鋼管の肉厚むらは、横肉厚むら（同一断面内の最大肉厚と最小肉厚の差）と縦肉厚むら（管の長さ方向に沿った肉厚の変動）に分けられます。-鋼管製造において最も一般的な寸法精度欠陥の 1 つです。その原因は製造工程に大きく関係しています。継目無管と溶接管では主な原因が大きく異なります。同時に、原材料、設備、操業などの複数の要因にも影響されます。
I. 肉厚が不均一になる主な理由
1. 原材料の固有の偏差
- 継目無鋼管： パイプビレットの直径公差が大きく、真円度が悪く、中心気孔率/オーブン収縮または組成偏析があり、これが穿孔後の肉厚の偏心を直接引き起こします。パイの加熱温度の場合pe ビレットは不均一（内壁と外壁、頭部と尾部の温度差が大きい）で、変形抵抗が一定せず、貫通変形後は肉厚偏差がさらに増幅されます。
- 溶接鋼管:鋼帯・鋼板の板厚公差が大きすぎます。同じ鋼帯ロールに「エッジの薄化」（エッジの厚さが中央部分より薄い）、または鋼帯の頭部と尾部での厚さの変動があり、これがパイプ本体の縦方向および横方向の肉厚の不均一性に直接変換されます。鋼帯が三日月状に曲がっている場合、成形角度の変動も間接的に肉厚偏差の原因となります。
2. 成形/圧延手順におけるプロセスの逸脱
- シームレスパイプ - の穴あけプロセス: これがパイプ全体で壁の厚さが不均一になる主な原因です。穿孔機ヘッドの磨耗や偏心、プッシュロッドの曲がり、管ビレットの芯出し精度の狂い、ロールの傾斜角度の非対称、プッシュロッドの出し量設定の無理などにより、素管穿孔時に「芯ズレ」が発生し、鋼管全体の肉厚が偏心してしまうことがあります。
- シームレスパイプ - の連続圧延およびサイジング縮小プロセス: 連続圧延機のロールギャップの調整が一貫していない、ダイスの磨耗が一貫していない、圧延張力が不安定である (鋼材を引っ張る/鋼材を積み重ねる) と、パイプの長さに沿って肉厚に長手方向の変動が発生する可能性があります。サイジングリダクションマシンでの過度のリダクション量、不適切な張力マッチングは、元の肉厚偏差を増幅するだけでなく、パイプ端肉厚の一般的な厚肉化（端肉厚がパイプ本体の中央部分よりも厚くなる）を引き起こします。
- 冷間引抜鋼管-：外型やコアヘッドの磨耗や損傷、芯出し精度不足、線引き速度の不安定、潤滑ムラなどにより減肉量が不均一となり、縦方向または横方向の肉厚偏差が発生する場合があります。
- 溶接パイプ - の成形とサイジングのプロセス: 成形ロールの圧力調整が不均一で、端部の曲げ変形量が不均一であると、溶接後の両側の肉厚に変形差が生じる可能性があります。サイジングマシンでのダイのセンタリングが一貫していない場合、横方向の壁の厚さの違いがさらに悪化します。溶接部の押し出し量の制御が不適切な場合も、局所的な肉厚異常が発生する可能性があります。
3. 設備や工具の精度が不十分である
- 圧延ロールやダイスプロファイルの加工精度が規格を満たしていない。長期間の製造後、不均一な摩耗や局所的な崩壊が発生する可能性があり、安定した成形寸法を確保できなくなります。{0}}
- ガイド装置、マンドレル、ヘッダーの位置合わせ精度が悪い。あるいは、マンドレルが曲がったり、不均一に磨耗したりして、圧延中に鋼管にずれが生じ、非対称な力変形が生じる可能性があります。
- 主要機器の剛性が不足している。大型厚肉管の圧延中は跳ね返り量が大きく変動し、低減量の実際値が設定値から大きく乖離します。
4. 不十分な操作とプロセス管理
- 仕様変更、ロール交換・ノズル交換後、デバッグ不足でした。 鋼管の最初のバッチは肉厚を十分に検証せずに製造されました。
- 加熱炉内の温度分布が不均一であり、加熱リズムに無理があった。 パイプビレットの温度差がプロセスの許容範囲を超えました。
II.製造時および使用上の注意
1. 生産管理のポイント
- 原材料の侵入を厳密に管理します。ビレットの直径、真円度、表面品質、鋼帯の板厚公差、刃厚差などの標準検査を実施します。不適格な原材料を生産に使用してはならない。ビレットピアッシング前にセンタリング精度を確認してください。
- 定期的な校正とツールの交換:ロール、ヘッド、コア、ダイの摩耗検出基準を確立します。制限を超えた場合は直ちに交換してください。工具や仕様を変更するたびに、センタリング調整と最初のピースの肉厚測定を実施し、合格した場合にのみバッチ生産を続行します。-
- プロセスパラメータの安定性を最適化する: ビレット加熱の均一性を制御し、頭と尾、内側と外側の温度差を減らします。大きな変動を避けるために、圧延速度、張力、および減速量を正確に一致させます。固定リダクションヘッドにおける尾部の肥厚の問題については、張力システムと端部の減肉補正プロセスを最適化して状況を改善できます。
- オンライン検出ループを構成する: 超音波または X 線オンライン厚さ測定システムを設置して、横方向および縦方向の肉厚偏差をリアルタイムで監視し、ローリング パラメータを調整して偏差を迅速に修正します。
2. 製品受領時の注意事項
- 厳密に検証する該当する規格（GB/T 8163、API 5L、ASTM A106、DIN 2448 など）に従った肉厚の許容偏差: 従来の工業用パイプの壁厚の許容差は通常 ±10% ～ ±12.5% ですが、高精度パイプの場合、±5% ～ ±8% に達することがあります。-
- 検査では、管本体の中間部、両端、溶接継ぎ目（溶接管）などの主要箇所を対象とし、一点の肉厚を測定するだけでなく、同一部分の最大肉厚と最小肉厚を検出し、肉厚ムラを算出します。{0}
- 重大な肉厚偏差がある鋼管の場合、「圧縮変形」による肉厚の誤った判断を避けるために、真円度の追加検証が必要です。
- オンラインで肉厚をモニタリングする方法はありませんでした。-生産中、パラメータをリアルタイムで調整することができず、偏差が蓄積され続けました。
3. 後処理と使用上の注意-
- ねじ切り、曲げ、フレア、冷間絞りなどの二次加工を行う前に、肉厚偏差を再確認する必要があります。偏肉の激しい鋼管を加工すると、曲げ管の外側に亀裂が発生したり、ねじ山の形状が不適切になったり、肉厚が過度に薄くなるなどの問題が発生することがあります。
- 圧力{0}}パイプラインや構造的荷重-に耐えるシナリオでは、特別な注意を払う必要があります。壁の厚さが不均一であると応力集中が発生し、全体の耐圧-能力と構造的安全性が低下する可能性があります。高圧および腐食性の条件下では、局所的な故障のリスクが悪化します。-
- 保管および輸送の際は、重量物の圧迫や衝撃を避け、肉厚の測定誤差につながるパイプ端の局所的な変形を避けてください。
