本発明の内面リブ付鋼管が対象とする鋼� ��は、炭素鋼(例えば、JIS G 3461、STB340~510)、� ��よびCr系低合金鋼(例えば、JIS G 3462、STBA12~ 24)であり、素管として継目無鋼管および電縫 鋼管を適用することができる。

 通常、継目無鋼管は、生産効率に優れる� ��とからマンドレルミル製造法が適用され、� ��間圧延により製造され、また、電縫鋼管は� ��溶接部の酸化防止や溶接ビードの安定化を� ��るため、不活性ガスシールド溶接や溶接入� ��量自動制御技術を採り入れた電気抵抗溶接� ��で製造される。

 素管の製造段階において、素管の鋼種や� ��造条件に応じて、素管軟化処理の要否が定� ��られる。次に、内面リブ付加工が施される� ��管は、素管軟化が行われた後、または素管� ��化を行うことなく、螺旋状リブを形成する� ��抜加工前に、素管の内外表面に潤滑皮膜を� ��成するため、化成処理が行われる。

 図4は、本発明の内面リブ付鋼管の製造方 法に適用できる化成処理の工程例を示す図で ある。まず、第1の処理工程として酸洗を行� �て、表面に付着する酸化スケールおよび錆� �除去する。通常、使用する酸としては硫酸(1 0~13%)が用いられ、管理項目として遊離酸度や 鉄分濃度が用いられる。酸洗条件は、処理温 度を室温として、浸漬時間の30分が目安とな� ��。この酸洗の後は、水洗(例えば、数分間程 度)を行って、表面に残っている酸を洗い流� �。

 上記の酸洗工程に次いで、素管を苛性ソ� ��ダ液に浸漬し中和を行う。この中和により� ��素管表面を安定化させることができる。そ� ��後、第2の処理工程として、燐酸亜鉛皮膜処 理を行って、素管表面に燐酸塩皮膜の下地を 形成する。このときの燐酸亜鉛皮膜処理の条 件は、処理温度を約80℃として、浸漬時間の3 0分が目安となる。この燐酸亜鉛皮膜処理の� �は、湯洗(例えば、処理温度50℃で数分間程� �)を行う。

 その後、第3の処理工程として、形成され た燐酸亜鉛皮膜と石鹸系潤滑剤と反応させて 、表面に潤滑層を形成する。潤滑層を形成す る処理としては、ステアリン酸ソーダを燐酸 亜鉛皮膜と反応させて金属石鹸層を形成する のが一般的であるが、本発明の製造方法では これに限定されるものではない。

 潤滑層を形成する処理の条件は、処理温� ��を約80℃として、浸漬時間の15分が目安とな る。上記の第1~第3の処理工程により、化成処 理が施された素管は乾燥される。素管表面を 充分に乾燥させるため、素管を連続乾燥炉に 装入して高温雰囲気で乾燥する方法を採用す ることができる。

 本発明の製造方法では、螺旋状リブを形� ��するための引抜加工に際し、引抜加工の初� ��段階から仕上げ寸法に加工する最終段階に� ��るまで、引抜加工用プラグに設けられた螺� ��溝と素管の内表面との接触状態を、化成処� ��皮膜を介して安定して維持するため、引抜� ��プラグのプレヒーティングを行い、その加� ��温度を50~200℃に管理することが必要になる� ��

 螺旋状リブを形成するための引抜加工前� ��、引抜用プラグのプレヒーティングを実施� ��ない場合、またはプレヒーティングを実施� ��ても、引抜加工用プラグの加熱温度が50℃� �達しない場合には、引抜加工の開始時に素� �内面のリブ形成部で焼き付きが発生し易く� �る。引抜加工の開始時に焼き付きを発生さ� �ると、引抜加工を継続することが困難とな� �、素管の切断や引抜用プラグの折損トラブ� �が生じる事態になる。

 一方、引抜用プラグのプレヒーティング� ��より加熱温度が200℃を超える場合には、化� ��処理皮膜が破壊され、引抜加工の初期段階� ��ら仕上げ寸法に加工する最終段階に至るま� ��、引抜加工用プラグに設けられた螺旋溝と� ��管の内表面との間に、充分な化成処理皮膜� ��介在させることができず、内面リブ付鋼管� ��焼き付き疵が発生し易くなる。

 したがって、本発明の製造方法では、素� ��内面に挿入される引抜加工用プラグを50~200� ��にプレヒーティングして引抜加工を行うこ� ��により、螺旋状リブを形成する引抜加工時� ��トラブルを低減し、寸法精度や製造歩留ま� ��に優れた内面リブ付鋼管を製造することが� ��きる。

 具体的なプレヒーティング要領は、加熱� ��イルで形成される加熱帯を環状に構成して� ��環状加熱帯の内部に引抜用プラグを挿入し� ��、所定の温度範囲に加熱する。加熱タイミ� ��グは、引抜用プラグがマンドレルに保持さ� ��る前の状態、または引抜用プラグがマンド� ��ルに保持された状態であっても、螺旋状リ� ��を形成するための引抜加工前であれば、い� ��れの状態であってもよい。

 本発明の引抜用プラグは、素管内面での� ��ブ成形が段階的に行われる外周面の構成で� ��ればよく、例えば、前記図2に示すように、 外周面にリブ成形用として複数条の螺旋溝1a� ��形成され、この螺旋溝を形成し相対する両� ��壁1aaと底面1abとが交わる部分の曲率半径rを 、逐次、マンドレルに保持されるプラグの先 端部側から後端部側に亘り減少させた構成で ある。

 さらに、本発明の引抜用プラグは、図示� ��ないが、外周面にリブ成形用として複数条� ��螺旋溝が形成され、この螺旋溝を形成し相� ��する両側壁と溝山の底面とが交わる部分の� ��率半径rを、逐次、マンドレルに保持される プラグの先端部側から後端部側に亘り減少さ せた構成とすることができる。

 本発明の引抜用プラグとして、同様の理� ��から、他の実施形態として前記図3に示すよ うに、外周面にリブ成形用として複数条の螺 旋溝1aが形成され、この螺旋溝を形成し相対� ��る両側壁1aaと底面1abとが交わる部分の曲率� ��径rを、マンドレルに保持されるプラグの先 端部側から後端部側に至るまで一定に保つと 共に、プラグの先端部側から後端部側に向け て一定の勾配で縮径させた構成のものを用い ることができる。

 本発明により得られる内面リブ付鋼管は� ��上述した製造方法に本発明の引抜用プラグ� ��用いて製造されるものであり、ボイラー用� ��管として優れた成形性と寸法精度を備える� ��とから、ボイラーの大容量化や高温高圧化� ��十分に対応できるものである。以下、本発� ��の製造方法による効果を、具体的な実施例� ��基づいて説明する。