JP2001138189A - ステンレスパイプの内面研磨方法 - Google Patents

ステンレスパイプの内面研磨方法

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JP2001138189A
JP2001138189A JP31754199A JP31754199A JP2001138189A JP 2001138189 A JP2001138189 A JP 2001138189A JP 31754199 A JP31754199 A JP 31754199A JP 31754199 A JP31754199 A JP 31754199A JP 2001138189 A JP2001138189 A JP 2001138189A
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stainless steel
steel pipe
polishing
pipe
space station
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Koichi Saito
宏一 斉藤
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KYOEI DENKO KK
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KYOEI DENKO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、宇宙ステーションの配管用ステン
レスパイプの内面研磨、特に該パイプの溶接部の錆発生
を防止するために溶接部のみに行われる磁気研磨による
表面加工方法に関し、溶接部の不良層を除去し錆に強い
長寿命の宇宙ステーションの配管用ステンレスパイプを
実現することを目的とする。 【解決手段】この発明のステンレスパイプの内面研磨方
法は、円環状の回転体内側に磁石を装着し、該回転体の
中心にステンレスパイプを貫通させ、該ステンレスパイ
プの内部に砥粒とメディアを挿入して上記回転体を回転
させることにより、上記ステンレスパイプの内面溶接部
の研磨を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、宇宙ステーション
の配管用ステンレスパイプの内面研磨、特に該パイプの
溶接部の錆発生を防止するために溶接部のみに行われる
磁気研磨による表面加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】宇宙ステーションの液体や気体の配管用
には、SUS304やSUS316のステンレス鋼製の
パイプが用いられている。宇宙ステーションの液体や気
体の配管用パイプは、一度打ち上げてしまうと修理・交
換が困難であり、該パイプの寿命が時に宇宙ステーショ
ンの寿命を決めてしまうこともあり得る。
【0003】パイプはステンレス鋼製なので錆は発生し
ない筈であるが、宇宙ステーションの配管には冷却水と
か空気等も通るため、該媒体中の酸素により錆が発生し
て、上記パイプの寿命を短くしている。
【0004】錆は主にパイプの継ぎ目の溶接部に生じ
る。その原因は、例えば溶接時400〜500℃に加熱
されたことにより、Crを主成分とする炭化物が生成
し、その結果配管(パイプ)の表層面に母材の合金組成
に比べCr濃度の低い耐食性に劣る層が生じるものと分
析されている。
【0005】しかし、パイプの研磨方法としてパイプ表
面の研磨は通常の研磨方法で実現でき、さほど困難は無
いが問題はパイプ内面の研磨である。パイプの内面研磨
は従来、電解研磨を用いたり、あるいは研磨紙をパイプ
内面を前後に摺動させる方法が採られていた。
【0006】しかし、上記宇宙ステーションの配管用ス
テンレスパイプは径が細いものがあると共に、宇宙ステ
ーション内のスペースファクターを良くするするため複
雑に折れ曲がっており、研磨紙を内部に摺動させる方法
はほぼ不可能である。
【0007】また、上記研磨は5μmと比較的厚く表面
を削り取るため、電解研磨を用いると部分的に削れる厚
さに不均一性が生じ、本来必要のない溶接部以外の部分
の厚みを薄くして配管の機械的強度を弱くしてしまう欠
点がある。すなわち、上記耐食性に劣る層は溶接部分に
のみ生じているにも拘わらず、電解研磨は部分的に研磨
することは不可能なため、本来必要のない部分まで研磨
することになり無駄が多いと共にパイプの表面精度を悪
くしてしまっている。
【0008】また、従来パイプの内面研磨方法として磁
気研磨を用いることは特開昭60−191759号公
報、特開昭63−221965号公報、あるいは特開平
7−40226号公報、特開平6−328360号公報
等に示されるように公知である。
【0009】しかし、該研磨はバリ取り用が多く、宇宙
ステーションの配管用ステンレスパイプのしかも溶接部
分のみを研磨する用途を考えたものは存在しなかった。
また、該研磨は5μm と磁気研磨としては削り取る厚さ
が大きく、従来のメディアを用いいては時間が掛かり、
効率が良くないという欠点があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、宇宙ステー
ションの配管用ステンレスパイプの内面研磨、特に該パ
イプの溶接部の錆発生を防止するために溶接部のみに行
われる磁気研磨による表面加工方法に関し、溶接部の不
良層を除去し、本来のステンレス鋼の合金組成の表面を
創出することにより錆に強い長寿命の宇宙ステーション
の配管用ステンレスパイプを実現することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のステンレスパイプの内面研磨方法は、円
環状の回転体内側に磁石を装着し、該回転体の中心にス
テンレスパイプを貫通させ、該ステンレスパイプの内部
に砥粒とメディアを挿入して上記回転体を回転させるこ
とにより、上記ステンレスパイプの内面溶接部の研磨を
行う。
【0012】また、前記ステンレスパイプが宇宙ステー
ションの液体や気体の配管用であり、前記研磨が前記溶
接部の錆発生を防止するために溶接部のみに行われるこ
とを特徴とする。さらに、前記メディアとして径の大き
い1〜5mmのホロセット等の円筒状金属部材を用いるこ
とを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1に、本発明に係わる宇宙ステ
ーションの配管用ステンレスパイプの内面研磨装置の全
体図を示す。図1において、1はこの発明の加工機、2
は配管用ステンレスパイプ、3はプーリー取り付け台、
4は磁石、5はプーリー(円環状の回転体)、6は加工
機基台、7はロボットアーム、8はロボットアーム取り
付け部、9はベルト、10は上記プーリーの中心部の孔
である。また、図2は上記加工機1の拡大図を示す。ま
た、図3は、さらに上記プーリー取り付け部の上面から
の拡大図である。図3において、11は前記パイプ2の
中に挿入されたメディアである。
【0014】図4,図5には、上記加工機の上面図、側
面図を示す。図1,図2には図示されていないが、加工
機基台6の裏面には、図5に示される如くモーター12
が取り付けられており、該モーター12の駆動により回
転するプーリー13の回転がベルト9を介して前記プー
リー(円環状の回転体)3に伝えられる構造になってい
る。
【0015】図6(a),(b)には、この発明の研磨
対象となる宇宙ステーションの配管用ステンレスパイプ
の例を示す。該パイプはSUS304やSUS316の
ステンレス鋼やインコネル製であり、径は2mm〜25.
4mmで、長さは2〜5m程度の種々の曲がりくねった形
状をしている。該配管用パイプは適当な長さのものをい
くつか溶接で接合して作られている。該溶接接合部は、
溶接時の熱応力が残ったり、あるいは表面層に不純物が
残っていたりするため錆易いことが知られている。この
発明は、上記パイプ溶接部の表面層を研磨して取り除
き、きれいなステンレス鋼の合金層とすることを目的と
している。
【0016】図1に示されるように、図6に示されるパ
イプ(配管)は3次元駆動のロボットアーム7の先端に
取り付けられたこの発明の加工機に設けられたプーリー
(円環状の回転体)5の中心の孔を貫通させる。ロボッ
トアームは事前に研磨部分(溶接部分)を自動的に選択
するようプログラムさせてあり、固定されたパイプに沿
って必要個所を選択的に研磨していく。なお、研磨加工
機を固定してパイプの方を駆動してもよいし、自動でな
く手動で研磨個所を選択させてもよい。研磨個所におい
て、図5のモーター12を駆動させ、該駆動はプーリー
13,ベルト9を介してプーリー5に伝達される。プー
リー5にはその円環状内側に強力な磁石4が取り付けら
れており、該磁石は時には2個重ねて取り付けられる。
研磨時にはパイプの中に液状の砥粒とメディアが挿入さ
れる。
【0017】上記モーターの回転により、上記磁石がパ
イプの周りをぐるぐる回転することになる。該磁石の回
転は、パイプ内部に挿入された鉄等の素材で作られたメ
ディアを吸着してパイプ内面を接触しながら摺動する。
該メディアの摺動により、メディアと共に挿入された砥
粒の効果によりパイプ内面の研磨動作がなされる。
【0018】砥粒の成分例を図7,図8に示す。図7に
おいて、GCは高いSIC純度の緑色炭化珪素素材であ
り、六方晶のα型の結晶からなり、ダイヤモンドに次ぐ
高度を持っている。Cは、黒色炭化珪素研磨材で、通称
カーボランダムと呼ばれている。GCと同じように電気
抵抗炉で2000℃以上の高温で珪石とコークスを熱反
応させて得られるα型の炭化珪素結晶から構成されてい
る。いずれも市販されているものである。
【0019】図8において、Aは通称アランダムと呼ば
れる、広く知られている研磨材である。ボーキサイトを
電気炉で2000℃以上の高温で溶融させて得られるA
23 純度90%以上のコランダム結晶で構成されて
おり、特に砥粒としての靭性(耐破砕性)を向上させる
ためにチタンを数%固熔させているのが特徴である。ま
た、WAは、白色アルミナ質研磨材で、精密加工用微粉
である。製法は、熔融アルミナを微粉砕し粒化したもの
で、成分はαタイプのコランダム結晶で構成されたAl
2 3 純度98%以上の高純度アルミナである。また、
PWAは、Al 2 3 純度99.2%以上の板状結晶で
構成された高晶質なアルミナ質研磨材である。いずれも
市販されているものである。
【0020】図9には、このようにして研磨した宇宙ス
テーションの配管用ステンレスパイプの溶接部の錆発生
確認試験結果を示す。図9において、CRES316
L,CRES347等は部品番号であり、例えば供試体
2の「CRES316L/CRES347」は、CRE
S316L,CRES347をオービタル溶接した継ぎ
手を意味する。試験は、宇宙ステーションの冷却水配管
溶接部の腐食性を調査するものであって、塩素イオン濃
度1ppmの水に溶接配管を浸漬し、錆発生の有無につい
て確認したものである。
【0021】図に見られる如く、供試体6点の浸漬試験
の結果、CRES316LとCRES347を溶接した
ものに錆が発生し、一方手溶接後この発明による内面研
磨を行ったもの(供試体5)には錆は発生しなかった。
なお、上記錆部はいずれも溶接ビード部中心から4〜9
mm離れた個所に発生し、錆発生の原因を調査するため、
EPRA(Electron Prove Micro Analyzer)で配管内表
面の線分析をした結果、C濃度及びCr濃度に差がある
ことが確認された。試験結果は、内面研磨されたCRE
S316Lは、表面の耐食性の劣る極薄い層が除去され
表面が健全な合金組成となったため錆が発生しなかった
ことを報告している。
【0022】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、磁気研磨によるパイプの内面研磨手法を宇宙
ステーションの配管用ステンレスパイプのしかも溶接部
分のみを研磨する用途に用いることにより、該宇宙ステ
ーションの配管用ステンレスパイプの溶接部分から発生
する錆を大幅に抑制することに成功した。このことによ
り上記パイプの信頼性が増すと共に、その寿命を大幅に
長くすることができた。
【0023】また、電解研磨と異なり、溶接部分のみを
研磨することにより、その他の部分は元のパイプの状態
のまま残すことができるので、パイプの強度等の点で信
頼性の向上が図られた。また、上記内面研磨のメディア
として大型のホロセット等を用いることにより、5μm
にも及ぶ厚さの研磨を従来より、効率良く、短時間で仕
上げることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる宇宙ステーションの配管用ステ
ンレスパイプの内面研磨装置の全体図である。
【図2】図1における加工機1の拡大図である。
【図3】さらに上記プーリー取り付け部の上面からの拡
大図である。
【図4】上記加工機の上面図である。
【図5】上記加工機の側面図である。
【図6】(a),(b)は、この発明の研磨対象となる
宇宙ステーションの配管用ステンレスパイプの例を示す
図である。
【図7】この発明の内面研磨に用いる砥粒の成分例であ
る。
【図8】この発明の内面研磨に用いる砥粒の成分例であ
る。
【図9】この発明による内面研磨をした宇宙ステーショ
ンの配管用ステンレスパイプの溶接部の錆発生確認試験
結果である。
【符号の説明】
1 加工機 2 配管用ステンレスパイプ 3 プーリー取り付け台 4 磁石 5 プーリー(円環状の回転体) 6 加工機基台 7 ロボットアーム 8 ロボットアーム取り付け部 9 ベルト 10 孔 11 メディア 12 モーター 13 プーリー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円環状の回転体内側に磁石を装着し、該回
    転体の中心にステンレスパイプを貫通させ、該ステンレ
    スパイプの内部に砥粒とメディアを挿入して上記回転体
    を回転させることにより、上記ステンレスパイプの内面
    溶接部の研磨を行うことを特徴とするステンレスパイプ
    の内面研磨方法。
  2. 【請求項2】前記ステンレスパイプが宇宙ステーション
    の液体や気体の配管用であり、前記研磨が前記溶接部の
    錆発生を防止するために溶接部のみに行われることを特
    徴とする前記請求項1記載のステンレスパイプの内面研
    磨方法。
  3. 【請求項3】前記メディアとして径の大きい1〜5mmの
    ホロセット等の円筒状金属部材を用いることを特徴とす
    る前記請求項1または2記載のステンレスパイプの内面
    研磨方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100458729B1 (ko) * 2004-04-28 2004-12-03 박승근 특수용기 내면 처리용 혼합물 및 내면 처리방법
JP2008068458A (ja) * 2006-09-13 2008-03-27 Yokohama Rubber Co Ltd:The ダイインサートのコード溝穴の加工方法およびダイインサート
CN112222955A (zh) * 2020-10-10 2021-01-15 中核核电运行管理有限公司 一种非磁性管道内部打磨装置及方法
CN113529099A (zh) * 2021-06-25 2021-10-22 卢艾国 钢结构停车设备中不锈钢弧形管用自走式内壁除锈设备

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100458729B1 (ko) * 2004-04-28 2004-12-03 박승근 특수용기 내면 처리용 혼합물 및 내면 처리방법
JP2008068458A (ja) * 2006-09-13 2008-03-27 Yokohama Rubber Co Ltd:The ダイインサートのコード溝穴の加工方法およびダイインサート
CN112222955A (zh) * 2020-10-10 2021-01-15 中核核电运行管理有限公司 一种非磁性管道内部打磨装置及方法
CN113529099A (zh) * 2021-06-25 2021-10-22 卢艾国 钢结构停车设备中不锈钢弧形管用自走式内壁除锈设备
CN113529099B (zh) * 2021-06-25 2023-12-05 国网山东省电力公司烟台供电公司 钢结构停车设备中不锈钢弧形管用自走式内壁除锈设备

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