[发明专利]管的矫正方法及使用该矫正方法的管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及对管的轴方向的弯曲以及横截面的歪曲(以下，称为“椭圆”)进行抑制的管的矫正方法以及管的制造方法。更为具体而言，涉及管的矫正方法以及使用该管的矫正方法的管的制造方法，该管的矫正方法确保了管的弯曲矫正精度，并且抑制了伴随弯曲矫正而产生的椭圆等，从而能够提高自管内表面的涡流探伤的伤痕检测信号与基础噪声(basenoise)之比(即，S/N比)。

背景技术

一般而言，用于在火力或核电站中使用的蒸汽发生器以及给水加热器等热交换器的U字状的传热管是通过将外径30mm以下的细径长条的传热管弯曲呈U字状而制成。该U字状的传热管通过自管内表面的涡流探伤进行用于伤痕检测的检查，来作为组装于热交换器后的使用前检查，或者作为使用一定期间后的定期检查。该自管内表面的涡流探伤的检查基准在核发电设备的安全性确保的必要方面极为严格。

在传热管制造后的出厂前检查中也要求通过与这些使用前检查以及定期检查相同的检查基准而进行的涡流探伤，其涡流探伤的结果是偏离检查基准的为不合格品，但即便在检测基准内，也要求将其结果按照每一根管与其轴向位置相关联地予以记录。

通常情况下，传热管是经由对使用热挤压制造出的管坯进行冷拉、冷轧等冷加工及热处理而制成，但作为之后的精整处理，是通过辊式矫正机对冷加工及热处理后产生的管的轴方向的弯曲以及椭圆进行矫正。在热交换器中，不仅使用了多个细径的传热管，而且随着热交换器的小型化使得传热管的设置空间也变得狭窄，因此，如果在传热管上产生弯曲，则在向热交换器组装时，会产生向其他部件的缓冲等不良情况。因而，在上述辊式矫正机中，必须确保弯曲矫正精度。

一般而言，用于精整处理的辊式矫正机采用了多个鼓型辊组合而成的倾斜辊式的结构。倾斜式辊矫正机通过辊的个数、排列(上下、左右方向)及配置(相对型、交错型)的组合而存在多种结构，但作为传热管的精整处理，采用相对配置的辊式矫正机。

图1是一例表示倾斜辊式矫正机的辊排列的图。辊式矫正机配备有在旋转轴方向相互交叉的状态下，沿上下方向相对配置的多对矫正辊Ra、Rb(将这些统称为“R”)。在如图所示的辊排列中，相对配置由输入侧、中央及输出侧构成的三对矫正辊，即Ra1与Rb1、Ra2与Rb2及Ra3与Rb3，并在输出侧矫正辊的出口配备辅助辊Re。通常而言，将这种辊排列的辊式矫正机称为“(2-2-2-1)型矫正机”。

这些一对矫正辊Ra1、Rb1的相对间隔及交叉角度可分别独立地进行调整。进而，与一对矫正辊Ra1、Rb1相邻的一对矫正辊Ra2、Rb2的高度方向位置也可分别独立地进行调整。

在弯曲矫正时，按照被矫正管1的表面沿着矫正辊的表面的方式，对相对于被矫正管1的各矫正辊R的旋转轴的交叉角度θ、即辊角度进行调整，并设定矫正辊Ra1、Rb1的相对间隔稍微小于被矫正管1的外径而施加挤压(クラツシュ)，并且通过调整相邻的一对矫正辊Ra2、Rb2的挤压高度来进行偏移(オフセツト)，从而矫正弯曲以及椭圆。

对于矫正辊而言，由于要求有较高的刚性与耐磨损性，所以将工具钢或陶瓷作为原材料，其表面的形状形成为构成考虑了与被矫正管的接触面的鼓型的曲线，以便能够矫正规定范围内的外径的被矫正管。热处理后且利用上述辊式矫正机对弯曲以及椭圆矫正过的传热管，在经过切断等工序后，通过自管内表面的涡流探伤而进行出厂前检查。

图2是一例表示自传热管内表面的涡流探伤的结果的记录图。如图2所示，记录图中示出了来自按照检查基准规定的标准伤痕的信号S与具有一定周期P的信号N。该信号N被称为基础噪声，为了防止将由于传热管的轴方向上产生的细微尺寸变化而误判为因检测伤痕而引起的信号，以迅速地进行伤痕判定而实现检查效率的提高，需要尽可能地减小信号N的大小。在以下说明中，将来自标准伤痕的信号S与信号N之比称为“S/N比”。

例如，在进行自内表面的涡流探伤时，在根据记录图所示的信号进行自动判定的情况下，若基础噪声较大、即S/N较小，则来自微小缺陷的信号隐藏于基础噪声之中，导致难以区别微小缺陷与基础噪声。

由此，检察员在涡流探伤时以目视观察其结果，只要产生可疑的信号，便再次低速检查该部分，来区别微小缺陷与基础噪声，因此，检查效率很低。

如上所述，基础噪声是由于在传热管的轴方向上产生的细微尺寸变化而产生，因此，为了减小基础噪声，需要对传热管的轴方向的弯曲以及椭圆等尺寸变化加以抑制，即提高传热管的轴方向的整个范围内的尺寸精度。