JP2005111410A - 配管洗浄方法および配管洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被洗浄配管の内壁を十分に、かつ効率よく洗浄できる配管洗浄方法および配管洗浄装置を提供すること。
【解決手段】本発明の配管洗浄装置１は、被洗浄配管Ｗの内側に挿入して使用され、ブラスト材Ａを射出するための射出口２２を有する射出管２０と、射出口２２の前方に配置され、射出口２２から射出されたブラスト材Ａの進行方向を被洗浄配管Ｗの内壁へ向けて変化させる散乱板４０とを備える。この配管洗浄装置１を用いて、被洗浄配管Ｗの内側に射出管２０を挿入し、ブラスト材Ａを射出管２０に供給して射出口２２から射出させ、散乱板４０でブラスト材Ａの進行方向を変化させ、このブラスト材Ａを被洗浄配管Ｗの内壁面に衝突させる。これにより、被洗浄配管Ｗを洗浄する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、配管洗浄方法および配管洗浄装置に関する。

長期間使用されてきた配管（被洗浄配管）の内壁には、固形物が付着して、配管の有効断面積が減少し送水能力が低下する等の問題が起こるため、配管の内壁を洗浄しなければならない。また、原子力発電所の放射線管理区域では、建家の解体を行う前にこの指定を解除しなければならないため、予め、コンクリート躯体内に埋設する配管から放射能を除染する必要がある。さらに、操業中のプラントでは、付着物の剥離による品質不良を防止するために、定期的に配管内を洗浄して付着物を除去する必要がある。
このような配管内の洗浄方法としては、従来、水や空気を圧送して物理的に付着物を剥離させて洗浄を行う詰物圧送方式や、所定の洗浄液を流して化学反応により付着物を分解して洗浄を行う化学的洗浄方式が採用されている。
"車載式化学洗浄工法(CSC工法)とは"、［online］、車載式化学洗浄工法協会、［平成１５年９月１６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www7.ocn.ne.jp/~csc-koho/＞

しかしながら、詰物圧送方式では、付着物が配管の内壁に強力に付着・固化しているため、水圧や空圧による物理的な力だけでは付着物を十分に剥離させることができず、付着物が部分的に残ってしまったりして、洗浄が十分に行えないという問題があった。
また、化学的洗浄方式では、付着物の種類によって洗浄液の成分を変えなければならないため、適切な洗浄液の選定が難しいという問題があった。さらに、洗浄液を含んだ排水の処理に多くの手間がかかるため、配管洗浄作業の効率がよくないという問題があった。

本発明の目的は、被洗浄配管の内壁を十分に、かつ効率よく洗浄できる配管洗浄方法および配管洗浄装置を提供することにある。

本発明の配管洗浄方法は、被洗浄配管の内側に、ブラスト材を射出するための射出口を有する射出管を挿入し、ブラスト材を前記射出管に供給して前記射出口から射出させ、そのブラスト材を前記被洗浄配管の内壁面に衝突させることにより、この被洗浄配管を洗浄することを特徴とする。
本発明によれば、ブラスト材を被洗浄配管の内壁面に衝突させることにより、被洗浄配管の内壁面に付着固化した固形物を十分に、かつ効率的に除去できる。
また、従来の化学的洗浄方式のように廃水処理が必要ないので、洗浄後の処理の手間を省くことができ、被洗浄配管内を効率よく洗浄できる。
なお、ブラスト材とは、例えば、鉄、ステンレス、亜鉛等の金属材料等で構成された球状あるいは粒状などの材料であり、本来、ショットブラスト加工で用いられているものである。

以上の配管洗浄方法において、前記射出口に対向する位置に、射出したブラスト材の進行方向を変えるための進行方向変更部材を設置し、前記進行方向変更部材により前記ブラスト材の進行方向を前記被洗浄配管の内壁面に向けて変化させることとしてもよい。
このような構成では、進行方向変更部材により、被洗浄配管内の洗浄希望箇所めがけてブラスト材を確実に衝突させることができるため、洗浄効果をより一層向上できる。

以上の配管洗浄方法において、前記進行方向変更部材として、前記射出口へ向けて盛り上がる曲面部を有する部材を用いることとしてもよい。
このような構成では、射出口から射出されたブラスト材は、曲面部に衝突し、この曲面部で放射状に射出されるので、被洗浄配管の内壁を広範囲に亘って一度に洗浄できる。このため、進行方向変更部材の姿勢をこまめに調整する必要がないから、被洗浄配管をより一層効率よく洗浄できる。

以上の配管洗浄方法において、前記射出管に前記射出口へ向けて流れる空気を供給し、この空気の流れにより前記ブラスト材を前記射出口から射出させることとしてもよい。
このような構成では、空気の供給によりブラスト材の飛行（進行）速度が増すので、射出管の内壁との衝突や空気の粘性抵抗等で失う摩擦エネルギー分を十分に賄うことができる。このため、射出口から射出されるブラスト材の射出速度を十分に確保できるので、仮に、被洗浄配管の管長が大きかったり、管径が大きな場合でも、十分な洗浄力を確保できる。
ここで、以上の配管洗浄方法において、前記射出口からブラスト材を射出させながら、前記射出管を前記被洗浄配管の長さ方向に沿って移動させることとしてもよい。

本発明の配管洗浄装置は、被洗浄配管の内壁を、その洗浄箇所にブラスト材を衝突させることにより洗浄する配管洗浄装置であって、被洗浄配管の内側に挿入して使用され、ブラスト材を射出するための射出口を有する射出管と、前記射出口の前方に配置され、前記射出口から射出されたブラスト材の進行方向を、前記被洗浄配管の内壁へ向けて変化させる進行方向変更部材とを備えることを特徴とする。

以上に述べたように、本発明の配管洗浄方法および配管洗浄装置によれば、被洗浄配管の内壁を十分に、かつ効率よく洗浄できるという効果がある。

以下、本発明における一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態の配管洗浄装置１は、洗浄対象である被洗浄配管Ｗの内壁面にブラスト材Ａを衝突させて、この内壁面を洗浄する装置である。配管洗浄装置１は、射出装置１０と、一端が射出装置１０に取り付けられた射出管２０と、射出管２０の経路に接続された圧縮空気噴射装置３０と、射出管２０の他端に取り付けられた進行方向変更部材である散乱板４０とを備える。

ここで、ブラスト材Ａは、例えば、鉄製の小球状体であり、射出管２０の内径寸法よりも小さな外径寸法で形成されている。
また、本実施形態では、被洗浄配管Ｗは、一例として、原子力発電所の床排水用の埋設管としている。この被洗浄配管Ｗは、床面Ｆの下側に埋設され、床面Ｆに形成された排水口Ｆ１に後述する挿入口Ｗ１が接続されている。

射出装置１０は、いわゆるショット式ブラスト装置用の一般的な射出装置である。
この射出装置１０は、図示を省略するが、ブラスト材Ａを投入するホッパと、羽根板を回転させるロータと、ブラスト材Ａの射出排出ノズルとを備え、ロータによる羽根体の回転力によってブラスト材Ａを射出し、このブラスト材Ａを射出管２０に供給する。
なお、射出装置としては、圧縮空気によりブラスト材Ａを射出する、いわゆるエアー式ブラスト装置用の射出装置や、高速回転放出管方式の射出装置等の他の方式の射出装置を採用してもよい。

射出管２０は、可撓性を有し、好ましくは耐摩耗性材料により構成される。射出管２０には、射出装置１０に接続される導入口２１と、射出口２２とが形成されている。
射出管２０は、導入口２１から導入されたブラスト材Ａを射出口２２まで案内し、この射出口２２からブラスト材Ａを射出する管である。
圧縮空気噴射装置３０は、圧縮空気を生成するコンプレッサを備え、射出管２０の経路にＹ字管で接続された空気供給管を介して、この圧縮空気を散乱板４０側へ噴射する装置である。

図２は、被洗浄配管Ｗの洗浄状況を模式的に示す横断面図であり、図３は、その縦断面図である。
図２および図３に模式的に示すように、散乱板４０は、射出管２０の射出口２２を含む端面に対向する位置に配置されている。また、図３に示すように、散乱板４０は、この端面に対して傾斜した板状体として構成されている。さらに、図２に示すように、散乱板４０は、射出口２２側へ盛り上がった曲面部４１を有している。
散乱板４０は、射出口２２から射出されたブラスト材Ａの進行方向Ｘを射出管２０の外周側で、かつ挿入口Ｗ１とは反対側、すなわち、図２，３中の矢印の方向Ｙへ変更するような角度で、射出口２２を含む端面に対して傾斜して配置されている。このため、散乱板４０は、ブラスト材Ａの進行方向を被洗浄配管Ｗの内壁面に向けて変化させている。

次に、図１〜図３に基づいて、配管洗浄装置１を用いて被洗浄配管Ｗの内壁面を洗浄する洗浄作業の手順を説明する。
<１>被洗浄配管Ｗ内に空気を送って、被洗浄配管Ｗ内を乾燥させる。
<２>圧縮空気噴射装置３０から射出管２０内に圧縮空気を噴射する。
<３>図１に示すように、散乱板４０を含む射出管２０を被洗浄配管Ｗ内に挿入する。
<４>図２および図３において、被洗浄配管Ｗ内壁の上側部分である被洗浄箇所ＷＰに対してブラスト材Ａが衝突するように、射出管２０を管軸を中心に回転させて、散乱板４０の姿勢を調整する。

<５>このような状態で、射出装置１０からブラスト材Ａを射出する。すると、図２および図３に示すように、射出装置１０から射出されたブラスト材Ａは、射出管２０によって射出口２２まで導かれた後、散乱板４０によってその進行方向Ｘが被洗浄箇所ＷＰに向かう方向Ｙ側へ変更される。この際、散乱板４０の曲面部４１により、ブラスト材Ａは、放射状に散乱するため、ある程度の範囲を有する被洗浄箇所ＷＰに衝突する。この衝突したブラスト材Ａは、矢印Ｚに示すように、被洗浄配管Ｗの内壁との間で反発・衝突を繰り返しながら、挿入口Ｗ１とは反対側の方向、すなわち、被洗浄配管の奥側（図２，３中では左側、図１中では右側）へと進んでいく。このようにして、被洗浄配管Ｗ内壁の被洗浄箇所ＷＰが洗浄される。

<６>ここで、図３に示すように、このままでは、被洗浄配管Ｗの上側部分である被洗浄箇所ＷＰは洗浄できるものの、被洗浄箇所ＷＰに対向する箇所であって被洗浄配管Ｗの下側部分である被洗浄箇所ＷＱは、十分に洗浄することができない。このため、射出装置１０からブラスト材Ａを射出した状態で、被洗浄箇所ＷＱに対してブラスト材Ａが衝突するように、射出管２０を管軸を中心に回転させて散乱板４０の姿勢を調整し、被洗浄箇所ＷＰの場合と同様にして、被洗浄箇所ＷＱの洗浄を行う。

<７>このようにブラスト材Ａを被洗浄箇所ＷＰ，ＷＱに向けて射出した状態で、作業者が、図２，３の矢印Ｐに示す方向に射出管２０を引っ張ることにより、散乱板４０を、射出管２０が挿入された被洗浄配管Ｗの挿入口Ｗ１側へ移動させ、これにより、被洗浄配管Ｗの内壁面では、その奥側から手前側（挿入口Ｗ１側）に向かって、被洗浄箇所ＷＰ，ＷＱが順次洗浄される。
<８>最後に、被洗浄配管Ｗ内に高圧空気または高圧水を送ることにより、内壁から剥離した固形物とともにブラスト材Ａを回収し洗浄作業を終了する。

このような本実施形態においては、次のような効果がある。
(１)散乱板４０の姿勢を調整することにより、被洗浄箇所ＷＰ，ＷＱめがけてブラスト材Ａを衝突させることができるので、被洗浄箇所ＷＰ，ＷＱを確実に洗浄できる。このため、従来の洗浄方式に比べて、大きな洗浄力を確保できて、被洗浄配管Ｗの内壁を十分に洗浄できる。

(２)圧縮空気噴射装置３０から圧縮空気を噴射することによりブラスト材Ａの飛行速度が増すので、射出管２０の内壁面との衝突や空気の粘性抵抗等で失う摩擦エネルギー分を十分に賄うことができる。このため、射出口２２から射出されるブラスト材Ａの射出速度を十分に確保できるから、仮に、被洗浄配管Ｗの管長が大きかったり、管径が大きい場合でも、十分な洗浄力を確保できる。

(３)散乱板４０を挿入口Ｗ１側へと移動させながら、ブラスト材Ａの射出を行うようにしたので、少なくとも一度はブラスト材Ａが衝突して洗浄された箇所に、再度、ブラスト材Ａが衝突することになるため、被洗浄配管Ｗの洗浄効果をより一層向上できる。

(４)従来の化学的洗浄方式のように廃水処理が必要ないので、洗浄後の処理の手間を省くことができ、被洗浄配管Ｗの内壁面の洗浄を効率よく行うことができる。

(５)被洗浄配管Ｗの内壁面に複数回に亘ってブラスト材Ａを衝突させることができるため、被洗浄配管Ｗの内壁面の全体を満遍なく、効率的に洗浄できる。

(６)射出口２２の端面に対して傾斜した散乱板４０を配置したので、射出口２２から射出されたブラスト材Ａの進行方向を射出管２０の外周方向、つまり、被洗浄配管Ｗの内壁面側へ確実に変更できる。この際、散乱板４０に設けた曲面部４１により、ブラスト材Ａが放射状に射出されるので、被洗浄配管Ｗの内壁を広範囲に亘って一度に洗浄できる。従って、散乱板４０の姿勢調整をこまめに行う必要がなく、被洗浄配管Ｗ内の洗浄をより一層効率よく行うことができる。

(７)ブラスト材Ａは、鉄製の小球状体であるため繰り返して再使用できる。このため、これらのブラスト材Ａを高圧空気または高圧水で送るだけの作業で簡単に洗浄後の後処理を実施できる。従って、洗浄作業の効率化を図ることができる。なお、このように高圧空気を用いることにより、空気の粘性抵抗の低減や、射出管２０の有効管長を大きくできる効果もある。

(８)ブラスト材Ａを比較的管径の小さい射出管２０で搬送するので、管径の小さい被洗浄配管Ｗでも容易に洗浄ができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
本実施形態では、被洗浄箇所ＷＰに加えて被洗浄箇所ＷＱも洗浄するために、射出管２０を管軸を中心に回転させていたが、例えば、図４に示す回転機構１００を採用して散乱板４０を回転させることにより、被洗浄箇所を満遍なく洗浄してもよい。
具体的には、図４に示すように、回転機構１００は、マイクロモータ１１０と、回転環１２０と、回転環ガイド１３０と、回転ギヤ１４０とを備え、回転環ガイド１３０に沿って、回転ギヤ１４０と噛み合わされた回転環１２０をマイクロモータ１１０で管軸を中心に回転させる。回転環１２０には、射出管２０の射出口２２に対向するように、散乱板４０が取り付けられている。従って、回転環１２０が回転することにより、散乱板４０の面が被洗浄配管Ｗ内を回転するため、被洗浄箇所を満遍なく洗浄できる。

また、射出したブラスト材の回収方法としては、被洗浄配管内に磁石を挿入してブラスト材を回収し、さらに被洗浄配管内に空気を送り、その送られた空気中の剥離物をバッグフィルタで回収するようにしてもよい。
前記実施形態において、ブラスト材として鉄製のものを採用したが、これに限らず、例えば、ステンレスや亜鉛等の他の金属製のものや樹脂製のもの等を採用してもよい。
また、前記実施形態において、被洗浄配管を原子力発電所内の埋設配管としたが、これには限定されず、洗浄を必要とする配管であれば何でもよい。

前記実施形態において、進行方向変更部材として、射出口２２を含む端面に対して傾斜配置した散乱板４０を採用してブラスト材Ａの進行方向を変更していたが、これに限らず、例えば、円錐状の部材を、この円錐の頂点が射出口２２の中心位置に対向するように配置した構成を採用してもよい。要するに、射出口から射出されたブラスト材の進行方向を被洗浄配管の内壁面側へと変更できれば、どのような構成を採用してもよい。

また、前記実施形態において、散乱板４０によって進行方向が変更されたブラスト材Ａが挿入口Ｗ１とは反対側、すなわち被洗浄配管Ｗの奥側へ進行するような角度で、散乱板４０を傾斜配置したが、例えば、被洗浄配管Ｗの手前側に進行するような角度で傾斜配置してもよい。要するに、進行方向が変更されたブラスト材Ａが被洗浄配管Ｗの内壁面へ進行するように、散乱板４０を配置すればよい。

前記実施形態において、散乱板４０の表面には、射出口２２側へ膨らむ曲面部４１を形成したが、この曲面部４１を形成せずに、散乱板４０の表面を平板状としてもよい。また、散乱板４０の表面を凹面状に形成してもよく、この場合には、ブラスト材を被洗浄箇所の一箇所に集中できて、洗浄効果を向上できる利点がある。
また、前記実施形態において、被洗浄配管Ｗの挿入口Ｗ１側へ散乱板４０を移動させるようにして洗浄を実施していたが、これに限らず、例えば、挿入口Ｗ１から被洗浄配管Ｗの奥側へと進むように散乱板４０を移動させて洗浄してもよい。

本発明の一実施形態に係る配管洗浄装置を示す模式図である。 前記配管洗浄装置により、前記配管内の洗浄状況を模式的に示す横断面図である。 前記配管洗浄装置により、前記配管内の洗浄状況を模式的に示す縦断面図である。 前記配管洗浄装置の変形例を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 配管洗浄装置
２０ 射出管
２２ 射出口
３０ 空気を供給する圧縮空気噴射装置
４０ 進行方向変更部材である散乱板
４１ 曲面部
Ａ ブラスト材
Ｗ 被洗浄配管

Claims (6)

1. 被洗浄配管の内側に、ブラスト材を射出するための射出口を有する射出管を挿入し、ブラスト材を前記射出管に供給して前記射出口から射出させ、そのブラスト材を前記被洗浄配管の内壁面に衝突させることにより、この被洗浄配管を洗浄することを特徴とする配管洗浄方法。
2. 請求項１に記載の配管洗浄方法において、
   前記射出口に対向する位置に、射出したブラスト材の進行方向を変えるための進行方向変更部材を設置し、前記進行方向変更部材により前記ブラスト材の進行方向を前記被洗浄配管の内壁面に向けて変化させることを特徴とする配管洗浄方法。
3. 請求項２に記載の配管洗浄方法において、
   前記進行方向変更部材として、前記射出口へ向けて盛り上がる曲面部を有する部材を用いることを特徴とする配管洗浄方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の配管洗浄方法において、
   前記射出管に前記射出口へ向けて流れる空気を供給し、この空気の流れにより前記ブラスト材を前記射出口から射出させることを特徴とする配管洗浄方法。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の配管洗浄方法において、
   前記射出口からブラスト材を射出させながら、前記射出管を前記被洗浄配管の長さ方向に沿って移動させることを特徴とする配管洗浄方法。
6. 被洗浄配管の内壁を、その洗浄箇所にブラスト材を衝突させることにより洗浄する配管洗浄装置であって、
   被洗浄配管の内側に挿入して使用され、ブラスト材を射出するための射出口を有する射出管と、
   前記射出口の前方に配置され、前記射出口から射出されたブラスト材の進行方向を、前記被洗浄配管の内壁へ向けて変化させる進行方向変更部材とを備えることを特徴とする配管洗浄装置。
   

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