JP5688384B2 - ウォータジェットピーニング方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウォータジェットピーニング方法及びその装置に係り、特に、原子力プラントに適用するのに好適なウォータジェットピーニング方法及びその装置に関する。

原子力プラント等の構造部材にウォータジェットピーニングを施工してこの構造部材の表面に圧縮残留応力を付与する応力改善方法が知られている。

特開２０１０−２７６４９１号公報に記載されたウォータジェットピーニング方法は、高圧水を噴射する噴射ノズルを原子炉圧力容器内の底部に配置して、高圧水を噴射している噴射ノズルをこの底部に設けられた炉内計装管の周囲を旋回させ、炉内計装管の外面にウォータジェットピーニングを施すことを記載している。これにより、炉内計装管の外面に圧縮残留応力を付与している。

配管の内面に圧縮残留応力を付与するウォータジェットピーニング方法が、特開２００８−１４４４７号公報に記載されている。このウォータジェットピーニング方法は、噴射ノズルを備えた配管内作業装置を配管内に挿入して配管内で移動させ、配管の溶接部の内面に向けて噴射ノズルから高圧水を噴射する。このため、その溶接部の内面に圧縮残留応力が付与される。

特開２００２−２００５２８号公報は、管内で実施するウォータジェットピーニング方法を記載している。管に形成された溶接部の内面に対してウォータジェットピーニングを施工するために、管の一端から管内に噴射ノズルを挿入し、管のその一端を管栓により封鎖して管の他方を管栓またはバルブにより封鎖している。管内の封鎖された領域に水を充填し、この水中において噴射ノズルから高圧水を噴射して管に形成された溶接部の内面にウォータジェットピーニングを施工している。高圧水の噴射によりその封鎖領域内に溜まる空気を管栓に接続された配管を通して外部に逃している。

特開２０１０−２７６４９１号公報 特開２００８−１４４４７号公報 特開２００２−２００５２８号公報

特開２００２−２００５２８号公報では、ウォータジェットピーニングの対象となる管内に水領域を形成し、この水領域に接する管の内面にウォータジェットピーニングを施工している。しかしながら、管栓が管内に挿入されず、管内の任意の領域においてウォータジェットピーニングを施工することは困難である。さらに、特開２００２−２００５２８号公報に記載されたウォータジェットピーニング方法は、高圧水またはキャビテーションによって発生する衝撃波によりダメージを受ける構造物または電子機器が管内に存在する場合に、そのような構造物または電子機器の損傷を防ぐことに配慮していない。

本発明の目的は、管に取り付けられた、噴射される水流または衝撃波による損傷を受けやすい構造物または電子機器の損傷を防止することができるウォータジェットピーニング方法及びその装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の特徴は、支持部材、この支持部材の一端部に取り付けられた第１仕切り板、支持部材を取り囲んで噴射ノズルが取り付けられたノズル支持体、及び支持部材に取り付けられた第２仕切り板を有し、噴射ノズルが第１仕切り板と第２仕切り板の間に配置されるウォータジェットピーニング装置を、衝撃波による損傷を受けやすい構造物または電子機器が取り付けられた管内に挿入し、第１仕切り板及び第２仕切り板のうちの１つを噴射ノズルと構造物または電子機器の間に配置し、管内で第１仕切り板と第２仕切り板の間に形成される内部領域に水を充填し、噴射ノズルから内部領域内の水中に水流を噴射して管の内面に対してウォータジェットピーニングを施工することにある。

第１仕切り板及び第２仕切り板のうちの１つを噴射ノズルと管に設けられた衝撃波による損傷を受けやすい構造物または電子機器の間に配置し、管内で第１仕切り板と第２仕切り板の間に形成される内部領域に水を充填し、噴射ノズルから水流を噴射して管の内面に対してウォータジェットピーニングを施工するので、噴射ノズルからその内部領域に存在する水中に噴射される水流に含まれる気泡が潰れることによって生じる衝撃波によって管の内面に対してウォータジェットピーニングを施工することができる。また、その噴射される水流または衝撃波が噴射ノズルとその構造物または電子機器の間に配置された仕切り板によって遮られるため、その構造物または電子機器の噴射される水流または衝撃波による損傷を避けることができる。

本発明によれば、管内でウォータジェットピーニングを実施する際に、この管に取り付けられた、噴射される水流または衝撃波による損傷を受けやすい構造物または電子機器の損傷を防止することができる。

本発明の好適な一実施例である実施例１の、管内で実施されるウォータジェットピーニング方法を示す説明図である。 本発明の他の実施例である実施例２の、管内で実施されるウォータジェットピーニング方法を示す説明図である。

本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の好適な一実施例である実施例１のウォータジェットピーニング方法を、図１を用いて説明する。

まず、本実施例のウォータジェットピーニング方法に用いられるウォータジェットピーニング装置について説明する。このウォータジェットピーニング装置６は、噴射ノズル２０、ノズルヘッド２１、丸棒である支持部材２２、仕切り板２３Ａ，２３Ｂ、高圧水供給装置３８、水供給装置３９、水排出装置４４、シール装置５１及び回転体５６を備えている。

リング状の仕切り板２３Ａが支持部材２２を取り囲んでおり、仕切り板２３Ａは連結部材１７によって支持部材２２の一端部に結合される。仕切り板２３Ａと支持部材２２の間は、仕切り板２３Ａの内周部に装着されたシール部材１９でシールされる。支持部材２２が円筒状の回転体５６を貫通しており、回転体５６の内面が支持部材２２の外面に接触している。回転体５６は支持部材２２の外面に沿って回転可能である。支持部材２２と円筒状の回転体５６の間は、支持部材２２に装着されたシール部材３２，３５でシールされる。円筒状のノズルヘッド２１が回転体５６の周囲を取り囲んでいる。ノズルヘッド２１の内面が回転体５６の外面に接触している。ノズルヘッド２１の内面には、支持部材２２の軸方向に伸びる溝２７が形成されており、この溝２７内に回転体５６の外面に取り付けられたキー３３が挿入されている。支持部材２２の軸方向における溝２７の長さは、この軸方向におけるキー３３の長さよりも長くなっている。このため、ノズルヘッド２１は回転体５６に沿って支持部材２２の軸方向に移動可能である。回転体５６とノズルヘッド２１の間は、ノズルヘッド２１に装着されたシール部材３４でシールされる。リング状の仕切り板２３Ｂがノズルヘッド２１を取り囲んでおり、仕切り板２３Ｂの内面がノズルヘッド２１の外面に接触している。ノズルヘッド２１と仕切り板２３Ｂの間は、仕切り板２３Ｂに装着されたシール部材３６でシールされる。噴射ノズル２０が、支持部材２２の軸心に対して傾斜するように、ノズルヘッド２１の先端部に取り付けられている。仕切り板２３Ｂは、仕切り板２３Ａが取り付けられている端部とは反対側の端部で支持部材２２の外面に取り付けられた複数の結合部材４７によって支持部材２２に固定される。これらの結合部材４７は、支持部材２２の周方向に、所定の間隔を持って配置される。

回転体５６の一端面に接触するストッパー部材６２が支持部材２２の外面に取り付けられる。回転体５６の他端面に接触するストッパー部材６３が支持部材２２の外面に取り付けられる。ストッパー部材６２，６３は回転体５６には取り付けられていない。

仕切り板２３Ａは仕切り板２３Ｂと対向する面に窪み（気泡収集部）９を形成している。この窪み９に開口する気泡排出通路１６が仕切り板２３Ｂ内に形成される。気泡排出通路１４が、支持部材２２内に形成され、仕切り板２３Ａが取り付けられた支持部材２２の一端部から支持部材２２の他端に達している。気泡排出通路１４が気泡排出通路１６に連絡される。圧力調整弁２８Ａを有する気泡排出ホース４３が気泡排出通路１４に接続される。

噴射ノズル２０に連絡される高圧水通路１１がノズルヘッド２１内に形成される。高圧水供給装置３８は高圧ポンプ２６、給水管４０、及び高圧ホース４１を有する。水源２５に接続される給水管４０が高圧ポンプ２６に接続される。高圧水通路１１に接続された高圧ホース４１が高圧ポンプ２６に接続される。

水供給装置３９は逆止弁２９及び水供給管４５を有する。逆止弁２９を設けた水供給管４５が、仕切り板２３Ｂを貫通して形成された水供給通路１２に接続される。水供給管４５は、水源２５に接続され、ポンプ（図示せず）を有している。水排出装置４４は圧力調整弁２８Ｂ及び水排出管４６を有する。圧力調整弁２８Ｂを設けた水排出管４６が、仕切り板２３Ｂを貫通して形成された水排出通路１８に接続される。

シール装置５１は、ゴム等の伸縮可能な材料で作られたリング状の中空シール部材２４Ａ，２４Ｂ、コンプレッサー５０、空気供給管５２，５３を有する。中空シール部材２４Ａ，２４Ｂ内には、リング状の内部空間が形成されている。中空シール部材２４Ａが、仕切り板２３Ａの外周部に取り付けられ、仕切り板２３Ａを取り囲んでいる。中空シール部材２４Ａの内部空間に連絡される空気供給通路８が、仕切り板２３Ａ内に形成され、仕切り板２３Ａの内面に達している。空気供給通路８は支持部材２２内に形成された空気供給通路７に連絡され、空気供給通路７が支持部材２２の端部に取り付けられた空気供給管５３に連絡される。中空シール部材２４Ｂが、仕切り板２３Ｂの外周部に取り付けられ、仕切り板２３Ｂを取り囲んでいる。中空シール部材２４Ｂの内部空間に連絡される空気供給通路１０が、仕切り板２３Ｂ内に形成され、仕切り板２３Ｂの内面に達している。空気供給通路１０は仕切り板２３Ｂの側面に取り付けられた空気供給管５２に連絡される。空気供給管５２，５３はコンプレッサー５０に接続される。開閉弁５９を設けた排気管５８が空気供給管５２に接続され、開閉弁６１を設けた排気管６０が空気供給管５３に接続される。

モータ５４が、支持部材２２の、仕切り板２３Ａが取り付けられている端部とは反対側の端部で支持部材２２の外面に取り付けられる。モータ５４の回転軸には、減速機構（図示せず）を介して歯車５５が連結される。歯車５５は、回転体５６の一端部の外面に設けられた歯車（図示せず）と噛み合っている。回転体５６の外面に設けられた歯車は回転体５６を取り囲んでいる。回転体５６、モータ５４及び歯車５５は、ノズルヘッド２１を回転させる回転装置を構成する。

移動装置４８が回転体５６の一端部の外面に取り付けられる。移動装置４８は、図示されていないが、シリンダ、シリンダ内に配置されたピストン、およびピストンに連結されたピストンロッドを有する。このピストンロッドがノズルヘッド２１の一端に連結されている。コンプレッサー５０に接続される空気供給ホース４９が、移動装置４８のシリンダに接続される。

ウォータジェットピーニング装置６を用いた本実施例のウォータジェットピーニング方法を、具体的説明する。

ウォータジェットピーニングを施工する対象物は、例えば、容器３７に接続された配管１であり、ウォータジェットピーニングが配管１の溶接部の内面に施行される。この配管１は上下方向に伸びている。容器３７及び配管１内は、気体雰囲気である。ウォータジェットピーニング装置６が、支持部材２２を配管１内に向かって押すことによって、容器３７内から配管１内に挿入される。このとき、支持部材２２に取り付けられた仕切り板２３Ａ，２３Ｂが、配管１内に挿入される。中空シール部材２４Ａ，２４Ｂのそれぞれの内部空間に加圧空気が注入されていないので、中空シール部材２４Ａ，２４Ｂが変形しやすく配管１の内面から離れており、仕切り板２３Ａ，２３Ｂの配管１内への挿入および配管１内の移動を容易に行うことができる。先頭に位置する仕切り板２３Ａが配管１の内面に存在する残留応力改善領域２を通過し、この残留応力改善領域２が仕切り板２３Ａと仕切り板２３Ｂの間に位置する状態で、ウォータジェットピーニング装置６の配管１内での移動を停止する。

開閉弁５９，６１が閉じている。コンプレッサー５０が駆動され、発生した圧縮空気がコンプレッサー５０から空気供給管５２，５３に排出される。空気供給管５２に排出された圧縮空気は、空気供給通路１０を通って中空シール部材２４Ｂの内部空間に供給される。中空シール部材２４Ｂは圧縮空気の供給により膨張し、中空シール部材２４Ｂの外面が仕切り板３Ｂの周方向の全面に亘って配管１の内面に接触する。配管１の内面と仕切り板２３Ｂの外面の間が、膨張した中空シール部材２４Ｂによってシールされる。空気供給管５３に排出された圧縮空気は、空気供給通路７，８を通って中空シール部材２４Ａの内部空間に供給される。中空シール部材２４Ａは圧縮空気の供給により膨張し、中空シール部材２４Ａの外面が仕切り板２３Ａの周方向の全面に亘って配管１の内面に接触する。配管１の内面と仕切り板２３Ａの外面の間が、膨張した中空シール部材２４Ａによってシールされる。

この結果、配管１内で仕切り板２３Ａと仕切り板２３Ｂの間に、それぞれの仕切り板２３Ａ，２３Ｂの外部に存在する外部領域３と隔離された内部領域４が形成される。配管１の残留応力改善領域２は、内部領域４に面している。ノズルヘッド２１に取り付けられた噴射ノズル２０は、内部領域４内に位置している。

圧力調整弁２８Ｂが閉じられて圧力調整弁２８Ａが開いている。水供給管４５に設けられたポンプ（図示せず）の駆動により、水源２５内の水が昇圧されて逆止弁２９を設けた水供給管４５、及び水供給通路１２を通り、内部領域４内に供給される。内部領域４に存在している空気は、内部領域４への水の供給により上方に押し上げられ、気泡排出通路１６及び気泡排出通路１４を通って気泡排出ホース４３に排出され、外部に排出される。水源２５から内部領域４への水の供給が継続して行われることによって、内部領域４内の水の水位が上昇し、やがて、内部領域４が水で満たされる。この状態で、水供給管４５に設けられたポンプが停止され、内部領域４への水の供給が停止される。

以上により、配管１の内面にウォータジェットピーニングを施工する準備が完了する。

高圧ポンプ２６を駆動して水源２５の水を昇圧して高圧水にし、高圧ポンプ２６から吐出された高圧水が高圧ホース４１及び高圧水通路１１を通って噴射ノズル２０に供給される。この高圧水が、噴射ノズル２０から、配管１の内面に存在する残留応力改善領域２に向かって高圧の水流として噴射される。噴射された水流に含まれた気泡が潰れて発生する衝撃波が、残留応力改善領域２に当てられる。この衝撃波によって、残留応力改善領域２に存在している引張残留応力が圧縮残留応力に改善される。

高圧の水流を噴射しながら噴射ノズル２０が、配管１の内面に沿って周方向に旋回される。噴射ノズル２０の旋回は、前述の回転装置によって行われる。噴射ノズル２０を旋回させるとき、モータ５４を駆動してモータ５４の回転を歯車５５に伝え、歯車５５によって回転体５６を回転させる。回転体５６に設けられたキー３３がノズルヘッド２１の内面に形成された溝２７内に挿入されているので、回転体５６の回転がキー３３によってノズルヘッド２１に伝えられ、ノズルヘッド２１が回転体５６と共に支持部材２２の周囲を回転する。このため、ノズルヘッド２１に取り付けられた噴射ノズル２０が、水流を噴射しながら、配管１の周方向に旋回し、残留応力改善領域２の周方向に対してウォータジェットピーニングが行われる。回転体５６の外面に設けられた移動装置４８も、ノズルヘッド２１と共に回転する。モータ５４は、噴射ノズル２０が支持部材２２の周りを一回転したとき、制御装置（図示せず）による制御により逆回転される。制御装置によりモータ５４の正回転及び逆回転が繰り返されるので、噴射ノズル２０は、矢印３０に示すように、支持部材２２の周りで一回転ごとに逆回転される。このため、回転するノズルヘッド２１に接続された高圧ホース４１及び移動装置４８に接続された空気供給ホース４９が捩じ切れることを防止できる。

噴射ノズル２０から水流が噴射されて残留応力改善領域２において配管１の内面に衝撃波を当てている間、噴射されて水流に含まれて潰れなかった気泡は、内部領域４内の水中を上昇して仕切り板２３Ａに形成された窪み９に集められる。この気泡は、窪み９から気泡排出通路１６に排出され、さらに、気泡排出通路１４を通って気泡排出ホース４３に排出される。これにより、内部領域４が気泡で充満されることを防止することができる。

噴射ノズル２０から水流が噴射されている間、圧力調整弁２８Ｂを開いて内部領域４内の水を、水排出通路１８を通して水排出管４６に排出する。噴射ノズル２０から内部領域４に噴射された水の量が、水排出通路１８を通して水排出管４６に流出するように、圧力調整弁２８Ｂの開度が調節される。内部領域４内の水を、水排出通路１８を通して内部領域４外に排出するので、噴射ノズル２０から噴射される水によって内部領域４内の圧力が過大に上昇することを防止できる。

コンプレッサー５０から吐出された圧縮空気が、空気供給ホース４９を通して移動装置４８のシリンダ内の下部室（図示せず）に供給される。シリンダ内のピストンが押し上げられ、このピストンとピストンロッドで連結されているノズルヘッド２１が支持部材２２の軸方向において上方に向かって移動する（矢印３１参照）。このノズルヘッド２１の軸方向への移動は、回転体５６に装着されたキー３３がキー３３の長さよりも長い溝２７内に挿入されており、ノズルヘッド２１がこのキー３３に沿って移動できるからである。このため、仕切り板２３Ａ，２３Ｂを配管１の軸方向に移動させないで、水流を噴射している噴射ノズル２０を、支持部材２２を中心に内部領域４内で旋回させながら、上方に向かって移動させることができる。噴射ノズル２０が内部領域４内で旋回されて支持部材２２の軸方向に移動されるので、配管１の周方向及び軸方向における残留応力改善領域２の全領域に亘ってウォータジェットピーニングを施工することができる。

仕切り板２３Ａ，２３Ｂを配管１内で配管１の軸方向に移動させて噴射ノズル２０の位置を変更する場合には、内部領域４内の水を水排出通路１８により外部に排出し、後述するように、中空シール部材２４Ａ，２４Ｂ内の圧縮空気を排出して中空シール部材２４Ａ，２４Ｂを収縮させる必要がある。また、支持部材２２及び仕切り板２３Ａ，２３Ｂ等を配管１内で軸方向に移動させて噴射ノズル２０の位置を変更した後に、中空シール部材２４Ａ，２４Ｂ内への圧縮空気の供給及び内部領域４内への水の充填が必要になる。このため、仕切り板２３Ａ，２３Ｂの移動により噴射ノズル２０の配管１の軸方向における位置を変更する場合には長時間が必要になる。しかしながら、本実施例は、前述のように、ノズルヘッド２１が支持部材２２の軸方向に移動できるので、噴射ノズル２０の配管１の軸方向における移動を短時間に行うことができる。

配管１の内面へのウォータジェットピーニングの施工が終了した後、開閉弁５９及び６１を開く。中空シール部材２４Ａ内の圧縮空気が、空気供給通路８，７、空気供給管５３及び排気管６０を通して外部に排出される。中空シール部材２４Ｂ内の圧縮空気が、空気供給通路１０、空気供給管５２及び排気管５８を通して外部に排出される。中空シール部材２４Ａ，２４Ｂが収縮して配管１の内面から離れる。その後、ウォータジェットピーニング装置６が、配管１から引き抜かれ、容器３７から外部に取り出される。

本実施例によれば、内部領域４を画定する仕切り板２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの大きさが、ウォータジェットピーニング施工対象の配管１の内側の横断面積よりも小さいので、ウォータジェットピーニング装置６を配管１内に容易に挿入することができ、配管内の任意の位置でウォータジェットピーニングを施工することができる。特に、仕切り板２３Ａ，２３Ｂの外面に収縮可能な環状の中空シール部材２４Ａ，２４Ｂを仕切り板２３Ａ，２３Ｂの外面に設置しているので、ウォータジェットピーニング装置６を配管１内への出し入れを容易に行うことができる。

ウォータジェットピーニング装置６を配管１内に挿入した状態で、中空シール部材２４Ａ，２４Ｂのそれぞれの内部空間に圧縮空気を供給してそれぞれの中空シール部材を膨らませることによって、配管１の内面と仕切り板２３Ａの間のシール及び配管１の内面と仕切り板２３Ｂの間のシールを行うことができ、内部領域４を外部領域４から隔離することができる。このため、内部領域４内を水で満たすことができ、残留応力改善領域２へのウォータジェットピーニングの施工が可能になる。

噴射ノズル２０を仕切り板２３Ａと仕切り板２３Ｂの間に配置しているので、噴射ノズル２０から噴射された水流に含まれる気泡が潰れて発生する衝撃波を受けることにより損傷するセンサ等の電子機器５（または構造物）が配管１に設けられている場合でも、この電子機器５と噴射ノズル２０の間に仕切り板２３Ａを配置することができる。このため、ウォータジェットピーニング施工時に内部領域４内で発生するその衝撃波を仕切り板２３Ａで遮ることができ、衝撃波が電子機器５に当たることを防止できる。本実施例は、噴射ノズル２０を仕切り板２３Ａと仕切り板２３Ｂの間に配置しているため、その衝撃波による、配管１に設けられた電子機器５の損傷を防止できる。

図１においては、電子機器５が配管１の内面よりも内側に突出して表示されている。しかしながら、電子機器５を配管１の内面よりも内側に突出させないで電子機器５の先端が配管１の内面の位置になるように電子機器５が配管１に設置される場合には、ウォータジェットピーニング装置６を配管１内で電子機器５よりもさらに奥に挿入することができる。電子機器５よりもさらに奥で配管１の内面に対してウォータジェットピーニングを施工する場合には、噴射ノズル２０と電子機器５の間には、仕切り板２３Ｂが配置される。このような状態で、ウォータジェットピーニングが施工されると、仕切り板２３Ｂが衝撃波を遮り、電子機器５の衝撃波による損傷を防止することができる。なお、配管１内が水で満たされた状態で、電子機器５が取り付けられていても、噴射ノズル２０と電子機器の間に仕切り板２３Ａ，２３Ｂを配置することにより、電子機器５の損傷を防ぐことも可能である。

本実施例は、回転体５６の支持部材２２の軸方向への移動をストッパー部材６２，６３により阻止できるので、移動装置４８によりノズルヘッド２１が祖の軸方向に移動された場合でも、回転体５６はその軸方向に移動しない。また、ストッパー部材６２は回転体５６の落下を防止することができる。

仕切り板２３Ｂがノズルヘッド２１の周囲を取り囲んでいるため、回転するノズルヘッド２１に形成された高圧水通路１１への高圧ホース４１の接続、及び回転体５６と共に回転する移動装置４８への空気供給ホース４９の接続が容易であり、ノズルヘッド２１及び移動装置４８のそれぞれの回転も可能になる。また、仕切り板２３Ｂがノズルヘッド２１の周囲を取り囲んでいるので、仕切り板２３Ａと仕切り板２３Ｂの間隔を狭くすることができ、ウォータジェットピーニング装置６の取り扱い性、及び配管１内へのウォータジェットピーニング装置６の挿入性が向上する。

本発明の他の実施例である実施例１のウォータジェットピーニング方法を、図２を用いて説明する。

実施例１では上下方向に伸びている配管１の内面に対してウォータジェットピーニングを施工しているが、本実施例では、水平方向に伸びる配管１Ａの内面に対してウォータジェットピーニングを施工する。

本実施例のウォータジェットピーニング方法に用いられるウォータジェットピーニング装置６Ａは、実施例１のウォータジェットピーニング方法で用いられるウォータジェットピーニング装置６において窪み（気泡収集部）９を窪み９Ａに替えた構成を有する。ウォータジェットピーニング装置６Ａの他の構成はウォータジェットピーニング装置６と同じである。

ウォータジェットピーニング装置６Ａの仕切り板２３Ａの、外周部で仕切り板２３Ｂに対向する面に、窪み（気泡収集部）９Ａが形成される。ウォータジェットピーニング装置６Ａを容器３７に接続された水平方向に伸びる配管１Ａ内に挿入するときには、窪み９Ａを、図２に示すように、配管１Ａ内で最も高い位置になるように、位置させる。

ウォータジェットピーニング装置６Ａを用いた配管１Ａの内面である残留応力改善領域２に対するウォータジェットピーニングは、実施例１においてウォータジェットピーニング装置６を用いて行われるウォータジェットピーニングと同様に、行われる。

本実施例は、実施例１で生じる各効果を得ることができる。

１，１Ａ…配管、２…残留応力改善領域、４…内部領域、５…電子機器、６，６Ａ…ウォータジェットピーニング装置、７，８，１０…空気供給通路、９，９Ａ…窪み、１１…高圧水通路、１２…水供給通路、１４，１６…気泡排出通路、１８…水排出通路、２０…噴射ノズル、２１…ノズルヘッド、２２…支持部材、２３Ａ，２３Ｂ…仕切り板、２４Ａ，２４Ｂ…中空シール部材、２６…高圧ポンプ、３８…高圧水供給装置、３９…水供給装置、４１…高圧ホース、４４…水排出装置、４５…水供給管、４６…水排出管、４７…結合部材、５０…ブロワ、５１…シール装置、５２，５３…空気供給管、５６…回転体。

Claims (9)

1. 支持部材、前記支持部材の一端部に取り付けられた第１仕切り板、前記支持部材を取り囲んで噴射ノズルが取り付けられたノズル支持体、及び前記支持部材に取り付けられた第２仕切り板を有し、前記噴射ノズルが前記第１仕切り板と前記第２仕切り板の間に配置されるウォータジェットピーニング装置を、前記噴射ノズルから噴出される水流または衝撃波による損傷を受けやすい構造物または電子機器が取り付けられた管内に挿入し、前記第１仕切り板及び前記第２仕切り板のうちの１つを前記噴射ノズルと前記構造物または前記電子機器の間に配置し、前記管内で前記第１仕切り板と前記第２仕切り板の間に形成される内部領域に水を充填し、前記噴射ノズルから前記内部領域内の水中に水流を噴射して前記管の内面に対してウォータジェットピーニングを施工することを特徴とするウォータジェットピーニング方法。
2. 前記内部領域に前記水を充填する前に、前記第１仕切り板の外周部に前記第１仕切り板を取り囲んで設けられた第１中空シール部材及び前記第２仕切り板の外周部に前記第２仕切り板を取り囲んで設けられた第２中空シール部材のそれぞれの内部空間に空気を供給して第１中空シール部材及び前記第２中空シール部材を膨らませ、膨らんだ前記第１中空シール部材によって前記管の内面と前記第１仕切り板の間のシールを行い、膨らんだ前記第２中空シール部材によって前記管の内面と前記第２仕切り板の間のシールを行う請求項１に記載のウォータジェットピーニング方法。
3. 水流を噴射している前記噴射ノズルを、前記支持部材の周りを旋回させ、さらに、前記支持部材の軸方向に移動させる請求項１または２に記載のウォータジェットピーニング方法。
4. 前記噴射ノズルから前記水中に噴射される前記水流に含まれる気泡を、前記支持部材内に形成された気泡排出通路を通して前記内部領域外へ排出する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のウォータジェットピーニング方法。
5. 支持部材と、前記支持部材の一端部に取り付けられた第１仕切り板と、前記支持部材を取り囲んで噴射ノズルが取り付けられたノズル支持体と、前記支持部材に取り付けられた第２仕切り板とを有し、前記噴射ノズルが前記第１仕切り板と前記第２仕切り板の間に配置され、
   前記ノズル支持体が、前記支持部材を取り囲んで前記支持部材の周りを回転する回転体、及び前記回転体を取り囲んで前記支持部材の軸方向に移動し、前記回転体の回転と共に回転する、前記噴射ノズルが設けられているノズルヘッドを有することを特徴とするウォータジェットピーニング装置。
6. 前記第１仕切り板の外周部に前記第１仕切り板を取り囲んで設けられた第１中空シール部材と、前記第２仕切り板の外周部に前記第２仕切り板を取り囲んで設けられた第２中空シール部材と、前記第１中空シール部材及び前記第２中空シール部材のそれぞれの内部空間に空気を供給する空気供給装置とを有する請求項５に記載のウォータジェットピーニング装置。
7. 支持部材と、前記支持部材の一端部に取り付けられた第１仕切り板と、前記支持部材を取り囲んで噴射ノズルが取り付けられたノズル支持体と、前記支持部材に取り付けられた第２仕切り板とを有し、前記噴射ノズルが前記第１仕切り板と前記第２仕切り板の間に配置され、
   前記支持部材内に気泡排出通路が形成されていることを特徴とするウォータジェットピーニング装置。
8. 前記第１仕切り板の外周部に前記第１仕切り板を取り囲んで設けられた第１中空シール部材と、前記第２仕切り板の外周部に前記第２仕切り板を取り囲んで設けられた第２中空シール部材と、前記第１中空シール部材及び前記第２中空シール部材のそれぞれの内部空間に空気を供給する空気供給装置とを有する請求項７に記載のウォータジェットピーニング装置。
9. 前記ノズル支持体が、前記支持部材を取り囲んで前記支持部材の周りを回転する回転体、及び前記回転体を取り囲んで前記支持部材の軸方向に移動し、前記回転体の回転と共に回転する、前記噴射ノズルが設けられているノズルヘッドを有する請求項７に記載のウォータジェットピーニング装置。

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