JP2010059531A - 金属パイプ内面の電解処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属パイプ内面に付着した錆や汚れ、溶接などにより生じた熱焼け取りを一度広範囲わたって行うことができると共に酸化皮膜や不動態化皮膜を効率的に処理できる金属パイプの内面を電解処理方法を提供する。
【解決手段】電解処理方法は、半径方向に設けられた複数個の通気孔を有すると共にセンター孔を有する板状の絶縁性のスペーサを所定の間隔をおいて配設し、通気孔にはそれぞれ電極ワイヤを装着する。センター孔には牽引ワイヤーを装着して、一体として本体電極を構成する。この本体電極を金属パイプ内面に挿入して電解液に浸漬し、金属パイプと複数個の電極ワイヤとの間で通電し、発生するガスを通気孔より放出しながら本体電極を間欠的又は連続的に移動して長尺の金属パイプ内面を効率的に電解処理する。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属パイプ内面特に長尺のパイプや屈曲した部分を持つパイプ内面を効率的に電解処理する電解処理方法に関する。

金属パイプの内面の錆取り、汚れ取りなど清浄性や耐食性の向上などのため、パイプ内面に電解液を循環させ、パイプ内面に挿入された電極を移動させてパイプ内面を電解処理する方法が知られている。

例えば、特許文献１によると、金属パイプの内径より小さい外形を有する円筒状の電極の両端面を絶縁物により被覆し、この電極をパイプ内で移動自在に設けて処理すべきパイプを陽極に、挿入された電極を陰極に接続してパイプ内に電解液を循環すると共に電極に接続されたリード線を繰り出すか、あるいは引張ることにより電極が移動するにつれてパイプ内面を電解研磨する方法が提案されている。

また、特許文献２には、プラスチックの如き絶縁体よりなるパイプの両端を塞ぎ、外周面に多数の通孔を設けた本体を、可撓性の電極を封入した絶縁性布状物で被覆し、端面から電解液を注入して電解研磨すべきパイプを移動させてパイプ内面を全長にわたって電解研磨する方法も開示されている。

また、特許文献３には、コイル状パイプあるいは屈曲したパイプの内面に挿入される電極及びこの電極と接続する絶縁物により被覆された電線を有し、処理すべき金属パイプが極の長さを超える場合にはリード線と電極とが共にバネ性を持ち、金属パイプが極の長さを超えない場合には、電極のみバネ性を持つ材料にて構成された電解処理用電極とリード線も提案されている。

特開昭５４−４８３９９号公報 特開昭６０−５０５７８号公報 特開平０５−５９６００号公報

しかしながら、特許文献１においては、比較的短尺の円筒状の電極をパイプ内に挿入し、接続されたリード線を繰り出すか、あるいは引張ることにより円筒状の電極をパイプ軸方向に移動させパイプ内面を電解研磨するものであるから電解処理できる面積が限られており、長尺のパイプを処理するには多くの時間を要するなど問題があった。またこの方式の電極では、屈曲したパイプに挿入することはできない。
特許文献２においては、円筒状電極の外周面に通孔を設けて、電解液がより浸透するように工夫されているものの、やはり特許文献１と同様の問題を有している。
特許文献３はコイル状や屈曲したパイプ内面の電解処理方法として、処理させるパイプの長さが電極の長さを超える場合には、リード線と電極共にバネ性を持たせ、処理すべきパイプが電極の長さを超えない場合には電極のみにバネ性を持たせることによって、分岐管や屈曲管の内部への電極の挿入が可能となり、電解処理できるという利点を有するが、リード線に電気的に接続されている電極部は一端のみであり、一度に電解処理できる面積は極めて小さく、パイプ内面を移動させて、全長を電解処理するには多大の時間を要するという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑み、長尺の金属パイプや屈曲したパイプの内面を一度に広範囲にわたって処理することができる電解処理方法を提供することを目的とする。

金属パイプ内面に電解処理液を循環し、金属パイプと金属パイプ内面に挿入された電極との間で通電して金属パイプ内面を電解処理する方法において、処理すべき金属パイプの内径より小なる絶縁性のスペーサを軸方向に複数個配設し、該スペーサに設けられたセンター孔に牽引ワイヤーを装着すると共に該スペーサの半径方向に適宜間隔をもって配設された複数個の通気孔にそれぞれ導入された電極ワイヤーとにより本体電極を構成し、該本体電極を処理すべき金属パイプ内面に挿入して電解液中に浸漬し、金属パイプと複数個の電極ワイヤとの間で通電することにより、発生するガスを前記通気孔より放出しながら、本体電極を間欠的若しくは連続的に移動して金属パイプ内面を電解処理することを特徴とする金属パイプ内面の電解処理方法にある。

上記発明において、金属パイプは電源器の一極に接続し、絶縁性のスペーサの外形は処理すべき金属パイプの内径より小なるものとし、これらをスプリングスペーサなどにより軸方向適宜の間隔をもって複数配設し、センター孔には牽引ワイヤーを通し、半径方向、適宜の間隔をもって設けられた通気孔にはそれぞれ電極ワイヤを装着する。各電極ワイヤーは各々が接触しないようにすると共に、金属パイプ内面に接触しないようにロープ等で束縛する。電極ワイヤーの両端部は束ねて、絶縁テープなどで被覆し一端をリード線と接続した上で電源器の一極と接続する。牽引ワイヤーは金属パイプよりも長くしてあるので、この牽引ワイヤーを引っ張るかあるいは繰り出すことで、これら本体電極は長尺のパイプや屈曲したパイプ内面を自由に移動することが可能となる。金属パイプ内に電解液を循環しながら、本体電極を電解液中に浸漬した状態で電源器より所定の電圧、電流を荷電することで金属パイプ電解処理が行われ、溶接部分の焼け取りや不動態化処理などを一度に広範囲にわたって処理することができる。次いで本体電極を移動させることで、パイプ内の未処理部分の電解処理をスムーズに行うことができる。

また、電解処理後の金属パイプ内面に付着しているごみや汚れを取るものとして、複数の絶縁性スペーサのうちの中央部よりの一部のものを選択して、金属パイプ内面の清浄化のためのクリーナブラシを設置する構成とすることもできる。

更には、スペーサに設けられた通気孔を通す複数の電極ワイヤーは、間隔を置いて配設されたスペーサの通気孔の位置を次のスペーサの位置に置いて半径方向にずらし捩れ状態を形成することで、電極ワイヤーの個々の動きを防止し、長尺の金属パイプや屈曲したパイプであってもパイプ内を移動し易い構成とすることもできる。

本発明に係る金属パイプの電解処理方法は、ステンレス製パイプ、その他の長尺の金属パイプ内面や屈曲した部分を持つ金属パイプ内面を一度に広範囲にわたって電解処理することができ、パイプ内面の錆取りや汚れ取り、溶接などにより生じた焼け取りを簡単に電解処理できると共に酸化皮膜や不動態化皮膜を効率的に形成することができる。

以下、本発明に係る金属パイプの電解処理方法の実施の形態について図面を基に説明する。図１は、本発明に係る電解処理方法を実施するための装置を表す概略説明図で、図２は図１におけるＢ−Ｂ断面図、図３は図１におけるＡ−Ａ断面図である。

２ａ、２ｂ、２ｃはステンレス製パイプ１の内部にスプリングスペーサ５により適宜の間隔をおいて配設された円板状の絶縁性のスペーサで、センター孔３にはスプリングスペーサ５に保持されたステンレス製の牽引ワイヤー４が通されている。牽引ワイヤー４は、処理すべきステンレス製パイプ１の長さより長くしてある。６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈは円板状のスペーサ２ａ、２ｂ、２ｃの半径方向適宜間隔をもって明けられた複数個の通気孔で、各通気孔にはステンレス製の電極ワイヤー７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈが通されステンレス製パイプ１の内面周方向に万遍無く通電できるように工夫されている。これらは金属パイプ１に接触しないように絶縁性のロープ１１ａ、１１ｂで束縛してある。両端部は束ねて絶縁性のテープｌ２ａ、１２ｂで被覆し給電コード９と接続し、他端は図示しない電源器の陰極に接続される。１０は給電コードで一端は金属パイプ１に接続され、他端は電源器の陽極に接続される。通気孔６ａ乃至６ｈは電解処理時に発生するガスなどの通り道となり、通気孔６ａ乃至６ｈを通ってパイプ外に放出され、良好に電解処理を行うことができる。

８は円板状のスペーサ２ｃに設けられたクリーナブラシで、電解処理後に残された、汚れなどを清浄化するためのものである。図２においては図示を諸略している。これらは本体電極１００を構成する。

図４は第２の実施の形態を示す説明図で、円板状のスペーサ２ａ、２ｂ、２ｃの通気孔６ａ乃至６ｈに通されるステンレス製の電極ワイヤ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆ、７０ｇ、７０ｈを円板状のスペーサ２ａに通された通気孔の位置より図示のように２ｂ、２ｃとそれぞれずらした位置へ通すことにより、電極ワイヤ７０ａ乃至７０ｈを捩れ状態に取り付けたものである。その他は図１と同様の構成となっている。
このように電極ワイヤ７０ａ乃至７０ｈを捩れ状態に形成することにより、上述の第１の実施の態様に示した電極ワイヤが各通気孔に平行に通された場合よりも、牽引ワイヤ４を繰り出すか、あるいは引っ張り出す場合に電極ワイヤが伸びにくくなり、金属パイプ１内に挿入される本体電極は極めて容易に移動可能となる。
長尺の金属パイプや屈曲面を有する金属パイプ内を移動し、電解処理する場合には特に有効である。
また、処理すべき金属パイプは、可能であるならば、できるだけ立てるか若しくは勾配をつけた状態で電解処理することで発生するガスを逃がし易くすることが好ましい。

図１に示す本体電極１００を用いてＳＵＳ３０４からなる金属パイプの電解処理効果試験を行った。直径５０ｍｍ、板厚５ｍｍで半径方向に８個の通気孔が設けられたテフロンからなる円板状のスペーサを軸方向６０ｍｍ間隔で１５個装着し、各通気孔にはそれぞれ通気孔と並行になるように直径４ｍｍ長さ１０００ｍｍの電極ワイヤを通して端部で束ねて絶縁テープで被覆すると共に、一端を電源器の一極に接続した。
牽引ワイヤは直径４ｍｍで中央孔８ｍｍに通すと共にスプリングスペーサにて６０ｍｍ間隔に円板状のスペーサを保っている。牽引ワイヤは電極ワイヤと同じ位置で絶縁テープで被覆するとともに、さらに１０００ｍｍ程延伸させ絶縁パイプで被覆してある。これら本体電極１００を内径５５ｍｍのパイプに牽引ワイヤを突っ込み、後方から繰り出すと共に前方から引っ張ることにより、簡単にパイプ内面にセットすることができた。ここで、電極ワイヤの一端を電源器に陰極に接続すると共に処理すべきステンレス製パイプを電源器の陽極に接続して、パイプの内面に中性塩の電解液を循環させながら通電させると、特に支障もなく２分でパイプ内面の焼け取りを行うことができた。

図４に示す捩れ状態を形成した電極ワイヤからなる本体電極２００を直管部４００ｍｍ、曲管部３００ｍｍ及び直管部３００ｍｍからなる内径５５ｍｍのＳＵＳ３０４パイプに挿入した。後方より牽引ワイヤを押し込み、前方から引っ張ることでパイプ内面曲管部おいても本体電極を容易にセットすることができた。実施例１と同様に電極ワイヤ及び金属パイプをそれぞれ電源器に接続し、電解液を循環しながら通電を行った結果２分で焼け取りを行うことができ且つ不動態化処理を行うことができた。

本発明に係る金属パイプの電解処理方法を実施するための金属パイプの電解処理装置の構成を示す説明図である。 図１のＢ−Ｂ断面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 本発明に係る金属パイプの電解処理方法を実施するための第２の実施形態を表す説明図。

符号の説明

１ 金属パイプ
２ａ、２ｂ、２ｃ 絶縁性のスペーサ
３ センター孔
４ 牽引ワイヤー
５ スプリングスペーサ
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈ 通気孔
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ 電極ワイヤー
８ クリーナブラシ
９ 給電コード
１０ 給電コード
１１ａ、１１ｂ 絶縁性ロープ
１２ａ、１２ｂ 絶縁テープ
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆ、７０ｇ、７０ｈ 電極ワイヤー
１００、２００ 本体電極

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