(57)【要約】【課題】内面が放射性物質で汚染されている可能性のある小口径管材の汚染測定や除染を効率的に行い、放射性廃棄物を少なくするため、内面の汚染を拡大せず効率的に長尺の小口径管材を軸方向に縦割り切断する。【解決手段】熱交換器の伝熱管に代表される長尺の小口径管材を軸方向に縦割り切断する装置であって、小口径管材を送り込むモーター駆動の送りローラーと、管材の上下の表面に1対の切込み傷を入れる180度対向した1対の切込み刃と、それらに90度偏向した左右1対の押し潰しローラーと、押し潰しローラーと同位置で切込み傷に押し込まれるよう配置された1対の回転ナイフ刃を備え、送りローラによって送られた管材が、切込み刃で切込み傷を入れられ、押し潰しローラーで送られながら管材がほぼ100％押し潰されることによって、両端に位置する切込み傷が開口し、またその部分の曲率が小さくなって変形しにくくなることから、切込み傷に押し込まれたナイフ刃によって傷が肉厚を貫通し、小口径管材は連続して高速に軸方向に縦割り切断される。【選択図】図１
2019018252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小口径の管材を回転するローラーで押し潰しながら、潰された両端の外側から回転ナイフ刃により連続して軸方向に切断する構造の小口径管材連続縦割り装置
【請求項２】
小口径管材が押し潰されたときに両端になる箇所にあらかじめ切込み傷を入れ、押し潰された時に開口し回転ナイフ刃を押し込みやすくするための切込み刃を備えた請求項１の小口径管材連続縦割り装置
【請求項３】
小口径管材を切込み刃、押し潰しローラーおよび回転ナイフ刃に安定してスムーズに送り込むための単段または多段の送りローラーを備えた請求項１の小口径管材連続縦割り装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
原子力発電所の廃炉作業あるいは熱交換器の取り換え作業では大量の廃棄伝熱管が発生する。これらは内面の放射性物質による汚染状況の測定や放射性物質の除染が困難なため、放射性廃棄物として処分せざるを得ないことが想定される。本発明はこれら熱交換器の伝熱管等の小口径管材の内面の放射性物質による汚染状況の測定と除染を効率的に行うために、小口径管材を軸方向に縦割り切断する小口径管材連続縦割り装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、小口径配管を縦割り切断する装置として、多段回転刃による管材縦割り切断装置が知られている。（例えば、特許文献1参照。）これは油圧シリンダを用いて管材を切断部へ押し出し、管の内側に挿入される回転刃と外側の補助ローラーによって管を縦割りに切断する装置である。この装置では管の内側に回転刃ユニットが挿入されるため、内面が放射性物質に汚染された管を切断した後、他の管に放射性物質の汚染を拡大する可能性がある。
【０００３】
また移動可能な台車にバンドソーを設置した管材または板材の縦割り切断装置も知られている。（例えば、特許文献２参照。）この装置もバンドソーにより他の管に放射性物質の汚染を拡大する恐れがあり、また大量に切り粉が発生し切断速度も遅い。
【０００４】
またジャッキを使用して管材の端部から複数の刃部を取り付けた円錐刃を押し込み、管材を軸方向に切断する管材切断装置も知られている。（例えば、特許文献３参照。）この装置も円錐刃を管材内部に挿入するため、他の管に放射性物質の汚染の拡大の恐れがあり、刃の耐久性にも課題がある。
【０００５】
また切断チップソーの前後に置かれた送りディスクにより配管を連続的に送りながら配管と同心に挿入された切断ガイド棒を芯金にチップソーで切断する小口径配管の半割切断機も知られている。（例えば、特許文献４参照。）この装置も切断ガイド棒を配管内部に挿入するため、他の管に放射性物質の汚染の拡大の恐れがあり、また大量に切り粉が発生し切断速度も遅い。
【０００６】
また、管材内に棒状の受け刃を挿入し、管外面からの1対の回転剪断刃によって管材を連続的に送りながら剪断力で切断する装置が知られている。（例えば、特許文献５参照。）この装置も棒状の受け刃を管材内面に挿入するため、他の管に放射性物質による汚染の拡大の恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平４−９２７１８号
【特許文献２】実開平１−６０８２０号
【特許文献３】特開２０１５−２２９２１３
【特許文献４】特許第４０３５０８３号
【特許文献５】特許第4771143号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の小口径配管の縦割り装置は配管内部に切断用の刃部や芯金等を挿入しており、放射性物質で汚染された配管の切断作業後、他の配管に汚染を拡大する恐れがある。これを防ぐためには、１回ごとの切断作業後に切断後の刃部や芯金等を洗浄する必要があり、作業効率が著しく悪化する。
【０００９】
バンドソーやチップソーを用いた切断装置では、放射性物質で汚染された配管の切断作業後、汚染された大量の切り粉が発生し、装置や汚染のない他の配管に汚染を拡大する懸念があり、また切断速度が遅く効率の点で劣る。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、放射性物質による汚染が懸念される小口径管材内部に切断用の刃部や芯金を挿入することなく、また切り粉が発生しない方法で、高速に小口径管材を軸方向に縦割り切断するために発明されたものである。
【００１１】
熱交換器の伝熱管に代表される小口径管材を軸方向に縦割り切断する装置であって、例えば切断対象の管材を送り込む90度偏向する2対の180度対向した送りローラーと、管材外面に切り込み傷を入れる180度対向した切込み刃と、管材を押し潰しながら送る180度対向した1対の押し潰しローラーと、押し潰しローラーに90度偏向し、管材表面の切込み傷に食い込んで貫通させる180度対向した1対の回転ナイフ刃を備える構造を持つ。
【００１２】
送りローラーによって連続的に送り込まれた管材の180度対向した表面に切込み刃で1対の傷をつけ、この傷と90度偏向した方向から押し潰しローラーで管材を押し潰す。管が潰されることで傷の位置での管材の曲率半径は小さくなり、剛性が増すとともに傷が開口する。開口した傷に180度対向した回転ナイフ刃を押し込むことで傷を貫通させ管材を連続的に縦方向に2つに切断する。これにより放射性物質による汚染が懸念される小口径管材内部に切断用の刃部や芯金を挿入することなく、また放射性物質に汚染された切り粉が発生しない方法で長尺の小口径管材を連続して高速に縦方向に2つに切断することを特徴とする小口径管材連続縦割り装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明を使用することにより、通常では内面の放射性物質による汚染状況の測定や放射性物質の除染が困難な小口径管材を、管材内部に切断用の刃部や芯金を挿入することなく放射性物質で汚染された切り粉を発生させずに長尺の小口径管材を連続的に高速で縦割り切断でき、効率的な測定、除染を行うことにより、放射性廃棄物の大幅な削減ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】小口径管材連続縦割り装置の一例を示す全体概念図である。
【図２】小口径管材連続縦割り装置の一例を示す平面概念図である。
【図３】小口径管材連続縦割り装置の一例を示す原理説明断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明を実施するための形態を説明する。
【００１６】
図１は本発明を適用した小口径管材連続縦割り装置の一例を説明するための全体概念図である。
【００１７】
小口径の管材を切断部に押し込むための送りローラ―を備える。小口径の特に薄肉の管材の場合油圧シリンダー等で押し込むと座屈する恐れがあり、また長尺のものは油圧シリンダーのストローク以下の長さに切断する必要が生じる。よって、1対の送りローラーで管材を挟み込み、送りローラーを回転させることで管材を切断部に送り込む。このローラーは1段でも多段でもよい。
【００１８】
送られてきた管材に180度対向した切込みを入れるため、180度対向した切込み刃を設ける。切込み刃は管肉厚を貫通する必要はなく表面に切込み傷を入れるだけでよい。ここで少量の切り粉が発生する可能性があるが、外面であるため放射性物質による汚染はない。切込み刃はダイヤモンドカッターや超硬バイトなど適切なものが使用できる。
【００１９】
管材の表面につけた180度対向した切込み傷と90度偏向した1対の押し潰しローラーを備える。この180度対向した押し潰しローラーは、管材を挟み込み、ほぼ100％近く管材を押し潰しながら管材を送り出す機能を持つ。この押し潰しによって管材の切込み傷の部分の曲率は非常に小さくなり、剛性が高くなって回転ナイフ刃による押し付け力で座屈しなくなる。同時に切込み傷が開口し回転ナイフ刃が入りやすくなる。
【００２０】
押し潰しローラーで管材が押し潰された位置に、管材表面の切込み傷と一致するように180度対向の回転ナイフ刃を備える。押し潰されて開口した切込み傷に回転ナイフ刃を押し込むことによって傷を貫通させ管材を切断する。管材は押し潰されて当該部の曲率半径が小さくなっており、回転ナイフ刃の押し込む力で変形せず、回転ナイフ刃が肉厚を貫通することになる。回転ナイフ刃自身が駆動力を持っても良い。
【実施例】
【００２１】
図１、図２に本発明の実施例の全体概念図および平面概念図を示す。図３に本発明の実施例を説明するための各位置での断面図を示す。
【００２２】
小口径管材の入り口側から、上下に１対の第1段送りローラー９a、９bがあり、これらは第１段送りモーター１０a、１０bで駆動される。図３の（A）にこの位置での断面図を示す。次に左右に1対の第２段送りローラー７a、７bがあり、これらは第２段送りモーター８a、８bで駆動される。これらの送りローラーで管材は送り込まれる。
【００２３】
上下に180度対向した切込み刃６a、６bが設置され、送られてきた小口径管材の外側表面に切込み傷を入れる。図３の（B）にこの位置での断面図を示す。
【００２４】
上下に切込み傷のついた小口径管材の左右から1対の押し潰しローラー２a、２bで管材をほぼ１００％近くまで押し潰す。これにより管材の上下位置の切込み傷の部分の曲率は非常に小さくなり、剛性が高くなり変形しにくくなる。また、切込み傷の表面も開口する。この押し潰しローラーは押し潰しモーター3a、3bにより駆動され、管材を押し潰しながら送り出す。同じ位置に上下に配置された回転ナイフ刃4a、4bが管材表面の切込み傷の開口した部分から押し込まれ貫通する。図３（C）にこの位置での断面図を示す。回転ナイフ刃は回転ナイフ刃モーター５a、5bによって管材を押し出す方向に駆動される。
【００２５】
押し潰され、左右に分割された小口径管材はそのまま押し出される。管材内面の放射性物質による汚染が簡単に測定され、必要に応じて効率的に除染することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１小口径管材
2a押し潰しローラー
2b押し潰しローラー
3a押し潰しモーター
3b押し潰しモーター
４a回転ナイフ刃
４b回転ナイフ刃
５a回転ナイフ刃モーター
５b回転ナイフ刃モーター
６a切込み刃
６b切込み刃
７a第2段送りローラー
７b第2段送りローラー
８a第2段送りモーター
８b第2段送りモーター
９a第1段送りローラー
９b第1段送りローラー
１０a第1段送りモーター
１０b第1段送りモーター
【図１】
2019018252.tif 000003
【図２】
2019018252.tif 000004
【図３】
2019018252.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月11日(2018.9.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小口径管材を軸方向に送って連続的に縦割りする切断装置であって、小口径管材を送る方向の同一軸線上に、積極回転する送りローラーと、上下1対の切込み刃と、積極回転する左右1対の押し潰しローラーと、上下1対の回転ナイフ刃を備え、送りローラーによって送られてきた小口径管材の外面の上下に切込み刃によって連続した切込み傷を入れ、その切込み傷を頂点として押し潰しローラーで管材を左右からほぼ１００％押し潰すことにより切込み傷を開口させ、より小さな曲率半径となることで剛性が増した切込み傷の部分に回転ナイフ刃を食い込ませて切込み傷を貫通させ、小口径管材を連続して軸方向に縦割り切断する構造を特徴とする小口径管材連続縦割り装置