505.tif 000009
【図３Ａ】
0006662505.tif 000010
【図３Ｂ】
0006662505.tif 000011
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
0006662505.tif 000013
【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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