【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
［産業上の利用分野］
本発明は、２重管を形成する外管の内面に細溝
を形成するに好適な冷間引抜用プラグに関する。
［従来の技術］
高速増殖炉の蒸気発生器用伝熱管等として、特
開昭58−39923号公報に記載されるような２重管
が用いられる。この２重管１は、第４図、第５図
に示すように、外管２と内管３とを密着状態で嵌
合し、かつ外管２の内面に軸方向に沿う単数もし
くは複数の細溝４を形成している。
この２重管１は、例えば高速増殖炉の蒸気発生
器に用いられ、外管２の外側のNaと内管３の内
側の水との間で熱交換を行なわせるが、外管２ま
たは内管３が経年使用によつて亀裂を生じた時に
は上記熱交換を直ちに停止する必要がある。
上記２重管１にあつては、外管２または内管３
の亀裂発生を細溝４の存在によつて検知可能とす
る。すなわち、外管２の端部に取着した隔壁板５
と内管３の端部に取着した隔壁板６との間に、細
溝４が開口することとなるリーク検出室７を形成
し、リーク検出室７におけるNaのリーク検出に
より外管２の亀裂発生を検知し、リーク検出室７
における水のリーク検出により内管３の亀裂発生
を検知する。
ところで、上記２重管１は、第６図に示す工程
によつて製造される。まずＡに示す素管１Ａか
ら、Ｂに示す外管２と内管３を別々に製造し、Ｃ
に示すように外管２の内面に細溝４を形成し、Ｄ
に示すように外管２に内管３を嵌合した後、タイ
フイツトさせてＥに示す２重管１を得る。外管２
と内管３をタイフイツトさせる方法としては、Ｆ
に示すように内管３の内径を拡大する拡管法、Ｇ
に示すように外管２の外径を縮小する縮管法等が
ある。
ここで、上記２重管１の製造過程で、外管２の
内面に細溝４を形成する方法は、第７図に示すよ
うに、プラグ１１とダイス１２を用いて外管２を
冷間引抜加工し、プラグ本体１３の外面に備えた
突起部１４により外管２の内面に細溝４を形成す
るようにしている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、本発明者の実験的検討によれ
ば、上記のようにして外管２に形成された細溝４
は、その後の外管２と内管３とのタイフイツト加
工にともなう外管２の減肉量、減径量により、そ
の後の溝形状が変化する。
すなわち、第８図Ａに示すような細溝４を備え
た外管２と、内管３とがタイフイツトされた時、
細溝４は、第８図Ｂに示すようなとがつた溝４Ａ
となつたり、第８図Ｃに示すような大きな隙間４
Ｂとなつてしまうことがある。とがつた溝４Ａは
割れを招来しやすく、大きな隙間４Ｂは外管２と
内管３との密着面積が少なくなつて伝熱特性を低
下する。したがつて、細溝４は、外管２と内管３
とがタイフイツトした状態下で、割れを生じたり
伝熱特性を低下することのないように、半円状の
溝を呈することが望ましい。
本発明は、溝加工された外管と内管とを密に嵌
合する時の外管の減肉、減径スケジユールを考慮
し、溝加工するプラグの突起部に特定の形状を付
与し、これにより２重管化後の溝形状を半円状に
設定可能とすることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、プラグ本体の外面に備えた突起部に
より、２重管を形成する外管の内面に細溝を形成
する冷間引抜用プラグにおいて、突起部の断面形
状を、幅方向を長軸、高さ方向を短軸とする半楕
円状とするようにしたものである。
［作用］
第１図Ａ〜Ｃは本発明のプラグ１１の一例を示
す図であり、プラグ本体１３の外面の周方向４位
置のそれぞれに突起部１４を設けた例である。突
起部１４の断面形状は、幅Ｗ、高さＨの半楕円状
であり、幅方向を長軸、高さ方向を短軸としてい
る。突起部１４が上記半楕円状である時、２重管
化後の溝形状が半円状となり、割れを生じたり伝
熱特性を低下することのない溝形状を得ることが
できる。
以下、上記本発明成立の根拠について説明す
る。
第２図は２重管化にともなう外管の減肉程度
（減肉率Rt）が溝深さの変化（減深率Rd）に及ぼ
す影響を示す線図である。すなわち、２重管化後
の溝深さは、外管の減肉量が大きくなるにしたが
つて減深率が大きくなる。
Rd＝3.5＋2.4Rt …(1)
Rt＝［１−（t1／t0）］×100（％） …(2)
Rt＝［１−（d1／d0）］×100（％） …(3)
t0…溝加工後の外管肉厚
t1…２重管化後の外管肉厚
d0…溝加工後の溝深さ
d1…２重管化後の溝深さ
第３図は２重管化にともなう外管の減径程度
（減径率Rid）が溝幅の変化（減幅率Rw）に及ぼ
す影響を示す線図である。すなわち、２重管化後
の溝幅は、外管の内径の減径量が大きくなるにし
たがつて減幅率が大きくなる。
Rw＝7.9＋1.8Rid …(4)
Rid＝［１−（ID1／1D0）］×100（％） …(5)
Rw＝［１−（w1／w0）］×100（％） …(6)
ID0…溝加工後の外管内径
ID1…２重管化後の外管内径
w0…溝加工後の溝幅
w1…２重管化後の溝幅
そこで、２重管化後の溝深さが半径Ｒの半円形
状をなすように、溝加工後の溝深さ、すなわちプ
ラグの突起高さをＨに定めるとすれば、(1)式と(3)
式とから、
Rd＝3.5＋2.4Rt
＝［１−（ｒ／Ｈ）］×100 …(7)
したがつて、
Ｈ＝ｒ／（0.965−0.024Rt） …(8)
が成立する。
また、２重管化後の溝幅が直径2rの円形状をな
すように、溝加工後の溝深さ、すなわちプラグの
突起幅をＷに定めるとすれば、(4)式と(6)式とか
ら、
Rw＝7.9＋1.8Rid
＝［１−（2r／Ｗ）］×100 …(9)
したがつて、
Ｗ＝2r／（0.921−0.018Rid） …(10)
が成立する。
すなわち、上記(8)式で与えられる2Hを短軸、
(10)式で与えられるＷを長軸とする半楕円状の突起
部１４を備えたプラグ１１によれば、外管２に溝
加工された半楕円状細溝４は、外管２と内管３と
のタイフイツトの後に、半径ｒの半円状溝を呈す
ることとなる。
［実施例］
以下、本発明の具体的実施例について説明す
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a cold drawing plug suitable for forming narrow grooves on the inner surface of an outer tube forming a double tube. [Prior Art] A double tube as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-39923 is used as a heat exchanger tube for a steam generator of a fast breeder reactor. As shown in FIGS. 4 and 5, this double tube 1 includes an outer tube 2 and an inner tube 3 that are tightly fitted together, and one or more tubes along the axial direction on the inner surface of the outer tube 2. A narrow groove 4 is formed. This double tube 1 is used, for example, in a steam generator of a fast breeder reactor, and allows heat exchange between Na outside the outer tube 2 and water inside the inner tube 3. When the tube 3 cracks due to long-term use, it is necessary to immediately stop the heat exchange. In the case of the above double pipe 1, the outer pipe 2 or the inner pipe 3
The occurrence of cracks can be detected by the presence of the narrow grooves 4. That is, the partition plate 5 attached to the end of the outer tube 2
A leak detection chamber 7 in which the thin groove 4 opens is formed between the inner tube 3 and the partition wall plate 6 attached to the end of the inner tube 3. Detects crack occurrence and leak detection chamber 7
The occurrence of a crack in the inner tube 3 is detected by detecting a water leak at. By the way, the double pipe 1 is manufactured by the process shown in FIG. First, from the raw tube 1A shown in A, the outer tube 2 and inner tube 3 shown in B are manufactured separately.
As shown in FIG.
After fitting the inner tube 3 to the outer tube 2 as shown in FIG. 2, the double tube 1 shown in E is obtained by tie-fitting. Outer tube 2
The method of tightening the inner tube 3 is to
A tube expansion method for expanding the inner diameter of the inner tube 3 as shown in G
As shown in FIG. 2, there is a tube shrinking method for reducing the outer diameter of the outer tube 2. Here, in the manufacturing process of the double tube 1, the method of forming the narrow grooves 4 on the inner surface of the outer tube 2 is as shown in FIG. A thin groove 4 is formed on the inner surface of the outer tube 2 by a protrusion 14 provided on the outer surface of the plug body 13 by drawing. [Problems to be Solved by the Invention] However, according to the experimental study by the present inventor, the thin grooves 4 formed in the outer tube 2 as described above
The subsequent groove shape changes depending on the amount of thinning and diameter reduction of the outer tube 2 due to the subsequent tie-fitting process between the outer tube 2 and the inner tube 3. That is, when the outer tube 2 having the narrow groove 4 as shown in FIG. 8A and the inner tube 3 are tied together,
The narrow groove 4 is a sharp groove 4A as shown in FIG. 8B.
or a large gap 4 as shown in Figure 8C.
Sometimes it becomes B. The sharp groove 4A tends to cause cracks, and the large gap 4B reduces the area of close contact between the outer tube 2 and the inner tube 3, reducing heat transfer characteristics. Therefore, the narrow groove 4 is formed between the outer tube 2 and the inner tube 3.
It is desirable to have semicircular grooves to prevent cracking or deterioration of heat transfer properties under tight conditions. The present invention takes into consideration the thinning and diameter reduction schedule of the outer tube when closely fitting the grooved outer tube and inner tube, and gives a specific shape to the protrusion of the plug to be grooved. The purpose of this is to enable the groove shape to be set in a semicircular shape after double pipe formation. [Means for Solving the Problems] The present invention provides a plug for cold drawing in which a thin groove is formed on the inner surface of an outer tube forming a double tube by a protrusion provided on the outer surface of the plug body. The cross-sectional shape is semi-elliptical with the major axis in the width direction and the minor axis in the height direction. [Function] FIGS. 1A to 1C are views showing an example of the plug 11 of the present invention, in which projections 14 are provided at each of four positions in the circumferential direction on the outer surface of the plug body 13. The cross-sectional shape of the protrusion 14 is a semi-ellipse with a width W and a height H, with the width direction being the major axis and the height direction being the minor axis. When the protrusion 14 has the above-mentioned semi-elliptical shape, the groove shape after double tube formation becomes semicircular, and it is possible to obtain a groove shape that does not cause cracks or deteriorate heat transfer characteristics. The basis for establishing the present invention will be explained below. FIG. 2 is a diagram showing the effect of the degree of thinning of the outer tube (thickening rate Rt) on the change in groove depth (depth thinning rate Rd) due to double tube construction. That is, the depth reduction rate of the groove depth after double tube formation increases as the amount of thinning of the outer tube increases. Rd=3.5+2.4Rt...(1) Rt=[1-(t1/t0)]×100(%)...(2) Rt=[1-(d1/d0)]×100(%)...(3) t0...Outer tube wall thickness after groove machining t1...Outer tube wall thickness after double tube conversion d0...Groove depth after groove machining d1...Groove depth after double tube conversion Figure 3 shows the double tube configuration FIG. 3 is a diagram showing the influence of the degree of diameter reduction of the outer tube (diameter reduction rate Rid) on the change in groove width (width reduction rate Rw). That is, the width reduction rate of the groove width after double tube formation increases as the amount of reduction in the inner diameter of the outer tube increases. Rw=7.9+1.8Rid...(4) Rid=[1-(ID1/1D0)]×100(%)...(5) Rw=[1-(w1/w0)]×100(%)...(6) ID0...Inner diameter of outer tube after groove processing ID1...Inner diameter of outer tube after double tube w0...Groove width after groove machining w1...Groove width after double tube conversion Therefore, the groove depth after double tube conversion is If the groove depth after groove machining, that is, the protrusion height of the plug, is set to H so that it forms a semicircular shape with radius R, then equations (1) and (3)
From the formula, Rd=3.5+2.4Rt=[1-(r/H)]×100...(7) Therefore, H=r/(0.965-0.024Rt)...(8) holds true. Furthermore, if the groove depth after groove machining, that is, the protrusion width of the plug, is set to W so that the groove width after double pipe forming is circular with a diameter of 2r, then equation (4) and (6) From the formula, Rw=7.9+1.8Rid=[1-(2r/W)]×100...(9) Therefore, W=2r/(0.921-0.018Rid)...(10) holds true. In other words, 2H given by equation (8) above is the short axis,
According to the plug 11 equipped with the semi-elliptic protrusion 14 whose major axis is W given by equation (10), the semi-elliptical narrow groove 4 formed in the outer tube 2 is connected to the outer tube 2 and the inner tube. After the tie-fit with the tube 3, it will present a semicircular groove of radius r. [Example] Specific examples of the present invention will be described below.
【表】
る。
表１に示す冷間スケジユールの２重管製造時
に、本発明を適用した。
このスケジユールにあつては、外管の減肉率
Rt＝2.8％、外管の減径率Rid＝5.0％、２重管化
後の溝半径ｒ＝0.40mmであるから、プラグ１１の
突起部１４に与えるべき高さＨは(8)式よりＨ＝
0.45mm、突起部１４に与えるべき幅Ｗは(10)式より
Ｗ＝0.96mmとなる。上記Ｈ、Ｗの突起部１４を備
えたプラグ１１により表１の冷間スケジユールを
実施した結果、２重管化後の外管２に半径ｒ＝
0.40mmの半円状細溝４を有する２重管１を得るこ
とが認められた。
［発明の効果］
以上のように、本発明によれば、溝加工された
外管と内管とを密に嵌合する時の外管の減肉、減
径スケジユールを考慮し、溝加工するプラグの突
起部に特定の形状を付与し、これにより２重管化
後の溝形状を半円状に設定することが可能とな
る。[Table] The present invention was applied to the production of cold schedule double pipes shown in Table 1. For this schedule, the thinning rate of the outer tube
Since Rt = 2.8%, the diameter reduction rate of the outer pipe Rid = 5.0%, and the groove radius r after double pipe formation = 0.40 mm, the height H to be given to the protrusion 14 of the plug 11 is calculated from equation (8). H=
The width W to be given to the protrusion 14 is 0.45 mm, and the width W to be given to the protrusion 14 is 0.96 mm from equation (10). As a result of carrying out the cold schedule shown in Table 1 using the plug 11 equipped with the projections 14 of H and W, the radius r=
It was found that a double tube 1 having a semicircular groove 4 of 0.40 mm was obtained. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, grooves are processed in consideration of the thinning and diameter reduction schedule of the outer tube when the grooved outer tube and inner tube are tightly fitted together. By imparting a specific shape to the protrusion of the plug, it becomes possible to set the groove shape after double pipe formation into a semicircular shape.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図Ａは本発明の一実施例に係るプラグを示
す半断面図、第１図Ｂは第１図ＡのＢ−Ｂ線に沿
う断面図、第１図Ｃは第１図ＢのＣ部分を拡大し
て示す断面図、第２図は外管の減肉率と溝深さの
減深率の関係を示す線図、第３図は外管の内径減
径率と溝幅の減幅率の関係を示す線図、第４図は
２重管の使用状態を示す断面図、第５図は第４図
の−線に沿う断面図、第６図は２重管の製造
工程を示す模式図、第７図は外管の溝加工状態を
示す断面図、第８図Ａ〜Ｃは２重管の溝形状を示
す模式図である。
１……２重管、２……外管、３……内管、４…
…細溝、１１……プラグ、１３……プラグ本体、
１４……突起部。
1A is a half-sectional view showing a plug according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a sectional view taken along line BB in FIG. 1A, and FIG. Figure 2 is a diagram showing the relationship between the wall thickness reduction rate of the outer tube and the groove depth reduction rate, and Figure 3 is a diagram showing the relationship between the inner diameter reduction rate of the outer tube and the groove width reduction rate. A line diagram showing the relationship between width ratios, Figure 4 is a sectional view showing how the double pipe is used, Figure 5 is a sectional view taken along the - line in Figure 4, and Figure 6 shows the manufacturing process of the double pipe. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the grooved state of the outer tube, and FIGS. 8A to 8C are schematic views showing the groove shape of the double tube. 1...double pipe, 2...outer pipe, 3...inner pipe, 4...
...Thin groove, 11...Plug, 13...Plug body,
14... Protrusion.