钢管的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括使用扩管机从内侧对钢管进行扩管的扩管工序的钢管的制造方法，所述扩管机在圆周方向配置有具有圆弧状截面的外周面的多个扩管模。
【背景技术】
[0002]通常，油井管用、管线管(line pipe)用等的U0E钢管的制造工序包括如下工序:在作为原材料的厚钢板的宽度方向端部实施坡口加工(edge preparat1n)的工序；使用C型冲压机进行厚钢板的宽度方向端部的折弯之后，使用U型及0型冲压机以使厚钢板的宽度方向端部彼此对置的方式将厚钢板成型为圆筒形状的成型工序；约束圆筒形状的厚钢板、将对置的厚钢板的宽度方向端部彼此对接而点固焊的点固焊工序；通过埋弧焊法对厚钢板的对接部的内外面实施缝焊的正式焊接工序；以及通过使用扩管机从钢管的内侧进行扩管从而将钢管成型为规定的正圆度、笔直度及外径尺寸的扩管工序，所述扩管机在圆周方向配置有具有圆弧状截面的外周面的多个扩管模。
[0003]此外，在油井管用、管线管用等焊接钢管的制造方法中，作为以使厚钢板的宽度方向端部彼此对置的方式将厚钢板成型为圆筒形状的成型工序，不是使用U型及0型冲压机实施U成型及0成型的方法，也常常使用如下的压弯法:其用冲头对在隔开一定间隙而平行配置的2条直线状的冲模上载置的厚钢板进行压下。在采用压弯法的情况下，与实施U成型、0成型的情况相比，冲压的次数增加，但用更小的压下力即可完成。因此，压弯法尤其适于制造厚材料、尚强度材料的钢管的情况。
[0004]对于油井管用、管线管用的U0E钢管，在铺设场所通过利用圆周焊接将U0E钢管的管端彼此接合，由此来使用U0E钢管。因此，在U0E钢管的正圆度低时，圆周焊接时无法将U0E钢管的管端彼此对接而接合。而且，在U0E钢管的正圆度低时，在将U0E钢管铺设于深海等高压环境下时，钢管容易因压力而变形。出于这样的背景，提出了在扩管工序中提高U0E钢管的正圆度的技术(参照专利文献1至4)。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2010 - 167440号公报
[0008]专利文献2:日本特开平03 - 094936号公报
[0009]专利文献3:日本特开昭59 - 183943号公报
[0010]专利文献4:日本特开昭61 - 147930号公报
【发明内容】
[0011]发明所要解决的课题
[0012]为了提高U0E钢管的正圆度，希望扩管模的外周面的曲率半径R1相对于U0E钢管的内表面的目标半径R0之比(以下，记作扩管R比)接近1.0。然而，扩管R比越接近1.0，则扩管模相对于U0E钢管的内表面的接触压力越大，因此扩管模会产生裂纹损伤(crackdamage)。因此，在以往的扩管工序中，扩管R比限制为0.9左右，难以进一步提高UOE钢管的正圆度。出于这样的背景，期待提供一种不会使扩管模产生裂纹损伤就能制造正圆度高的钢管的技术。
[0013]本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的在于，提供一种不会使扩管模产生裂纹损伤就能制造正圆度高的钢管的制造方法。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本发明的钢管的制造方法钢管的制造方法，包括如下工序:
[0016]成型工序，采用压弯方式将钢板成型为圆筒形状，所述压弯方式是利用顶端部具有圆弧状截面的外周面的冲头，以使钢板的宽度方向端部彼此对置的方式压下钢板；
[0017]焊接工序，将钢板的宽度方向端部彼此对接地进行焊接；
[0018]扩管工序，使用扩管机从钢管的内侧进行扩管，所述扩管机在圆周方向配置有具有圆弧状截面的外周面的多个扩管模，
[0019]扩管模的外周面的曲率半径相对于所述钢管的内表面的目标半径之比即扩管R比及冲头顶端部的外周面的曲率半径相对于钢管的内表面的目标半径之比即冲头R比都小于1，扩管R比及冲头R比满足以下的数学式(1)，
[0020]【数学式1】
[0021]扩管R 比彡-0.3X 冲头 R 比 +1.18...(1)。
[0022]本发明的钢管的制造方法，在上述方案中，所述扩管R比处于0.94以上且小于1.0的范围内。
[0023]发明效果
[0024]根据本发明的钢管的制造方法，不会使扩管模产生裂纹损伤就能制造正圆度高的钢管。
【附图说明】
[0025]图1是表示作为本发明的一实施方式的钢管的制造方法中的压弯方式的成型工序的流程的概念图。
[0026]图2是表示作为本发明的一实施方式的钢管的制造方法中使用的扩管机的结构的示意图。
[0027]图3是表示钢管的截面的示意图。
[0028]图4是表示使扩管R比为0.903、将通过压弯方式的成型工序成型后的钢管扩管后的钢管的外径及内径的图。
[0029]图5是表示使扩管R比为0.986、将通过压弯方式的成型工序成型后的钢管扩管后的钢管的外径及内径的图。
[0030]图6是表示扩管R比及冲头R比与钢管的正圆度的关系的图。
[0031]图7是表示扩管R比及冲头R比与钢管的正圆度的关系的图。
【具体实施方式】
[0032]本发明的发明人经过深入研究，结果发现，在取代U型、0型的冲压成型(以下，记作U0工艺)而采用压弯方式(也记作press bend方式)的成型工序的情况下，缝焊后的钢管的形状比进行了 U0工艺时优良。因此，得到与进行U0工艺时相比即使增大了扩管R比、扩管模也不会裂纹损坏这一见解。认为这是出于如下的机理。在压弯方式的成型工序中，将作为原材料的钢板的板宽度方向分割为多个部位地进行冲压成型，因此对于成型为管形状时的周向，整体上即使有细小的凹凸，未变形部也不会较长地连续。与此相对，在U0工艺时，U型及0型的成型分别进行一次，因此根据冲压条件的不同，有时在成型为管形状时的周向上未变形部较长地连续。若周向上有未变形部，则在扩管时按压该未变形部的扩管模施加非常大的载荷，因此容易裂纹损伤。在扩管时越是以较大的面积使扩管模的外周面与钢管内表面接触、即扩管R比较大接近1，则该现象越显著。然而，在以压弯方式成型的钢管，在周向上未变形部不会较长地连续，因此认为与U0工艺时相比，即使扩管R比变大，也能不会使扩管模产生裂纹损伤地实施扩管作业。以下，参照【附图说明】基于上述见解想到的本发明的一实施方式的钢管的制造方法。
[0033]〔压弯方式的成型工序〕
[0034]首先，参照图1，说明作为本发明的一实施方式的钢管的制造方法中的压弯方式的成型工序的流程。图1是表示作为本发明的一实施方式的钢管的制造方法中的压弯方式的成型工序的