JP2024047543A - 管内面のブラスト装置及び管内面のブラスト方法 - Google Patents

Abstract

【課題】研掃効率を高めることができる管内面のブラスト装置及び管内面のブラスト方法を提供すること。【解決手段】本発明の管内面のブラスト装置は、回転軸を中心に回転することによって研掃材を放出するブラストヘッドと、ブラストヘッドから放出された研掃材をガイド面で反射させて、管材の内周面である管内面にガイドするガイド部材と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、管内面のブラスト装置及び管内面のブラスト方法に関する。

従来、鋼管内面をコーティングする場合には、内表面の汚れを落とすことや内面の表面粗さを調整することなどを目的として、研掃材を内表面に衝突させるブラスト処理が実施されることが多い。鋼管内面を研掃するブラスト装置は、圧力空気と研掃材を混合させたのち、研掃材を管内壁に対して吹き付ける方式（圧空吹き付け方式）が主流である。例えば、特許文献１に開示された技術は、この圧空吹き付け方式のブラスト装置に対する応用技術である。前記圧空吹き付け方式は、一般には鋼管を回転させながら、鋼管内でブラスト装置を管長手方向に移動させて、管内面に研掃材を吹き付けて管内面を研掃するものである。

特開２０１７－０５２０２９号公報

特許文献１に記載のブラスト装置において、管内面を均質に研掃するためには、管内で進行させるブラスト装置の進行速度に対して、鋼管の回転速度を著しく速くする必要があり、生産性や操業条件に制約が生じる。これらの制約を緩和するために、例えば、回転軸を中心に回転させたブラストヘッドから遠心力によって研掃材を放出して管内壁に衝突させて、管内面を研掃するブラスト装置が考えられる。しかしながら、ブラストヘッドを回転させて研掃材を管内面に衝突させるブラスト装置においては、ブラストヘッドから放出された研掃材が管内面に衝突する際の入射角が小さいと研掃効率が悪くなってしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、研掃効率を高めることができる管内面のブラスト装置及び管内面のブラスト方法を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る管内面のブラスト装置は、回転軸を中心に回転することによって研掃材を放出するブラストヘッドと、前記ブラストヘッドから放出された前記研掃材をガイド面で反射させて、管材の内周面である管内面にガイドするガイド部材と、を備えることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト装置は、上記の発明において、平面視にて、前記回転軸と前記管材の長手方向である管長手方向との両方に直交する方向をＸ軸とし、前記管長手方向をＹ軸とし、前記研掃材が前記ブラストヘッドから放出される際の放出位置と前記回転軸とを結んだ直線と前記Ｘ軸とのなす角をθとしたとき、前記ガイド面の形状の少なくとも一部がＸＹ平面内で、ｄｙ／ｄｘ＝－ｔａｎ（π／４－θ／２）の関係式を満足する形状であることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト装置は、上記の発明において、複数の前記ガイド部材を備えることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト装置は、上記の発明において、複数の前記ガイド部材のうちの一つ以上が着脱可能であることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト装置は、上記の発明において、前記ブラストヘッドと前記ガイド部材とが、同一の支持部材に支持されていることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト装置は、上記の発明において、前記ブラストヘッドが第一の支持部材に支持されており、前記ガイド部材が前記第一の支持部材とは別の第二の支持部材に支持されていることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト装置は、上記の発明において、平面視にて、前記ブラストヘッドから放出された前記研掃材が管内面に衝突するときの、研掃材入射方向と前記管内面とのなす角が４５度以下となる領域の少なくとも一部に前記ガイド部材が配置されていることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト方法は、回転軸を中心にブラストヘッドを回転させることによって前記ブラストヘッドから放出された研掃材を、ガイド部材のガイド面で反射させて管材の内周面である管内面に衝突させることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト方法は、上記の発明において、平面視で、前記回転軸と前記管材の長手方向である管長手方向との両方に直交する方向をＸ軸とし、前記管長手方向をＹ軸とし、前記研掃材が前記ブラストヘッドから放出される際の放出位置と前記回転軸とを結んだ直線と前記Ｘ軸とのなす角をθとしたとき、前記ガイド面の形状の少なくとも一部がＸＹ平面内で、ｄｙ／ｄｘ＝－ｔａｎ（π／４－θ／２）の関係式を満足する形状であることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト方法は、上記の発明において、複数の前記ガイド部材を用いることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト方法は、上記の発明において、複数の前記ガイド部材のうちの一つ以上が着脱可能であることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト方法は、上記の発明において、同一の支持部材に支持された前記ブラストヘッドと前記ガイド部材とを、前記管材の長手方向である管長手方向で一端側から前記管材内に進入させることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト方法は、上記の発明において、前記ブラストヘッドが第一の支持部材に支持されており、前記ガイド部材が前記第一の支持部材とは別の第二の支持部材に支持されており、前記管材の長手方向である管長手方向で一端側から前記ブラストヘッドを前記管材内に進入させ、前記管長手方向で他端側から前記ガイド部材を前記管材内に進入させることを特徴とするものである。

また、本発明に係る管内面のブラスト方法は、上記の発明において、平面視で、前記ブラストヘッドから放出された前記研掃材が管内面に衝突するときの、研掃材入射方向と前記管内面とのなす角が４５度以下となる領域の少なくとも一部に前記ガイド部材が配置されていることを特徴とするものである。

本発明に係る管内面のブラスト装置及び管内面のブラスト方法は、研掃効率を高めることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るブラスト装置の概略構成を示した側面図である。 図２は、実施形態１に係るブラスト装置の概略構成を示した上面図である。 図３は、ガイドを設けていない場合においてブラストヘッドから放出された研掃材の噴射方向について示した図である。 図４は、実施形態１に係るブラスト装置におけるガイド面の形状の一例についての説明図である。 図５は、実施形態１に係るブラスト装置でのガイド部材の設け方の他例を示した図である。 図６は、実施形態２に係るブラスト装置の概略構成を示した上面図である。 図７は、実施形態２に係るブラスト装置における２つのガイド部材の配置についての一例を示した説明図である。 図８は、実施形態３に係るブラスト装置の概略構成を示した上面図である。 図９は、実施形態４に係るブラスト装置の概略構成を示した上面図である。 図１０は、実施形態５に係るブラスト装置の概略構成を示した上面図である。

（実施形態１）
以下に、本発明に係るブラスト装置及びブラスト方法の実施形態１について説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施形態１に係るブラスト装置の概略構成を示した側面図である。図２は、実施形態１に係るブラスト装置の概略構成を示した上面図である。

実施形態１に係るブラスト装置１は、台車１１、ブラストヘッド１２、上ブーム１３、下ブーム１４、ベルトコンベア１５、及び、ガイド部材１６などを備えている。台車１１は、複数の車輪１１１を有しており、床２上を走行可能に構成されている。上ブーム１３と下ブーム１４とは、長尺な板状部材であって、長手方向の基端側が台車１１の側面に片持ち支持されている。上ブーム１３と下ブーム１４とは、台車１１の高さ方向で所定間隔をあけて対向して配置されており、互いの長手方向の先端側に、ブラストヘッド１２が回転軸１２１を介して回転可能に支持されている。なお、本実施形態においては、上ブーム１３及び下ブーム１４がブラストヘッド１２を支持する第一の支持部材を構成している。ブラストヘッド１２は、ブラスト装置１に設けられる不図示のモータなどの駆動源によって回転駆動され、図２に示すように、上面視で反時計回り方向（図２中の矢印Ｃ方向）に回転可能となっている。

ベルトコンベア１５は、搬送ベルト１５１と、搬送ベルト１５１を回転可能に張架する複数の搬送ロール１５２とを備えている。ベルトコンベア１５は、上ブーム１３の上方に配置されており、不図示の支持部材によって台車１１と上ブーム１３との少なくとも一方に支持されている。搬送ベルト１５１は、上ブーム１３の長手方向と同方向に長尺であって、上側の外周面に複数の研掃材１７を載せて、搬送ベルト１５１の長手方向で先端側（図中矢印Ｂ方向）に搬送する。複数の搬送ロール１５２のうちの少なくとも１つの搬送ロールは、不図示のモータなどの駆動源によって回転駆動される駆動ロールであり、残りの搬送ロールは駆動ロールの回転駆動に伴って回転する搬送ベルト１５１の回転に連れ回る従動ロールである。搬送ベルト１５１の長手方向の先端位置は、上ブーム１３の先端位置よりも台車１１側に位置している。上ブーム１３の先端側には、上ブーム１３の厚み方向で貫通し、ブラストヘッド１２に研掃材１７を投入するための投入口１３１が設けられている。搬送ベルト１５１によって長手方向の先端位置まで搬送された研掃材１７は、搬送ベルト１５１から投入口１３１を通ってブラストヘッド１２に投入される。ブラストヘッド１２に投入された研掃材１７は、ブラストヘッド１２の回転に伴って発生する遠心力によって放出される。

ガイド部材１６は、ブラストヘッド１２から放出された複数の研掃材１７の一部をガイド面１６１で反射して、管材である鋼管３の管内面３１に向かって飛翔するようにガイドするガイド部材である。ガイド部材１６は、支持部材１６２，１６３によって上ブーム１３及び下ブーム１４に支持されている。

実施形態１に係るブラスト装置１では、台車１１を鋼管３の長手方向である管長手方向に前進させて、上ブーム１３及び下ブーム１４の先端部分に設けられたブラストヘッド１２を、管長手方向の一端側から鋼管３内に進入させる。そして、台車１１を管長手方向と同方向の矢印Ａ方向に前後進させることにより、鋼管３内でブラストヘッド１２を管長手方向に前後進させながら、ブラストヘッド１２から放出された複数の研掃材１７を管内面３１に衝突させてブラスト（研掃）する。また、本実施形態においては、鋼管３が複数のターニングロール４に載置されており、ブラスト装置１によって管内面３１をブラストする際に、複数のターニングロール４によって鋼管３の軸線を中心に図１中の矢印Ｄ方向へ鋼管３を回転させる。これにより、実施形態１に係るブラスト装置１によって、管内面３１の全体を均質にブラストすることが可能となっている。

なお、実施形態１に係るブラスト装置１においては、ブラストヘッド１２から放出されて管内面３１をブラストした後の使用済みの研掃材１７を、回収したり再利用したりする機構を設けても良い。

図３は、ガイド部材１６を設けていない場合においてブラストヘッド１２から放出された研掃材１７の噴射方向について示した図である。

実施形態１に係るブラスト装置１では、ブラストヘッド１２の回転の遠心力によって研掃材１７を管内面３１に吹き付けてブラストする。ここで、管内面３１に対する研掃材１７の入射角Φは、図３に示すような平面視で、ブラストヘッド１２から放出された研掃材１７が管内面３１に衝突するときの、研掃材入射方向と管内面３１とのなす角である。この際、図３に示すように、管長手方向に噴射される研掃材１７は管内面３１に対する入射角Φが小さいため、研掃材１７の運動エネルギーが管内面３１に効率的に伝わらず、研掃効率が悪い。一方、管内面３１に対する入射角Φが大きい場合、例えば、入射角Φが４５度より大きい場合には、入射角Φが小さい場合、例えば入射角Φが４５度以下の場合に比べて、研掃材１７の運動エネルギーが管内面３１に効率的に伝わり、研掃効率が良好である。実施形態１に係るブラスト装置１において、入射角Φは大きいほど好ましい。例えば、入射角Φは５０度以上であることが好ましく、７０度以上であることがさらに好ましく、最大値である９０度が最適である。

実施形態１に係るブラスト装置１では、ブラストヘッド１２から噴射された研掃材１７が、ガイド部材１６のガイド面１６１に衝突した後に管内面３１に対して垂直に衝突するように、ガイド面１６１に対する研掃材１７の衝突角度が設定された形状をガイド部材１６の一部に有する。

そして、実施形態１に係るブラスト装置１においては、図２に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２から管長手方向に噴射される研掃材１７を、ガイド部材１６のガイド面１６１に当てて反射させ、管内面３１に向けて飛翔させる。これにより、ガイド部材１６のガイド面１６１がない場合に研掃効率の悪い噴射角度で、ブラストヘッド１２から管長手方向に噴射される研掃材１７を、効率良く管内面３１に衝突させることができる。その結果、管内面３１の全体的な研掃効率を高めることができる。ガイド部材１６のガイド面１６１の形状は、ガイド面１６１で反射して管内面３１に向けて飛翔する研掃材１７の入射角Φが、好ましくは５０度以上に、より好ましくは７０度以上に、最も好ましくは９０度となるように設計される。

図４は、実施形態１に係るブラスト装置１におけるガイド面１６１の形状の一例についての説明図である。なお、図４に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２の回転軸１２１を原点とし、ブラストヘッド１２の回転軸１２１と管長手方向との両方に直交する方向をＸ軸とし、管長手方向をＹ軸としたＸＹ平面の座標系が形成されている。また、前記ＸＹ平面において、研掃材１７がブラストヘッド１２から放出される際の放出位置Ｐ１と回転軸１２１とを結んだ直線Ｌ１と、Ｘ軸とのなす角である噴射角度をθとする。そして、実施形態１に係るブラスト装置１では、ガイド部材１６におけるガイド面１６１の形状の少なくとも一部がＸＹ平面内において、ｄｙ／ｄｘ＝－ｔａｎ（π／４－θ／２）の関係式を満足する形状としている。すなわち、実施形態１に係るブラスト装置１では、前記ＸＹ平面において、ブラストヘッド１２の放出位置Ｐ１から放出された研掃材１７１が衝突する位置におけるガイド面１６１（曲面）の傾きが、上記関係式を満たすようにガイド部材１６の形状を設計している。ガイド面１６１（曲面）のうち、ｄｙ／ｄｘ＝－ｔａｎ（π／４－θ／２）の関係式を満足する部位に研掃材１７が衝突すると、研掃材１７は管内面３１に対してほぼ直角に飛翔して管内面３１に衝突する。その結果、研掃効率が良好となる。

本発明において、ガイド部材１６におけるガイド面１６１の形状の少なくとも一部がＸＹ平面内において、ｄｙ／ｄｘ＝－ｔａｎ（π／４－θ／２）の関係式を満足する形状である、とは、以下の（１）～（３）のような場合を含むものとする。
（１）ガイド面１６１の全体が上記関係式を満足する曲線である場合。
（２）ガイド面１６１の少なくとも一部が上記関係式を満足する曲線であり、他の部分では満足していない場合。
（３）ガイド面１６１の少なくとも一部が平面視で複数の直線から構成された折れ線形状をなしており、その折れ線形状の近似曲線の少なくとも一部が上記関係式を満足する場合。

図５は、実施形態１に係るブラスト装置１でのガイド部材１６の設け方の他例を示した図である。

実施形態１に係るブラスト装置１においては、ガイド部材１６は、ブラストヘッド１２を支持する第一の支持部材を構成する上ブーム１３及び下ブーム１４にではなく、図５に示すように、これらとは別の第二の支持部材であるブーム５に支持されていても良い。ブーム５は、長尺な板状部材であって、長手方向の基端側が、例えば、管長手方向に前進後退可能な不図示の台車の側面に片持ち支持されている。ブーム５の長手方向の先端側には、ガイド部材１６が設けられている。ガイド部材１６は、管長手方向でブラストヘッド１２を鋼管３内に進入させる側（管長手方向で一端側）とは反対側（管長手方向で他端側）から、管長手方向と同方向である図５中の矢印Ｅ方向にブーム５を進めて、鋼管３内に進入させる。そして、ブラストヘッド１２とガイド部材１６とが適切な位置関係となるように、鋼管３内にガイド部材１６を配置すれば良い。

（実施形態２）
以下、本発明に係るブラスト装置及びブラスト方法の実施形態２について説明する。なお、本実施形態において、実施形態１に係るブラスト装置１と同様の説明は適宜省略する。

図６は、実施形態２に係るブラスト装置１の概略構成を示した上面図である。図６に示すように、実施形態２に係るブラスト装置１においては、ブラストヘッド１２から放出された研掃材１７を反射して管内面３１に衝突させるためのガイドを行う２つのガイド部材１６Ａ，１６Ｂを備えている。なお、２つのガイド部材１６Ａ，１６Ｂのうちの一つ以上は、ブラスト装置１から着脱可能に構成されていてもよい。また、以下の説明において、２つのガイド部材１６Ａ，１６Ｂを特に区別しない場合には、単にガイド部材１６とも記す。

ガイド部材１６Ａは、図６に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２の前進方向に対して左側に向けてブラストヘッド１２から噴射される研掃材１７を、同じく左側の管内面３１Ａに衝突させるように、当該研掃材１７をガイド面１６１Ａによって反射させる。ガイド部材１６Ｂは、図６に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２の前進方向に対して右側に向けてブラストヘッド１２から噴射される研掃材１７を、同じく右側の管内面３１Ｂに衝突させるように、当該研掃材１７をガイド面１６１Ｂによって反射させる。

これにより、前記前進方向に対して左右に向けて噴射される研掃材１７を、一つのガイド部材１６に反射させる場合よりも、少なくとも一部の研掃材１７については管内面３１Ａ，３１Ｂに衝突するまでの距離を短くすることが可能となる。よって、研掃材１７の勢いが弱まることを抑えつつ、研掃材１７を管内面３１Ａ，３１Ｂに衝突させることができるため、更なる研掃効率の向上を図ることができる。

図７は、実施形態２に係るブラスト装置１における２つのガイド部材１６Ａ，１６Ｂの配置についての一例を示した説明図である。

２つのガイド部材１６Ａ，１６Ｂは、図７に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２から放出された研掃材１７が、そのまま管内面３１に向かって飛翔して衝突するときの入射角Φが４５度以下となる領域の少なくとも一部に配置する。

ここで、図７に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２から管内面３１Ｂに向けて放出される研掃材１７の入射角Φが４５度となる放出位置を放出位置Ｐ２とする。また、図７に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２から管内面３１Ａに向けて放出される研掃材１７の入射角Φが４５度となる放出位置を放出位置Ｐ３とする。そして、ブラストヘッド１２の回転方向において、放出位置Ｐ２から放出位置Ｐ３までの範囲における放射位置が、研掃効率の悪い噴射角度θ（入射角Φ）の範囲となる。

ガイド部材１６Ａ，１６Ｂを入射角Φが４５度以下となる領域の少なくとも一部に配置することにより、研掃効率の悪い噴射角度で放出された研掃材１７を、ガイド部材１６Ａ，１６Ｂで反射して管内面３１Ａ，３１Ｂに衝突させて研掃効率を高めることができる。

（実施形態３）
以下、本発明に係るブラスト装置及びブラスト方法の実施形態３について説明する。なお、本実施形態において、実施形態１に係るブラスト装置１と同様の説明は適宜省略する。

図８は、実施形態３に係るブラスト装置１の概略構成を示した上面図である。

図８に示すように、実施形態３に係るブラスト装置１は、平面視にて、ブラストヘッド１２の回転軸１２１を中心に点対称となるように配置された２つのガイド部材１６Ａ，１６Ｂを備えている。なお、２つのガイド部材１６Ａ，１６Ｂのうちの一つ以上は、ブラスト装置１から着脱可能に構成されていてもよい。また、以下の説明において、２つのガイド部材１６Ａ，１６Ｂを特に区別しない場合には、単にガイド部材１６とも記す。

ガイド部材１６Ａは、図８に示すように平面視にて、管長手方向でブラストヘッド１２の回転軸１２１よりも右側から放出されて、管内面３１Ａ，３１Ｂのそれぞれに対する入射角Φが４５度以下となる領域の少なくとも一部に配置されている。ガイド部材１６Ｂは、図８に示すように平面視にて、管長手方向でブラストヘッド１２の回転軸１２１よりも左側から放出されて、管内面３１Ａ，３１Ｂのそれぞれに対する入射角Φが４５度以下となる領域の少なくとも一部に配置されている。

ここで、図８に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２から管内面３１Ｂに向けて放出される研掃材１７の入射角Φが４５度となる放出位置を放出位置Ｐ２とする。また、図８に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２から管内面３１Ａに向けて放出される研掃材１７の入射角Φが４５度となる放出位置を放出位置Ｐ３とする。そして、ブラストヘッド１２の回転方向において、放出位置Ｐ２から放出位置Ｐ３までの範囲における放射位置が、研掃効率の悪い噴射角度θ（入射角Φ）の範囲となる。すなわち、この範囲は、管長手方向で回転軸１２１よりも右側に存在する、研掃効率の悪い噴射角度の範囲である。

また、図８に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２から管内面３１Ａに向けて放出される研掃材１７の入射角Φが４５度となる放出位置を放出位置Ｐ４とする。また、図８に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２から管内面３１Ｂに向けて放出される研掃材１７の入射角Φが４５度となる放出位置を放出位置Ｐ５とする。そして、ブラストヘッド１２の回転方向において、放出位置Ｐ４から放出位置Ｐ５までの範囲における放射位置が、研掃効率の悪い噴射角度θ（入射角Φ）の範囲となる。すなわち、この範囲は、管長手方向で回転軸１２１よりも左側に存在する、研掃効率の悪い噴射角度の範囲である。

実施形態３に係るブラスト装置１では、管長手方向で回転軸１２１よりも右側と左側とにそれぞれ存在する、研掃効率の悪い噴射角度の範囲から放出される研掃材１７を、ガイド部材１６Ａ，１６Ｂで反射して管内面３１Ａ，３１Ｂに衝突させることができる。これにより、実施形態３に係るブラスト装置１では、研掃効率の悪い噴射角度で放出されたより多くの研掃材１７を、ガイド部材１６Ａ，１６Ｂで反射して管内面３１Ａ，３１Ｂに衝突させて研掃効率を高めることができる。

（実施形態４）
以下、本発明に係るブラスト装置及びブラスト方法の実施形態４について説明する。なお、本実施形態において、実施形態１に係るブラスト装置１と同様の説明は適宜省略する。

図９は、実施形態４に係るブラスト装置１の概略構成を示した上面図である。

図９に示すように、実施形態４に係るブラスト装置１においては、ブラストヘッド１２から放出された研掃材１７を反射して管内面３１に衝突させるためのガイドを行う複数のガイド部材１６Ａ～１６Ｆを備えている。なお、複数のガイド部材１６Ａ～１６Ｆのうちの一つ以上は、ブラスト装置１から着脱可能に構成されていてもよい。また、以下の説明において、複数のガイド部材１６Ａ～１６Ｆを特に区別しない場合には、単にガイド部材１６とも記す。

実施形態４に係るブラスト装置１では、研掃材１７を管内面３１Ａに衝突させるためのガイド部材１６を、ガイド部材１６Ａ，１６Ｂの二つに分割して設けている。ガイド部材１６Ａ，１６Ｂは、図９に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２の前進方向に対して左側に向けてブラストヘッド１２から噴射される研掃材１７を、同じく左側の管内面３１Ａに衝突させるように反射させる。なお、ガイド部材１６Ａ，１６Ｂは、どちらか一方のガイド部材１６に衝突して反射した研掃材１７が、他方のガイド部材１６に接触することなく管内面３１Ａに衝突するような形状としている。

また、実施形態４に係るブラスト装置１では、研掃材１７を管内面３１Ｂに衝突させるためのガイド部材１６を、ガイド部材１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆの四つに分割して設けている。ガイド部材１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆは、図９に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２の前進方向に対して右側に向けてブラストヘッド１２から噴射される研掃材１７を、同じく右側の管内面３１Ｂに衝突させるように反射させる。なお、ガイド部材１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆは、いずれか一つのガイド部材１６に衝突して反射した研掃材１７が、他のガイド部材１６に接触することなく管内面３１Ｂに衝突するような形状としている。

実施形態４に係るブラスト装置１では、同じ側の管内面３１に向けて放出される研掃材１７を反射するガイド部材１６を複数に分割して設ける。これによって、それぞれのガイド部材１６を小型化できるので、より小さい内径の鋼管３内にもガイド部材１６を配置して研掃効率を高めることができる。

（実施形態５）
以下、本発明に係るブラスト装置及びブラスト方法の実施形態５について説明する。なお、本実施形態において、実施形態４に係るブラスト装置１と同様の説明は適宜省略する。

図１０は、実施形態５に係るブラスト装置１の概略構成を示した上面図である。

実施形態５に係るブラスト装置１には、図１０に示すように、実施形態４に係るブラスト装置１と同様の複数のガイド部材１６Ａ～１６Ｆと、平面視にて、これらと回転軸１２１を中心に点対称で配置された複数のガイド部材１６Ｇ～１６Ｌとが設けられている。なお、複数のガイド部材１６Ａ～１６Ｌのうちの一つ以上は、ブラスト装置１から着脱可能に構成されていてもよい。また、以下の説明において、複数のガイド部材１６Ａ～１６Ｌを特に区別しない場合には、単にガイド部材１６とも記す。

ガイド部材１６Ｇ，１６Ｈは、図１０に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２の前進方向に対して右後ろ側に向けてブラストヘッド１２から噴射される研掃材１７を、右側の管内面３１Ｂに衝突させるように反射させる。また、ガイド部材１６Ｇ，１６Ｈは、どちらか一方のガイド部材１６に衝突して反射した研掃材１７が、他方のガイド部材１６に接触することなく管内面３１Ｂに衝突するような形状としている。

ガイド部材１６Ｉ，１６Ｊ，１６Ｋ，１６Ｌは、図１０に示すように平面視にて、ブラストヘッド１２の前進方向に対して左後ろ側に向けてブラストヘッド１２から噴射される研掃材１７を、左側の管内面３１Ｂに衝突させるように反射させる。また、ガイド部材１６Ｉ，１６Ｊ，１６Ｋ，１６Ｌは、いずれか一つのガイド部材１６に衝突して反射した研掃材１７が、他のガイド部材１６に接触することなく管内面３１Ａに衝突するような形状としている。

なお、実施形態５に係るブラスト装置１において、複数のガイド部材１６Ａ～１６Ｆについては、実施形態４に係るブラスト装置１と同様のため説明は省略する。

実施形態５に係るブラスト装置１においては、実施形態４に係るブラスト装置１に対して、点対称となる位置にもガイド部材１６を複数に分割して設けることにより、より小さい内径の鋼管３内にも多くのガイド部材１６を配置して研掃効率を高めることができる。

１ ブラスト装置
２ 床
３ 鋼管
４ ターニングロール
５ ブーム
１１ 台車
１２ ブラストヘッド
１３ 上ブーム
１４ 下ブーム
１５ ベルトコンベア
１６ １６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆ，１６Ｇ，１６Ｈ，１６Ｉ，１６Ｊ，１６Ｋ，１６Ｌ ガイド部材
１７ 研掃材
３１，３１Ａ，３１Ｂ 管内面
１１１ 車輪
１２１ 回転軸
１３１ 投入口
１５１ 搬送ベルト
１５２ 搬送ロール
１６１，１６１Ａ，１６１Ｂ ガイド面

Claims (16)

1. 回転軸を中心に回転することによって研掃材を放出するブラストヘッドと、
   前記ブラストヘッドから放出された前記研掃材をガイド面で反射させて、管材の内周面である管内面にガイドするガイド部材と、
   を備えることを特徴とする管内面のブラスト装置。
2. 平面視にて、前記回転軸と前記管材の長手方向である管長手方向との両方に直交する方向をＸ軸とし、前記管長手方向をＹ軸とし、前記研掃材が前記ブラストヘッドから放出される際の放出位置と前記回転軸とを結んだ直線と前記Ｘ軸とのなす角をθとしたとき、前記ガイド面の形状の少なくとも一部がＸＹ平面内で、ｄｙ／ｄｘ＝－ｔａｎ（π／４－θ／２）の関係式を満足する形状であることを特徴とする請求項１に記載の管内面のブラスト装置。
3. 複数の前記ガイド部材を備えることを特徴とする請求項２に記載の管内面のブラスト装置。
4. 複数の前記ガイド部材のうちの一つ以上が着脱可能であることを特徴とする請求項３に記載の管内面のブラスト装置。
5. 前記ブラストヘッドと前記ガイド部材とが、同一の支持部材に支持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の管内面のブラスト装置。
6. 前記ブラストヘッドが第一の支持部材に支持されており、
   前記ガイド部材が前記第一の支持部材とは別の第二の支持部材に支持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の管内面のブラスト装置。
7. 平面視にて、前記ブラストヘッドから放出された前記研掃材が管内面に衝突するときの、研掃材入射方向と前記管内面とのなす角が４５度以下となる領域の少なくとも一部に前記ガイド部材が配置されていることを特徴とする請求項５に記載の管内面のブラスト装置。
8. 平面視にて、前記ブラストヘッドから放出された前記研掃材が管内面に衝突するときの、研掃材入射方向と前記管内面とのなす角が４５度以下となる領域の少なくとも一部に前記ガイド部材が配置されていることを特徴とする請求項６に記載の管内面のブラスト装置。
9. 回転軸を中心にブラストヘッドを回転させることによって前記ブラストヘッドから放出された研掃材を、ガイド部材のガイド面で反射させて管材の内周面である管内面に衝突させることを特徴とする管内面のブラスト方法。
10. 平面視で、前記回転軸と前記管材の長手方向である管長手方向との両方に直交する方向をＸ軸とし、前記管長手方向をＹ軸とし、前記研掃材が前記ブラストヘッドから放出される際の放出位置と前記回転軸とを結んだ直線と前記Ｘ軸とのなす角をθとしたとき、前記ガイド面の形状の少なくとも一部がＸＹ平面内で、ｄｙ／ｄｘ＝－ｔａｎ（π／４－θ／２）の関係式を満足する形状であることを特徴とする請求項９に記載の管内面のブラスト方法。
11. 複数の前記ガイド部材を用いることを特徴とする請求項１０に記載の管内面のブラスト方法。
12. 複数の前記ガイド部材のうちの一つ以上が着脱可能であることを特徴とする請求項１１に記載の管内面のブラスト方法。
13. 同一の支持部材に支持された前記ブラストヘッドと前記ガイド部材とを、前記管材の長手方向である管長手方向で一端側から前記管材内に進入させることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の管内面のブラスト方法。
14. 前記ブラストヘッドが第一の支持部材に支持されており、
    前記ガイド部材が前記第一の支持部材とは別の第二の支持部材に支持されており、
    前記管材の長手方向である管長手方向で一端側から前記ブラストヘッドを前記管材内に進入させ、
    前記管長手方向で他端側から前記ガイド部材を前記管材内に進入させることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の管内面のブラスト方法。
15. 平面視で、前記ブラストヘッドから放出された前記研掃材が管内面に衝突するときの、研掃材入射方向と前記管内面とのなす角が４５度以下となる領域の少なくとも一部に前記ガイド部材が配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の管内面のブラスト方法。
16. 平面視で、前記ブラストヘッドから放出された前記研掃材が管内面に衝突するときの、研掃材入射方向と前記管内面とのなす角が４５度以下となる領域の少なくとも一部に前記ガイド部材が配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の管内面のブラスト方法。

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