JP2018179459A - ボイラーチューブ抜管用切削工具、ボイラーチューブ抜管装置、及びボイラーチューブの抜管方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボイラーチューブを高温加熱することなく、作業者が安全かつ容易にボイラーチューブを取り外すことができるボイラーチューブ抜管装置を提供する。
【解決手段】ボイラーチューブ抜管用切削工具は、ボイラーのドラムに装着されたボイラーチューブを切削するためのテーパー部を有するボディと、前記ボディを保持するシャンクと、と備え、金属部材により一体に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボイラーチューブ抜管用切削工具、ボイラーチューブ抜管装置、及びボイラーチューブの抜管方法に関する。

蒸気ボイラーにおいて、蒸気ドラム及び水ドラムにそれぞれ接合されているボイラーチューブは、老朽化に伴い、新たなものに取り替えられる。このようなボイラーチューブは、蒸気ドラム及び水ドラムの胴体に拡管によって“かしめ”られている。よって、ボイラーチューブの取外し（抜管）作業では、誘導加熱により、ボイラーチューブが収縮弛緩させられる（特許文献１及び２参照）。

特許文献１に記載された抜管装置は、ボディの先端中央に突設された管内挿入可能な高周波誘導加熱コイルと、上記ボディの先端外周寄りに突設されたコイル位置決め棒と、上記ボディの先端中央に上記加熱コイルの外周に嵌脱可能又は固定的に突設された冷却ノズルとを具え、上記加熱コイルを抜取管内に挿入し高周波誘導加熱を行ったのち上記冷却ノズルにより管内面を冷却する。

特許文献２に記載されたボイラーチューブ縮管装置は、ボイラドラムの内部に据付けられ、ボイラーチューブのベルマウス部に加熱端子を挿入できる高周波加熱装置と、同高周波加熱装置に取付けられ、上記ベルマウス部を周囲から軸心に向かって押圧する爪を有する複数の油圧シリンダとを備える。

特許文献１及び２に記載された技術を用いることで、次のようにして、ボイラーチューブの抜管が可能になる。

図９から図１１は、従来の抜管工程を示す図である。

最初に、図９に示すように、加熱コイルに高周波周波数を供給して、ボイラーチューブを約１０００度に急速加熱する。よって、ボイラーチューブが約１％熱膨張する。このとき、ボイラーチューブの外径は、拘束されているので、実際には膨張できず、約１％分だけ圧縮降伏する。

次に、図１０に示すように、放冷・水冷・空冷などの手段によって、ボイラーチューブを冷却する。

最後に、図１１に示すように、ボイラーチューブ温度が常温に下がると、その外径がこの１％分だけ収縮される。これにより、蒸気ドラム及び水ドラムの胴体に“かしめ”られていたボイラーチューブが弛緩して、取外し可能になる。

特開平５−３３７７５０号公報 特開平６−１９０６５６号公報

特許文献１及び２に記載された技術は、加熱コイルに高周波周波数を供給することで、ボイラーチューブを約１０００度に加熱する。作業者は、水蒸気ドラムや水ドラムから、数十から数百個ものボイラーチューブを取り外す必要があるので、非常に危険な作業を継続的に行わなければならない。

本発明は、このような実情を鑑みて提案されたものであり、ボイラーチューブを高温加熱することなく、作業者が安全かつ容易にボイラーチューブを取り外すことができるボイラーチューブ抜管用切削工具、ボイラーチューブ抜管装置、及びボイラーチューブの抜管方法を提供することを目的とする。

本発明に係るボイラーチューブ抜管用切削工具は、ボイラーのドラムに装着されたボイラーチューブを切削するためのテーパー部を有するボディと、前記ボディを保持するシャンクと、と備え、金属部材により一体に形成されたものである。

本発明に係る、ボイラーチューブ抜管装置は、上述のボイラーチューブ抜管用切削工具と、前記ボイラーチューブ抜管用切削工具を長手方向に振動させるエアチッパーと、を備えたものである。

本発明に係るボイラーチューブの抜管方法は、上述のボイラーチューブ抜管装置のテーパー部を、ボイラーチューブの内径部に押し当てて、前記ボイラーチューブの内径部に前記テーパー部を押し当てながら、エアチッパーを駆動させることでボイラーチューブ抜管用切削工具を長手方向に振動させて、前記エアチッパーを前方に押し出すことにより、前記ボイラーチューブの内径部を軸方向に沿って切削して、前記ドラムから前記ボイラーチューブを抜管するものである。

本発明に係るボイラーチューブ抜管用切削工具、ボイラーチューブ抜管装置、及びボイラーチューブの抜管方法は、ボイラーチューブを高温加熱することなく、作業者が安全かつ容易にボイラーチューブを取り外すことができる。

ボイラーチューブ抜管装置１を示す図である。 ドラムに残存するボイラーチューブの嵌め込み部を示す図である。 ドラムからボイラーチューブを抜管するときの切削工程を示す図である。 ドラムからボイラーチューブを抜管するときの切削工程を示す図である。 軸方向に沿って切削されたボイラーチューブを示す図である。 切削工具を長手方向側からみたときの形状例を示す図である。 切削工具を長手方向側からみたときの形状例を示す図である。 切削工具を長手方向側からみたときの形状例を示す図である。 従来の抜管工程を示す図である。 従来の抜管工程を示す図である。 従来の抜管工程を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、ボイラーチューブ抜管装置１を示す図である。

図１に示すように、ボイラーチューブ抜管装置１は、切削工具１０と、エアチッパー２０と、を有している。切削工具１０は、エアチッパー２０に対して脱着可能に構成されている。このため、エアチッパー２０には、様々な形状の切削工具１０が取付可能である。すなわち、図１に示す切削工具１０の形状は一例に過ぎず、その他の形状であってもよい。

エアチッパー２０は、例えばエアコンプレッサによって動作するものであり、装着された切削工具１０をその長手方向に振動させる。

切削工具１０は、金属部材で一体形成されており、ボディ１１と、棒状に形成されたシャンク１５と、を有している。ボディ１１には、テーパー状のテーパー部が形成されている。テーパー部１３の端部（開放端）には、ボイラーチューブを切削する切削部１４が設けられている。

図２は、蒸気ドラム又は水ドラム（以下「ドラム」という。）に残存するボイラーチューブの嵌め込み部を示す図である。
ボイラーチューブの交換の際には、最初に、ボイラーチューブが、ドラムの近傍で切断される。このため、図２に示すように、ドラムには、ボイラーチューブの嵌め込み部が残存する。そこで、このようなボイラーチューブを抜管するために、ボイラーチューブ抜管装置１が使用される。

図３及び図４は、ドラムからボイラーチューブを抜管するときの切削工程を示す図である。
最初に、図３に示すように、ドラムにはめ込まれたボイラーチューブの開口部に、ボイラーチューブ抜管装置１の切削工具１０を挿入する。そして、ボイラーチューブの内径部に切削工具１０の切削部１４を押し当てる。

次に、ボイラーチューブの内径部に切削工具１０の切削部１４を押し当てながら、エアチッパー２０を駆動させて切削工具１０を振動させる。そして、図４に示すように、前方方向に、エアチッパー２０を押し出す。これにより、ボイラーチューブの内径部が軸方向に沿って切削される。

図５は、軸方向に沿って切削されたボイラーチューブの嵌め込み部を示す図である。ボイラーチューブの嵌め込み部の内径部が軸方向に沿って切削されると、嵌め込み部には、軸方向に沿って切り欠き部が形成される。このため、ボイラーチューブは、内径方向に収縮可能になり、ドラムから抜管可能になる。

なお、切削工具１０の形状は、図１に示した形状に限定されるものではなく、例えば次のような形状であってもよい。

図６から図８は、切削工具１０を長手方向側からみたときの形状例を示す図である。ボイラーチューブの大きさ、材質などによって、様々な形状の切削工具１０を使用することができる。

以上のように、本発明によれば、ボイラーチューブを高温加熱することなく、作業者が安全かつ容易にボイラーチューブを取り外すことができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で設計変更されたものにも適用可能である。

１ ボイラーチューブ抜管装置
１０ 切削工具
１１ ボディ
１３ テーパー部
１４ 切削部
１５ シャンク
２０ エアチッパー

Claims (5)

1. ボイラーのドラムに装着されたボイラーチューブを切削するためのテーパー部を有するボディと、前記ボディを保持するシャンクと、と備え、金属部材により一体に形成されたボイラーチューブ抜管用切削工具。
2. 前記ボディ及び前記シャンクの少なくとも一方は、抜管対象のボイラーチューブの大きさに応じて、様々な形状で形成されている
   請求項１に記載のボイラーチューブ抜管用切削工具。
3. 請求項１又は請求項２に記載のボイラーチューブ抜管用切削工具と、
   前記ボイラーチューブ抜管用切削工具を長手方向に振動させるエアチッパーと、
   を備えたボイラーチューブ抜管装置。
4. 前記ボイラーチューブ抜管用切削工具は、前記エアチッパーに対して着脱可能に構成された
   請求項３に記載のボイラーチューブ抜管装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載のボイラーチューブ抜管装置のテーパー部を、ボイラーチューブの内径部に押し当てて、
   前記ボイラーチューブの内径部に前記テーパー部を押し当てながら、エアチッパーを駆動させることでボイラーチューブ抜管用切削工具を長手方向に振動させて、
   前記エアチッパーを前方に押し出すことにより、前記ボイラーチューブの内径部を軸方向に沿って切削して、前記ドラムから前記ボイラーチューブを抜管する
   ボイラーチューブの抜管方法。