(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの液体窒素の噴流を分配するためのノズル（１）の分配オリフィス（２）によって分配される、−１００℃より小さい深冷で少なくとも圧力５００バールの液体窒素の少なくとも１つの噴流を用いる、コンクリート表面のピックリングまたはデスケーリングのための方法であって、前記分配ノズル（１）の少なくとも一部は、モース硬度計によって少なくとも７の硬さを有する耐性物質で保護される
ことを特徴とするコンクリート表面のピックリングまたはデスケーリングのための方法。
【請求項２】
前記耐性物質は、モース硬度計によって少なくとも８の硬さを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ノズル（１）は、ノズル（１）の少なくとも 壁（３）の一部の外面上に被覆される前記耐性物質の表面コーティング（４）を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記耐性物質は、前記分配オリフィス（２）の開口を有するノズルの 底（５）の範囲で前記ノズル（１）の 外面壁（３）の少なくとも一部上に被覆される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記ノズル（１）の 壁（３）は、全体的にまたは部分的に前記耐性物質で形成される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
前記分配オリフィス（２）の開口を有する前記ノズルの少なくとも 底（３ａ，５）は、前記耐性物質で形成される
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ノズル（１）の 壁（３）は、前記耐性物質、または、前記耐性物質がコーティングされたステンレススチールで形成された保護シールド（６）で保護される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項８】
前記ノズル（１）の壁（３）は、厚みが１０ｍｍより小さいステンレススチールの保護シールド（６）によって保護される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項９】
前記物質は、タングステンカーバイドと、炭化ホウ素と、炭化チタンと、炭化珪素と、キュービック窒化ホウ素と、アルミナと、コランダムとから選択される
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
加圧下の前記一つの噴流または 複数の噴流の分配中の、前記ノズルの分配オリフィス（２）の高さで計測されたノズル（１）の 底（５）とクリーンされるべき表面との間の距離（Ｄ）が２０ｍｍより小さい
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
加圧下の前記一つの噴流または 複数の噴流の分配中の、前記ノズルの分配オリフィス（２）の高さで計測されたノズル（１）の 底（５）とクリーンされるべき表面との間の距離（Ｄ）が５ｍｍと１５ｍｍとの間である
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
加圧下の前記一つの噴流または 複数の噴流の分配中の、前記ノズルの分配オリフィス（２）の高さで計測されたノズル（１）の 底（５）とクリーンされるべき表面との間の距離（Ｄ）が１０ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は、深冷（cryogenic）の温度で高い圧力の窒素の１つ以上の噴射、特に加圧下の液体の窒素の、を用いるコンクリート表面のピックリングまたはデスケーリングのための方法に関する。
【０００２】
ある特定表面またはコーティングのピックリングまたはデスケーリングのために、液体窒素の１つ以上の噴流（jet）を用いることが可能なことが知られている。そのような作業の間、液体窒素の噴流の３つの効果が兼ね備えられる（combined）、すなわち：
−噴流の機械的効果、換言すれば、基材（substrate）上の液体窒素の圧力の衝撃，
−液体状態の窒素の深冷（cryogenic）効果、換言すれば、典型的に−１６０℃より下の深冷の温度での，
−一層多くの体積を占める、液相から気相への変化を伴う周囲の空気に接触する液体窒素を急激に暖めることにより生成される、“ブローイング”の効果（“ブラスト効果”）または“スェリング”効果，それゆえ、１リットルの液体窒素は、蒸発して７００リットルの気体の窒素を与える。
【０００３】
ある特定の用途、例えばコンクリートのデスケーリングでは、要求される仕事を達成するために作業を始める液体窒素のブラスト効果が主である。
【０００４】
この場合では、液体窒素の各噴射は、コンクリート表面を“破裂”させ、全ての方向にコンクリートの成分を前方に飛ばす。
【０００５】
今、実際には、使用中の定まらない時間の後、例えば使用の数時間後、液体窒素を分配するために用いられたデスケーリング装置は、効率が悪くなることが見出される。
【０００６】
調査後、これらの効率の損失は、図６に示すように、これらデスケーリング装置が装備される液体の窒素の分配のためのノズル１の摩損に起因していることが見出された。
【０００７】
実際、窒素噴流１０によって分離されたコンクリートの成分は、液体窒素の噴流を分配するためのノズルまたは複数のノズル１にぶつかり、ノズルまたは複数のノズルの早期の衰退を引き起こす。
【０００８】
言い換えると、液体窒素の噴流または複数の噴流によって基質から分離された剥がされたコンクリートは、複数のノズルの劣化を引き起こすだろう、そして、この複数のノズルは、一般的にステンレススチールで形成され、典型的に、グレード３１６のステンレススチールである。
【０００９】
実際、この発明者は、液体窒素分配ノズルの早期の摩損は、ピックリングまたはデスケーリングの方法の効果の緩やかな損失の直接の原因になることを説明している、なぜなら、破損したノズルは、非同期的（noncoherent）で分散した液体窒素の噴流を噴射して効率が低下するからである。
【００１０】
あきらかな解法は、衰退した（eroded）ノズルまたは複数のノズルを交換することになるだろう。
【００１１】
今、ピックリングまたはデスケーリングのための装置の複数のノズルの頻繁な交換の要求は、重大なコストと、装置の複数のノズルのメンテナンスと交換の段階の間の生産性の損失とを生じる。
【００１２】
さらに、上述のノズルの交換は、特に、人の介入が制限されているまたは禁止されている環境内と、予防的なメンテナンスが可能な限り早くかつ限定されなければならない、例えば特定の薬品または核の容器内でコンクリートピックリングまたはデスケーリングが行われているとき、常に簡単には達成されない。
【００１３】
それゆえ、解決されなければならない問題は、用いられるピックリングまたはデスケーリング装置の複数のノズルの頻繁な交換の必要性なしに、コンクリートのピックリングまたはデスケーリングのための方法の効率の低下を避けることができるようになることである。
【００１４】
この解決方法は、液体窒素の噴流の分配のための少なくとも１つのノズルの分配オリフィスによって分配される、少なくとも一つの、−１００℃より小さい深冷で圧力が少なくとも５００バールの液体窒素の噴流を用いるコンクリート表面のピックリングまたはデスケーリングのための方法であって、分配ノズルの少なくとも一部は、モース硬度計による少なくとも硬さ７を有する耐性（resistant）物質で保護される。
【００１５】
特にこのケースに付随して、この発明の方法は、以下の特徴の１つ以上を備えることができる：
−上述の耐性物質は、モース硬度計による少なくとも硬さ８を有する，
−ノズルは、ノズル壁の少なくとも一部の外面上に被覆（deposit）された上述の耐性物質の表面コーティングを有する，
−コーティング層は、２μｍと５０μｍとの間、好ましくは、５μｍと２０μｍとの間の厚みを有する，
−上述の耐性物質は、分配オリフィスを有する開口を有するノズルの底の範囲のノズルの外壁の少なくとも一部上に被覆される，
−ノズル壁は、完全にまたは部分的に上述の耐性物質で形成される，
−分配オリフィスの開口を有するノズルの少なくとも底は、上述の耐性物質で形成される，
−ノズル壁は、上述の耐性物質で完全にまたは部分的に形成される保護シールドで保護される，
−ノズル壁は、厚みが１０ｍｍより小さく、好ましくは２ｍｍと６ｍｍとの間のステンレススチール（stainless steel）で形成される保護シールド（６）で保護される。この保護シールドは、交換なしの少なくとも２０時間よりも大きい作業時間に耐えることができるように十分に厚い，
−物質は、タングステンカーバイド（tungsten carbide）と、炭化ホウ素（boron carbide）と、キュービック窒化ホウ素（cubic boron nitride）と、炭化チタン（titanium carbide）と、炭化珪素（silicon carbide）と、アルミナと、鋼玉（corundum）とから選択される，
−加圧下の１つまたは複数の噴流の分配の間、ノズルの分配オリフィスの高さで測定されるノズルの底とクリーン（clean）にされるべき表面との間の距離Ｄは、２０ｍｍより小さく、好ましくは５ｍｍと１５ｍｍとの間、より好ましくは、１０ｍｍ以下である，
−液体窒素は、−１５０℃より小さい深冷であり、好ましくは−１５５℃と−１６５℃との間である，
−液体窒素は、圧力が少なくとも１０００バールであり、好ましくは、２８００バールと３５００バールとの間である，
−各々一つの液体窒素の噴流を送る複数のノズルが装備される液体窒素を分配するための装置が用いられる，
−複数のノズルは、回転する、または、振動する分配ヘッドに配置される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明に関するピックリングまたはデスケーリングの方法に用いられる１つのノズルの複数の実施形態を示す。
【図２】図２は、この発明に関するピックリングまたはデスケーリングの方法に用いられる１つのノズルの複数の実施形態を示す。
【図３】図３は、この発明に関するピックリングまたはデスケーリングの方法に用いられる１つのノズルの複数の実施形態を示す。
【図４】図４は、この発明に関するピックリングまたはデスケーリングの方法に用いられる１つのノズルの複数の実施形態を示す。
【図５】図５は、この発明に関するピックリングまたはデスケーリングの方法の用途を明示する。
【図６】図６は、前の技術に関するピックリングまたはデスケーリングのための装置の操作原理を明示する。
【図７】図７は、図４の実施形態に関する保護シールドが装備された図６からの装置を示す。
【００１７】
この発明は、添付される図面を参照して、より詳細に説明される，
−図１〜４は、この発明に関するピックリングまたはデスケーリングの方法に用いられる１つのノズルの複数の実施形態を提案する，
−図５は、この発明に関するピックリングまたはデスケーリングの方法の用途を明示する，
−図６は、前の技術に関するピックリングまたはデスケーリングのための装置の操作原理を明示する，
−図７は、図４の実施形態に関する保護シールドが装備された図６からの装置を示す。
【００１８】
この発明に関し、コンクリート表面７のピックリングまたはデスケーリングを実行するために、加圧下の液体窒素を分配するための装置が用いられる。この装置は、分配オリフィス２を介して高い圧力、すなわち、典型的に−１５０℃から−２００℃の温度で１０００バールから５０００バールの間の圧力の液体窒素を分配するために各々適してかつ設計された、１つ以上好ましくは複数のノズル１が装備される。
【００１９】
発生する問題は、図５に説明されるように、液体窒素の１つの噴流または複数の噴流による実際のピックリングまたはデスケーリングの間の、破片やコンクリート７の他の構成要素の発射物９（projection）に起因する複数のノズル１の摩損を最小にするまたは避けることであり、そして、そのうえ、そこで、１つの噴流または複数の噴流の分配の間、ノズルの分配オリフィス２の高さで計測すると、ノズル１の底５とクリーン（clean）にされるべきまたはデスケーリングされるべき表面７との間の距離Ｄは、一般的に２０ｍｍより小さく、典型的に５ｍｍと１５ｍｍとの間であり、しばしば１０ｍｍ以下である。
【００２０】
この発明に関して、この目的のために、分配ノズル１の全てまたは一部は、モース硬度計による少なくとも硬さ７の、好都合にはモース硬度計によって少なくとも８を有する耐性物質によって保護される。
【００２１】
例として、耐性物質は、タングステンカーバイド（tungsten carbide）、炭化ホウ素（boron carbide）、炭化チタン（titanium carbide）または炭化珪素（silicon carbide）、または、キュービック窒化ホウ素（cubic boron nitride）、アルミナ、鋼玉（corundum）であることができる。１つのまたは複数のノズル１の外壁面へのコンクリート破片の衝撃に起因する衰退を最小にするために、全てのケースで、コンクリートの硬さ（モース硬度計によっておよそ７と９との間）以上の硬さを有する物質が用いられ、特に、ステンレススチールの硬さ（モース硬度計でおおよそ７より小さい）より大きい。
【００２２】
図１に明示される第１の実施形態によると、ノズル１を形成する壁３は、全体的に上述の耐性物質で形成されることができる。
【００２３】
図２に明示される第２の実施形態によると、ノズル１を形成する壁３のまさに一部３ａが上述の耐性物質で形成されることができる。この場合、耐性物質で形成されるのは、ノズル１の下部３ａのみである、なぜなら、これは、コンクリート破片７の発射物（projections）に最もさらされて結果として摩損となるからである。比較して、この上部３ｂ、これによってノズル１は装置（図示せず）に取り付けられる、例えばねじ山８は、耐性物質例えばステンレススチールで形成されることができる。
【００２４】
図３に描写される第３の実施形態によれば、ノズル１は、ノズル１の壁３の少なくとも一部の外面上に被覆される上述の耐性物質の表面コーティング４によって保護される。この場合、少なくとも分配オリフィス２の開口を有するノズルの底５の範囲は、保護されることが重要である、なぜなら、すでに上で言及されたように、これは、コンクリート破片の発射物（projections）に最もさらされた範囲だからである。ノズル１の残部は、代わりに例えばスチールステンレススチール（steel stainless steel）のようなより耐性の小さい物質で形成されることができる。この耐性物質のコーティング層４は、従来型の被覆技術、特にＣＶＤ，ＰＶＤ，ＰＣＶＤ，ＰＥＣＶＤによって，電着によって，電気化学技術によって，壁４の外表面上に被覆されることができる。
【００２５】
このコーティング層４は、５μｍと５０μｍとの間の厚みを有することができる。
【００２６】
図４と７とに明示される第４の実施形態によれば、ノズル１は、ノズル１の外表面から少し遠くにある保護シールド６によって保護されることができる。このシールド６は、クリーンされるべき表面７に向って液体窒素の一つの噴流または複数の噴流が進まされることを許可するために、好ましくは直径が１ｍｍより小さくノズル１の分配オリフィス２より大きい噴流の通路のための１つ以上の孔が装備される。このシールド６は、交換されることができ、それゆえ、一旦損傷を受けると、取り替えられることができる。それは、例えば、１ｍｍと５ｍｍとの間の厚みを有する。このシールド６は、それ自身、単純に、耐性物質で形成される、または、耐性物質がコーティングされて形成される、または、上述の耐性物質で完全に形成される。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に器脚された発明を付記する。
［１］
少なくとも１つの液体窒素の噴流を分配するためのノズル（１）の分配オリフィス（２）によって分配される、−１００℃より小さい深冷で少なくとも圧力５００バールの液体窒素の少なくとも１つの噴流を用いる、コンクリート表面のピックリングまたはデスケーリングのための方法であって、前記分配ノズル（１）の少なくとも一部は、モース硬度計によって少なくとも７の硬さを有する耐性物質で保護される
ことを特徴とするコンクリート表面のピックリングまたはデスケーリングのための方法。
［２］
前記耐性物質は、モース硬度計によって少なくとも８の硬さを有する
ことを特徴とする［１］に記載の方法。
［３］
前記ノズル（１）は、ノズル（１）の少なくとも前記壁（３）の一部の外面上に被覆される前記耐性物質の表面コーティング（４）を有する
ことを特徴とする先述の付記の１つに記載の方法。
［４］
前記耐性物質は、前記分配オリフィス（２）の開口を有するノズルの前記底（５）の範囲で前記ノズル（１）の前記外面壁（３）の少なくとも一部上に被覆される
ことを特徴とする先述の付記の１つに記載の方法。
［５］
ノズル（１）の前記壁（３）は、全体的にまたは部分的に前記耐性物質で形成される
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の方法。
［６］
前記分配オリフィス（２）の開口を有する前記ノズルの少なくとも前記底（３ａ，５）は、前記耐性物質で形成される
ことを特徴とする［５］に記載の方法。
［７］
ノズル（１）の前記壁（３）は、前記耐性物質、または、前記耐性物質がコーティングされたステンレススチールで形成された保護シールド（６）で保護される
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の方法。
［８］
ノズル（１）の壁（３）は、厚みが１０ｍｍより小さいステンレススチールの保護シールド（６）によって保護される
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の方法。
［９］
前記物質は、タングステンカーバイドと、炭化ホウ素と、炭化チタンと、炭化珪素と、キュービック窒化ホウ素と、アルミナと、コランダムとから選択される
ことを特徴とする先述の付記のうちの１つに記載の方法。
［１０］
加圧下の前記一つの噴流または前記複数の噴流の分配中の、前記ノズルの分配オリフィス（２）の高さで計測されたノズル（１）の前記底（５）とクリーンされるべき表面との間の距離（Ｄ）が２０ｍｍより小さく、好ましくは５ｍｍと１５ｍｍとの間であり、さらに好ましくは１０ｍｍ以下である
ことを特徴とする先述の付記のうちの１つに記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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