CN101511540B - 钢管内表面喷砂装置、钢管内表面喷砂方法和内表面的表面特性优异的钢管的制造方法 - Google Patents

钢管内表面喷砂装置、钢管内表面喷砂方法和内表面的表面特性优异的钢管的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能从钢管的始端部到终端部对钢管的内表面充分地进行喷砂，并且提高喷砂能力的钢管内表面喷砂装置、钢管内表面喷砂方法和内表面的表面特性优异的钢管的制造方法。该钢管内表面喷砂装置包括与水平设置的钢管(6)的一端相连接的筒状的运载流体导入部(21)、与钢管(6)的另一端连接的负压吸引部，其中，从设于该筒状的运载流体导入部(21)的端面的孔(19)将喷砂材料或研磨材料(5)与运载流体(20)一起沿水平方向压入运载流体导入部内。

Description

钢管内表面喷砂装置、钢管内表面喷砂方法和内表面的表面特性优异的钢管的制造方法
技术领域
本发明涉及使运载流体将喷砂材料或研磨材料输送到各种钢管的内表面上，能够对钢管内表面进行喷砂或研磨的钢管内表面喷砂装置、钢管内表面喷砂方法和内表面的表面特性优异的钢管的制造方法。
背景技术
以往使用能对钢管的内表面进行喷砂或研磨的喷砂装置，使运载流体将喷砂材料或研磨材料自钢管的一端输送到钢管内，使喷砂材料或研磨材料冲击钢管的内表面，从而去除钢管内表面的氧化皮、或研磨钢管内表面。由此，制造内表面的表面特性优异的钢管。
而且，作为这样的喷砂装置，公知有高压喷射喷砂装置和负压吸引喷砂装置。
高压喷射喷砂装置将高压空气作为运载流体来输送喷砂材料或研磨材料，将喷砂材料或研磨材料从钢管的一端喷射到钢管内，然后，利用喷砂材料或研磨材料冲击钢管的内表面来去除钢管内表面的氧化皮、或研磨钢管的内表面。另外，由高压空气在钢管内输送的喷砂材料或研磨材料由设置于钢管的另一端的带过滤器的回收罐进行回收。
相对于此，负压吸引喷砂装置从钢管的一端将设于钢管的始端部附近的供给装置中所储存的喷砂材料或研磨材料投入到钢管内，利用鼓风机从钢管的另一端吸引钢管内的空气。在此，使钢管内部成为负压，利用由此产生的负压空气流输送喷砂材料或研磨材料，通过使喷砂材料或研磨材料冲击钢管的内表面，去除钢管的内表面的氧化皮，或研磨钢管的内表面。另外，由负压空气流在钢管内输送的喷砂材料或研磨材料被鼓风机从钢管的另一端吸引从而被排出，而被设于钢管的另一端和鼓风机之间的重力下沉式吸尘器、旋风分离器、带过滤器的吸尘器的任一个或它们的组合回收，一部分被再利用。
关于这样的高压喷射喷砂装置和负压吸引喷砂装置，有下面的专利文献1。在此，分别提及以往的高压喷射喷砂装置和负压吸引喷砂装置作为喷砂装置的问题点，并且提出了对以往的负吸引喷砂装置加以改进而形成的喷砂装置。即，在负压吸引喷砂装置中，通过对设于钢管的始端部附近的喷砂材料或研磨材料的供给部的形状进行研究，提出了如下建议：因钢管内部的负压而被吸引到钢管内部的负压空气流进行输送，将喷砂材料或研磨材料输送到钢管的始端部的附近时，使该负压空气流旋转。
专利文献1：日本特开平5-228842号公报
发明内容
可是，如下所述，高压喷射喷砂装置和负压吸引喷砂装置均具有如下所述的问题点。
首先，对根据图1说明使用高压喷射喷砂装置进行喷砂时的动作。图1是上述专利文献1中作为图12表示的高压喷射喷砂装置。
在该高压喷射喷砂装置中，将用于供给喷射并输送喷砂材料的高压空气的压缩机1、在使空气高压化时去除在高压空气中液化了的空气中的水分的空气干燥器2、使喷砂材料落到高压空气流的喷砂材料罐3、将该喷砂材料混合于高压空气流中的喷砂材料-流体混合部4与被喷砂管6的一端相连接，在该被喷砂管6的另一端连接有接收完成了被喷砂管6的管内表面的喷砂的喷砂材料并回收该喷砂材料的一部分的回收罐7、将喷砂后还未完全破碎的粒状的喷砂材料和喷射空气分离的旋风分离器8、将破碎的喷砂材料和喷射空气分离的吸尘器9、经由上述旋风分离器8和上述吸尘器9自上述回收罐7吸引完成了喷砂的喷砂材料和使该喷砂材料悬浮而进行输送的高压空气，并将去除了喷砂材料、喷砂屑的空气送到消音器11中而排出的鼓风机10。
使用该高压喷射喷砂装置将高压空气流20作为载体输送喷砂材料，使喷砂材料5冲击钢管内表面6从而对钢管内表面进行喷砂。
图2是将高压空气流20作为载体输送的喷砂材料5冲击钢管内表面时的示意图。喷砂材料以入射角α冲击钢管内壁。
使用该高压喷射喷砂装置进行喷砂时，基于被喷砂管6的材质、管内径、长度和喷砂的方法来决定空气流的流量和静压力、喷砂材料的种类和量等工作条件。通常，为了确保流量，在高压喷射开始时将静压力设定为10Kg/cm2以内。作为喷砂材料采用相当于球直径为10μm～5mm的石榴石、氧化铝、沙子等粒状物。
通常，凭经验来决定工作条件，在该工作条件下进行测试-喷砂，对该工作条件加以修正来决定实际使用的工作条件。一旦决定了工作条件，就按照该工作条件进行以下操作：使压缩机1工作，用空气干燥器2去除产生的高压空气内的水分，使喷砂材料自喷砂材料罐3落到高压空气内，从将喷砂材料与高压空气中混合的喷砂材料-流体混合部4，将喷砂材料从被喷砂管6的一端喷射到钢管6的内表面。悬浮于高压空气而被高压空气输送的喷砂材料，一边喷砂管内表面，一边到达被喷砂管6的另一端，与高压空气一起喷出到回收罐7，在此，速度降低且未破碎的一部分的喷砂材料在此被回收。包含破碎的喷砂材料和喷砂屑的空气被鼓风机10吸引，用旋风分离器8分离比较大的破碎的喷砂材料和喷砂屑，用吸尘器9分离小的破碎的喷砂材料和喷砂屑，经过鼓风机10和消音器11被排出到大气中。
以上，说明了使用喷砂材料喷砂钢管内表面的情况，但是使用研磨材料研磨钢管内表面的情况也同样。另外，作为研磨材料采用相当于球直径为0.1μm～100μm左右的氧化铝粉、钛粉、金刚石粉等。
可是，在高压喷射喷砂装置中，从喷射孔将输送喷砂材料或研磨材料的高压空气喷射到钢管内时，若以低速喷射，则高压空气成为层流，在该层流区域无法充分地加速喷砂材料或研磨材料，喷砂能力或研磨能力不足。
以下，为了沿圆周方向的整个面均匀地喷砂或研磨钢管的内表面，需要使钢管以其轴线为中心旋转。可是，由于喷砂能力只在喷砂材料或研磨材料的喷射口附近的非常局部的位置发挥作用，所以由于高压空气的压力变动、粒子流入量的变动、钢管转速不均、粒子喷射口的移动速度不均等原因产生喷砂能力的不均。为了解决该问题，也提出为了喷砂能力平均化而从多个喷射孔压入高压空气，但是依然需要钢管旋转，并且喷砂装置本身变复杂，工作效率变差。
而且，因喷砂材料或研磨材料一次冲击就会损失动能，然而在高压喷射喷砂装置中没有对冲击后的粒子进行再加速的机构，所以需要一边使粒子喷射口沿长度方向移动，一边沿管的整个面实施喷砂，需要大量的喷砂材料或研磨材料。
而且，在高压喷射喷砂装置中，还有喷砂材料或研磨材料的固气比(空气的单位体积中的喷砂材料或研磨材料的量)的问题。将喷砂材料或研磨材料混入高压空气时，高压空气能够使喷砂材料或研磨材料悬浮而进行输送的上限量，以体积比表示，(喷砂材料或研磨材料)/空气＝1/100左右，即使将超过该上限的量的喷砂材料或研磨材料混入高压空气，因为被喷射到钢管内的高压空气在钢管内膨胀减压，体积增加，所以钢管内的固气比变得非常小，喷砂材料或研磨材料的喷砂效果变小。
对此，根据图3说明使用负压吸引喷砂装置进行喷砂时的动作。图3是在上述专利文献1中作为图1表示的负压吸引喷砂装置。
在该负压吸引喷砂装置中，在被喷砂管6的终端部上设置有回收罐7，该回收罐7用于接收完成了被喷砂管6的内表面的喷砂的喷砂材料和使该喷砂材料悬浮而进行输送的负压空气流，分离尚未破碎的喷砂材料和空气，还设置有输出被回收罐7分离后的喷砂材料的输出部件14(在此将分离的喷砂材料返回到喷砂材料罐3中。)。
然后，将分离破碎了的喷砂材料、喷砂屑和负压空气流的旋风分离器8、吸尘器9与鼓风机10连接起来，该鼓风机10从被喷砂管6经由上述回收罐7、上述旋风分离器8和上述吸尘器9吸引完成了喷砂的喷砂材料和使该喷砂材料悬浮而进行输送的负压空气流，将去除了喷砂材料、喷砂屑的空气送到消音器11中而排出。
在该被喷砂管6的始端部还连接有将喷砂材料和使喷砂材料悬浮而进行输送的负压空气流供给到该被喷砂管6的内部的喷砂材料-空气供给部13，使喷砂材料从喷砂材料罐3落到该喷砂材料-空气供给部13中，利用负压吸引动作，使喷砂材料和使喷砂材料悬浮而进行输送的负压空气流自喷砂材料-空气供给部13供给到被喷砂管6的内部，利用悬浮于该负压空气流而被输送的喷砂材料对被喷砂管6的内表面进行喷砂，之后从被喷砂管6将喷砂后的喷砂材料和负压空气流吸引并排出。
在此，在喷砂材料-空气供给部13上设有乱流化部件(未图示)，喷砂材料悬浮于处于乱流状态的负压空气流而被输送。因此，喷砂材料在乱流状态下与被喷砂管6的内表面接触。
使用该负压吸引喷砂装置，以使喷砂材料悬浮于该负压空气流而进行输送的负压空气流作为载体输送喷砂材料5，通过使喷砂材料冲击钢管内表面6而对钢管内表面进行喷砂。
图4是将负压空气流15作为载体被输送的喷砂材料5冲击钢管内表面6时的示意图。喷砂材料以入射角α冲击钢管内壁。
使用该负压吸引喷砂装置进行喷砂时，与使用高压喷射喷砂装置进行喷砂同样地根据被喷砂管6的材质、管内径、长度和喷砂的方法来决定负压空气流的流量和负压、喷砂材料的种类和量等工作条件。通常，负压设定为0～-1Kg/cm2以内。另外，喷砂材料与使用高压喷射喷砂装置进行喷砂同样地采用相当于球直径为10μm～5mm左右的石榴石、氧化铝、沙子等粒状物。
通常，凭经验来决定工作条件，在该工作条件下进行测试、喷砂，对该工作条件加以修正来决定实际使用的工作条件。一旦决定了工作条件，就按照该工作条件进行以下操作：使喷砂材料自喷砂材料罐3落到喷砂材料-空气供给部13中，喷砂材料利用负压吸引作用被供给到被喷砂管6的内部，悬浮于该负压空气流而被输送的喷砂材料一边喷砂管内表面，一边到达被喷砂管6的终端部，由重力下沉式的吸尘器7、旋风分离器8、带过滤器的吸尘器9中的任一个或将它们组合进行回收，只包含极微小粒子的运载气体经由鼓风机10和消声器11被排出到大气中。未破碎的一部分喷砂材料由重力下沉式的吸尘器7和/或旋风分离器8回收，利用机械的和/或流体的输送部件14输送到喷砂材料罐3中进行再利用。
以上，说明了使用喷砂材料喷砂钢管内表面的情况，但是用研磨材料研磨钢管内表面的情况也同样。另外，作为研磨材料采用相当于球直径为0.1μm～100μm左右的氧化铝粉、钛粉、金刚石粉等。
这样，关于负压吸引喷砂装置，利用鼓风机产生的负压吸引力从空气补给管吸引用于输送喷砂材料或研磨材料的负压空气流，在该状态下，从喷砂材料或研磨材料的供给部所供给的喷砂材料或研磨材料与负压空气流进行混合，然后朝向鼓风机地利用负压空气流悬浮而被输送，所以利用该负压空气流悬浮而被输送的喷砂材料或研磨材料的速度能够达到钢管内的负压空气流的风速的20～50％左右，所以能够喷砂或研磨钢管的内表面。因此，即使在钢管的内径大的情况下，风速在钢管内也不会降低，即使在内径大的钢管的终端部也能够进行均匀地喷砂或研磨。此时，也可以不使钢管旋转。
而且，由负压空气流悬浮而被输送的喷砂材料或研磨材料的速度能够达到钢管内的负压空气流的风速的20～50％左右，所以从喷砂材料或研磨材料的供给部被供给的喷砂材料或研磨材料与负压空气流进行混合时的静压力与被输送的喷砂材料或研磨材料通过钢管内时的静压力的变动比使用高压喷射喷砂装置时的小，所以能够将喷砂材料或研磨材料与负压空气流进行混合到能够悬浮且进行输送的上限量。因此，从高压喷射喷砂装置来看，不需考虑喷砂材料或研磨材料的固气比(空气的单位体积中的喷砂材料或研磨材料的量)的降低这样的问题。
可是，在负压吸引喷砂装置中，将储存在设于钢管的始端部附近的供给装置中的喷砂材料或研磨材料从钢管的一端投入到钢管内，利用鼓风机从钢管的另一端吸引钢管内的空气，所以在钢管的始端部附近对钢管的内表面进行喷砂时有时无法形成足够的粒子密度或粒子速度。这种情况下，无法对钢管的始端部进行充分地喷砂或研磨。
在上述的专利文献1中，在负压吸引喷砂装置中，通过对设于钢管的始端部附近的喷砂材料或研磨材料的供给部的形状进行研究，提出了由因钢管内部的负压而被吸引到钢管内部的负压空气流进行输送，将喷砂材料或研磨材料输送到钢管的始端部的附近时，使该负压空气流旋转。但在终端部上，由于空气速度的旋转成分衰减，所以有喷砂效果变差这样的问题点。
本发明目的在于解决上述以往的问题点，提供一种能够对钢管的内表面从钢管的始端部到终端部充分地进行喷砂，且提高喷砂能力的钢管内表面喷砂装置和钢管内表面喷砂方法。
本发明人为了提供一种能够对钢管的内表面从钢管的始端部到终端部充分地进行喷砂，且提高喷砂能力的钢管内表面喷砂装置和钢管内表面喷砂方法，反复进行了各种研究。其结果获得下面的(a)～(h)的见解。
(a)为了能够对钢管的始端部的内表面可靠地进行喷砂，可以将高压流体作为载体，将喷砂材料或研磨材料喷射到钢管内。为了确保用于能够对钢管始端部的钢管内表面进行喷砂的风速，将钢管设置为水平状态，在钢管始端部上设有筒状的运载流体导入部，从设于该筒状的运载流体导入部的端面的孔将喷砂材料或研磨材料与运载流体一起沿水平方向压入运载流体导入部内即可。另外，用于将喷砂材料或研磨材料与运载流体一起沿水平方向压入运载流体导入部内的孔优选设于筒状的运载流体导入部的端面的中心。
(b)此时，优选在水平设置的钢管始端部和筒状的运载流体导入部之间设置辅助管，包含辅助管的一部分地对内表面进行喷砂时，喷砂材料或研磨材料能够从钢管内表面的始端部可靠地进行喷砂，所以借助辅助管连接钢管始端部和筒状的运载流体导入部，将钢管始端部定位于比喷砂材料或研磨剂开始冲击内壁的位置更靠下游侧。
(c)而且，在筒状的运载流体导入部的内部设置有与运载流体导入部的筒同轴线的轴管，若使运载流体通过该轴管内，该运载流体输送从设于筒状的运载流体导入部的端面的孔被水平压入的喷砂材料或研磨材料，则能确保喷射该运载流体时稳定的风速。而且，通过调节该轴管的长度、出口直径、出口形状和运载流体的速度，能够使输送被压入的喷砂材料或研磨材料的运载流体以规定角度冲击钢管始端部。因此，能够调节成由运载流体所输送的喷砂材料或研磨材料正好从钢管始端部的内表面开始冲击。由此，优选在筒状的运载流体导入部的内部设置有与运载流体导入部的筒同轴线的轴管。
(d)而且，为了能够对钢管的内表面从始端部到终端部沿整个表面充分地进行喷砂，优选除了通过将喷砂材料或研磨材料与运载流体一起沿水平方向压入到筒状的运载流体导入部内而形成的水平方向的气流之外，通过组合在钢管内表面上沿圆周方向旋转的气流，使输送喷砂材料或研磨材料的运载流体形成在钢管内表面上旋转的旋转流，在钢管内将喷砂材料或研磨剂卷起到上表面来使粒子分散于整个截面上。
(e)通过在筒状的运载流体导入部的筒部上设置1个或2个以上的用于将空气导入到运载流体导入部的空气导入口来形成这样的在钢管内表面沿圆周方向旋转的气流。为了使从空气导入口被导入的空气流在钢管内表面沿圆周方向旋转，优选将从空气导入口被导入的空气流引导到筒状的运载流体导入部的内壁的圆周方向。具体来说，优选通过在空气导入口上设置哨子形状的空气导入装置，将从空气导入口吸引或压入的空气流沿着筒状的运载流体导入部的内壁朝上方或下方进行引导。
(f)相对于此，为了能够对钢管的终端部的内表面充分地进行喷砂，只要通过从钢管的终端部吸引钢管内的空气，使钢管内部成为负压，即使在钢管的终端部也能够确保喷砂所需要的风速即可。
(g)这样，将高压流体作为载体，将喷砂材料或研磨材料喷射到钢管内，并且从钢管的终端部吸引钢管内的空气，使钢管内部成为负压，从而能从钢管的始端部到终端部充分地进行喷砂。即，在高压喷射喷砂装置和负压吸引喷砂装置中，分别在钢管的一部分，喷砂是不完全的，但通过设置组合了高压喷射和负压吸引的混合式喷砂装置，能从钢管的始端部到终端部充分地进行喷砂。
(h)还通过设置组合了高压喷射和负压吸引的混合式喷砂装置，能从钢管的始端部到终端部增大喷砂材料或研磨材料的输送速度，所以能增大喷砂材料或研磨材料冲击钢管内表面的速度。因此，增大喷砂材料或研磨材料冲击钢管内表面时的动能，所以能提高钢管内表面的喷砂能力。
另外，通过除了将喷砂材料或研磨材料与运载流体一起沿水平方向压入运载流体导入部之外，还自运载流体导入部的空气导入口供给喷砂材料或研磨材料，能提高钢管内表面的喷砂能力。
本发明是基于这些新的见解而完成的，本发明的钢管内表面喷砂装置以以下的(1)～(9)的任一项作为要点，本发明的钢管内表面喷砂方法是以下面的(10)作为要点，而且，本发明的内表面的表面特性优异的钢管的制造方法是以下面的(11)作为要点。以下分别称为本发明(1)～(11)。总称本发明(1)～(11)为本发明。
(1)一种钢管内表面喷砂装置，其包括与水平设置的钢管一端相连接的筒状的运载流体导入部和与该钢管的另一端连接的负压吸引部，其特征在于，从设于筒状的运载流体导入部的端面的孔将喷砂材料或研磨材料与运载流体一起沿水平方向压入运载流体导入部内。
(2)一种钢管内表面喷砂装置，其包括与水平设置的钢管一端相连接的筒状的运载流体导入部和与该钢管的另一端连接的负压吸引部，其特征在于，从设于筒状的运载流体导入部的端面的中心的孔将喷砂材料或研磨材料与运载流体一起沿水平方向压入运载流体导入部内。
(3)根据上述(1)或(2)所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，借助辅助管将水平设置的钢管的一端和筒状的运载流体导入部连接起来。
(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，在筒状的运载流体导入部的内部设有与运载流体导入部的筒同轴线的轴管。
(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，在筒状的运载流体导入部的筒部设有1个或2个以上的用于将空气导入到运载流体导入部的空气导入口。
(6)根据上述(5)所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，在至少1个空气导入口上设有哨子形状的空气导入装置。
(7)根据上述(5)或(6)所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，除了将喷砂材料或研磨材料与运载流体一起沿水平方向压入运载流体导入部内之外，还从运载流体导入部的空气导入口供给喷砂材料或研磨材料。
(8)根据上述(5)～(7)中任一项所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，从空气导入口被导入的空气沿着筒状的运载流体导入部的内壁形成旋转流。
(9)根据上述(1)～(8)中任一项所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，钢管是马氏体类不锈钢管。
(10)一种钢管内表面喷砂方法，其特征在于，采用上述(1)～(9)任一项所述的钢管内表面喷砂装置。
(11)一种内表面的表面特性优异的钢管的制造方法，其特征在于，采用上述(1)～(9)任一项所述的钢管内表面喷砂装置对钢管内表面进行喷砂或研磨。
根据本发明，能够提供一种能够对钢管的内表面从钢管的始端部到终端部充分地进行喷砂，且提高喷砂能力的钢管内表面喷砂装置和钢管内表面喷砂方法。
附图说明
图1是专利文献1中作为图12表示的高压喷射喷砂装置。
图2是将高压空气流20作为载体而被输送的喷砂材料5以入射角α冲击钢管内表面时的示意图。
图3是专利文献1中作为图1而表示的负压吸引喷砂装置。
图4是将负压空气流15作为载体而被输送的喷砂材料5以入射角α冲击钢管内表面6时的示意图。
图5是本发明的钢管内表面喷砂装置的一个例子，表示钢管内表面喷砂装置的整体图。
图6表示图5所示的钢管内表面喷砂装置中的筒状的运载流体导入部的扩大图(立体图)。
图7是本发明的钢管内表面喷砂装置的另一个例子，表示钢管内表面喷砂装置的整体图。
图8表示图7所示的钢管内表面喷砂装置中的筒状的运载流体导入部的扩大图(立体图)。
图9是本发明的钢管内表面喷砂装置的另一个例子，表示钢管内表面喷砂装置的整体图。
图10表示图9所示的钢管内表面喷砂装置中的筒状的运载流体导入部的扩大图(立体图)。
图11是本发明的钢管内表面喷砂装置的另一个例子，表示钢管内表面喷砂装置的整体图。
图12表示图11的所示钢管内表面喷砂装置中的筒状的运载流体导入部的扩大图(立体图)。
图13表示图3所示的负压吸引喷砂装置中的用于比较筒状的运载流体导入部的扩大图(立体图)。
图14表示用于把握图9、10所示的使用钢管内表面喷砂装置时的被喷砂管(钢管)内的喷砂材料的动作的实验装置。
图15表示用于把握图3所示的负压吸引喷砂装置的被喷砂管(钢管)内的喷砂材料的动作的实验装置。
图16表示作为喷砂材料的硅砂的移动速度(合成速度V)。
图17表示作为喷砂材料的硅砂的移动速度(长度方向速度Vz)。
图18表示作为喷砂材料的硅砂的旋转角θ。
图19表示作为喷砂材料的硅砂的入射角α。
图20表示金属粉和金属表面的冲击角度和磨耗量的关系的例图。
附图标记翻译
1、压缩机；2、空气干燥器；3、喷砂材料罐；4、喷砂材料-流体混合部；5、喷砂材料；6、被喷砂管(钢管)；7、重力下沉式回收罐；8、旋风分离器；9、带过滤器的吸尘器；10、吸引鼓风机；11、消音器；13、喷砂材料-空气供给部；14、输出部件；15、负压空气流(运载流体)；16、喷嘴；17、送料器；18、扩散器；19、孔；20、高压空气流(运载流体)；21、运载流体导入部；22、轴管；23、辅助管；24、空气；25、空气导入口；26、空气导入装置；α、喷砂材料的入射角；θ、喷砂材料的速度成分Vθ和Vz所成的角度；D T、喷砂材料-流体混合部的内径；QA、负压的空气流量；QN、高压空气流的空气流量；Vz、长度方向速度；Vθ、周向速度；Vr、径向速度。
具体实施方式
以下、基于附图说明本发明。另外，本发明不限于实施例。以下还说明使用喷砂材料的情况，但使用研磨材料的情况当然也相同。
实施例1
图5是本发明的钢管内表面喷砂装置的一个例子，表示钢管内表面喷砂装置的整体图。
该钢管内表面喷砂装置将高压流体作为运载流体20，将喷砂材料喷射到被喷砂管(钢管)6的内部，并且从钢管6的终端部吸引钢管内的空气，使钢管内部成为负压，是组合了高压喷射和负压吸引的混合式喷砂装置。由于在从被喷砂管(钢管)6的始端部到终端部的整体范围，运载流体的压力变动小，所以能够充分地确保在被喷砂管(钢管)6中用于对钢管的内表面进行喷砂所需的流速。
在该钢管内表面喷砂装置中，使储存于喷砂材料罐3中的喷砂材料落到从压缩机(未图示)供给的高压空气流20中，将该喷砂材料混合于高压空气的喷砂材料-流体混合部4借助于筒状的运载流体导入部21和辅助管23设于被喷砂管(钢管)6的始端侧。
然后，在被喷砂管(钢管)6的终端部设置有重力下沉式的回收罐7，该回收罐7用于接收完成了被喷砂管6的内表面的喷砂的喷砂材料和使该喷砂材料悬浮而进行输送的负压空气流，分离喷砂材料和空气，经过旋风分离器8和吸尘器9连接有将去除了极小粒子以外的喷砂材料和喷砂屑的空气送到消音器11而排出的鼓风机10。一部分喷砂材料由重力下沉式吸尘器7和/或旋风分离器8回收，利用机械的和/或流体的输送部件14输送到喷砂材料罐3中进行再利用。
图6表示图5所示的钢管内表面喷砂装置中的筒状的运载流体导入部的扩大图(立体图)。
筒状的运载流体导入部21在筒状的运载流体导入部21的端面的中心具有用于将喷砂材料与运载流体20一起沿水平方向压入运载流体导入部21的内部的孔19。
而且，在此，运载流体导入部21具有与运载流体导入部的筒同轴线的轴管22，以长度方向速度Vz将运载流体20压入该轴管内、并以长度方向速度Vz使之通过轴管内，该运载流体20输送从设于筒状的运载流体导入部21的端面的孔19被水平压入的喷砂材料。并且，沿水平方向输送喷砂材料的运载流体20通过轴管内之后，因为运载流体的喷流的扩宽，所以增加了径向速度Vr。
即，通过了轴管之后，由运载流体20所输送的喷砂材料在长度方向速度Vz增加了径向速度Vr，以由下式(1)表示的速度V冲击被喷砂管(钢管)6。
V＝(Vz 2+Vr 2)1/2.......(1)式
在此，相同地设定轴管22的长度与筒状的运载流体导入部21的长度，但通过调节该轴管22的长度和运载流体20的速度，能够以规定角度和规定位置使输送被压入的喷砂材料的运载流体20进行冲击，所以为了调节成由运载流体20所输送的喷砂材料正好从钢管始端部的内表面开始冲击，最好设定轴管22的长度。而且，在此，辅助管23被设置于水平设置的钢管始端部和筒状的运载流体导入部21之间。通过设置辅助管23，因为能够包含辅助管23的一部分地对内表面进行喷砂，所以能从钢管内表面的始端部可靠地喷砂喷砂材料。
实施例2
图7是本发明的钢管内表面喷砂装置的另一个例子，表示钢管内表面喷砂装置的整体图。
实施例2和实施例1的钢管内表面喷砂装置相同地将高压流体作为运载流体20，将喷砂材料喷射到被喷砂管(钢管)6的内部，并且从钢管6的终端部吸引钢管内的空气，使钢管内部成为负压，是组合了高压喷射和负压吸引的混合式喷砂装置。但是，在此，将高压流体作为运载流体20，将喷砂材料喷射到被喷砂管(钢管)6内部的筒状的运载流体导入部21具有用于将空气24导入到运载流体导入部21的内部的空气导入口25。利用从该空气导入口吸引或压入的空气24沿着运载流体导入部的内壁形成旋转流。在此，与运载流体20一起从水平方向被压入的喷砂材料5在喷砂材料-流体混合部4与运载流体混合后，从水平方向被压入运载流体导入部21中。
另外，由于在从被喷砂管(钢管)6的始端部到终端部的整体范围，运载流体的压力变动小，所以能够充分地确保在被喷砂管(钢管)6中对钢管的内表面进行喷砂所需的流速。
在该钢管内表面喷砂装置中，使储存于喷砂材料罐3中的喷砂材料落到从压缩机(未图示)供给的高压空气流20中，将该喷砂材料与高压空气混合的喷砂材料-流体混合部4借助于筒状的运载流体导入部21和辅助管23设在被喷砂管(钢管)6的始端侧。该喷砂材料-流体混合部4的构造和图2所示的构造相同，将通过喷嘴16供给的高压空气流20和通过送料器17供给的喷砂材料5在扩散器18中混合，向运载流体导入部21输送。
然后，在被喷砂管(钢管)6的终端部上设置有回收罐7，该回收罐7用于接收完成了被喷砂管6的内表面的喷砂的喷砂材料和使该喷砂材料悬浮而进行输送的负压空气流，分离尚未破碎的喷砂材料和空气，还设置有输出在回收罐7被分离后的喷砂材料的输出部件14(在此分离的喷砂材料返回到喷砂材料罐3中。)。而且，在该回收罐7上连接有旋风分离器8、吸尘器9、鼓风机10，该旋风分离器8和吸尘器9用于分离破碎了的喷砂材料、喷砂屑和负压空气流，该鼓风机10从被喷砂管6经由上述回收罐7、上述旋风分离器8和上述吸尘器9吸引完成了喷砂的喷砂材料和使该喷砂材料悬浮而进行输送的负压空气流，将去除了喷砂材料、喷砂屑的空气送到消音器11中而排出。
图8表示本实施例2的钢管内表面喷砂装置中的筒状的运载流体导入部的扩大图(立体图)。
筒状的运载流体导入部21在筒状的运载流体导入部21的端面的中心具有用于将喷砂材料与运载流体20一起沿水平方向压入运载流体导入部21的内部的孔19。而且，筒状的运载流体导入部21具有用于将空气24导入运载流体导入部21的内部的空气导入口25。利用从该空气导入口25吸引或压入的空气24，沿着运载流体导入部的内壁形成有周向速度Vθ的旋转流。
并且，在此，运载流体导入部21具有与运载流体导入部的筒同轴线的轴管22，以长度方向速度Vz将运载流体20压入该轴管内、并以长度方向速度Vz使之通过轴管内，该运载流体20输送从设于筒状的运载流体导入部21的端面的孔19被水平压入的喷砂材料。
因此，沿水平方向输送喷砂材料的运载流体20通过了轴管内之后，增加了由从空气导入口25导入的空气24所形成的旋转流，该速度由长度方向速度Vz、周向速度Vθ和径向速度Vr合成。
即，通过了轴管之后，由运载流体20所输送的喷砂材料以由下式(2)表示的速度V冲击被喷砂管(钢管)6。
V＝(Vz 2+Vθ 2+Vr 2)1/2.......(2)式
另外，在此，相同地设定轴管22的长度和筒状的运载流体导入部21的长度，但通过调节该轴管22的长度和运载流体20的速度，能够以规定角度使输送被压入的喷砂材料的运载流体20冲击钢管始端部，所以为了调节成由运载流体20所输送的喷砂材料正好从钢管始端部的内表面开始冲击，最好设定轴管22的长度。
而且，在此，辅助管23被设置于水平设置的钢管始端部和筒状的运载流体导入部21之间。通过设置辅助管23，因为能够包含辅助管23的一部分地对内表面进行喷砂，所以能从钢管内表面的始端部可靠地喷砂喷砂材料。
实施例3
图9是本发明的钢管内表面喷砂装置的另一个例子，表示钢管内表面喷砂装置的整体图。
实施例3和实施例1的钢管内表面喷砂装置相同地将高压流体作为运载流体20，将喷砂材料喷射到被喷砂管(钢管)6的内部，并且从钢管6的终端部吸引钢管内的空气，使钢管内部成为负压，是组合了高压喷射和负压吸引的混合式喷砂装置。但是，在此，将高压流体作为运载流体20，将喷砂材料喷射到被喷砂管(钢管)6的内部的筒状的运载流体导入部21具有用于将空气24导入到运载流体导入部21的内部的哨子形状的空气导入装置26。利用从空气导入装置26吸引或压入的空气24沿着运载流体导入部的内壁形成旋转流。在此，与运载流体20一起从水平方向被压入的喷砂材料5在喷砂材料-流体混合部4与运载流体被混合后，从水平方向被压入运载流体导入部21中。
另外，由于在从被喷砂管(钢管)6的始端部到终端部的整体范围，运载流体的压力变动小，所以能够充分地确保在被喷砂管(钢管)6中对钢管的内表面进行喷砂所需的流速。
在该钢管内表面喷砂装置中，使储存于喷砂材料罐3中的喷砂材料落到从压缩机(未图示)供给的高压空气流20中，将该喷砂材料与高压空气混合的喷砂材料-流体混合部4借助于筒状的运载流体导入部21和辅助管23设于被喷砂管(钢管)6的始端侧。该喷砂材料-流体混合部4的构造和图2所示的构造相同，将通过喷嘴16供给的高压空气流20和通过送料器17供给的喷砂材料5在扩散器18中混合，向运载流体导入部21输送。
然后，在被喷砂管(钢管)6的终端部上设置有回收罐7，该回收罐7用于接收完成了被喷砂管6的内表面的喷砂的喷砂材料和使该喷砂材料悬浮而进行输送的负压空气流，分离尚未破碎的喷砂材料和空气，还设置有输出在回收罐7被分离后的喷砂材料的输出部件14(在此分离的喷砂材料返回到喷砂材料罐3中。)。而且，在该回收罐7上连接有旋风分离器8、吸尘器9、鼓风机10，该旋风分离器8和吸尘器9用于分离破碎了的喷砂材料、喷砂屑和负压空气流，该鼓风机10从被喷砂管6经由上述回收罐7、上述旋风分离器8和上述吸尘器9吸引完成了喷砂的喷砂材料和使该喷砂材料悬浮而进行输送的负压空气流，将去除了喷砂材料、喷砂屑的空气送到消音器11中而排出。
图10表示本实施例3的钢管内表面喷砂装置中的筒状的运载流体导入部的扩大图(立体图)。
筒状的运载流体导入部21在筒状的运载流体导入部21的端面的中心具有用于将喷砂材料与运载流体20一起沿水平方向压入运载流体导入部21的内部的孔19。而且，筒状的运载流体导入部21具有用于将空气24导入运载流体导入部21的内部的哨子形状的空气导入装置26。利用从该空气导入装置26吸引或压入的空气24，沿着运载流体导入部的内壁形成由周向速度Vθ和径向速度Vr合成的旋转流。
并且，在此，运载流体导入部21具有与运载流体导入部的筒同轴线的轴管22，以长度方向速度Vz将运载流体20压入该轴管内，并以长度方向速度Vz使运载流体20通过轴管内，该运载流体20输送从设于筒状的运载流体导入部21的端面的孔19被水平压入的喷砂材料。
因此，沿水平方向输送喷砂材料的运载流体20通过了轴管内之后，增加了由从空气导入装置26导入的空气24所形成的旋转流，该速度由长度方向速度Vz、周向速度Vθ和径向速度Vr合成。
即，与上述实施例相同，通过了轴管之后，由运载流体20所输送的喷砂材料以由下式(2)表示的速度V冲击被喷砂管(钢管)6。
V＝(Vz 2+Vθ 2+Vr 2)1/2.......(2)式
另外，在此，相同地设定轴管22的长度和筒状的运载流体导入部21的长度，但通过调节该轴管22的长度和运载流体20的速度，能够以规定角度使输送被压入的喷砂材料的运载流体20冲击钢管始端部，所以为了调节成由运载流体20所输送的喷砂材料正好从钢管始端部的内表面开始冲击，最好设定轴管22的长度。
而且，在此，辅助管23被设置在水平设置的钢管始端部和筒状的运载流体导入部21之间。通过设置辅助管23，因为能够包含辅助管23的一部分地对内表面进行喷砂，所以能从钢管内表面的始端部可靠地喷砂喷砂材料。
实施例4
图11是本发明的钢管内表面喷砂装置的另一个例子，表示钢管内表面喷砂装置的整体图。
实施例4和实施例1的钢管内表面喷砂装置相同地将高压流体作为运载流体20，将喷砂材料5喷射到被喷砂管(钢管)6的内部，并且从钢管6的终端部吸引钢管内的空气，使钢管内部成为负压，是组合了高压喷射和负压吸引的混合式喷砂装置。但是，在此，将高压流体作为运载流体20，用于将喷砂材料喷射到被喷砂管(钢管)6的内部的筒状的运载流体导入部21除了具有用于将空气24导入到运载流体导入部21的内部的哨子形状的空气导入装置26之外，还从该哨子形状的空气导入装置26将存储于喷砂材料罐3中的喷砂材料供给到运载流体导入部21。利用从该空气导入装置26吸引或压入的空气24沿着运载流体导入部的内壁形成旋转流。在此，与运载流体20一起沿水平方向被压入的喷砂材料5在喷砂材料-流体混合部4被混合了运载流体后，从水平方向被压入运载流体导入部21中。
另外，由于在从被喷砂管(钢管)6的始端部到终端部的整体范围，运载流体的压力变动小，所以能够充分地确保在被喷砂管(钢管)6中对钢管的内表面进行喷砂所需的流速。
在该钢管内表面喷砂装置中，使储存于喷砂材料罐3中的喷砂材料落到从压缩机(未图示)供给的高压空气流20中，将该喷砂材料与高压空气混合的喷砂材料流体混合部4借助于筒状的运载流体导入部21和辅助管23设于被喷砂管(钢管)6的始端侧。该喷砂材料-流体混合部4的构造和图2所示的构造相同，将通过喷嘴16供给的高压空气流20和通过送料器17供给的喷砂材料5在扩散器18中混合，向运载流体导入部21输送。此外，在该钢管内表面喷砂装置中，还从设于筒状的运载流体导入部21的侧面的哨子形状的空气导入装置26将喷砂材料5供给到运载流体导入部21，但因此在空气导入装置26的上方设置有能够储存喷砂材料5的喷砂材料罐3。
然后，在被喷砂管(钢管)6的终端部上设置有回收罐7，该回收罐7用于接收完成了被喷砂管6的内表面的喷砂的喷砂材料和使该喷砂材料悬浮而进行输送的负压空气流，分离尚未破碎的喷砂材料和空气，还设置有输出在回收罐7被分离后的喷砂材料的输出部件14(在此将分离的喷砂材料回收到喷砂材料罐3中。)。而且，在该回收罐7上连接有旋风分离器8、吸尘器9、鼓风机10，该旋风分离器8和吸尘器9用于分离破碎了的喷砂材料、喷砂屑和负压空气流，该鼓风机10从被喷砂管6经由上述回收罐7、上述旋风分离器8和上述吸尘器9吸引完成了喷砂的喷砂材料和使该喷砂材料悬浮而进行输送的负压空气流，将去除了喷砂材料、喷砂屑的空气送到消音器11中而排出。
图12表示本实施例4的钢管内表面喷砂装置中的筒状的运载流体导入部的扩大图(立体图)。
筒状的运载流体导入部21在筒状的运载流体导入部21的端面的中心具有用于将喷砂材料5与运载流体20一起沿水平方向压入运载流体导入部21的内部的孔19。而且，筒状的运载流体导入部21具有用于将空气24和喷砂材料5一起导入运载流体导入部21的内部的哨子形状的空气导入装置26。利用从该空气导入装置26吸引或压入的空气24，沿着运载流体导入部的内壁形成由周向速度Vθ和径向速度Vr合成的旋转流。
并且，在此，运载流体导入部21具有与运载流体导入部的筒同轴线的轴管22，以长度方向速度Vz将运载流体20压入该轴管内、并以长度方向速度Vz使运载流体20通过轴管内，该运载流体20输送从设于筒状的运载流体导入部21的端面的孔19被水平压入的喷砂材料。而且，从设于运载流体导入部21的哨子形状的空气导入装置26导入的空气24输送从哨子形状的空气导入装置26供给的喷砂材料5，且形成旋转速度Vθ的旋转流，该旋转流在轴管22的外周沿着筒状的运载流体导入部的内壁进行旋转。
因此，沿水平方向输送喷砂材料5的运载流体20通过了轴管内之后，另外增加了由输送从空气导入装置26供给的喷砂材料5的空气24所形成的旋转流，该速度由长度方向速度Vz、周向速度Vθ和径向速度Vr合成。
即，通过了轴管之后，由运载流体20所输送的喷砂材料与实施例2相同地以下式(2)表示的速度V冲击被喷砂管(钢管)6。
V＝(Vz 2+Vθ 2+Vr 2)1/2.......(2)式
另外，在此，相同地设定轴管22的长度和筒状的运载流体导入部21的长度，但通过调节该轴管22的长度和运载流体20的速度，能够以规定角度使输送被压入的喷砂材料的运载流体20冲击钢管始端部，所以为了调节成由运载流体20所输送的喷砂材料正好从钢管始端部的内表面开始冲击，最好设定轴管22的长度。
而且，在此，辅助管23被设置在水平设置的钢管始端部和筒状的运载流体导入部21之间。通过设置辅助管23，因为能够包含辅助管23的一部分地对内表面进行喷砂，所以能从钢管内表面的始端部可靠地喷砂喷砂材料。
为了比较，将图3表示的负压吸引喷砂装置(上述专利文献1中作为图1而表示的装置)中筒状的运载流体导入部的扩大图(立体图)示于图13。
筒状的运载流体导入部21具有用于将空气24与喷砂材料5一起导入运载流体导入部21的内部的哨子形状的空气导入装置26。利用从该空气导入装置26吸引或压入的空气24，沿着运载流体导入部的内壁形成有周向速度Vθ的旋转流。而且，因为被负压的空气流沿长度方向拉伸，所以除了周向速度Vθ还产生长度方向速度Vz，所以该旋转流的速度由长度方向速度Vz和周向速度Vθ合成。
即，由负压的空气24所输送的喷砂材料，以下式(3)表示的速度V冲击被喷砂管(钢管)6。
V＝(Vz 2+Vθ 2)1/2.......(3)式
实施例5
以下，使用具有本实施例3所示的钢管内表面喷砂装置的构成的实验装置，进行了用于把握利用运载流体输送喷砂材料时的被喷砂管(钢管)内的喷砂材料的动作的实验。
图14表示用于把握使用本实施例3的钢管内表面喷砂装置时的被喷砂管(钢管)内的喷砂材料的动作的实验装置。使用聚碳酸酯制的透明管作为管内表面喷砂装置的材料，用高速度摄像机在喷砂管的长度方向的几个位置对在该聚碳酸酯制的透明管内流动的硅砂进行拍摄，对各个位置硅砂的速度和其方向进行了分析。
将从压缩机(未图示)供给的空气流量QN的高压空气流20供给到喷砂材料-流体混合部4中(内径DT)。然后，从喷砂材料罐3供给作为喷砂材料5的硅砂，混合了两者之后，通过轴管22压入运载流体导入部21中。另外，从设于运载流体导入部21上的哨子形状的空气导入装置26利用空气流量QA的负压将空气24吸引或压入运载流体导入部21的内部，由此沿着运载流体导入部21的内壁形成了旋转流。另外，实验条件如表1所示(本发明例1和2)。
为了比较，使用具有图3和图13所示的负压吸引喷砂装置的构成的比较实验装置，把握了利用运载流体输送喷砂材料时的被喷砂管(钢管)内的喷砂材料的动作。
图15是用于比较的实验装置，使用该实验装置，把握了负压吸引喷砂装置的被喷砂管(钢管)内的喷砂材料的动作。使用聚碳酸酯制的透明管作为管内表面喷砂装置的材料，使用高速度摄像机在喷砂管的长度方向的几个位置对在该聚碳酸酯制的透明管内流动的硅砂进行拍摄，对各个位置硅砂的速度和其方向进行了分析。
从喷砂材料罐3将作为喷砂材料5的硅砂供给到设于运载流体导入部21上的哨子形状的空气导入装置26，并且从设于运载流体导入部21上的哨子形状的空气导入装置26利用空气流量QA的负压将空气24吸引或压入运载流体导入部21的内部，由此沿着运载流体导入部21的内壁形成了旋转流。另外，实验条件如表1所示(比较例1和2)。
表1
Figure G2007800322041D00251
Figure G2007800322041D00261
图16～19分别表示作为喷砂材料的硅砂的各种的移动速度(合成速度V、长度方向速度Vz、周向速度Vθ)和硅砂的入射角α。
若比较本发明例1、2与比较例1、2，合成速度V在被喷砂管的始端部没有差异，然而，在被喷砂管的中段以后本发明例1、2超过比较例1、2(图16)。而且，长度方向速度Vz在本发明例1、2中从被喷砂管的始端部到终端部的任一阶段均超过比较例1、2(图17)。
对此，旋转角θ(喷砂材料的速度成分Vθ和Vz所成的角度)在被喷砂管的始端部，比较例1、2大幅度地超过本发明例1、2，即使在被喷砂管的终端部，比较例1、2也超过本发明例1、2(图18)。可是，若如比较例1、2那样旋转角θ过大，则被喷砂管的内表面上可能产生条纹花样，若如比较例1和2那样在被喷砂管的始端部和终端部旋转角θ差异过大，则产生被喷砂管的内表面的喷砂效果在长度方向上不同这样的问题。
而且，喷砂材料的入射角α在被喷砂管的始端部，比较例1、2大幅度地超过本发明例1、2，即使在被喷砂管的终端部比较例1、2也超过本发明例1、2(图19)。可是，若如比较例1、2那样喷砂材料的入射角α过大，则有可能无法得到被喷砂管的内表面的喷砂效果。而且，若在被喷砂管的始端部和终端部喷砂材料的入射角α差异过大，则产生被喷砂管的内表面的喷砂效果在长度方向上不同这样的问题。对此，本发明例1、2的喷砂材料的入射角α处于10～30°这样最佳的角度范围内。
另外，在被喷砂管的始端部合成速度V没有差异，被认为是本发明例1、2的长度方向速度Vz大，比较例1、2的周向速度Vθ大的缘故。
在此，喷砂材料的入射角α是10～30°，为最佳的角度范围的理由如下。
图20是转载了桥本建次著《粉体空气运输的磨损对策》p.56，NTS，(1989)的图3.13(金属的冲击角度和磨损量的关系(Arundel等))。在此，表示一般金属粒子和钢材的冲击磨损速度的入射角α在10～30°的范围内具有峰值的要点的记载，入射角α优选处于10～30°的范围内。
实施例6
将本实施例3的钢管内表面喷砂装置(参照图9和图10)应用于实用的钢管内表面的喷砂。使用硅砂作为喷砂材料，进行了由13％Cr马氏体类不锈钢(API(美国石油协会)规格)构成的钢管(外径114.3毫米)的除锈。该实验条件如下。
管内截面平均流速＝90～110m/sec(根据长度方向位置而不同)
运载流体压入流量＝吸引流量的3％
轴管的内径＝运载流体导入部21的内径的大约1/4
轴管的外径＝114.3mm
轴管的壁厚＝6.88mm
轴管的长度＝12.5m
粉体的投入位置＝与空气导入口的终点相同的长度方向位置
为了比较，将图3和图13所示的负压吸引喷砂装置应用于实用的钢管内表面的喷砂。使用硅砂作为喷砂材料，进行了由13％Cr马氏体类不锈钢(API(美国石油协会)规格)构成的钢管(外径114.3毫米)的除锈(比较例3)。该实验条件如下。
管内截面平均流速＝90～110m/sec(根据长度方向位置而不同)
粉体的投入位置＝从空气吸引装置26落下投入
表2表示实施例6和比较例3的实验结果。该实验结果是目视观察了在规定的时间喷砂结束时的终端部内表面喷砂状态，○表示完成除锈，而×表示未完成除锈。
表2
 实施例6  比较例3
  12.4分钟(操作条件)   ○   ○
  11.2分钟(缩短10％)   ○   ×
  9.9分钟(缩短20％)   ×   ×
在使用本发明的钢管内表面喷砂装置的实施例6中，即使缩短10％的操作时间也能完成除锈，而在使用负压吸引喷砂装置的比较例3缩短10％的操作时间就没有能完成除锈。即，能够得到本发明的钢管内表面喷砂装置比负压吸引喷砂装置具有高喷砂能力的结果。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供从钢管的始端部到终端部对钢管的内表面充分地进行喷砂，并且能提高喷砂能力的钢管内表面喷砂装置和钢管内表面喷砂方法，且能提供内表面的表面特性优异的钢管的制造方法。

Claims (11)

1.一种钢管内表面喷砂装置，其包括与水平设置的钢管的作为始端部的一端相连接的筒状的运载流体导入部、与该钢管的作为终端部的另一端连接的负压吸引部，其特征在于，
该钢管内表面喷砂装置是组合了高压喷射和负压吸引的混合式喷砂装置，从设于筒状的运载流体导入部的端面的孔将喷砂材料或研磨材料与作为高压流体的运载流体一起沿水平方向压入运载流体导入部内，将喷砂材料或研磨材料从该钢管的始端部喷射到该钢管的内部，并且同时从该钢管的终端部吸引该钢管内的空气，使该钢管内成为负压，从而能从该钢管的始端部到终端部充分地对该钢管的内表面进行喷砂。
2.一种钢管内表面喷砂装置，其包括与水平设置的钢管的作为始端部的一端相连接的筒状的运载流体导入部、与该钢管的作为终端部的另一端连接的负压吸引部，其特征在于，
该钢管内表面喷砂装置是组合了高压喷射和负压吸引的混合式喷砂装置，从设于筒状的运载流体导入部的端面的中心的孔将喷砂材料或研磨材料与作为高压流体的运载流体一起沿水平方向压入运载流体导入部内，将喷砂材料或研磨材料从该钢管的始端部喷射到该钢管的内部，并且同时从该钢管的终端部吸引该钢管内的空气，使该钢管内成为负压，从而能从该钢管的始端部到终端部充分地对该钢管的内表面进行喷砂。
3.根据权利要求1或2所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，
借助辅助管将水平设置的钢管的一端和筒状的运载流体导入部连接起来。
4.根据权利要求1或2所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，
在筒状的运载流体导入部的内部设有与运载流体导入部的筒同轴线的轴管。
5.根据权利要求1或2所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，
在筒状的运载流体导入部的筒部设有1个或2个以上的用于将空气导入到运载流体导入部的空气导入口。
6.根据权利要求5所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，
在至少1个空气导入口上设有哨子形状的空气导入装置或空气压入装置。
7.根据权利要求5所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，
除了将喷砂材料或研磨材料与运载流体一起沿水平方向压入运载流体导入部内之外，还从运载流体导入部的空气导入口供给喷砂材料或研磨材料。
8.根据权利要求5所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，
从空气导入口被导入的空气沿着筒状的运载流体导入部的内壁形成旋转流。
9.根据权利要求1或2所述的钢管内表面喷砂装置，其特征在于，
钢管是马氏体类不锈钢管。
10.一种钢管内表面喷砂方法，其特征在于，
使用权利要求1～9中任一项所述的钢管内表面喷砂装置。
11.一种内表面的表面特性优异的钢管的制造方法，其特征在于，
采用权利要求1～9中任一项所述的钢管内表面喷砂装置对钢管内表面进行喷砂或研磨。
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