JPH09131667A - 鋼管内面付着スケールの除去方法 - Google Patents

鋼管内面付着スケールの除去方法

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JPH09131667A
JPH09131667A JP31008295A JP31008295A JPH09131667A JP H09131667 A JPH09131667 A JP H09131667A JP 31008295 A JP31008295 A JP 31008295A JP 31008295 A JP31008295 A JP 31008295A JP H09131667 A JPH09131667 A JP H09131667A
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JP
Japan
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scale
nozzle
steel pipe
moving speed
pipe
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Application number
JP31008295A
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English (en)
Inventor
Gakuo Hirata
岳夫 平田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 管内面全体のスケール除去をムラなく、かつ
効率的に行うことができる付着スケール除去方法を提供
する。 【解決手段】 鋼管内面に圧縮空気と粉粒体の混合物を
吹き付けるノズルを鋼管に挿入し、該ノズルを鋼管の長
手方向に移動させながら鋼管内面に付着しているスケー
ルを除去する鋼管内面付着スケールの除去方法におい
て、鋼管内面のスケール付着量に応じて前記ノズルの移
動速度を制御し、単位面積当たりの粉粒体衝突量を調整
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、鋼管内面に付着
したスケールの除去方法に関するもので、詳しくは鋼管
内面の脱スケールを鋼管の内径、材質等に制約されるこ
となく、高能率で除去できるショットブラスティングに
よるスケール除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】各種の製管法により製管された鋼管は、
製造のままの状態では品質にバラツキがあるため、品質
の均一化、規格または需要家指定、製造時の弱点の是
正、品質のレベルアップ、添加元素の節減、工程の簡素
化、製造上の必要性などを目的とした熱処理が施される
のが一般的である。
【0003】上記鋼管の熱処理においては、鋼管内外面
に酸化スケールが付着するので、鋼管表面のスケール除
去は、鋼管の表面処理の一つとして重要である。上記鋼
管の熱処理における酸化スケールは、鋼管外面にはほぼ
均一に付着するが、鋼管内面は酸化され難い中央部は少
なく、両管端に近くなるほど多く、特に酸化され易い材
質の場合や、内径の大きいものほどこの傾向が顕著であ
る。
【0004】この熱処理により付着した酸化スケール除
去は、従来、酸洗槽に浸漬して化学的に剥離する方法、
ブラッシングにより機械的に除去する方法、高圧水に粉
粒体を含有させて噴射し除去する物理的方法等が行われ
ていたが、最近ではブラスト処理が一般的で、例えば、
サンドブラスト、ショットブラスト、グリットブラスト
などが主なものであり、ブラストの方式にはホイールア
ブレータ方式、エアノズル方式、ロータ投射方式等があ
る。研掃材としては、鉄、ステンレス、アルミナ、珪砂
等が用いられる。鋼管内外面のブラスト処理では、これ
らの研掃材を固定あるいは移動するノズルから噴射して
管表面のスケールを除去し、スケールを含んだ研掃材は
セパレータによって分級、回収されて投射機に送られ、
ダストはサイクロン、バグフィルタなどの集塵装置で回
収される。
【0005】従来、鋼管内面付着のスケール除去法とし
ては、駆動装置により回転駆動されるローラー上に管を
載置して回転させ、前記管内に圧縮空気と粉粒体の混合
物を吹付けるノズルを管の長手方向に移動させて前記管
内面に付着している黒皮スケール、赤錆、汚泥物質等を
除去する管内面の脱スケール法において、圧縮空気と粉
粒体の混合物の輸送管の先端に前端が閉鎖され後端が前
記輸送管の先端から隔離され、かつその先端に向けて開
放された筒状のエアクッション小室を設けたエアクッシ
ョン容器を連結し、前記エアクッション容器の前端部外
側に少なくとも一つのノズルを取付け、前記ノズルから
圧縮空気と粉粒体の混合物を管内面に吹付ける方法(特
公昭54−42715号公報)が提案されている。
【0006】また、ブラスト処理装置としては、可撓性
を備えたホースと、このホースの先端に回転自在に装着
されて同ホースの軸線まわりを回転する羽根車と、前記
ホースの外周に半径方向に突設された複数のガイド手段
とを具備し、前記羽根車は前記ホースの後端部から供給
される多数の鋼球をその径方向に投射する装置(特公昭
59−11424号公報)、管外のグリット噴射機から
自走式台車の前部に搭載されて管内で回転するブラスト
ヘッドのグリット噴射ノズルにエア圧でグリットを供給
して管内壁面を研掃し、ブラストヘッドに連結したグリ
ット回収ヘッドの回収ノズルによって管内面の剥離物と
共にグリットを回収するようにした管内研掃ロボットに
おいて、自走式台車にITVカメラと出し入れ可能な管
内面への突張機構を設け、しかも、自走式台車を管外か
らワイヤロープを介して牽引し、該ワイヤロープに常時
一定の張力を保持させ、かつ、自走式台車を自走機能で
安定走行させるための巻取り、巻戻し速度および張力調
整機能付牽引装置を設け、さらに、ITVカメラのモニ
タ装置により自走式台車の走行、突張機構の出し入れ、
グリット噴射ノズルの回転を管外から制御する制御装置
を設置した管内研掃ロボット(特公平5−45389号
公報)が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】粉粒体の噴射ノズルを
管長手方向に一定速度で移動させながら管内面付着のス
ケールを除去する上記特公昭54−42715号公報等
に開示の方法は、熱処理を施した13%Cr鋼のように
管端部に厚いスケールが付着した鋼管が対象である場合
に、粉粒体の噴射ノズルの移動速度を中央部のスケール
量に合わせると、管端部のスケール除去度合いが悪く、
また、管端部のスケール量に合わせると、中央部の肉厚
減少が問題となると共に、処理能力が低下するという欠
点を有している。その対策としては、粉粒体の噴射ノズ
ルの移動速度を中央部のスケール量に合わせておき、管
端部だけブラスト回数を増やすという方法も考えられる
が、繰り返しブラストした部分と、1回ブラストした部
分でスケール除去度合いにムラが発生するという欠点が
ある。
【0008】また、特公昭59−11424号公報に開
示の装置は、高速で回転する羽根車を用いて鋼球を投射
するショットピーニング装置であって、管内面のスケー
ルを均一除去するためのものではなく、スケール残りが
生じる恐れがある。さらに、特公平5−45389号公
報に開示の管内研掃ロボットは、構造が複雑なため、小
径(外径60.3〜100mm)品では実施不可能であ
る。
【0009】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、管内面全体のスケール除去をムラなく、かつ効
率的に行うことができる鋼管内面付着のスケール除去方
法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく種々試験研究を重ねた。その結果、熱処理時
管端ほど大気酸素の侵入により酸化が進み易く、スケー
ル厚さが厚くなり、中央部は大気の侵入がなく、鋼管内
部の滞留空気に限られ酸化の進みに合わせて酸素濃度が
希薄となって酸化が進み難く、ある程度スケール厚が生
じるとそれ以上酸化が進まず、管内面のスケール付着量
は、同じ材質では内径が大きくなるほど管端部のスケー
ル付着量が多く、また、酸化され易い材質ほど、管端部
のスケール付着量が多くなることを知見し、スケール付
着量に応じて粉粒体の噴射ノズルの移動速度を制御し、
単位面積当たりの粉粒体衝突量を調整することによっ
て、管内面全体のスケール除去をムラなく、かつ効率的
に行うことができることを確認し、この発明に到達し
た。
【0011】すなわちこの発明は、鋼管内に圧縮空気と
粉粒体の混合物を吹き付けるノズルを鋼管に挿入し、該
ノズルを鋼管の長手方向に移動させながら鋼管内面に付
着しているスケールを除去する鋼管内面付着スケールの
除去方法において、鋼管内面のスケール付着量に応じて
前記ノズルの移動速度を制御し、単位面積当たりの粉粒
体衝突量を調整することを特徴とする鋼管内面付着スケ
ールの除去方法である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の鋼管内面付着ス
ケールの除去方法の詳細を図1に基づいて説明する。図
1は圧縮空気と粉粒体の混合物を吹き付けるノズルの移
動速度分布を、鋼管内面位置のスケール厚さに対応して
制御する説明図で、(a)図は鋼管位置とノズルの移動
速度との関係を示すグラフ、(b)図は鋼管位置と管内
面のスケール量との関係を示すグラフ、(c)図は鋼管
の位置説明図である。
【0013】図1(c)において、1は熱処理された鋼
管で、図1(b)に示すとおり、前記の知見により両管
端部ほどスケール量が多くなっているので、中央部に比
較してスケール量の多い両管端部における圧縮空気と粉
粒体の混合物を吹き付けるノズルの移動速度を、図1
(a)に示すとおり、スケール量が多い位置では遅くし
て単位面積当たりの粉粒体衝突量を増加させ、スケール
量の少ない中央部では速くして単位面積当たりの粉粒体
衝突量を減少させることにより、鋼管内面の付着スケー
ルを均一に除去することができる。
【0014】この発明におけるスケール付着量に対応す
るノズルの移動速度の制御は、図1(a)にAとして示
す直線的、Bとして示す段階的、あるいはCとして示す
低速と高速の二段階に制御することもできるが、図1
(a)にBとして示す段階的に制御するのが、理にかな
っている。
【0015】この発明におけるスケール付着量に対応す
るノズルの移動速度の制御は、同一材質、同一内径の鋼
管について、内面のスケール付着状態の実績調査に基づ
いて、両管端部および中央部のノズル移動速度を予め設
定しておき、処理する鋼管の材質、内径に応じて両管端
部および中央部のノズル移動速度を決定し、単位面積当
たりの粉粒体衝突量を調整することによって、均一なス
ケール除去を効率よく行うことができる。
【0016】この発明において使用する圧縮空気と粉粒
体の混合物を吹き付けるノズルとしては、被処理鋼管が
回転駆動されるローラー上に載置して回転している場合
は、1方向のみに圧縮空気と粉粒体の混合物を吹き付け
るノズルを使用することもできるが、被処理鋼管が回転
駆動していない場合は、360°方向に圧縮空気と粉粒
体の混合物を吹き付けることができるノズルあるいは回
転羽根車により360°方向に圧縮空気と粉粒体の混合
物を吹き付けることができるノズルを用いる必要があ
る。
【0017】
【実施例】外径177.0mm、肉厚11.51mm、
長さ12mの13%Cr鋼の熱処理した油井管に対し、
表1に示すとおり、管端部と中央部でノズルの移動速度
を制御し、単位面積当たりの粉粒体衝突量を調整した本
発明例と、管端部と中央部共にノズルの移動速度を一定
とした従来例のそれぞれを用い、油井管内面の付着スケ
ールをブラスト処理し、スケール除去状況ならびに管肉
厚への影響を調査した。その結果を表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】表1に示すとおり、管端部と中央部でノズ
ルの移動速度を制御し、単位面積当たりの粉粒体衝突量
を調整した本発明例では、両管端部のスケール付着量の
多い部分も、中央部と同様に100%除去することがで
き、肉厚への影響も問題なしであった。これに対し、ノ
ズルの移動速度を一定とした従来例では、スケール付着
量の多い両管端部1.5mにスケール残留が確認され
た。
【0020】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、鋼管内面付着スケールのブラスト処理において、管
内面のスケール付着量に応じてノズル移動速度を制御
し、単位面積当たりの粉粒体衝突量を調整することによ
って、ムラのないスケール除去を、効果的に行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】圧縮空気と粉粒体の混合物を吹き付けるノズル
の移動速度分布を、被ブラスト鋼管位置のスケール厚さ
に対応して示す説明図で、(a)図は鋼管位置とノズル
の移動速度との関係を示すグラフ、(b)図は鋼管位置
と管内面のスケール量との関係を示すグラフ、(c)図
は被ブラスト鋼管の位置説明図である。
【符号の説明】
1 鋼管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼管内面に圧縮空気と粉粒体の混合物を
    吹き付けるノズルを鋼管に挿入し、該ノズルを鋼管の長
    手方向に移動させながら鋼管内面に付着しているスケー
    ルを除去する鋼管内面付着スケールの除去方法におい
    て、鋼管内面のスケール付着量に応じて前記ノズルの移
    動速度を制御し、単位面積当たりの粉粒体衝突量を調整
    することを特徴とする鋼管内面付着スケールの除去方
    法。
JP31008295A 1995-11-02 1995-11-02 鋼管内面付着スケールの除去方法 Pending JPH09131667A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007099949A1 (ja) * 2006-03-02 2007-09-07 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 耐水蒸気酸化性に優れた鋼管およびその製造方法
JP2015120194A (ja) * 2013-11-20 2015-07-02 新日鐵住金株式会社 電縫鋼管製造ラインにおけるスケール除去装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4968254B2 (ja) * 2006-03-02 2012-07-04 住友金属工業株式会社 耐水蒸気酸化性に優れた鋼管の製造方法
JP2015120194A (ja) * 2013-11-20 2015-07-02 新日鐵住金株式会社 電縫鋼管製造ラインにおけるスケール除去装置

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