JPH10217123A - 鋼管内面のスケール除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研掃後の鋼管内面に疵を付けることなく、未
除去スケールの除去性を悪化させること鋼管内面のスケ
ールを除去する。 【解決手段】 駆動装置により回転駆動されるローラー
上に鋼管１を載置して回転させ、前記鋼管１内に研掃粒
移送管３の先端に取付けたノズル４を挿入し、該ノズル
４を鋼管１の長手方向に移動させながら圧縮空気と研掃
粒の混合物を鋼管１内面に吹き付け、鋼管１内面のスケ
ールを除去する鋼管内面のスケール除去方法において、
前記ノズル２を一旦鋼管１出側端部まで挿入したのち、
後退させながら圧縮空気と研掃粒の混合物を鋼管内面に
吹き付けることにより、研掃後の鋼管内面に疵を付ける
ことなく、未除去スケールの除去性を悪化させること鋼
管内面のスケールを除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、研掃粒原単位も良好で、か
つ、研掃後鋼管内面に疵を残さない鋼管内面のスケール
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。この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。

【０００３】この鋼管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。研掃粒としては、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、これらの研掃粒を固定あるいは移動するノズルから
噴射して鋼管表面のスケールを除去し、スケールを含ん
だ研掃粒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。

【０００４】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鋼管
を載置して回転させ、前記鋼管内に圧縮空気と研掃粒の
混合物を吹付けるノズルを鋼管の長手方向に移動させて
前記鋼管内面に付着している黒皮スケール、赤錆、汚泥
物質等を除去する鋼管内面の脱スケール法において、圧
縮空気と研掃粒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研掃粒の混合物を鋼管内面に吹付
ける方法（特公昭５４−４２７１５号公報）が提案され
ている。

【０００５】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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特公昭５４−４２
７１５号公報等に開示の研掃粒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鋼管内面の付着スケール
を除去する方法は、噴射ノズルが研掃後鋼管内に溜まっ
た研掃粒、スケールを除去するためのエアーブローのノ
ズルも兼ねているので、図２（ａ）に示す鋼管２１のス
ケール除去は、シーケンス的には図２（ｂ）に示す前進
しながら研掃＋後退しながらエアーブロー、あるいは図
２（ｃ）に示す往復しながら研掃＋往復しながらエアー
ブローとするのが一般的である。

【０００７】この図２（ｂ）に示す前進研掃では、図３
（ａ）に示すとおり、ノズル２２が鋼管２１の出側端部
に近づくほど、ノズル２２の重量と研掃粒移送管２３の
自重により下側に垂れ下がるため、研掃時の前進、研掃
終了後の後退時において研掃後の鋼管２１内表面にノズ
ル２２がこすれ、図３（ｂ）に示すとおり、鋼管２１内
面に螺旋状疵２４が付く。また、従来の前進研掃、往復
研掃では、前進しながら研掃する際、ノズル噴出口から
吹き出される研掃粒は鋼管内面のスケール除去に寄与す
るが、一度内表面に衝突した研掃粒は鋼管長手方向（ノ
ズルの進行方向と同方向）に流れる空気に乗り、未除去
スケールの表面粗さを小さくしながらほぼ水平移動する
ため、未除去スケールの表面粗さが小さくなってスケー
ル除去性が悪化するので、鋼管出側端部に近づくほどス
ケール除去率が低下する。

【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】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消し、研掃後の鋼管内面に疵を付けることなく、かつ、
未除去スケールの除去性を悪化させることのない鋼管内
面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結果、研掃粒の噴射ノ
ズルを一度鋼管の出側端部まで前進させたのち、後退し
ながら研掃することによって、一度内表面に衝突した研
掃粒によるスケール表面平滑化がなされていないスケー
ル表面を研掃でき、鋼管全体を効率よくスケール除去で
きると共に、鋼管出側端部で研掃前のスケール表面に噴
射ノズルがこすれ、螺旋状疵をスケール表面に発生させ
るが、研掃により除去され、鋼管表面に疵が発生するこ
ともないことを究明し、この発明に到達した。

【００１１】すなわち、本発明は、駆動装置により回転
駆動されるローラー上に鋼管を載置して回転させ、前記
鋼管内に研掃粒移送管の先端に取付けたノズルを挿入
し、該ノズルを鋼管の長手方向に移動させながら圧縮空
気と研掃粒の混合物を鋼管内面に吹き付け、鋼管内面の
スケールを除去する鋼管内面のスケール除去方法におい
て、前記ノズルを一旦鋼管出側端部まで挿入したのち、
入側方向に後退させながら圧縮空気と研掃粒の混合物を
鋼管内面に吹き付けることとしている。

【００１２】このように、ノズルを一旦鋼管出側端部ま
で挿入したのち、入側方向に後退させながら圧縮空気と
研掃粒の混合物を鋼管内面に吹き付けることによって、
鋼管出側端部でノズルが垂れ下がって除去前のスケール
表面に螺旋状疵を発生させるが、研掃により螺旋状疵が
取り除かれ、研掃後の鋼管内表面にノズルがこすれるこ
ともなく、鋼管内面の疵発生を防止できると共に、一度
内表面に衝突した研掃粒によるスケール表面の平滑化が
なされていないスケール表面を研掃でき、鋼管全体を効
率よくスケール除去することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本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
は本発明の圧縮空気と研掃粒の混合物を吹き付けるノズ
ルの移動方向と研掃状態を示す模式図で、（ａ）図はノ
ズルの挿入開始時、（ｂ）図はノズルの後退による研掃
開始時、（ｃ）図は研掃終了直前の状態説明図である。

【００１４】図１において、１は熱処理された鋼管で図
示しないローラーにより回転される。２は研掃粒と圧縮
空気を吹き付けるノズルで、研掃粒移送管３の先端に取
付けられている。ノズル２と研掃粒移送管３は、図１
（ａ）に示すとおり、先ず回転している鋼管１内に研掃
粒を噴射させずに入側から挿入し、次いで図１（ｂ）に
示すとおり、出側管端部に到達させたのち、後退を開始
すると同時に研掃粒と圧縮空気の混合物の噴射を開始
し、鋼管１の内面付着スケールの研掃を開始する。そし
て、ノズル２が後退しながら入側管端部のスケールを除
去した時点、すなわち、図１（ｃ）の状態で研掃を完了
する。

【００１５】本発明において使用する圧縮空気と研掃粒
を吹き付けるノズル２としては、ノズル２の前進方向
で、かつ、鋼管１の内面に対して２０°〜３０°の角度
で圧縮空気と研掃粒を吹き付けできるものを使用する。
ノズル２の後退方向に圧縮空気と研掃粒を吹き付けるノ
ズルでは、研掃後の鋼管１内面の疵発生防止と、一度内
表面に衝突した研掃粒によるスケール表面平滑化による
スケール除去効率の向上は望めない。

【００１６】

【実施例】外径１７７．８ｍｍ、肉厚１１．５１ｍｍ、
長さ１２ｍの１３％Ｃｒ鋼の熱処理した油井管に対し、
ノズルを後退させながら研掃する本発明例と、ノズルを
前進または往復させながら研掃する従来例１〜３のそれ
ぞれについて、油井管内面を表１に示す条件で研掃処理
し、スケール除去状況ならびに研掃粒原単位、内表面疵
の有無を調査した。その結果を表１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１に示すとおり、ノズルを後退させなが
ら研掃を行った本発明例では、径の小さいアルミナを用
いても鋼管内面のスケールを１００％除去でき、デスケ
ール後の内表面に疵もなく、肉厚への影響も問題がなか
った。これに対し、ノズルを前進させながら径の小さい
アルミナを用いて研掃を行った従来例１では、出側管端
２ｍでのスケール残留と出側管端４ｍでの螺旋状の疵が
確認された。また、ノズルを前進させながら径の大きい
アルミナを用いて研掃を行った従来例２では、スケール
残留は無かったが、出側管端４ｍでの螺旋状の疵の発生
と研掃粒の原単位が高くなることが確認された。さら
に、ノズルを往復させながら研掃を行った従来例３で
は、管全長に亘ってあばた状のスケール残留が確認され
た。

【００１９】

【発明の効果】本発明の鋼管内面のスケール除去方法
は、ノズルを一旦鋼管出側端部まで挿入したのち、後退
させながら圧縮空気と研掃粒の混合物を鋼管内面に吹き
付けるため、鋼管出側端部でノズルが垂れ下がって除去
前のスケール表面に螺旋状疵を発生させるが、研掃によ
りスケール表面の螺旋状疵が取り除かれ、研掃後の鋼管
内表面にノズルがこすれることもなく、鋼管内面の疵発
生を防止できると共に、一度内表面に衝突した研掃粒に
よるスケール表面の平滑化がなされていないスケール表
面を研掃でき、鋼管全体を効率よくスケール除去するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧縮空気と研掃粒の混合物を吹き付け
るノズルの移動方向と研掃状態を示す模式図で、（ａ）
図はノズルの挿入開始時、（ｂ）図はノズルの後退によ
る研掃開始時、（ｃ）図は研掃終了直前の状態説明図で
ある。

【図２】従来の前進研掃、往復研掃のノズルの動きの説
明図で、（ａ）図はスケール除去対象の鋼管、（ｂ）図
は前進研掃、後退エアブローのノズルの動きの説明図、
（ｃ）図は往復研掃、往復エアブローのノズルの動きの
説明図である。

【図３】従来のノズルと鋼管内面との接触により発生す
る疵の説明図で、（ａ）図は鋼管内面にノズルが接触し
た状態の断面図、（ｂ）図は鋼管内面にノズルが接触し
て発生した螺旋状疵の説明図である。

【符号の説明】

１、２１ 鋼管 ２、２２ ノズル ３、２３ 研掃粒移送管 ２４ 螺旋状疵

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動装置により回転駆動されるローラー
   上に鋼管を載置して回転させ、前記鋼管内に研掃粒移送
   管の先端に取付けたノズルを挿入し、該ノズルを鋼管の
   長手方向に移動させながら圧縮空気と研掃粒の混合物を
   鋼管内面に吹き付け、鋼管内面のスケールを除去する鋼
   管内面のスケール除去方法において、前記ノズルを一旦
   鋼管出側端部まで挿入したのち、後退させながら圧縮空
   気と研掃粒の混合物を鋼管内面に吹き付けることを特徴
   とする鋼管内面のスケール除去方法。