JP2007245312A - Pipe half-splitting cutting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、比較的小口径の金属製パイプ(以下、配管)をその長手方向において連続的に半割するパイプ半割り切断装置に関するものである。 The present invention relates to a pipe half-cutting device that continuously halves a relatively small-diameter metal pipe (hereinafter referred to as piping) in its longitudinal direction.
従来、原子力発電所において、機器の更新に伴い古い機器の除去を行う場合に、大量の放射性廃棄物の処理が必要となる。これらの放射性廃棄物は、ガイガーカウンタ等の計測装置で汚染を測定・監視(サーベイ)し、その結果により必要に応じた処理がなされている。かかる処理において、汚染レベルの高い廃棄物に関しては、それを細かく分割してからキャスクと称される専用タンクに入れ、安定した地層の格納庫に収納される処理(地層処理と称される)が行われるので、その処理費用は非常に高いものとなる。 Conventionally, when removing old equipment at a nuclear power plant with equipment renewal, it is necessary to process a large amount of radioactive waste. These radioactive wastes are measured and monitored (surveyed) for contamination by a measuring device such as a Geiger counter, and processed as necessary according to the results. In such treatment, waste with a high contamination level is finely divided and then put into a special tank called a cask and stored in a stable storage of the formation (called formation treatment). Therefore, the processing cost is very high.
一方、汚染レベルの低い廃棄物に関しては、除染等のクリーニング処理がなされ、一般廃棄物として低コストで処理されている。原子力発電所の熱交換器(復水器,給水加熱器等)は、一般に容器内に多数の管が配設された構造物であり、その配管は1台あたり数十トンもの物量がある。 On the other hand, the waste with a low contamination level is subjected to a cleaning process such as decontamination, and is treated as a general waste at a low cost. A heat exchanger (condenser, feed water heater, etc.) in a nuclear power plant is generally a structure in which a large number of pipes are arranged in a container, and each pipe has a quantity of several tens of tons.
前記熱交換機の除去を行う場合、まず、容器と小口径の金属製パイプである配管とを分離し、汚染レベルの測定が行われる。この場合、前記配管は小径で長尺なパイプであるので、ガイガーカウンタ等の計測装置では内部の汚染状態を確認することができない。それで、汚染レベルの有無にかかわらず、その配管の全てが専用タンクであるキャスクに詰められ、地層処理されている。このことから、配管の処理にコストが嵩むことになる。 When removing the heat exchanger, first, the container and the pipe which is a small-diameter metal pipe are separated, and the contamination level is measured. In this case, since the pipe is a long pipe having a small diameter, a measuring device such as a Geiger counter cannot check the internal contamination state. Therefore, regardless of the presence or absence of contamination levels, all of the piping is packed in a cask that is a dedicated tank and is subjected to geological treatment. For this reason, the cost of processing the piping increases.
そこで、前記配管を半割にして汚染レベルを容易に計測することができるようにするために、当該配管を熱容断する方法がある(従来例1)。また、前記配管を予め所定の長さに切断し半割に分割する装置(従来例2)や、前記配管を長尺のまま連続して半割にできる切断装置(従来例3)等が提案され知られている(特許文献1参照)。これは、周方向に多数の切歯を有する左右一対の円盤状チップソーからなる一対の切断ディスクと、切断対称の配管と同心配置した切断ガイド棒とを芯金にして、前記配管を連続的に半割に切断するものである。
しかし、従来のパイプ半割り切断装置では、例えば、前記従来例1では、容断の際に放射化した金属や放射性物質を帯びた塵埃が空気中に飛散して、作業者がこれを吸い込み被爆するおそれがあり、更に、放射性物質が配管内部に溶け込んで除染作業が困難になる。 また、前記従来例2のように、予め配管を所定長さに切断してから縦割りして半割する装置においては、配管を所定長さに切断しておく前処理の段取りが必要となって切断行程が増える。更に、前記従来例3では、切歯を有する円盤状チップソーを使用するので、その切断の際に発生する切粉を真空掃除機を用いて回収する必要があり、切断装置全体の構造が複雑になり、その製作コストが嵩む。本発明に係るパイプ半割り切断装置は、このような課題を解決するために提案されたものである。 However, in the conventional pipe half-cutting device, for example, in the above-described conventional example 1, dust that is activated by metal or radioactive material that has been activated at the time of interruption is scattered in the air, and the operator sucks it and is exposed to exposure. In addition, the radioactive material dissolves in the pipe, and the decontamination work becomes difficult. Moreover, in the apparatus which cuts a pipe into a predetermined length and then divides the pipe in half as in the conventional example 2, it is necessary to prepare a pretreatment for cutting the pipe into a predetermined length. Cutting process increases. Furthermore, since the conventional example 3 uses a disc-shaped tip saw having cutting teeth, it is necessary to collect chips generated during the cutting using a vacuum cleaner, and the structure of the entire cutting device is complicated. This increases the manufacturing cost. The pipe half-cutting device according to the present invention has been proposed in order to solve such a problem.
本発明に係るパイプ半割り切断装置の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、配管をその長手方向に沿って半割りにする切断装置において、前記配管の送り出し方向に直交する方向において当該配管を挟んで一対の回転剪断刃が対向配置にされ、送り出された前記配管の端部開口面に対向し該配管と同軸にして配置され当該配管内部に嵌装される断面略円形状で棒状の受け刃が設けられ、該受け刃を切断装置本体から支持する支持部材とで構成され、前記回転剪断刃の周縁部における片側角部と前記受け刃の外周面から半径方向に段部が設けられて形成された周縁角部とで、前記送り出し方向に移動されて前記受け刃に嵌装された前記配管を略半径方向に向けて剪断力で連続的に切断することである。 The gist for solving the above-mentioned problems of the pipe half-cutting device according to the present invention is to achieve a purpose in a cutting device that divides a pipe in half along its longitudinal direction, in a direction orthogonal to the delivery direction of the pipe. A pair of rotary shear blades are arranged opposite to each other with the pipe interposed therebetween, facing the end opening surface of the pipe sent out, arranged coaxially with the pipe, and fitted into the pipe in a substantially circular shape And a support member for supporting the receiving blade from the cutting device main body, and a stepped portion in the radial direction from the one-side corner of the peripheral edge of the rotary shearing blade and the outer peripheral surface of the receiving blade. And the peripheral corner portion formed by providing a cut in the feed direction and continuously fitting the pipe fitted to the receiving blade in a substantially radial direction with a shearing force.
前記回転剪断刃における周縁部の肉厚は、本体部の肉厚に比較して段部を持って薄肉にされていること、;
また、前記回転剪断刃における周縁部には、当該回転刃の全刃幅に亘るとともに半径方向に向けた凹凸が全周に亘り形成されていること、;
更に、前記回転剪断刃が、配管の送り出し方向に沿って適宜間隔を置いて2対配設されていること、;
前記受け刃と支持部材の連結部分は、配管送り方向に沿って拡径して半割りにされた配管を拡開ガイドする拡径部が設けられていること、;
を含むものである。
The thickness of the peripheral edge of the rotary shearing blade is made thinner with a step than the thickness of the main body;
The circumferential edge of the rotary shearing blade is formed with unevenness extending in the radial direction along the entire width of the rotary blade;
Furthermore, two pairs of the rotary shearing blades are disposed at an appropriate interval along the pipe delivery direction;
A connecting portion between the receiving blade and the support member is provided with a diameter-expanding portion that expands and guides the pipe that has been divided in half along the pipe feeding direction;
Is included.
本発明のパイプ半割り切断装置によれば、長尺の配管を連続的に剪断力で切断することで、半割にするので、切粉の発生が無く飛散のおそれもないので、従来例のような切粉を吸引する装置が本発明の切断装置においては不要である。よって、切断装置の製作コストが嵩むこともない。
また、前記回転剪断刃は、剪断力により配管を切断するので、その周縁部に複数の切断刃を形成する必要はなく、断面矩形状の直交した角部があればよい。よって、回転剪断刃の製作コストも低減されるものである。
According to the pipe half-cutting device of the present invention, the long pipe is continuously cut by a shearing force, so that it is divided into half, so there is no generation of chips and there is no risk of scattering, so the conventional example Such a device for sucking chips is not necessary in the cutting device of the present invention. Therefore, the manufacturing cost of the cutting device does not increase.
Further, since the rotary shearing blade cuts the pipe by a shearing force, it is not necessary to form a plurality of cutting blades at the peripheral portion, and it is sufficient if there are orthogonal corners having a rectangular cross section. Therefore, the manufacturing cost of the rotary shearing blade is also reduced.
前記回転剪断刃における周縁部の肉厚は、本体部の肉厚に比較して、中心部から半径方向の外側に段部を設けることで、外周端部が薄肉となり、配管を容易に剪断することができる。更に、切断による負荷が、回転剪断刃の中心部にかかるため、回転剪断刃の反りや逃げを低減することができる。更に、回転剪断刃の本体肉厚を薄くできるため、材料の歩留まりを向上させることができる。 The thickness of the peripheral edge of the rotary shearing blade is less than the thickness of the main body by providing a step portion radially outward from the central portion, so that the outer peripheral edge becomes thin and the pipe is easily sheared. be able to. Furthermore, since the load due to the cutting is applied to the central portion of the rotary shear blade, it is possible to reduce the warp and escape of the rotary shear blade. Furthermore, since the thickness of the main body of the rotary shearing blade can be reduced, the yield of the material can be improved.
また、前記回転剪断刃の周縁部に凹凸を設けて鋸刃状にすることで、配管に食い込むようになって、当該一対の回転剪断刃の回転により、前記配管が送り方向に引き込まれて押し出されるようになる。こうして、配管送りに回転剪断刃の回転駆動力が利用されるようになって、配管送りが軽負荷となって容易になるとともに、切断速度の向上が図られる。 Further, by providing irregularities on the peripheral edge of the rotary shearing blade and making it a saw blade, the pipe is bitten into the pipe, and the pipe is pulled in the feed direction and pushed out by the rotation of the pair of rotary shearing blades. It comes to be. In this way, the rotational driving force of the rotary shear blade is used for the pipe feed, so that the pipe feed becomes light and easy and the cutting speed is improved.
この回転剪断刃を2対設けることで、剪断力で半割にされながら長手方向に沿って送り出される配管のねじりによる軸心周りの回転が防止されて、ほぼ直線状に半割りされるとともに、各段の負荷が軽減されて、配管の切断速度も向上する。 By providing two pairs of the rotary shearing blades, rotation around the shaft center due to twisting of the pipe that is sent out along the longitudinal direction while being halved by the shearing force is prevented, and the halves are almost linearly divided. The load on each stage is reduced, and the cutting speed of the piping is improved.
前記受け刃と支持部材の連結部分は、配管送り方向に沿って拡径して半割りにされた配管を拡開ガイドする拡径部が設けられてなるので、半割りにされた配管が左右に広がって振り分けられるようにガイドされる。 The connecting portion of the receiving blade and the support member is provided with a diameter-expanding portion that guides the pipe that has been enlarged and halved along the pipe feed direction, so that the half-divided pipe is left and right. Guided to spread and distribute.
本発明に係るパイプ半割り切断装置1は、図1に示すように、原子力発電所における熱交換機の放射性廃棄物である比較的小口径の配管2を、その長手方向に沿って連続的に半割りにする切断装置である。
As shown in FIG. 1, a pipe half-cutting device 1 according to the present invention continuously divides a
その概略構成は、例えば、前記配管2の送り出し方向aに直交する方向において当該配管2を挟んで、回転自在な一対の鋼製回転剪断刃3,3が対向配置にされ、送り出された前記配管2の端部開口面に対向し該配管2と同軸にして配置され当該配管2内部に嵌装される断面略円形状で棒状の受け刃4が設けられている。そして、前記受け刃4を切断装置本体1aから支持する支持部材5とで構成されている。
The schematic configuration is such that, for example, a pair of rotatable steel rotating
図1において、符号1bは、前記装置本体1aを支持する基台を示し、符号6は、前記回転剪断刃3を回転駆動させるモータを示し、符号7は、前記回転剪断刃3の取り付け固定用の固定部材を示している。前記モータ6は、図2に示すように、配管2を送り方向に移動させるように、上側の回転剪断刃3を反時計方向に回転させ、下側の回転剪断刃3を時計方向に回転させる。
In FIG. 1,
このパイプ半割り切断装置1の切断方法は、図2に示すように、前記回転剪断刃3の周縁部における片側角部3bと、図3(A),(B)に示す前記受け刃4の外周面から半径方向に段部4aが設けられて形成された周縁角部4cとで、前記送り出し方向aに移動されて前記受け刃4に嵌装された前記配管2を、図4に示すように、その略半径方向に向けて剪断力で連続的に切断するものである。
As shown in FIG. 2, the cutting method of the pipe half-cutting device 1 includes the one-
前記回転剪断刃3における周縁部の片側角部3bは、直交した矩形状の角部であるが、切断作用させる際には、肉厚が薄い方が切断しやすいので、図5(A)に示すように、本体部の肉厚に比較して段部3aを持って薄肉にされている。
The one-
一方、前記受け刃4は、図3(A),(B)に示すように、前記段部4aによって形成される周縁角部4cが、前記送り方向aに沿って所望長さにして設けられている。そして、受け刃4と支持部材5の連結部分は、配管2の送り方向aに沿って拡径して、半割りにされた配管2を拡開ガイドする拡径部4bが設けられている。この拡径部4bにより、半割りにされた配管2が左右に振り分けられる。
On the other hand, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
前記回転剪断刃3,3と、前記受け刃4との配置関係は、図5(B)及び図6に示すように、一対の回転剪断刃3,3の外周端面の位置を、切断対象の配管2の中心軸に合わせて前後にオフセットさせ、受け刃4の段部4aにおける半径方向の壁面に、前記回転剪断刃3の段部3aの半径方向の壁面が、ほぼ接触するかのように接近させて配置する。
As shown in FIGS. 5B and 6, the positional relationship between the
前記回転剪断刃3,3は、図5(B)に示すように、受け刃4の中心軸に対して点対称に配置する場合と、同図5(C)に示すように、面対称に配置する場合とがある。なお、このパイプ半割り切断装置1では、前記回転剪断刃3,3を上下方向の位置関係を調節できるように、ネジ対偶による調節機構8、9が設けられている。
As shown in FIG. 5 (B), the
以上のようにして構成されたパイプ半割り切断装置1を使用すれば、図1に示すように、熱交換機から撤去した長尺の配管2をそのまま、パイプ半割り切断装置1の受け刃4に当該配管2の先端開口部側から嵌装させて、送り出し方向aに押し込む。
If the pipe half-cutting device 1 configured as described above is used, as shown in FIG. 1, the
前記配管2は、モータ6によって回転している回転剪断刃3の周縁部の片側角部3bに接触して引き込まれる。そして、図4乃至図5(A),(B)に示すように、前記片側角部3bが送り方向に行くに従って受け刃4の半径方向に進入することになり、受け刃4の周縁角部4cとによって剪断力が発揮されて、前記配管2が連続的に切断される。
The
また、半割りにされた配管2は、受け刃4の拡径部4bにより左右に振り分けられて、回収箱に回収される。その後、半割りされた配管2は、管内側面に付着した放射能汚染物質を水で洗浄する等してクリーニング処理されて、一般廃棄物として廃棄され、若しくは、リサイクルされる。よって、地層処理する必要が無く、廃棄費用が著しく低減される。
Further, the divided
本発明の第2実施例は、図7に示すように、回転剪断刃の改良である。この回転剪断刃10における周縁部には、当該回転刃の全刃幅に亘るとともに半径方向に向けた凹凸11,12が全周に亘り形成されている。このように、鋸刃状にした前記凹凸11,12があることで、剪断力で切断後の配管2を、送り方向に送り出す推進力が増す。よって、作業者が配管2を押し出す際の負荷が軽減されるものである。
The second embodiment of the present invention is an improvement of a rotating shear blade as shown in FIG. On the peripheral edge of the
本発明の第3実施例は、図8に示すように、回転剪断刃3が、配管2の送り出し方向に沿って適宜間隔を置いて2対配設されているパイプ半割り切断装置13とするものである。受け刃14も、それにより、長くなる。
As shown in FIG. 8, the third embodiment of the present invention is a pipe half-cutting
このパイプ半割り切断装置13によれば、前記配管2の送り方向aに対して、まず、前段の一対の回転剪断刃3,3が配管2を変形させる。切断には至らない。そして、後段の一対の回転剪断刃3,3によって配管2を切断する。前記前段では配管2を完全に切断することなく配管2を送り方向aに前進させる。そして、後段では、変形した配管2を剪断力で切断するので、その負荷が軽減される。
According to the pipe half-cutting
これにより、半割りにされる配管2は、断面略円形状の受け刃4に対して、その長手方向の軸心周りに捻れることなく、ほぼ直線状に進行し、理想的な半割り状態となるとともに切断速度も向上する。
As a result, the
1 パイプ半割り切断装置、 1a 切断装置本体、
1b 基台、
2 配管、
3 回転剪断刃、 3a 段部、
3b 片側角部、
4 受け刃、 4a 段部、
4b 拡径部、 4c 周縁角部、
5 支持部材、
6 モータ、
7 固定部材、
8,9 調節機構、
10 回転剪断刃、
11 凹、
12 凸、
13 パイプ半割り切断装置。
1 Pipe half cutting device, 1a Cutting device body,
1b base,
2 piping,
3 rotating shear blade, 3a step,
3b One side corner,
4 receiving blade, 4a step,
4b enlarged diameter part, 4c peripheral corner part,
5 support members,
6 motor,
7 fixing member,
8,9 adjustment mechanism,
10 rotating shear blade,
11 concave,
12 Convex,
13 Pipe half cutting device.
Claims (5)
前記配管の送り出し方向に直交する方向において当該配管を挟んで一対の回転剪断刃が対向配置にされ、送り出された前記配管の端部開口面に対向し該配管と同軸にして配置され当該配管内部に嵌装される断面略円形状で棒状の受け刃が設けられ、該受け刃を切断装置本体から支持する支持部材とで構成され、
前記回転剪断刃の周縁部における片側角部と前記受け刃の外周面から半径方向に段部が設けられて形成された周縁角部とで、前記送り出し方向に移動されて前記受け刃に嵌装された前記配管を略半径方向に向けて剪断力で連続的に切断すること、
を特徴とするパイプ半割り切断装置。 In the cutting device that divides the pipe in half along its longitudinal direction,
A pair of rotary shearing blades are arranged opposite to each other across the pipe in a direction orthogonal to the delivery direction of the pipe, and are arranged coaxially with the pipe so as to face the end opening surface of the delivered pipe. A rod-shaped receiving blade with a substantially circular cross section to be fitted to, and a support member that supports the receiving blade from the cutting device body,
The one side corner of the peripheral edge of the rotary shearing blade and the peripheral corner formed by providing a step in the radial direction from the outer peripheral surface of the receiving blade are moved in the feeding direction and fitted to the receiving blade. Continuously cutting the pipe with a shearing force in a substantially radial direction;
A pipe half-cutting device characterized by
を特徴とする請求項1に記載のパイプ半割り切断装置。 The thickness of the peripheral edge of the rotating shear blade is made thin with a step compared to the thickness of the main body,
The pipe half-cutting device according to claim 1.
を特徴とする請求項2に記載のパイプ半割り切断装置。 On the peripheral edge of the rotary shearing blade, unevenness directed in the radial direction is formed over the entire circumference along the entire blade width of the rotary blade,
The pipe half cutting device according to claim 2.
を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のパイプ半割り切断装置。 Two pairs of rotary shearing blades are arranged at an appropriate interval along the delivery direction of the pipe,
The pipe half cutting device according to any one of claims 1 to 3.
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のパイプ半割り切断装置。 The connecting portion of the receiving blade and the support member is provided with an enlarged diameter portion for expanding and guiding the pipe that has been halved and divided in the pipe feeding direction.
The pipe half cutting device according to any one of claims 1 to 4.
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