JPH0829340B2

JPH0829340B2 - コイル形成可能な管の製法

Info

Publication number: JPH0829340B2
Application number: JP63067058A
Authority: JP
Inventors: ジョン・ディー・ドボワ
Original assignee: クオリティー・チュービング・インコーポレイテッド
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: DE3809224A1; IN170984B; GB8806086D0; JPS63268513A; US4863091A; GB2204820A; CA1309237C; GB2204820B

Description

【発明の詳細な説明】（発明の分野）本発明は、一般にコイル形成可能な金属管の製法、と
くに20000フィート以上までもの種々の長さの炭素また
はステンレスチール製のコイル形成可能な管を連続的長
さで製造する方法に関する。

（発明の背景）コイル形成可能な金属管は、代表的には幅４フィート
および長さ4000フィートで輸送される平らな金属ストッ
クからつくられる。このストックを、ついで幅約４イン
チに切断して長さ4000フィートの「ストリップ」を形成
する。これらのストリップはアキュムレータには巻かれ
ていない。アキュムレータは、平らな金属ストリップを
供給コイルから一端に定期的であって急速に引っぱりな
がら、他端から該金属ストックを比較的ゆっくり連続的
に供給する装置である。この他端から、金属ストリップ
は比較的ゆっくり連続的に、当該分野で公知の管成形装
置に送られる。

前述のごとく、平らなストリップは、好ましくは定期
的に供給コイルからアキュムレータに、比較的高速で短
時間引っぱられる。供給コイルからの平らなストリップ
の定期的な蓄積は９〜13分の非不作用期間をもたらし、
この間に該ストリップはゆっくりと絶え間なくアキュム
レータの出口端部から供給される。この非作用期間は、
空になった供給コイルスプールに代えて別の完全な供給
コイルに置き換えるのに十分な時間が得られる。新たな
供給コイルを定位させ、新たな平らなストリップの前端
を空になった供給コイルの後端に仮付け溶接できる。こ
の先行技術の装置は、供給コイルの置換により管成形装
置を妨害なく連続的に操作することが可能である。加え
て、管成形装置のやっかいで時間を浪費するレザリーデ
ィング（rethreading）が回避される。

現在、スチールミルは4000フィートまでの長さの平ら
な金属ストリップのマスター・コイルを製造する能力を
有している。従来では、空の供給コイルからのストリッ
プの後端を付加的な供給コイルの前端に仮付け溶接して
管形成機械装置の連続操作を維持していたが、4000フィ
ートごとに劣悪な接合部が形成されていた。また従来で
は、管が一体的な供給コイルから製造された後、平らな
２枚のストリップの仮付け溶接部分の両側に形成された
管の短いセクションが該管ストリングから切断され、捨
てられる。その結果、約4000フィートだけの連続長さの
コイル形成可能な金属管が製造される。

これら長さ4000フィートのコイル形成可能な管ストリ
ングを炉に移し、熱処理し、在庫品とする。20000フィ
ートまでの長さのコイル形成可能な金属管が必要な場
合、4000フィート長さの管の各端部を相互に突合せ溶接
し、必要な長さの管を形成する。

満足な程度の性能を得られるが、これら突合せ溶接接
合は当業者の関心の対象となっている。コイル形成可能
な金属管が必要なある状況、とくに油田適用において、
該管は非常に高い圧力や巻いたり解いたりする際の反復
応力に耐えねばならない。そのため、4000フィート長さ
の各管を接合する突合せ溶接は非常に高い品質でなけれ
ばならない。突合せ溶接の一体性を調べるため、突合せ
溶接の各連結はＸ線非破壊検査法に付される。しかしな
がら、突合せ溶接は円周状に溶接されるので、各突合せ
溶接接合部は、該突合せ溶接接合部の前面が接合部の後
面をおおうシャドーイング（shadowing）効果を回避す
るような角度で、Ｘ線に付さねばならない。さらに、突
合せ溶接は円周で溶接されるので、突合せ溶接接合部
は、管の長手軸周囲を少しづつ回転するような位置で数
回Ｘ線に付して、管周囲の対角線の反対域における放射
状のシャドーイング効果を補わねばならない。

突合せ溶接・コイル形成管は、また管スリトング全体
の強度を弱める。２つの管の端部を相互に突合せ溶接す
る場合、突合せ溶接操作は溶接部分の両側において管の
熱影響域をつくりだす。これら熱影響域における管スト
リングの引張り強さは、代表的には予め熱処理した管ス
トリングの代表的な部分における引張り強さの90％以下
である。さらに、突合せ溶接の両側の熱影響域は円周域
全体なので、２つの局部的な弱い域（すなわち各突合せ
溶接の各側に１つ）が生じる。

管ストリングの全長を大きな輸送リールから解き、下
方の油井に挿入し、ついで該油井から取り出し、再びリ
ールに巻き付ける場合、各突合せ接合部は著しい引張り
力および曲げモーメントを被る。従来から、管は、時々
突合せ溶接部に隣接する熱影響域が損傷していた。

公知の技術では、突合せ溶接の外径周囲の過剰な溶接
物の削り落しは容易であるが、該突合せ溶接の内径周囲
の円周上への溶接物の堆積は簡単には除去できない。そ
の結果先行技術では、溶接ビードにより突合せ溶接位置
における管の内径が減少される。この減少した直径域は
管内側の滑らかな流れが妨害され、「ピッグ（pigs）」
と呼ばれ該管を介してポンプ輸送される保全装置または
該管を介し比重により低下しうる測定装置の導入が妨げ
られる。

例えば、コイル形成可能管は、場合により研摩剤流体
を高圧で油井内に下方に輸送するのに使用される。これ
らの流体が突合せ接合部の内径周囲に蓄積された円周上
の溶接ビードまたはリングに出会うと、突合せ溶接部の
下流に乱流が形成される。この乱流は、研摩剤流体によ
る管ストリング壁の内側からの研摩または切断を引き起
こし、これにより管が損傷する。また、従来技術では場
合により、測定装置およびピッグは突合せ溶接の内径周
囲の堆積円周リング上に留まることになる。

したがって、先行技術における公知の結合管ストリン
グは、これまで解決されていない種々の不利な点を有す
ることが明らかになった。

（発明の概説）本発明は、改善されたシーム溶接管の製法の提供によ
り先行技術が併有する問題点を解決することができる。
本発明は平らな金属ストックのストリップを利用する
が、リングタイプの突合せ接合部を回避する製品を製造
できる。該製品は熱影響域が大きく減少し、内壁面が実
質的に滑らかである。本発明は、また長さ20000フィー
トまでまたはそれ以上の管ストリングを、単一の通過操
作により、公知の方法および装置使用に通常要する時間
で製造することができる。さらに、本発明の管は改善さ
れた極限引張り強さを有し、かつ単一の簡単な工程によ
りＸ線または他の非破壊的な方法で検査することができ
る。

（発明の詳説）先行技術の方法と同様に、本発明は供給コイルスプー
ルに巻かれた、比較的幅の狭い金属平板ストリップ・ス
トックを用いて開始する。さらに先行技術と同様に、該
ストリップを種々の供給コイルから連続的に引っ張り、
両端を突き合わせ、連結させて複合的なストリップを形
成し、これを管成形装置を介して供給する。しかしなが
ら先行技術とは異なって、該ストリップは、後に切断さ
れ廃棄される仮付け溶接物によっては相互に連結されな
い。これに代えて、１つのストリップの後端と次の連続
的ストリップの前端を補角で切断またはトリミングする
（これらの一方は鋭角にする）。トリミング端部をつい
で接合させ、相互に溶接する。ついで、溶接域を処理し
て過剰の溶接物を除去し、滑らかな端部と平らな面を有
するストックを得る。所望により、適当な研摩機または
他の研摩具を用いる。しかしながら、溶接域の寸法はそ
れ自体平らなストリップの寸法に、実行可能なほどに緊
密に、好ましくは許容度0.003インチ以内に適合させ
る。

トリミング端部の溶接において、溶接部、すなわち接
合ストリップの端部は溶接工程により悪影響をうけるこ
とが観察された。とくに、接合ストリップの端部では放
熱が不十分で、結果、小孔がストリップ材料により完全
に焼却されるか、または溶接物がストリップ間の空間を
完全には満たさないようである。溶接物が接合ストリッ
プの側面エッジに完全に広がっていないかまたは小孔が
ストリップにおいてすでに存在している場合、該ストリ
ップが管に形成されると、孔または減少した壁厚域が起
こりうる。もちろん、これは不満足な品質の管をもたら
す。そのため、溶接接合部の端部において平らなストリ
ップの端部の幅を一時的に広げることが好ましい方法で
ある。これは、接合端部における該ストリップの両側に
沿ってストリップ材料からなる断片または翼を付けるこ
とにより都合よく行なうことができる。溶接装置は、事
実上翼断片を該ストリップ自体の一部として認識する。
該翼は一時的な熱だめとして役立つ、溶接熱を消散さ
せ、接合ストリップのエッジを越えた溶接物の連続通路
が得られる。該翼は最終工程の間に溶接ストリップのエ
ッジから容易にはずすことができ、また、削り落して翼
の除去後に接合ストリップのエッジを越えて突出する0.
010インチほどの溶接物とする。接合ストリップのエッ
ジを越えた溶接物の拡張部分は、接合ストリップの横方
向の境界において満足な厚さの溶接物を保障する。その
結果、溶接および溶接接合部の仕上げ後、接合ストリッ
プの幅および厚さは、平らなストック材料の残部と同じ
寸法が保障できる。

溶接物を所望の寸法に機械加工後、溶接物を焼ならし
に付す。これは、溶接部および該溶接部に隣接する熱影
響域の温度を、粒子構造を未変形のストリップ残部の粒
子構造に実質的な程度まで戻すのに十分なレベルに、上
昇させることからなる方法である。加えて、この焼なま
し工程は溶接域の硬度を減少させ、該溶接域における高
品質の管形成を促進する。

前記したように２つのストリップの接合および溶接
後、適切な形成および溶接により、該溶接接合部をシー
ム溶接管に形成できる。溶接管は、付加的な溶接によっ
て被りうる付加的な激しい熱損傷を受けることなく処理
できる。

２つのストリップを連結する溶接接合部はもっぱら短
い距離に沿ってらせん状に伸張する。一般に、かかる各
らせん状接合部の一端は溶接シームで終り、またらせん
状接合部は該らせん状接合部の２つの端部の間の溶接シ
ームを横断していない。これにより、該溶接域を横断し
ない改善された強度、および巻装および非巻装の反復応
力に耐えうる改善された能力という、有利な結果が得ら
れる。

本発明の製品の別の特に有利な点は、該製品をＸ線ま
たは他の非破壊溶接物検査法に付すことができるという
容易性にある。一般に、単一のＸ線観察を、横断、環状
溶接接合部に要する複数の観察装置に代えて使用でき
る。

本発明の管は、非常に長いコイル形成性管を用いるよ
うな油井操業において特に有用で有益である。該管はコ
イル形で大型スプール、ドラム等により供給される。油
井作業場では、該管をスプールから解き、油井の所望の
深さまで下降させる。もっぱら油井における一時的な地
下に管を入れるようなこれらの事例では、その表面のス
プールまたはドラムに該管を巻き戻すことにより油井か
らそれを簡単に回収することができる。

油井で用いられる本発明の管の特有な特徴点は高品質
の溶接、非常に滑らかな内壁面、均一な強度である。管
内部の添え継ぎ部分における溶接ビードが存在しないこ
とは非常に望ましいことである。なぜなら、得られた該
接合部面は乱流を大幅に減少させ、記録用の機械やケー
ブルに対する損害を減少させ、熱処理を改善し、ピッグ
操作を容易にさせ、孔や穴の発生を減少させるからであ
る。

添え継ぎ部のトリミング端部における補角には従来か
らの横断、環状接合を回避するために、鋭角が包含され
ねばならない。約30度の鋭角が特に有効ではあるが、約
20〜約60度の角度も使用できるようである。90度付近の
角度は避けるべきである。

本発明は特にスチール管に適用されるが、シーム溶接
管、パイプ等に形成、溶接しうる他の金属および合金ス
トリップ材料も使用できるようである。

本発明に従い製造されたスチール管の場合、成形、溶
接後、適切な温度、一般的には約900゜F以上の温度で該
管を熱処理できる。

第1A図は公知のシーム溶接管の製造システムを示す模
式図、第1B図は先行技術による２つの管ストリングを連
結する突合せ溶接接合部を示す等側投影図、第1C図は先
行技術による突合せ溶接連結の端部の断面図、第1D図は
先行技術による張力下における２つの管ストリングの間
の突合せ溶接接合連結を示す模式図、第２図は本発明の
好ましい一具体例による非限定的長さの連続的シーム溶
接管の製造システムを示す模式図、第３図はマスターコ
イルの金属平板ストリップ・ストックの前端をマスター
コイルから引っ張った平らなストリップストリップの後
端に連結する角度を付けた溶接添え継ぎを示す等側投影
図、第４図は平らなストリップストックの側端部を越え
て伸張する溶接物が全くないような角度付き溶接接合部
の長手軸端部の機械加工を示す斜視図、第５図はストリ
ップストックの頂部および底部表面を越えて溶接物が突
出しないような平らなストリップストックの頂部および
底部面の機械加工を示す斜視図、第６図は溶接物の熱適
用により焼なましされた本発明の角度付き機械処理接合
部を示す斜視図、第７図および第7A図は角度付き溶接接
合部を有する新たに形成した管の部分断面図および第８
図は本発明の角度付き溶接接合部を有する管の端部断面
図である。

第1A図はスチール金属ストリップ平板から管ストリン
グを製造する先行技術のシステムを示す。このシステム
では、平板シート金属ストリップ・ストック42は予め供
給コイル20に巻かれている。ストリップ・ストック42の
前端41は、代表的には管に加工され先行するストリップ
・ストック44の後端43に仮付け溶接（34で図示）され
る。ストリップ・ストック42の前端41は、先行するスト
リップ・ストック44の後端43に仮付け溶接されているの
で、ストリップ・ストック42の交代供給コイル20はアキ
ュムレータ22および管成形装置26および24を通って自動
的に進行し、その結果システム全体の停止および再進行
の必要がない。先行技術の方法に従い管を形成するに
は、アキュムレータ22を用いて定期的にそして高速で供
給コイル20からストリップ・ストック42を引き入れなが
ら、ストリップ・ストックを管成形装置26および24に絶
え間なく調節しながら供給する。種々の要因により、現
在のスチールミルは単一の供給コイル当たり最大長さ約
4000フィートの平板ストックを供給する。そのため、供
給コイル20に対するストリップ・ストック42がアキュム
レータ22によって空になり、その結果ストリップ・スト
ックの後端がアキュムレータ22に入る付近に存在する場
合、交代供給コイル36の前端41は急いで位置につき、ス
トリップ42の後端に仮付け溶接する。これは、管形成工
程が妨害されることなくアキュムレータ22および管成形
装置26および24内に新たな供給コイル36が自動的に進行
することを可能にする。

しかしながら、管成形装置26および24が平板ストリッ
プ42を管ストリングに成形すれば、仮付け溶接を有する
管部分（32で図示）は劣化した品質なので切り除かねば
ならない。

その後、代表的には新たに形成した管を約4000フィー
ト程を保持するスプール30は熱処理設備28に輸送され、
ここで管を熱処理する。ついで、各スプール30を輸送し
て在庫にする。例えば15000フィートの管ストリングの
製造が所望になった場合、いくつかのスプール30を相互
に溶接し、ついで大型リール40上に１つにまとめる。貯
蔵スプールまたは移送リール30の管は突合せ溶接操作
（38で図示）により両端を突合せた方法で相互に接合ま
たは継合される。20000フィートまでの長さの長い管ス
トリングを製造するのに、突合せ溶接によりいくつかの
貯蔵スプール30に含まれた管44を相互に接合すること
は、普通の方法である。

しかしながら、管ストリング全体を形成するための管
相互の突合せ溶接はいくつかの理由により全く満足され
ないことが証明されている。例えば、突合せ溶接接合は
接合部において管ストリングの内径の円周上に溶接物の
堆積が生じる（第1C図、46参照）。溶接物のこの堆積ま
たはりょう線46は当該分野でいくつかの問題点を引き起
こす。

しばしば、管ストリングは記録用装置を比較的軟質の
ケーブルで下降させて油井内に輸送するのに使用され
る。時々、これら記録用装置は突合せ溶接部における溶
接物のりょう線46にひっかかる。加えて、溶接物の内部
りょう線の粗いエッジはケーブル外面を削り、該ケーブ
ルが損傷し、寿命が短くなりうる。

突合せ溶接接合部における溶接物のりょう線46は、ま
た油井用の管ストリングについて他の問題点を引き起こ
す。例えば、研摩剤流体は、しばしば高圧で管ストリン
グを介し油井内に送られる。研摩剤流体の流れが溶接物
りょう線46のような硬質物に出会うと、りょう線46の下
流で直ちに乱流が生じうる。研摩剤のこの乱流は、管ス
トリング壁を削ったり、切断したり、弱めたり、また管
ストリングを損傷させるのに十分となりうる。

さらに、前記したように、管ストリング44は当初大型
貯蔵リール40に巻かれる。その後、管ストリング44を解
き、所定の期間油井内につるし、該油井から取り出し、
貯蔵リール40に巻き戻す。管ストリングを貯蔵リール40
に巻き付けたり、またそこから解く間、管ストリングは
大きな引っ張り強さおよび大きな加モーメントを受け
る。これに関連し、溶接操作の間、熱影響域が溶接接合
部の両側に生じる。この熱影響域は突合せ溶接操作によ
り生じた高温によってつくられる。高温により、突合せ
溶接部の両側における金属の材料特性が変化し、これに
より突合せ溶接の両側における熱影響域の引っ張り強度
は管ストリング残部の引っ張り強度の約90％になる。突
合せ溶接部の両側における熱影響域は円周域全体にわた
るので、突合せ溶接部各々の管ストリングにおいて引っ
張り強さが減少した２つの円周域が生じうる。

つぎに第２図は、第1A図に示した装置といくつかの点
で類似する装置を示す。該装置はマスターコイル50およ
び52、続いて数個の加工ステーション、すなわちアキュ
ムレータ56、供給ストック・コンディショナー58、管形
成機60、熱処理機64およびリール66からなる。第1A図の
アキュムレータと類似のアキュムレータ56は、コイル52
のような供給コイルから所定の長さのストリップ・スト
ックを解き、この長さをアキュムレータに一時的に納め
る。付け加えると、アキュムレータはゆっくりとした速
度で収納ストリップを管形成機60に送る。アキュムレー
タに関するこの異なる動作は数分間の中断を生み出し、
この中断では第２のストリップ・ストックを先行するス
トリップの後端に、後者がアクュムレータに納められい
る間に継合することができる。代表的な継合68を第３図
に示す。本発明によるこの継合は所定の鋭角を含む補角
で、継合されるストリップ端部をまず切断またはトリミ
ングすることにより形成される。好適な鋭角は約30度で
あることが判明した。したがって、反対側の別の内角は
約150度である。付加的なマスターコイルの前端は、先
行するコイルの後端に対し、これらの端部が突き合わせ
状態で係合するように配置する。

第３〜６図は添え継ぎ68の方法を示す。平板ストリッ
プからなる翼70の小片（好ましくは加工されるストリッ
プと同じ材料からなる）は、接合部68の各端部の横側に
置く。ついで溶接具を接合部68に沿って通過させ２枚の
ストリップを相互に溶接する。溶接具を翼の一方を横断
させることでその溶接を開始し、ついで接合部68に沿っ
て移動させ、ついで残りの翼70を横断させる。前記した
ように、該翼は接合部の溶接の品質を改善する熱だめお
よび溶接物路として有用な機能を有する。比較的小さな
溶接ビードは、一般に溶接接合部の各端部を越えて伸び
る。

接合部68を溶接した後、翼70を除去する。該接合部を
すみやかに機械加工するかまたは仕上げ加工して過剰の
溶接物を、とくにエッジおよび管の内面となるべきスト
リップ・ストックの平面から除去する。第４図は機械グ
ラインダー72または他の適当な機械具を用いてストリッ
プ・ストックの長手方向のエッジを滑らかにする。前記
したように、これらの位置では非常に厳格は許容度が要
求される。

第５図は機械グラインダー74または他の適当な機械具
を用いてストリップの２つの平面を滑らかにする方法を
示す。これら平滑操作により厳格な許容度を維持するこ
とは最終のコイル状管の品質に関し非常に重要である。
前記したように、溶接接合部の内面、すなわち管の内面
を滑らかであってストリップ・ストックと連続している
ことが特に重要である。接合部68の長手軸方向のエッジ
に関しても同様である。

研削または機械加工工程を行なって溶接接合部の寸法
許容度を保障したのち、第６図に示すように該溶接物を
焼ならす。溶接物の焼ならしは69で模式的に図示した抵
抗加熱ヒータで都合よく達成される。900〜1650゜Fの全
般的範囲を該溶接物に３秒〜５分間、平板ストリップ・
ストックおよび溶接物の金属学的特性に応じて適用す
る。

ストリップ・ストックが管形成機60に達すると、該ス
トリップはその長さに沿って進行するシームを有する管
形に成形される。このシームは敏速に溶接され、ついで
得られたシーム溶接管を熱処理機64に直ちに通過させ
る。熱処理機から管を貯蔵リール66に巻く。

本発明の方法が単一の通過によるストリップ・ストッ
クを完成管コイルに成形する連続法であることが、本発
明の重要な特徴である。特に重要には第６および８図に
示すように、溶接添え継ぎ68が管全体の表面および金属
と滑らかに溶け込んでいることである。特に第８図で
は、溶接物68の内面は管62内を流れる円周上の障害物が
全くない。

第７図および第7A図並びに第1D図は本発明の螺旋状溶
接添え継ぎ（第７図および第7A図）と先行技術の円形状
添え継ぎの比較を示す。これらの図面から明らかなよう
に、本発明の溶接部は第1D図における接合部38の両側に
隣接した２つの加熱影響域の望ましくない性質を最小に
する。前記したように、先行技術におけるこれらの域の
集中した性質は第７図および第7A図の接合物68と比較し
て該域の問題を生じさせる傾向を示す。第７図および第
7A図の管におけるかかる域は局部的な弱点と共に接合部
68の該螺旋状通路に沿って分散される。第7A図に示すご
とく、２つのストリップを連結している溶接接合部68は
もっぱら短い距離に沿ってらせん状に伸張する。一般
に、かかる各らせん状接合部は該らせん状接合部の２つ
の端部の間の溶接シーム100を横断していない。これに
より、該溶接域を横断しない改善された強度、および巻
装（巻取り）およひ非巻装（巻戻し）の反復力に耐えう
る改善された能力という、有利な結果が得られる。その
結果、第７図および第7A図の接合部は全体として第1D図
の接合部38と比較してより改善された。

【図面の簡単な説明】

第1A図は公知のシーム溶接管の製造システムを示す模式
図、第1B図は先行技術による２つの管ストリングを連結
する突合せ溶接接合部を示す等側投影図、第1C図は先行
技術による突合せ溶接連結の端部の断面図、第1D図は先
行技術による張力下における２つの管ストリングの間の
突合せ溶接接合連結を示す模式図、第２図は本発明の好
ましい一具体例による非限定的長さの連続的シーム溶接
管の製造システムを示す模式図、第３図はマスターコイ
ルの金属平板ストリップ・ストックの前端をマスターコ
イルから引っ張った平らなストリップストリップの後端
に連結する角度を付けた溶接添え継ぎを示す等側投影
図、第４図は平らなストリップストックの側端部を越え
て伸張する溶接物が全くないような角度付き溶接接合部
の長手軸端部の機械加工を示す斜視図、第５図はストリ
ップストックの頂部および底部表面を越えて溶接物が突
出しないような平らなストリップストックの頂部および
底部面の機械加工を示す斜視図、第６図は溶接物の熱適
用により焼なましされた本発明の角度付き機械処理接合
部を示す斜視図、第７図および第7A図は角度付き溶接接
合部を有する新たに形成した管の部分断面図および第８
図は本発明の角度付き溶接接合部を有する管の端部断面
図である。図面中、主な符号はつぎのものを意味する。 20、36、50および52:ストックコイル、22および56:アク
ュムレータ、24および58:ストックコンディショナー、2
6および60:管成形機、28および64:熱処理、30:移送リー
ル、32:仮付け溶接の切断、34:仮付け溶接、38:突合せ
溶接、40および66:貯蔵リール、44および62管、:68:斜
めの継合、69:ヒータ、70:翼、72および74:グラインダ
ー、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実質的に同じ幅と厚みを有しかつマスター
・コイルに巻かれた少なくとも２枚の平板ストリップ・
ストックから単一の通過によりシーム溶接管を製造する
にあたり、第１ストリップをマスター・コイルから急速に解いてア
キュムレータ・コイルに送りながら、該第１ストリップ
の前端を管成形工程に連続的に供給し、アキュムレータ・コイルから第１ストリップを供給しな
がら該第１ストリップを長手方向にシームを有する管形
状に成形し、該シームを溶接し、第１ストリップの少なくとも一部がアキュムレータ・コ
イルに存在する間に以下の工程（ａ）〜（ｅ）を行い；（ａ）第１ストリップの後端と第２ストリップの前端を
補角（鋭角を含む）でトリミングし、（ｂ）トリミングした端部を相互に突き合わせ、これに
より当該端部を係合させて角度付き接合部を形成し、（ｃ）角度付き接合部の各端部の側部にストリップ・ス
トックの別の断片を突き合わせ、（ｄ）シールドした角度付き接合部を該接合部の各端部
に沿っておよび該端部を越えて溶接し、（ｅ）得られた溶接物の各端部を機械加工して、そのレ
ベルを平板ストリップ・ストックの各側方端部と同じ平
面にさせるとともに、得られた溶接物の各面を機械加工
して、そのレベルを平板ストリップ・ストックの各側方
端部と同じ平面にさせ、これにより当該端部および表面
を２つのストリップ・ストックの長手方向端部および表
面と滑らかに連続させて、平板ストリップ・ストック突
き合わせ部分と実質的に同じ厚みおよび実質的に同じ幅
を有する溶接物を得、全ての第１ストリップがアキュムレータから解かれる
と、第２ストリップをマスター・コイルから解いてアキ
ュムレータに送り、平板ストリップ・ストックから、溶接位置において一定
の内径を有する管を形成して、流体が当該管内を移動す
る際に角度付き接合部付近における当該流体の流動を妨
害しないことを特徴とする方法。
【請求項２】各々前端と後端を有する２枚の平板金属ス
トリップ・ストックからシーム溶接管を製造するにあた
り、２枚のストリップの継合法が、第１ストリップの後端と第２ストリップの前端を、該２
つの端部が相互に係合しうるような補角（鋭角側を含
む）でトリミングさせ、トリミングした２つの端部を相互に突き合わせ、これに
より当該端部を係合させて添え継ぎを形成し、添え継ぎの各端部を、該端部の側部と接触するようなス
トリップ・ストックの断片で伸張させ、トリミングした２つの端部を突き合わの関係にさせ、該添え継ぎ部分を溶接し、次いで得られた溶接結合部の各端部を機械加工して、そのレベ
ルを平板ストリップ・ストックの各側方端部と同じ平面
にさせるとともに、得られた溶接結合部の各面を機械加
工して、そのレベルを平板ストリップ・ストックの各側
方端部と同じ平面にさせ、これにより当該端部および表
面を２つのストリップ・ストックの長手方向端部および
表面と滑らかに連続させて、平板ストリップ・ストック
突き合わせ部分と実質的に同じ厚みおよび実質的に同じ
幅を有する溶接物を得、これにより流体が当該管内を移
動する際に角度付き接合部付近における当該流体の流動
を妨害しないことからなることを特徴とする製法。
【請求項３】鋭角が約20〜60度である特許請求の範囲第
２項記載の製法。
【請求項４】鋭角が約30度である特許請求の範囲第２項
記載の製法。
【請求項５】第１ストリップの後端と第２ストリップの
前端を接合させることからなる２枚のスチール平板スト
ックからシーム溶接スチール管を成形するにあたり、後端と前端を、一方の角度が鋭角である補角でトリミン
グさせ、トリミングした端部を相互に突き合わせ、これにより当
該端部を係合させて角度付き接合部を形成し、角度付き接合部の各端部に沿ってスチール平板ストック
の別の断片を設置し、角度付き接合部を該接合部の各端部に沿っておよび該端
部を越えてストック平板ストックの２枚の断片に溶接
し、次いで溶接接合部から過剰の溶接物を除去して、そのレベルを
平板ストリップ・ストックの平面と同じ面にさせ、これ
により管の内面を、流体が当該管内を移動する際に角度
付き接合部付近における当該流体の流動を妨害しないよ
うなものにさせることを特徴とする成形法。
【請求項６】マスターコイルに巻かれた連結していない
金属平板ストリップから該ストリップを間欠的かつ急速
に解いて順々にアキュムレータに送り、アキュムレータ
のストリップを所定の時間、やや劣るが急速に該アキュ
ムレータから管成形機に供給することにより、溶接金属
管を成形するにあたり、第１ストリップの後端がマスターコイルとアキュムレー
タの間に存在する中断の間に、以下に示す一連の工程
（ａ）〜（ｅ）を行い；（ａ）該ストリップの後端を別のマスターコイルからの
第２ストリップの前端と補角（鋭角を含む）でトリミン
グし、（ｂ）トリミングした２つの端部を相互に突き合わせ、
これにより当該端部を係合させて添え継ぎを形成し、（ｃ）角度付き添え継ぎの各端部の側部に金属ストリッ
プの別の断片を係合させ、（ｄ）溶接機を順次直線的に移動させながら該断片を横
断させ角度付き添え継ぎに沿って移動させついで他の断
片を横断させて、該添え継ぎを溶接しかつ該接合部の各
端部を越えて伸張する溶接物を形成し、（ｅ）溶接接合部から過剰の溶接物を除去して、平板ス
トリップ・ストック突き合わせ部分と実質的に同じ厚み
および実質的に同じ幅を有する溶接物を得、ついで、第１金属ストリップ、機械加工溶接添え継ぎお
よび第２金属ストリップを長手方向のシームを有する管
形状に成形し、長手方向のシームを溶接して、溶接結合部付近において
一定の内径を有するシーム溶接管を形成して、流体が当
該管内を移動する際に角度付き接合部付近における当該
流体の流動を妨害させないようにさせ、機械加工添え継ぎを有するシーム溶接管を熱処理し、該熱処理管を巻いてコイル形にすることを特徴とする方法。
【請求項７】平板金属ストックの複数のスプールから、
一定の外径を有し連続的に長くコイル形成が可能な金属
管を製造するための装置であって、移送スプールから所定量の平板金属ストックを間欠的か
つ急速に受け入れながら、該平板金属ストックを所定の
速度で絶え間無く送り出すためのアキュムレータ、該アキュムレータから送り出された該平板金属ストック
をシーム溶接管に成形するための管成形機、該管成形機から送り出された該管を連続的に加熱処理す
るための熱処理機、熱処理金属管の該連続ストリングを巻くためのリール、第１マスターコイルから引いた平板金属ストックの後端
および交代マスターコイルから引いた平板金属ストック
の前端に対し、角度付き端面を付与するためのトリマー
であって；該端面が、平板金属ストックの第１長手方向側部エッジ
とその端部の間で定義され90度以下である第１角度によ
って決められ、第１マスターコイルからの平板金属ストックの後端の角
度付き端部が交代マスターコイルからの平板金属ストッ
クの前端と、第１マスターコイルの該平板金属ストック
と交代マスターコイルの該平板金属ストックの間に角度
付き接合部が形成されるように、相補的に共動するトリマー、第１マスターコイルの後端を交代マスターコイルの前端
に対し突き合わせるための位置決め装置、第１マスターコイルの後端と交代マスターコイルの前端
の間の角度付き接合部を、溶接物が角度付き接合部の第
１長手方向側部エッジおよび第２長手方向側部エッジを
越えるように、溶接するための溶接機手段、および第１長手方向側部エッジ、第２長手方向側部エッジ、お
よび角度付き接合部の頂部および底部の両者の各面を越
えてはみ出た過剰の溶接物を除去するための手段であっ
て、その除去により、第１マスターコイルおよび交代マ
スターコイルの平板金属ストックが接合され、平板金属
ストリップ・ストックと実質的に同じ厚みおよび実質的
に同じ幅を有する溶接物を得ることができ、かつ流体が
当該管内を移動する際に角度付き接合部付近における当
該流体の流動を妨害しないようにさせる手段、を備えることを特徴とする装置。
【請求項８】熱処理機に該管を連続的に通過させ、それ
によって少なくとも900゜Fに加熱する特許請求の範囲第
７項記載の装置。
【請求項９】トリマーが、第１マスターコイルの後端の
角度付き端面および交代コイルの前端に対する、約30度
の第１角度を付与する特許請求の範囲第７項記載の装
置。
【請求項１０】過剰の溶接物除去手段が、溶接物を除去
して少なくとも1000分の３インチの許容度内にする特許
請求の範囲第７項記載の装置。
【請求項１１】平板金属ストックからなる複数のマスタ
ーコイルから連続的に長いコイル形成可能な金属管を製
造するにあたり、該管が一定の外径を有し、かつ所定の長さの平板ストックを第１マスターコイルからア
キュムレータに間欠的に引っ張り、平板ストックを該アキュムレータから一定の速度で管形
成ステーションに供給し、該管形成ステーションにおいて該アキュムレータから送
り出された平板ストックをシーム溶接管に成形し、管形成ステーションを通過したシーム溶接管を熱処理
し、熱処理管を冷却した後、貯蔵および移送リールに巻き付
け、アキュムレータが第１マスターコイルから平板ストック
を引いて所定の長さの平板ストックが該アキュムレータ
から外に伸張したのち、付加的なマスターコイルの平板
ストックの前端を第１マスターコイルの後端に隣接さ
せ、付加的なマスターコイルの平板ストックの前端と第１マ
スターコイルの平板ストックの後端をトリミングさせ、
これにより相補的に共動する角度付き端部を、該後端お
よび該前端に形成し、付加的なマスターコイルの平板ストックの前端を第１マ
スターコイルの平板ストックの後端に係合させ、これに
より、これらの端部の係合および接触により第１マスタ
ーコイルの平板ストックと付加的なマスターコイルの平
板ストックの間に角度付き添え継ぎを形成し、接触角度付き端部を相互に溶接して角度付き溶接接合部
を形成し、角度付き溶接接合部を機械加工して実質的に全ての過剰
な溶接物を除去して、そのレベルを平板ストリップ・ス
トックの各側方端部と同じ平面にさせるとともに、その
レベルを平板ストリップ・ストックの各面と同じ平面に
させ、これにより平板ストリップ・ストック突き合わせ
部分と実質的に同じ厚みおよび実質的に同じ幅を有する
溶接物を得、これにより流体が当該管内を移動する際に
角度付き接合部付近における当該流体の流動を妨害しな
いようにさせ、所定の長さの平板ストックを付加的なマスターコイルか
らアキュムレータに定期的に引っ張り、アキュムレータ
への平板ストックの定期的なかかる牽引の間に前記トリ
ミング、溶接および機械加工工程を行い、これにより該
管の形成、熱処理、冷却および巻回工程が中断されないことを特徴とする方法。
【請求項１２】熱処理し巻回した管の長さが少なくとも
20000フィートである特許請求の範囲第11項記載の方
法。
【請求項１３】平板ストックの接触角度付き端部を接合
する溶接物が、接合平板ストックの各長手方向エッジを
わずかに越えて伸張する特許請求の範囲第11項記載の方
法。
【請求項１４】機械加工により1000分の３インチの許容
度で過剰の溶接物を除去する特許請求の範囲第13項記載
の方法。
【請求項１５】新たに形成した管が熱処理工程で少なく
とも1300゜Fに加熱される特許請求の範囲第11項記載の方
法。
【請求項１６】前記隣接、トリミング、係合、溶接およ
び機械加工工程全てが約13分で行なわれる特許請求の範
囲第11項記載の方法。
【請求項１７】別の内角が、該角度付き溶接接合部を30
〜150度にすることにより、各々形成される特許請求の
範囲第11項記載の方法。
【請求項１８】第１ストックの後端を第２ストックの前
端と接合させることにより２つのストック平板ストック
からシーム溶接スチール管を形成するにあたり、該後端と該前端を補角（この角度の一方は鋭角である）
でトリミングさせ、トリミング端部を相互に接触させ、これにより当該端部
を係合させて角度付き添え継ぎを形成し、スチールの別の断片を角度付き添え継ぎの各端部に沿っ
て設け、角度付き接合部を該角度付き接合部の各端部に沿ってお
よび該端部を越えて２つのスチール断片に溶接し、溶接した接合部から過剰の溶接物を除去して、平板スト
リップ・ストック突き合わせ部分と実質的に同じ厚みお
よび実質的に同じ幅を有する溶接物を得、これにより、
流体が当該管内を移動する際にシーム溶接管の内面にお
ける当該流体の流動を妨害しないような実質的に滑らか
な面を有することを特徴とする方法。
【請求項１９】コイル状に巻取ったり巻戻すことによる
反復力に対し耐性を示すことができる、連続した長さを
有するコイル状の管であって、当該コイル状管が以下の工程によって製造されることを
特徴とする管：（ａ）第１平板ストリップ・ストックの後端と第２平板
ストリップ・ストックの前端を、補角（鋭角を含む）で
トリミングし、（ｂ）トリミングした端部を相互に突き合わせて当該端
部を相互に重ね合うことがないように係合させ、これに
より角度付き接合部を形成し、（ｃ）これら別々のストリップの平らな金属端部を相互
に溶接して、端部溶接部を有する複合体ストリップを形
成し（ただし、端部溶接部は複合体ストリップの表面を
越えて突出している）、（ｄ）突出した溶接部を複合体ストリップの両エッジお
よび一方の面から除去することによりこれらエッジおよ
び面を複合体ストリップ残部と同じ厚みと幅にさせて滑
らかに連続させ、これにより複合体ストリップの機械的
特性を向上させて当該複合体ストリップの仕上げを行
い、（ｅ）仕上げした複合体ストリップを成形して、複合体
ストリップの実質的に滑らかな表面を当該管の内壁面と
して有する管を得、これにより、流体または装置を管内
を移動させるに際に当該管内において妨害されない流体
の流れと機械輸送を促進し、（ｆ）複合体ストリップ管の対向エッジを溶接して長手
方向のシームを形成し、これにより、端部溶接部の軌跡
を、長手方向シームから開始して当該シームで終了する
が当該シームを越えることがないように、管周囲をらせ
ん状に旋回させて、らせん状端部溶接部の非破壊的検査
に対する能力を向上させる。
【請求項２０】突出した溶接物を研摩によって除去する
請求項19項記載の管。
【請求項２１】第１平板ストリップ・ストックおよび第
２長平板ストリップ・ストックが、各々、長さ約4000フ
ィートである請求項19記載の管。
【請求項２２】コイル状管の連続長さが、長さ約20000
フィートである請求項19記載の管。
【請求項２３】コイル状管の連続長さが、長さ約20000
フィート以上である請求項19記載の管。
【請求項２４】仕上げした端部溶接部の寸法を、平板ス
トリップに対し0.003インチ以内の寸法にマッチングさ
せる請求項19記載の管。
【請求項２５】さらに、端部溶接部をＸ線透過写真法に
より非破壊試験に付す請求項19記載の管。
【請求項２６】さらに、形成した管を熱処理に付す請求
項19記載の管。
【請求項２７】連続的長さを有しかつコイル状に巻かれ
た管であって、所定の長さの管を担持するためのスプール、当該スプール周囲にコイル状に巻かれた所定長さの管、
およびコイルの巻取りおよびコイルの巻戻しによる反復力に耐
性を示すための以下の構成部材からなる手段：所定の寸法の幅と厚みとを有し、かつ複数のエッジと複
数の平面と後端とを備える第１平板ストリップ・ストッ
ク、上記第１平板ストリップ・ストックと実質的に同じ寸法
の幅と厚みとを有し、かつ複数のエッジと複数の平面と
前端とを備える第２平板ストリップ・ストック、第１平板ストリップの後端と第２平板ストリップの前端
が所定の角度をなしながら突き合わせによって溶接され
ている２枚のストリップの間に存在する端部溶接部であ
って、当該端部溶接部が、これら第１平板ストリップと
第２平板ストリップを連結して複合体ストリップを形成
しかつ当該複合体ストリップのエッジおよび表面を越え
て突出している溶接物を有しているような端部溶接物、当該端部溶接物を除去して、溶接物のエッジと平面が第
１および第２ストリップと同じ寸法の厚みと幅になるよ
うにしこれにより複合体の当該エッジと平面を滑らかに
連結した、コイル状の管の内面を形成する複合体ストリ
ップのエッジおよび平面、第１ストリップのエッジと第２ストリップのエッジを連
結する長手方向シームであって、端部溶接部の軌跡を、
長手方向シームから開始して当該シームで終了するが当
該シームを越えることがないように管周囲をらせん状に
旋回させて、実質的に滑らかな内壁面を有する管を形成
し、これにより流体または装置を管内を移動させるに際
に当該管内において妨害されない流体の流れと機械輸送
を促進しかつらせん状端部溶接部の非破壊的検査に対す
る能力を向上させるような、長手方向シームを備えることを特徴とする管。
【請求項２８】第１平板ストリップ・ストックおよび第
２平板ストリップ・ストックが、各々、長さ約4000フィ
ートである請求項27記載の管。
【請求項２９】コイル状管の連続的長さが長さ約20000
フィートである請求項27記載の管。
【請求項３０】コイル状管の連続的長さが長さ約20000
フィート以上である請求項27記載の管。
【請求項３１】仕上げした端部溶接部の寸法を、平板ス
トリップに対し0.003インチ以内の寸法にマッチングさ
せる請求項27記載の管。
【請求項３２】端部溶接部をＸ線透過写真法により検査
する請求項27記載の管。
【請求項３３】端部溶接物を熱処理に付す請求項27記載
の管。