JP2020133751A - Pumping pipe - Google Patents

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森田 泰司
Taiji Morita
泰司 森田
竹中 計行
Kazuyuki Takenaka
計行 竹中
佐々木 誠
Makoto Sasaki
誠 佐々木
緒方 勤
Tsutomu Ogata
勤 緒方
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MARUWAGIKEN CO Ltd
Taisei Corp
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MARUWAGIKEN CO Ltd
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Abstract

To provide a pumping pipe in which only a site that is relatively severely worn and needed to be replaced can be replaced, thereby reducing a maintenance cost.SOLUTION: In a steel pipe 10, a notch part 13 is provided in a high wear region 12a where an inner wall is relatively worn compared to other portions, and a wear resistant member 20 is detachably attached to the notch part 13. The wear resistant member 20 has an outside steel plate 21, and hard layers 40, 40A containing hard chips or hard particles formed on the inside surface of the outside steel plate 21.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、圧送管に関する。 The present invention relates to a pumping tube.

様々な施設に適用される圧送管(輸送管)は、管内を流通する材料による摩耗以外にも、管内を流通する材料の沈殿物や汚れを除去するために提供される砂や鉄球等による摩耗があり、これら様々な要因による摩耗によって圧送管の内部が滅損し、圧送管の全部の交換が余儀なくされている。また、コンクリートポンプ工法においては、コンクリートが圧送管内を流通する際に、コンクリートと圧送管の内部の摩擦等により圧送管の内部が摩耗することが知られており、定期的に圧送管の内部が点検され、必要に応じて圧送管の全部が交換されている。ここで、「鋼管の全部」とは、所定長の鋼管の全部の他、例えば直管とエルボ管が接続される鋼管において、内部の摩耗が相対的に激しいエルボ管の全部等を意味している。 The pumping pipe (transport pipe) applied to various facilities is made of sand, iron balls, etc. provided to remove sediments and dirt of the material flowing in the pipe, in addition to the wear caused by the material flowing in the pipe. There is wear, and the inside of the pumping pipe is damaged due to the wear caused by these various factors, and the entire pumping pipe has to be replaced. Further, in the concrete pump method, it is known that when concrete flows through the pumping pipe, the inside of the pumping pipe is worn due to friction between the concrete and the inside of the pumping pipe. It has been inspected and all of the pump pipes have been replaced if necessary. Here, "all of the steel pipes" means all of the steel pipes of a predetermined length, for example, all of the elbow pipes in which the straight pipe and the elbow pipe are connected, and the internal wear is relatively severe. There is.

ここで、耐摩耗管や配管の耐摩耗構造に関する技術が提案されている。例えば、金属管内にセラミックス管を挿入して内壁面を強化した耐摩耗用二重管において、セラミックス管相互の連結部に、流体との接触面に耐摩耗コーティング層を設けた、断面U字型のリングからなる金属製スペーサを介在させてなる耐摩耗用二重管が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、例えば珪砂からなる粉粒体を移送するための配管のほぼ直角に曲る曲り部において、この配管に移送されてくる珪砂と衝突させるための粉粒体溜り(砂溜り)を有する、配管の耐摩耗構造が提案されている。砂溜りに衝突して跳ね返った珪砂が衝突する部位に、珪砂の硬度よりも大きな硬度を有する、セラミックスあるいはサーメットからなる耐摩耗材(ライニング材)を設けておき、砂溜りに衝突して跳ね返った珪砂は、この珪砂の硬度よりも大きな硬度を有する耐摩耗材に衝突することにより、この耐摩耗材が摩耗し難いことにより、その交換頻度が低減し、配管の耐用期間が延びることになる(例えば、特許文献2参照)。
さらに、硬質粒子を硬化肉盛層内に均等に分布させることのできる、硬化肉盛層の形成方法も提案されている。具体的には、硬質粒子を充填した中空パイプを母材上に載置し、中空パイプの上方に溶接用トーチを近接させてアークを発生させることにより、中空パイプと母材表面を溶融して溶融池を形成し、中空パイプの溶融により中空パイプの内部から溶融池内に硬質粒子を流出させ、溶接トーチを中空パイプに沿って移動させることにより、母材表面において、硬質粒子が硬化肉盛内に均等に分布するようにした硬化肉盛の形成方法である(例えば、特許文献3参照)。
Here, techniques relating to wear-resistant structures of wear-resistant pipes and pipes have been proposed. For example, in a wear-resistant double pipe in which a ceramic pipe is inserted into a metal pipe to strengthen the inner wall surface, a wear-resistant coating layer is provided on a contact surface with a fluid at a connecting portion between the ceramic pipes and has a U-shaped cross section. A wear-resistant double tube having a metal spacer made of a ring of the above has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
Further, for example, at a bent portion of a pipe for transferring powder or granular material made of silica sand, which has a powder or granular material pool (sand pool) for colliding with the silica sand transferred to this pipe. Abrasion resistant structure has been proposed. A wear-resistant material (lining material) made of ceramics or cermet, which has a hardness greater than the hardness of silica sand, is provided at the site where the silica sand that collides with the sand pool and bounces off, and the silica sand that bounces off after colliding with the sand pool is provided. By colliding with a wear-resistant material having a hardness larger than the hardness of the silica sand, the wear-resistant material is less likely to be worn, so that the replacement frequency is reduced and the service life of the pipe is extended (for example, patent). Reference 2).
Further, a method for forming a hardened overlay layer in which hard particles can be evenly distributed in the hardened overlay layer has also been proposed. Specifically, a hollow pipe filled with hard particles is placed on the base material, and a welding torch is brought close to the base material above the hollow pipe to generate an arc, thereby melting the hollow pipe and the surface of the base material. By forming a molten pool, causing hard particles to flow out from the inside of the hollow pipe into the molten pool by melting the hollow pipe, and moving the welding torch along the hollow pipe, the hard particles are formed in the hardened overlay on the surface of the base metal. This is a method for forming a hardened overlay so that the particles are evenly distributed (see, for example, Patent Document 3).

特開2002−31275号公報JP-A-2002-31275 特開2001−50474号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-50474 特開2018−1172号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-1172

圧送管の内部は、その全領域が同程度に摩耗することはなく、相対的に摩耗の程度が激しい一部の領域の摩耗により、既述するように鋼管の全部の交換が余儀なくされており、従来の圧送管は、不要なメンテナンス費用が生じるといった課題を有している。そして、上記する特許文献1乃至3に記載の耐摩耗管や配管の耐摩耗構造においても、係る課題に関する解決手段は開示されていない。 The entire area of the pumping pipe is not worn to the same extent, and the wear of some areas where the degree of wear is relatively severe has forced the entire replacement of the steel pipe as described above. , The conventional pumping pipe has a problem that unnecessary maintenance cost is incurred. Further, even in the wear-resistant structures of the wear-resistant pipes and pipes described in Patent Documents 1 to 3 described above, the means for solving the problem is not disclosed.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、相対的に摩耗の程度が激しく、交換の必要のある部位のみを交換することができ、メンテナンス費用を削減することのできる圧送管を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a pumping pipe capable of replacing only a part that needs to be replaced due to a relatively severe degree of wear and reducing maintenance costs. The purpose is.

前記目的を達成すべく、本発明による圧送管の一態様は、
鋼管のうち、内壁が他の部位に比べて相対的に摩耗される高摩耗領域において切欠き部が設けられ、該切欠き部に取り外し自在に耐摩耗部材が取り付けられており、
前記耐摩耗部材は、外側の鋼板と、該外側の鋼板の内側面に形成されている硬質チップもしくは硬質粒子を含む硬質層と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the pumping pipe according to the present invention is
A notch is provided in a high wear region where the inner wall of the steel pipe is relatively worn as compared with other parts, and a removable wear-resistant member is attached to the notch.
The wear-resistant member is characterized by having an outer steel plate and a hard layer containing hard chips or hard particles formed on the inner surface of the outer steel plate.

本態様によれば、鋼管のうち、内壁が他の部位に比べて相対的に摩耗される高摩耗領域に切欠き部が設けられ、切欠き部に取り外し自在に耐摩耗部材が取り付けられていることにより、高摩耗領域が他の部位に比べて早期に摩耗した際に耐摩耗部材を取り外し、耐摩耗部材をメンテナンスしたり新規の耐摩耗部材に取り換えて鋼管に取り付けることにより、交換の必要のある部位のみを交換することができる。そのため、従来の圧送管に比べて、メンテナンス費用を大幅に削減することができる。鋼管における「高摩耗領域」は、鋼管のエルボ部等、過去の実績や経験則上明らかに摩耗が激しいと特定できる領域の他、摩耗実験等により摩耗が激しいと特定された領域が含まれる。また、耐摩耗部材を形成する外側の鋼板の内側面に配設される硬質粒子もしくは硬質チップを含む硬質層の形態としては、超硬チップ(例えば、炭化タングステン(WC)を主成分とした焼結材料)がろう付けにより貼り付けられる形態、超硬チップが破砕されてなる超硬粒子の硬化肉盛が形成される形態等を挙げることができる。 According to this aspect, a notch is provided in a high wear region where the inner wall of the steel pipe is relatively worn as compared with other parts, and a removable wear-resistant member is attached to the notch. As a result, when the high wear area wears earlier than other parts, it is necessary to remove the wear resistant member, maintain the wear resistant member, or replace it with a new wear resistant member and attach it to the steel pipe. Only certain parts can be replaced. Therefore, the maintenance cost can be significantly reduced as compared with the conventional pumping pipe. The "high wear area" in a steel pipe includes a region such as an elbow portion of a steel pipe that can be clearly identified as being heavily worn based on past achievements and empirical rules, as well as a region identified as being heavily worn by a wear experiment or the like. Further, as a form of a hard layer containing hard particles or hard chips arranged on the inner surface of the outer steel plate forming the wear-resistant member, a cemented carbide chip (for example, tungsten carbide (WC) as a main component is baked. Examples thereof include a form in which the cemented carbide) is attached by brazing, and a form in which a hardened overlay of cemented carbide particles formed by crushing the cemented carbide tip is formed.

また、本発明による圧送管の他の態様において、前記鋼管の外側の前記切欠き部の周囲には、外側に突設して該切欠き部を包囲する第一フランジが設けられており、
前記耐摩耗部材の外側の外周には、外側に突設して前記第一フランジに当接する第二フランジが設けられており、
前記第一フランジと前記第二フランジが相互に当接し、固定手段により固定されていることを特徴とする。
本態様によれば、鋼管の切欠き部の周囲にある第一フランジと、耐摩耗部材の外側の外周にある第二フランジが当接し、固定手段により固定されていることにより、鋼管と耐摩耗部材を強固に接合することができ、かつ、双方を容易に取り付け及び取り外しすることができる。ここで、固定手段としては、第一フランジと第二フランジにおいて対応する位置にそれぞれ開設されている挿通孔にボルトが挿通され、ナット締めされる形態、第一フランジと第二フランジをクランプで挟持して固定する形態などがある。
Further, in another aspect of the pumping pipe according to the present invention, a first flange is provided around the notch on the outside of the steel pipe so as to project outward and surround the notch.
A second flange that projects outward and comes into contact with the first flange is provided on the outer outer circumference of the wear-resistant member.
The first flange and the second flange are in contact with each other and are fixed by fixing means.
According to this aspect, the first flange around the notch portion of the steel pipe and the second flange on the outer outer circumference of the wear-resistant member are in contact with each other and are fixed by the fixing means, so that the steel pipe and the wear-resistant member are worn. The members can be firmly joined, and both can be easily attached and detached. Here, as the fixing means, bolts are inserted into the insertion holes provided at the corresponding positions in the first flange and the second flange, and the nuts are tightened. The first flange and the second flange are clamped. There is a form to fix it.

また、本発明による圧送管の他の態様において、前記硬質粒子はサーメット粒子であり、前記硬質層は、サーメット粒子の硬化肉盛層であることを特徴とする。
本態様によれば、硬質層がサーメット粒子の硬化肉盛層により形成されていることにより、耐摩耗性に優れた耐摩耗部材を有する圧送管を形成することができる。ここで、サーメットは、金属の炭化物や窒化物などの硬質化合物の粉末を金属の結合材と混合し、焼結することにより形成される複合材料である。例えば、主に炭化チタン(TiC)や炭窒化チタン(TiCN)などのチタン化合物がニッケルやコバルトにより結合された、チタン系のサーメットなどが挙げられる。
Further, in another aspect of the pumping tube according to the present invention, the hard particles are cermet particles, and the hard layer is a cured overlay layer of cermet particles.
According to this aspect, since the hard layer is formed by the hardened overlay layer of cermet particles, it is possible to form a pumping pipe having an abrasion resistant member having excellent abrasion resistance. Here, cermet is a composite material formed by mixing a powder of a hard compound such as a metal carbide or a nitride with a metal binder and sintering it. For example, a titanium-based cermet in which a titanium compound such as titanium carbide (TiC) or titanium carbide (TiCN) is bonded with nickel or cobalt can be mentioned.

また、本発明による圧送管の他の態様において、前記硬質チップはサーメットチップであり、前記硬質層は、サーメットチップの溶接層であることを特徴とする。
本態様によれば、硬質層がサーメットチップの溶接層であることにより、耐摩耗性に優れた耐摩耗部材を有する圧送管を形成することができる。
Further, in another aspect of the pumping pipe according to the present invention, the hard tip is a cermet tip, and the hard layer is a welded layer of the cermet tip.
According to this aspect, since the hard layer is a welded layer of the cermet tip, it is possible to form a pumping pipe having a wear resistant member having excellent wear resistance.

また、本発明による圧送管の他の態様において、前記サーメット粒子は、使用済みの切削工具に適用されているサーメットチップが破砕されたリサイクル材であることを特徴とする。
本態様によれば、リサイクルが進んでおらず、従来は産業廃棄物として処理されていたサーメットチップを有効に活用することができる。
Further, in another aspect of the pumping pipe according to the present invention, the cermet particles are characterized in that the cermet tip applied to a used cutting tool is a crushed recycled material.
According to this aspect, cermet chips, which have not been recycled and have been conventionally treated as industrial waste, can be effectively utilized.

また、本発明による圧送管の他の態様において、前記切欠き部が前記鋼管のエルボ部の径方向外側に設けられていることを特徴とする。
本態様によれば、摩耗が激しいことが明らかである鋼管のエルボ部の径方向外側に耐摩耗部材が取り付けられていることにより、高摩耗領域を精度よく絞り込むことができ、可及的に規模の小さな耐摩耗部材を有する圧送管を形成することができる。
Further, in another aspect of the pumping pipe according to the present invention, the notch portion is provided on the radial outer side of the elbow portion of the steel pipe.
According to this aspect, since the wear-resistant member is attached to the radial outer side of the elbow portion of the steel pipe, which is clearly found to be heavily worn, the high-wear region can be narrowed down accurately, and the scale is as large as possible. It is possible to form a pumping pipe having a small wear-resistant member.

本発明の圧送管によれば、相対的に摩耗の程度が激しく、交換の必要のある部位のみを交換することができ、メンテナンス費用を削減することができる。 According to the pumping pipe of the present invention, the degree of wear is relatively severe, and only the part that needs to be replaced can be replaced, and the maintenance cost can be reduced.

実施形態に係る圧送管の一例の側面図である。It is a side view of an example of the pumping pipe which concerns on embodiment. 実施形態に係る圧送管において耐摩耗部材が取り付けられていない状態の側面図である。It is a side view of the state in which the wear resistant member is not attached in the pumping pipe which concerns on embodiment. 耐摩耗部材の一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of the wear-resistant member. 硬質粒子層の一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of a hard particle layer. 硬質粒子層の他例の斜視図である。It is a perspective view of another example of a hard particle layer. 摩耗試験結果を示す図である。It is a figure which shows the wear test result.

以下、実施形態に係る圧送管について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。 Hereinafter, the pumping pipe according to the embodiment will be described with reference to the attached drawings. In the present specification and drawings, substantially the same components may be designated by the same reference numerals to omit duplicate explanations.

[実施形態に係る圧送管]
図1乃至図5を参照して、実施形態に係る圧送管の一例について説明する。ここで、図1は、実施形態に係る圧送管の一例の側面図であり、図2は、実施形態に係る圧送管において耐摩耗部材が取り付けられていない状態の側面図である。また、図3は、耐摩耗部材の一例の斜視図であり、図4及び図5は、硬質粒子層の一例の斜視図である。
[Pressure pipe according to the embodiment]
An example of the pumping pipe according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. Here, FIG. 1 is a side view of an example of the pressure feed pipe according to the embodiment, and FIG. 2 is a side view of the pressure feed pipe according to the embodiment in a state where no wear resistant member is attached. Further, FIG. 3 is a perspective view of an example of the wear-resistant member, and FIGS. 4 and 5 are perspective views of an example of the hard particle layer.

圧送管50は、鋼管10のうち、内壁が他の部位に比べて相対的に摩耗される高摩耗領域12aにおいて設けられている切欠き部13に対して、耐摩耗部材20が取り外し自在に取り付けられることにより形成されている。ここで、対象となる鋼管10を有する施設や機器としては、木材粉砕搬送施設等のリサイクル施設、不定形耐火材料搬送施設や原材料搬送施設である製鉄所、化学プラント、泥水シールド掘進機や泥土シールド掘進機、泥水推進機や泥土推進機、TBM(トンネルボーリングマシン)、コンクリートポンプ車等が挙げられる。 In the pressure feed pipe 50, the wear resistant member 20 is detachably attached to the notch 13 provided in the high wear region 12a where the inner wall of the steel pipe 10 is relatively worn as compared with other parts. It is formed by being Here, the facilities and equipment having the target steel pipe 10 include recycling facilities such as wood crushing and transporting facilities, irregular fireproof material transporting facilities and raw material transporting facilities such as steelworks, chemical plants, muddy water shield excavators and mud shields. Examples include excavators, muddy water propulsion machines, muddy soil propulsion machines, TBMs (tunnel boring machines), concrete pump trucks, and the like.

鋼管10は、直部11とエルボ部12を有する。図示例の鋼管10においては、直部11とエルボ部12が連続している鋼管であるが、直管とエルボ管が接続されることにより形成される鋼管であってもよい。ここで、鋼管10としては、JIS G 3444 一般構造用炭素鋼管(STK)や、JIS G 3452 輸送管用炭素鋼鋼管(SGP)、JIS G 3454 圧力輸送管用炭素鋼鋼管(STPG)などが適用される。 The steel pipe 10 has a straight portion 11 and an elbow portion 12. In the steel pipe 10 of the illustrated example, the straight portion 11 and the elbow portion 12 are continuous steel pipes, but the steel pipe may be formed by connecting the straight pipe and the elbow pipe. Here, as the steel pipe 10, JIS G 3444 carbon steel pipe for general structure (STK), JIS G 3452 carbon steel pipe for transport pipe (SGP), JIS G 3454 carbon steel pipe for pressure transport pipe (STPG), and the like are applied. ..

直部11とエルボ部12を有する鋼管10において、高摩耗領域12aとなる領域は、過去の実績や経験則に照らせばエルボ部12の径方向外側の側面となる。例えば、図1に示すように、鋼管10内をX方向に流通する被圧送材は、エルボ部12の径方向外側の側面に衝突して流れる向きを変えることから、このエルボ部12の径方向外側の側面が一般に高摩耗領域12aとなる。そこで、図2において明らかなように、高摩耗領域12aとなるエルボ部12の径方向外側の側面において、耐摩耗部材20が取り付けられるための切欠き部13が開設されている。 In the steel pipe 10 having the straight portion 11 and the elbow portion 12, the region that becomes the high wear region 12a is the radial outer side surface of the elbow portion 12 in light of past achievements and empirical rules. For example, as shown in FIG. 1, the pressure-fed material flowing in the X direction in the steel pipe 10 collides with the radial outer side surface of the elbow portion 12 and changes the flow direction. Therefore, the radial direction of the elbow portion 12 The outer side surface is generally the high wear region 12a. Therefore, as is clear from FIG. 2, a notch portion 13 for attaching the wear resistant member 20 is provided on the radial outer side surface of the elbow portion 12 which is the high wear region 12a.

そして、切欠き部12aの周囲には、外側に突設して、切欠き部12aを包囲する第一フランジ14が鋼管10に対して溶接により接合されている。第一フランジ14には、複数の挿通孔14a、14bが開設されている。また、無端状に連続する第一フランジ14のうち、直部11との境界にある第一フランジ14には、第一フランジ14と直部11に跨る側面視三角形状の補強リブ15が溶接により接合されている。 Then, around the notch portion 12a, a first flange 14 projecting outward and surrounding the notch portion 12a is joined to the steel pipe 10 by welding. A plurality of insertion holes 14a and 14b are provided in the first flange 14. Further, of the endlessly continuous first flange 14, the first flange 14 at the boundary with the straight portion 11 has a side view triangular reinforcing rib 15 straddling the first flange 14 and the straight portion 11 by welding. It is joined.

一方、図3に示すように、耐摩耗部材20は、鋼管10の切欠き部13を形成する際に切欠かれてできた鋼管片等からなる本体21(外側の鋼板の一例)を有する。そして、本体21の外周には、外側に突設して、本体21を包囲する第二フランジ22が本体21に対して溶接により接合されている。 On the other hand, as shown in FIG. 3, the wear-resistant member 20 has a main body 21 (an example of an outer steel plate) made of a steel pipe piece or the like formed by being cut out when forming the cutout portion 13 of the steel pipe 10. A second flange 22 that projects outward from the outer circumference of the main body 21 and surrounds the main body 21 is joined to the main body 21 by welding.

図2に示す鋼管10の切欠き部13に耐摩耗部材20を配設した際に、無端状の第一フランジ14に対して、同様に無端状の第二フランジ22が双方の全領域において当接するように、第二フランジ22が本体2に取り付けられている。また、第二フランジ22には、第一フランジ14と第二フランジ22が当接した状態において、第一フランジ14の有する挿通孔14a、14bに対応する位置に挿通孔22a,22bが開設されている。本体21の両端部においては、本体21と第二フランジ22に跨る側面視三角形状の補強リブ23が溶接により接合されている。さらに、本体21の一般部には、その長手方向に間隔を置いて、複数の側面視環状の補強リブ24が、本体21と左右の第二フランジ22に跨るようにして溶接により接合されている。 When the wear-resistant member 20 is arranged in the notch 13 of the steel pipe 10 shown in FIG. 2, the endless second flange 22 is similarly applied to the endless first flange 14 in the entire area of both. The second flange 22 is attached to the main body 2 so as to be in contact with the main body 2. Further, the second flange 22 is provided with insertion holes 22a and 22b at positions corresponding to the insertion holes 14a and 14b of the first flange 14 in a state where the first flange 14 and the second flange 22 are in contact with each other. There is. At both ends of the main body 21, the side view triangular reinforcing ribs 23 straddling the main body 21 and the second flange 22 are joined by welding. Further, a plurality of lateral view annular reinforcing ribs 24 are joined to the general portion of the main body 21 by welding so as to straddle the main body 21 and the left and right second flanges 22 at intervals in the longitudinal direction. ..

耐摩耗部材20の内側面には、図4及び図5に示すように、種々の形態の硬質層40,40Aが設けられている。図4に示す硬質層40は、多数のサーメットチップ41が溶接層42を介して層状に形成され、溶接層42が外側の鋼板21の内側面に接合されている形態である。ここで、サーメットチップ41としてリサイクル材が適用されることにより、リサイクルが進んでおらず、従来は産業廃棄物として処理されていたサーメットチップを有効に活用することができる。尚、サーメットチップ41の他にも超硬チップなどが適用されてもよい。 As shown in FIGS. 4 and 5, various forms of hard layers 40 and 40A are provided on the inner surface of the wear-resistant member 20. The hard layer 40 shown in FIG. 4 is in a form in which a large number of cermet chips 41 are formed in layers via a welding layer 42, and the welding layer 42 is joined to the inner surface of the outer steel plate 21. Here, by applying the recycled material as the cermet chip 41, the cermet chip, which has not been recycled and has been conventionally treated as industrial waste, can be effectively utilized. In addition to the cermet tip 41, a cemented carbide tip or the like may be applied.

一方、図5に示す硬質層40Aは、多数のサーメット粒子45が硬化肉盛層46に分散され、硬化肉盛層46が外側の鋼板21の内側面に接合されている形態である。このサーメット粒子45においても、リサイクルが進んでおらず、従来は産業廃棄物として処理されていたサーメットチップを破砕してサーメット粒子とし、有効に活用できることから好ましい。 On the other hand, the hard layer 40A shown in FIG. 5 has a form in which a large number of cermet particles 45 are dispersed in the cured overlay layer 46, and the cured overlay layer 46 is joined to the inner side surface of the outer steel plate 21. The cermet particles 45 are also preferable because they have not been recycled and the cermet chips, which have been conventionally treated as industrial waste, can be crushed into cermet particles, which can be effectively used.

一般に、金属加工で使用される切削工具の材質のうち、7乃至8割は超硬チップであり、次いでサーメットである。炭化タングステンを主成分とした焼結材からなる超硬チップは、タングステンがレアメタルであることから、種々のリサイクル方法が実用化されており、リサイクルが進んでいる。 Generally, 70 to 80% of the materials of cutting tools used in metal processing are cemented carbide tips, followed by cermets. Since tungsten is a rare metal in cemented carbide chips made of a sintered material containing tungsten carbide as a main component, various recycling methods have been put into practical use, and recycling is progressing.

一方、サーメットは極めて硬い材料であることから、破砕が困難であることがリサイクルが進んでいない主たる理由である。その破砕方法として、ステンレス容器内の水中にサーメットチップと火薬をまとめて収容し、水中爆砕する方法では、破砕コストが高価となり、実施場所が限定される。また、臼の内部にサーメットチップを収容し、杵でサーメットチップを破砕するスタンプミルによる方法では、破砕可能な粒度に限界があり、処理時間が長くなる。そこで、回収されたサーメットチップを専用の破砕機で破砕し、振動ふるい機にて分級することにより、所望に分級されたサーメット粒子を得ることができ、サーメットチップが破砕されたリサイクル材を硬質粒子として適用することができる。 On the other hand, since cermet is an extremely hard material, it is difficult to crush it, which is the main reason why recycling is not progressing. As the crushing method, a method in which a cermet chip and an explosive are collectively stored in water in a stainless steel container and crushed in water is expensive in crushing cost and the place of implementation is limited. Further, in the method using a stamp mill in which the cermet chips are housed inside the mortar and the cermet chips are crushed with a pestle, the particle size that can be crushed is limited and the processing time becomes long. Therefore, by crushing the recovered cermet chips with a dedicated crusher and classifying them with a vibrating sieve, it is possible to obtain desired classified cermet particles, and the recycled material in which the cermet chips are crushed is hard particles. Can be applied as.

外側の鋼板21に対して硬質層40、40Aが形成される際には、硬質層40、40Aの内側面が、圧送管50を形成する鋼管10の内側面と面一となるように形成されるのが好ましい。このような構成により、鋼管10に耐摩耗部材20が取り付けられて形成される圧送管50に被圧送材が流通する際に、エルボ部における被圧送材のスムーズな流れを保証することができる。従って、例えば、上記するように鋼管10の切欠き部13を形成する際に切欠かれてできた鋼管片を外側の鋼板21に適用する場合は、鋼管片の内側面の一部を削り取る加工を行うことにより、硬質層40、40Aが形成された際の外側の鋼板21と硬質層40、40Aの全厚みを、鋼管10の厚みと同程度となるようにする。 When the hard layers 40 and 40A are formed on the outer steel plate 21, the inner side surfaces of the hard layers 40 and 40A are formed so as to be flush with the inner side surface of the steel pipe 10 forming the pumping pipe 50. Is preferable. With such a configuration, when the pressure-feeding material flows through the pressure-feeding pipe 50 formed by attaching the wear-resistant member 20 to the steel pipe 10, the smooth flow of the pressure-feeding material in the elbow portion can be guaranteed. Therefore, for example, when applying the steel pipe piece formed by the cutout when forming the cutout portion 13 of the steel pipe 10 to the outer steel plate 21, a process of scraping off a part of the inner side surface of the steel pipe piece is performed. By doing so, the total thickness of the outer steel plate 21 and the hard layers 40 and 40A when the hard layers 40 and 40A are formed is made to be about the same as the thickness of the steel pipe 10.

図1に示すように、鋼管10の切欠き部13に対して耐摩耗部材20を配設し、第一フランジ14と第二フランジ22を当接させ、対応する挿通孔14a、22a、挿通孔14b、22bにそれぞれボルトを挿通し、ナット締めすることにより、ボルトナット30(固定手段の一例)にて第一フランジ14と第二フランジ22が強固に接合されて、圧送管50が形成される。ここで、固定手段は、図示例の複数のボルトナット30の他にも、複数のクランプ等であってもよい。 As shown in FIG. 1, the wear-resistant member 20 is arranged with respect to the notch 13 of the steel pipe 10, the first flange 14 and the second flange 22 are brought into contact with each other, and the corresponding insertion holes 14a, 22a and the insertion holes are inserted. By inserting bolts into 14b and 22b and tightening the nuts, the first flange 14 and the second flange 22 are firmly joined by the bolt nut 30 (an example of the fixing means) to form the pumping pipe 50. .. Here, the fixing means may be a plurality of clamps or the like in addition to the plurality of bolts and nuts 30 shown in the illustrated example.

第一フランジ14と第二フランジ22が、図示例のボルトナット30や不図示のクランプ等により固定されていることにより、双方を強固に接合できることに加えて、耐摩耗部材20のメンテナンスや取り換えに際して耐摩耗部材20を鋼管10から容易に取り外すことができ、メンテナンス性にも優れている。また、鋼管10のうち、内壁が他の部位に比べて相対的に摩耗される高摩耗領域12aに交換可能に耐摩耗部材20が取り付けられていることにより、交換の必要のある部位のみを交換することができる。そのため、鋼管10の全部をメンテナンスや交換する必要のあった従来の圧送管に比べて、メンテナンス費用を大幅に削減することができる。尚、耐摩耗部材20が、その内側面に硬質層40、40Aを有していることから、耐摩耗部材20のメンテナンス期間を長期化することができ、このこともまた、メンテナンス費用の削減に寄与する。 Since the first flange 14 and the second flange 22 are fixed by bolts and nuts 30 (not shown), clamps (not shown), etc., both can be firmly joined, and at the time of maintenance or replacement of the wear-resistant member 20. The wear-resistant member 20 can be easily removed from the steel pipe 10, and the maintainability is also excellent. Further, of the steel pipe 10, only the portion that needs to be replaced is replaced because the wear resistant member 20 is replaceably attached to the high wear region 12a where the inner wall is relatively worn as compared with other parts. can do. Therefore, the maintenance cost can be significantly reduced as compared with the conventional pressure feed pipe which requires maintenance or replacement of the entire steel pipe 10. Since the wear-resistant member 20 has the hard layers 40 and 40A on the inner surface thereof, the maintenance period of the wear-resistant member 20 can be extended, which also reduces the maintenance cost. Contribute.

また、図1からも明らかなように、鋼管10と耐摩耗部材20の双方が補強リブ15,22,23により補強されていることにより、双方の接合箇所が補強され、かつ、被圧送材による繰返しの衝撃荷重に対する耐摩耗部材20の耐衝撃性が高められる。 Further, as is clear from FIG. 1, both the steel pipe 10 and the wear-resistant member 20 are reinforced by the reinforcing ribs 15, 22, 23, so that the joints between the two are reinforced and the pressure-fed material is used. The impact resistance of the wear resistant member 20 against repeated impact loads is enhanced.

[摩耗試験について]
本発明者等は、三種の硬質層が鋼板の表面に取り付けられてなる試験体を製作し、各試験体を低荷重研磨摩耗試験機の回転テーブル上にセットし、試験体の上方から荷重を付加した状態で回転テーブルを回転させ、摺動させた際の摩耗量を測定する摩耗試験を行い、各試験体の摩耗量を比較した。
[Abrasion test]
The present inventors have manufactured a test piece in which three types of hard layers are attached to the surface of a steel plate, set each test piece on a rotary table of a low-load abrasive wear tester, and apply a load from above the test piece. A wear test was conducted to measure the amount of wear when the rotary table was rotated and slid in the attached state, and the amount of wear of each test piece was compared.

ここで、試験装置において、試験体の相手材には粒度♯50のシリコンカーバイト(SiC)製の砥粒を適用し、試験体には4.0kgf(4.0/9.8N)の荷重を載荷し、回転テーブルの回転速度を2500rpmとし、試験距離1.0kmとした。 Here, in the test apparatus, abrasive grains made of silicon carbide (SiC) having a particle size of # 50 are applied to the mating material of the test body, and a load of 4.0 kgf (4.0 / 9.8 N) is applied to the test body. Was loaded, the rotation speed of the rotary table was set to 2500 rpm, and the test distance was set to 1.0 km.

三種の硬質層は、超硬チップを破砕してなる超硬粒子の硬化肉盛材料(HF800)からなる硬質層(比較例1で、硬度Hvは740)、高クロム鋳鉄系材料からなる硬質層(比較例2で、硬度Hvは690)、及びサーメット粒子の硬化肉盛材料からなる硬質層(実施例で、硬度Hvは、粒子部が1300、溶接材料部が350)である。試験結果を図6に示ており、図6では、比較例1の結果を1とし、比較例1に対する比較例2と実施例の比率を示している。 The three types of hard layers are a hard layer made of a hardened cemented carbide material (HF800) made by crushing a cemented carbide chip (Comparative Example 1, hardness Hv is 740), and a hard layer made of a high-chromium cast iron material. (Comparative Example 2, hardness Hv is 690), and a hard layer made of a cured overlay material of cermet particles (in Example, hardness Hv is 1300 for the particle part and 350 for the welding material part). The test results are shown in FIG. 6, and in FIG. 6, the result of Comparative Example 1 is set to 1, and the ratio of Comparative Example 2 and Example to Comparative Example 1 is shown.

図6より、比較例1は1.0、比較例2は1.05と同程度の摩耗量(摩耗減量)となるのに対して、実施例の摩耗量は比較例1,2の60%程度となり、サーメット粒子の硬化肉盛材料からなる硬質層の耐摩耗性が極めて優れていることが分かる。この結果からも、耐摩耗部材20のメンテナンス期間を長期化できることが実証されており、圧送管50が交換の必要のある部位のみを交換できる構成であることと相俟って、メンテナンス費用を大幅に削減できることが分かる。 From FIG. 6, the wear amount of Comparative Example 1 is 1.0 and that of Comparative Example 2 is about the same as 1.05 (wear reduction), whereas the wear amount of Examples is 60% of that of Comparative Examples 1 and 2. It can be seen that the wear resistance of the hard layer made of the cured overlay material of the cermet particles is extremely excellent. From this result, it is proved that the maintenance period of the wear-resistant member 20 can be extended, and the maintenance cost is significantly increased in combination with the configuration that the pumping pipe 50 can replace only the part that needs to be replaced. It can be seen that it can be reduced to.

尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 It should be noted that the configuration or the like described in the above embodiment may be another embodiment in which other components are combined, and the present invention is not limited to the configuration shown here. This point can be changed without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form thereof.

10:鋼管、11:直部、12:エルボ部、12a:高摩耗領域、13:切欠き部、14:第一フランジ、14a,14b:挿通孔、15:補強リブ、20:耐摩耗部材、21:本体(外側の鋼板)、22:第二フランジ、22a,22b:挿通孔、23、24:補強リブ、30:ボルトナット(固定手段)、40,40A:硬質層、41:サーメットチップ、42:溶接層、45:サーメット粒子、46:硬化肉盛層、50:圧送管 10: Steel pipe, 11: Straight part, 12: Elbow part, 12a: High wear area, 13: Notch part, 14: First flange, 14a, 14b: Insertion hole, 15: Reinforcing rib, 20: Wear resistant member, 21: Main body (outer steel plate), 22: Second flange, 22a, 22b: Insertion hole, 23, 24: Reinforcing rib, 30: Bolt nut (fixing means), 40, 40A: Hard layer, 41: Cermet tip, 42: Welded layer, 45: Cermet particles, 46: Hardened overlay layer, 50: Pumped pipe

Claims (6)

鋼管のうち、内壁が他の部位に比べて相対的に摩耗される高摩耗領域において切欠き部が設けられ、該切欠き部に取り外し自在に耐摩耗部材が取り付けられており、
前記耐摩耗部材は、外側の鋼板と、該外側の鋼板の内側面に形成されている硬質チップもしくは硬質粒子を含む硬質層と、を有することを特徴とする、圧送管。
A notch is provided in a high wear region where the inner wall of the steel pipe is relatively worn as compared with other parts, and a removable wear-resistant member is attached to the notch.
The wear-resistant member is a pumping pipe having an outer steel plate and a hard layer containing hard chips or hard particles formed on the inner surface of the outer steel plate.
前記鋼管の外側の前記切欠き部の周囲には、外側に突設して該切欠き部を包囲する第一フランジが設けられており、
前記耐摩耗部材の外側の外周には、外側に突設して前記第一フランジに当接する第二フランジが設けられており、
前記第一フランジと前記第二フランジが相互に当接し、固定手段により固定されていることを特徴とする、請求項1に記載の圧送管。
Around the notch on the outside of the steel pipe, a first flange is provided so as to project outward and surround the notch.
A second flange that projects outward and comes into contact with the first flange is provided on the outer outer circumference of the wear-resistant member.
The pumping pipe according to claim 1, wherein the first flange and the second flange are in contact with each other and are fixed by fixing means.
前記硬質粒子はサーメット粒子であり、前記硬質層は、サーメット粒子の硬化肉盛層であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の圧送管。 The pumping tube according to claim 1 or 2, wherein the hard particles are cermet particles, and the hard layer is a cured overlay layer of cermet particles. 前記硬質チップはサーメットチップであり、前記硬質層は、サーメットチップの溶接層であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の圧送管。 The pumping pipe according to claim 1 or 2, wherein the hard tip is a cermet tip, and the hard layer is a welded layer of the cermet tip. 前記サーメット粒子は、使用済みの切削工具に適用されているサーメットチップが破砕されたリサイクル材であることを特徴とする、請求項3に記載の圧送管。 The pumping pipe according to claim 3, wherein the cermet particles are a recycled material in which a cermet tip applied to a used cutting tool is crushed. 前記切欠き部が前記鋼管のエルボ部の径方向外側に設けられていることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の圧送管。 The pumping pipe according to any one of claims 1 to 5, wherein the cutout portion is provided on the radial outer side of the elbow portion of the steel pipe.
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