以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明� ��係る継目無管の製造方法の一実施形態につ� ��て説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に係る継目無管 の製造方法が有する延伸圧延工程を適用する マンドレルミル(バーリテイナーを用いるリ� �インドマンドレルミル)の装置構成を概略的� ��示す模式図である。また、図2は、図1に示� �制御装置が行う演算内容を説明するための� �式図であり、図2(a)はマンドレルバーBの長手 方向外径分布を、図2(b)は管Pの長手方向肉厚� ��布を示す。図1に示すマンドレルミルMでは� �複数本のマンドレルバーB(図1には1本のみ図� ��する)がそれぞれ循環使用される。また、マ ンドレルミルMの下流には、管Pの定径圧延を� ��うための定径圧延機(サイザー等)Sが配置さ� ��ている。

 各マンドレルバーBは、その常温での長手 方向外径分布が予め測定される。そして、こ の測定された常温での長手方向外径分布は、 制御装置2に入力され、各マンドレルバーB毎� ��記憶される。このマンドレルバーの常温で� ��長手方向外径分布は、例えば、循環使用の� ��めにマンドレルバー搬送ラインに搬入され� ��直前に、公知の光学式の外径計等を用いて� ��定される。

 また、各マンドレルバーBは、延伸圧延工 程に供した後の長手方向温度分布が測定され る。そして、この測定された長手方向温度分 布は、制御装置2に入力され、各マンドレル� �ーB毎に記憶される。このマンドレルバーの� ��手方向温度分布は、例えば、マンドレルミ� ��Mの入側に配置された放射温度計(図示せず)� ��よって、延伸圧延を終了した管から抜き取� ��れる過程で測定される。また、例えば、循� ��使用のためにマンドレルバー搬送ラインで� ��送されている最中に、この搬送ラインに配� ��された放射温度計によって測定される。

 図1に示すように、本実施形態においては 、定径圧延機Sの出側に、超音波式や放射線� �の肉厚計1が配置される。そして、この肉厚� ��1と制御装置2とにより、マンドレルミルMで� ��延伸圧延工程を経た管Pの熱間状態での長手 方向肉厚分布が測定される。具体的には、肉 厚計1によって管Pの周方向の平均肉厚が測定� ��れ、この測定された周方向平均肉厚が制御� ��置2に入力される。管Pが長手方向に進行す� �ことにより、管Pの長手方向に異なる部位に� ��いての周方向平均肉厚が制御装置1に逐次入 力され、これにより、周方向平均肉厚の長手 方向分布が算出される。なお、本実施形態で は、肉厚計1を定径圧延機Sの出側に配置する� ��成について例示したが、本発明はこれに限� ��ものではなく、マンドレルミルMの出側など 、他の場所に肉厚計1を設置することも可能� �ある。

 制御装置2は、上記のようにして長手方向 肉厚分布を測定した管Pを延伸圧延する際に� �いたマンドレルバーBの常温での長手方向外� ��分布(図2(a)に示す「冷間外径」)と、当該マ� ��ドレルバーBの長手方向温度分布とに基づい て(これらの分布は、前述のように、制御装� �2に入力され、記憶されている)、当該マンド レルバーBの延伸圧延時における長手方向外� �分布(図2(a)に示す「熱間外径(補正前)」)を予 測する。図2(a)に示す例では、マンドレルバ� �Bの常温での長手方向外径分布が、先端から� ��端に向けて外径が小さくなる分布である一� ��、マンドレルバーBの長手方向温度分布(図� �せず)は、先端から後端に向けて温度が高く� ��る分布であるため、予測されるマンドレル� ��ーBの延伸圧延時における長手方向外径分布 は、先端から後端に向けて外径が大きくなる 分布となっている。

 次に、制御装置2は、上記のようにして予 測したマンドレルバーBの長手方向外径分布� �、当該マンドレルバーBが挿入されて延伸圧� ��された管Pの熱間状態での長手方向肉厚分布 (図2(b)に示す「熱間肉厚」)に基づいて補正す る。図2(b)に示す例では、管Pの熱間状態での� ��手方向肉厚分布は、先端から後端に向けて� ��厚が大きくなる分布であり、先端肉厚に対� ��る後端肉厚の偏差はaである。制御装置2は� �予測したマンドレルバーBの長手方向外径分� ��を、例えば、この肉厚偏差aに基づいて補正 する。すなわち、管Pの先端肉厚よりも後端� �厚の方が肉厚偏差aだけ大きければ、マンド� ��ルバーBの先端外径よりも後端外径の方が肉 厚偏差aの2倍に相当する寸法だけ大きいはず� ��ある。そこで、制御装置2は、先端外径に対 して後端外径が肉厚偏差aの2倍に相当する寸� ��だけ低下するように、予測したマンドレル� ��ーBの長手方向外径分布の傾きを変更する補 正を行い、補正後の長手方向外径分布(図2(a)� ��示す「熱間外径(補正後)」)をマンドレルバ� ��Bの延伸圧延時における長手方向外径分布と して算出する。そして、各マンドレルバーB� �に、算出した長手方向外径分布を記憶する� �

 制御装置2は、前記長手方向外径分布を算 出したマンドレルバーBを次のタイミングで� �Pの内面に挿入して延伸圧延する際に、当該� ��ンドレルバーBの長手方向外径分布に基づい て、孔型ロールRの圧下方向の設定位置を調� �する。この圧下方向の設定位置の調整を行� �孔型ロールRは、マンドレルミルMを構成する 全圧延スタンド(図1に示す#1~#5圧延スタンド)� ��配設された孔型ロールRであってもよいし、 一部の圧延スタンド(例えば、仕上圧延を行� �#4、#5圧延スタンド等)に配設された孔型ロー ルRであってもよい。具体的には、以下の通� �である。

 制御装置2には、マンドレルバーBの後端� �保持するバーリテイナーBRの位置情報が入力 される。制御装置2は、入力されたバーリテ� �ナーBRの位置情報に基づき、圧下方向の設定 位置調整を行う孔型ロールRが配設された圧� �スタンド(例えば、#5圧延スタンド。以下、� �制御対象スタンド」という)において管Pを延 伸圧延する際に使用されるマンドレルバーB� �長手方向部位を特定する。一方、制御装置2� ��、前記のようにして算出し記憶した複数の� ��ンドレルバーBの長手方向外径分布の中から 、現在、延伸圧延に供するマンドレルバーB� �長手方向外径分布を選択する。そして、選� �したマンドレルバーBの長手方向外径分布に� ��づき、制御対象スタンドにおいて管Pを延伸 圧延する際に使用されるマンドレルバーBの� �手方向部位の外径を算出する。制御装置2は� ��算出したマンドレルバーBの外径に基づき、 幾何学計算によって制御対象スタンドに配設 された孔型ロールRのロールギャップを設定� �、このロールギャップが得られるように制� �対象スタンドの圧下装置3を制御する。圧下� ��置3は、シリンダ等から構成されており、前 記設定したロールギャップに応じて孔型ロー ルRの圧下方向の設定位置を調整する。

 以上に説明した本発明に係る継目無管の� ��造方法によれば、マンドレルミルMによる延 伸圧延工程を経た管Pの熱間状態での長手方� �肉厚分布を測定し、この測定した管Pの長手� ��向肉厚分布に基づいて、当該管Pの内面に挿 入したマンドレルバーBの延伸圧延時におけ� �長手方向外径分布を補正するため、精度良� �マンドレルバーBの長手方向外径分布を算出� ��ることが可能であり、マンドレルバーBの摩 耗量の長手方向分布及び熱膨張量の長手方向 分布の双方を考慮した孔型ロールRの圧下方� �の設定位置調整が可能である。また、長手� �向外径分布を算出したマンドレルバーBと同� ��のマンドレルバーBを用いて、別の管P(長手� ��向外径分布を算出した際に延伸圧延した管� ��は異なる管P)を延伸圧延するタイミングで� �このマンドレルバーBについて算出した長手� ��向外径分布に基づいて、孔型ロールRの圧下 方向の設定位置を調整するため、各マンドレ ルバーBの長手方向外径分布を反映した孔型� �ールRの圧下方向の設定位置調整が可能であ� ��。従って、従来の方法に比べてより一層、� ��Pの長手方向肉厚分布を均一にすることがで きる。

 図3は、以上に説明した本発明に係る方法 及び比較例に係る方法によって管を延伸圧延 した場合における、延伸圧延後の管の長手方 向肉厚分布を測定した結果の一例を示す。図 3に示すNo.1は、前記特許文献1に記載の方法と 同様の方法によって、新品のマンドレルバー (外径248mm)を用いて管を延伸圧延した場合の� �果を示す。新品のマンドレルバーを用いる� �合、その常温での長手方向外径分布(図3のNo. 1のA欄に実線で図示したグラフ)は一定(248mm)� �あるため、その延伸圧延時の長手方向外径� �布(図3のNo.1のA欄に破線で図示したグラフ)は 、マンドレルバーの長手方向温度分布と同様 の傾向を示す。従って、延伸圧延終了後のマ ンドレルバーの長手方向温度分布を測定し、 この測定結果から延伸圧延時のマンドレルバ ーの長手方向外径分布を算出して、この算出 したマンドレルバーの長手方向外径分布に基 づいて、所定の孔型ロールの圧下方向の設定 位置(ロールギャップ)を調整すれば(図3のNo.1� ��B欄参照)、管の長手方向肉厚分布を比較的� �一にすることができる(図3のNo.1のC欄参照)。

 しかしながら、長手方向に不均一に摩耗� ��たマンドレルバーを用いて管を延伸圧延す� ��場合には、延伸圧延終了後に測定したマン� ��レルバーの長手方向温度分布のみから算出� ��た延伸圧延時のマンドレルバーの長手方向� ��径分布に基づく孔型ロールの圧下方向の設� ��位置調整では、管の長手方向肉厚分布を均� ��にすることができない。図3に示すNo.2は、� �記特許文献1に記載の方法と同様の方法によ� ��て、長手方向に不均一に摩耗したマンドレ� ��バーを用いて管を延伸圧延した場合の結果� ��示す。図3のNo.2に示す例では、マンドレル� �ーの常温での長手方向外径分布は、摩耗に� �り、先端から後端に向けて外径が小さくな� �が(図3のNo.2のA欄に実線で図示したグラフ)、 延伸圧延時には、長手方向に不均一な熱膨張 により、長手方向外径分布はほぼ一定となっ ている(図3のNo.2のA欄に破線で図示したグラ� �)。しかしながら、延伸圧延終了後に測定し� ��マンドレルバーの長手方向温度分布のみに� ��づいて、所定の孔型ロールの圧下方向の設� ��位置(ロールギャップ)を調整するのでは、� �際の延伸圧延時のマンドレルバーの長手方� �外径分布が一定であるにも関わらず、No.1と� ��様の調整を行うことになり(図3のNo.2のB欄参 照)、管の長手方向肉厚分布を均一にするこ� �ができない(図3のNo.2のC欄参照)。

 図3に示すNo.3は、No.2の場合と異なり、延� ��圧延時のマンドレルバーの長手方向外径分� ��を算出するにあたって、延伸圧延終了後に� ��定したマンドレルバーの長手方向温度分布� ��みならず、常温で測定したマンドレルバー� ��長手方向外径分布をも考慮した方法によっ� ��、管を延伸圧延した場合の結果(長手方向に 不均一に摩耗したマンドレルバーを用いて管 を延伸圧延した結果)を示す。図3のNo.3に示す 例では、常温で測定したマンドレルバーの長 手方向外径分布(図3のNo.3のA欄に実線で図示� �たグラフ)をも考慮しているため、No.2の場合 に比べれば、延伸圧延時のマンドレルバーの 長手方向外径分布を精度良く算出可能である 。しかしながら、算出した延伸圧延時のマン ドレルバーの長手方向外径分布と、ほぼ一定 である実際の延伸圧延時のマンドレルバーの 長手方向外径分布(図3のNo.3のA欄に破線で図� �したグラフ)との間には依然として誤差があ� ��ため、孔型ロールの圧下方向の設定位置(ロ ールギャップ)の調整は長手方向に一定とな� �ず(図3のNo.3のB欄参照)、管の長手方向肉厚分 布を十分には均一にすることができない(図3� ��No.3のC欄参照)。

 上記の比較例に係る方法(図3のNo.2及びNo.3 )に対して、本発明に係る方法(図3に示すNo.4)� ��、マンドレルミルによる延伸圧延工程を経� ��管の熱間状態での長手方向肉厚分布を測定� ��、この測定した管の長手方向肉厚分布に基� ��いて、当該管の内面に挿入したマンドレル� ��ーについて予測した延伸圧延時における長� ��方向外径分布を補正するため、実際に延伸� ��延中のマンドレルバーの長手方向外径分布( 図3のNo.4のA欄に破線で図示したグラフ)と略� �等の外径分布を算出可能である。そして、� �発明に係る方法では、この算出したマンド� �ルバーの長手方向外径分布(すなわち、ほぼ� ��定の長手方向外径分布)に基づいて、孔型ロ ールの圧下方向の設定位置(ロールギャップ)� ��調整するため(図3のNo.4のB欄参照)、管の長� �方向肉厚分布を均一にすることが可能であ� �(図3のNo.4のC欄参照)。