(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧水と研削材との混合液あるいは高圧水のみで構成される切断水を、液体中の被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、所定角度を移動させつつ、前記切断水で前記円管を切断する円管切断方法であって、
前記高圧水の圧力ならびに／あるいは研削材の供給量を、円管を切断するのに必要な所定の切断条件に調整する切断準備工程と、
前記被切断対象物である円管を停止させた状態で前記円管切断開始となる起点の穴あけを行なう停止工程と、
高圧水と研削材との混合液で構成される切断水を前記円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、所定角度を移動させつつ、前記切断水で前記円管を切断する切断工程と、
前記停止工程での起点の穴あけの切断状況を、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第１判定工程と、
前記切断工程の完了後に、前記高圧水のみで構成される切断水を噴射させつつ前記切断工程と同一軌跡を移動し、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定すると同時に切断不完全の情報と該切断不完全の位置とを切断不完全テーブルとして記憶する第２判定工程と、
前記第２判定工程で記憶した前記切断不完全テーブルの情報に基づき該切断不完全部の再切断を行なう再切断工程と、
を有してなることを特徴とする円管切断方法。
【請求項２】
円管が液中に沈み
前記第１判定工程と前記第２工程とが、円管から離れた位置にある前記液中の特定の位置に配置された水中マイクの出力する出力信号を基に切断状況を判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の円管切断方法。
【請求項３】
前記切断水の前記被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向への噴射は、該円管の内部にあって該円管の仮想中心軸より外方ヘ向かっての噴射し、
円管が液中に沈み
前記第１判定工程と前記第２工程とが、円管から離れた位置にある前記液体の中の特定の位置に配置された水中マイクの出力する出力信号を基に切断状況を判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の円管切断方法。
【請求項４】
前記切断水の前記被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向への噴射は、該円管の内部にあって該円管の仮想中心軸より外方ヘ向かっての噴射であり、
円管が同心円状の内管と外管とを持ち、
前記第１判定工程と前記第２判定工程とが、外管の壁の特定位置での振動を検知して出力される振動に対応する信号データを基に切断状況を判定する、
を特徴とする請求項１に記載の円管切断方法。
【請求項５】
円管を切断するための円管切断方法であって、
液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する機能または前記円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する機能のうちの一方の機能を持つ検知機器とを準備する準備工程と、
前記高圧水と研削材との混合液で構成される切断水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする切断工程と、
前記高圧水のみで構成される切断水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方または他方の回転方向に変化する様に回転させる空回転工程と、
前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する記録工程と、
前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断できていない箇所である切断不良箇所を判定し前記切断不良箇所に対応する前記回転角度である切断不良回転角度を特定する特定工程と、
前記高圧水と研削材との混合液で構成される切断水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させる再切断工程と、
を備え、
前記切断工程を実施した後で前記空回転工程と前記記録工程とを実施し、前記空回転工程と前記記録工程とを実施した後で前記再切断工程を実施する、
ことを特徴とする円管切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円管を切断するための円管切断方法に係る。
特に、本発明は、円管の壁を切断するのに好適な円管切断方法に関する。
また、本発明は、円管の壁を切断するのに際に部分的に未切断等のトラブルが発生したことを検出し、再切断等を行ない、完全な形の切断作業を実現するに好適な円管切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、円管を切断するのに、ウォータージェット法が利用されている。
このウォータージェット法は、高圧水と研削材との混合液あるいは高圧水のみで構成される切断水を円管あるいは構造物の壁に吹付けて切断する工法である。
また、高圧水と研削材との混合液あるいは高圧水のみを被切断物へ噴射し、被切断物を切断する構成のため、人が直接目で確認できないような場所、切断部位あるいは水中等であっても、遠隔操作による切断作業を実現するのに非常に適している。このため、ウォータージェット法は、次のような点で優位な特徴を有している。
【０００３】
ウォータージェット法の有効な利用環境ならびに特徴（優位点）としては、
切断対象物から見ると、例えば、(1)大型部品、大型組立品等の分解、解体等、(2)原子力施設、プラント等の分解、解体等、(3)土木、建設関係の基礎杭の解体等に利用され、切断環境の面では、(1)水中、あるいは地下等で取り出し加工が困難なもの、(2)人が入っていくことが出来ない場所（空間的に）等での加工、(3)環境の問題で人が入ることが出来ない場所（原子力施設、プラント等）、(4)切断による環境汚染の可能性が高い場合（塵埃、ガス、放射性物質）等に利用されている。
【０００４】
ただ、遠隔操作による切断作業となるため、一旦切断作業を始めたら切断終了まで、信頼性ある切断が要求されてくる。万一、切断作業の途中で未切断部分が発生すると、被切断対象物を取り出して、切断状況を確認し、未切断部分があった場合には、再度切断作業を進めなくてはならず、その手間は膨大なものとなる。したがって、この切断作業の信頼性確保することが非常に重要であり、その信頼性確保のために、切断条件の検討はもちろんのこと、さまざまな工夫が施されている。
【０００５】
その１つは、所定の切断条件での切断作業を実施中に、ウォータージエットノズル部に加速度センサーを載置して、ウォータージエットノズル部の振動波形を検知分析し、切断状態の異常を判断して、未切断状態の場合には、外部に警報を発する方法がある。（特許文献１）
【０００６】
２つには、所定の切断条件での切断作業を実施中に、被切断物のウォータージエットノズル部とは反対側に振動検出器を配置して、正常な切断状態と異常な切断状態とを振動検出器で検出し、異常な切断状態の場合には、切断不良信号を出力する工夫がなされている。（特許文献２）
【０００７】
しかしながら、いずれも、ウォータージエットノズル部から発生する振動を検出するもので、かつ、切断状態の異常検出とその表示にかかわるもので、その後の処置を考慮した遠隔作業でのウォータージェット法とはなっておらず、異常切断部への対処は、被切断物を取り出して、人が目視できる環境まで取り出すことが必要であり、非効率な切断作業となっていた。
【０００８】
一方、寿命に達した原子炉等の設備を更新または廃棄することが要求される。
そのために、古い設備を細かく切断し、除去する。
例えば、原子炉内に組み込まれている圧力管やカランドリア管を切断しなければならない。
圧力管やカランドリア管は放射能化している。
近年、圧力管やカランドリア管を切断するのに、液中でウォータージェット法で切断することが試されている。
その際には、切断もれがない様にすることを求められる。
【０００９】
液体に付けた円管をウォータージェット法で切断すると、液体が濁り切断の様子を目視により観察することが困難になる。
また、放射能化した施設の内部に作業員がながく留まることをさけたい場合もある。
【特許文献１】特開平０８−１８７６６４号
【特許文献２】特開平０５−２２０７００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡易な構成により円管を切断するための円管切断方法を提供しようとする。
また、円管の壁を切断する際に部分的に未切断等のトラブルが発生したことを検出し、再切断等を行ない、完全な形の切断作業を実現するに好適な円管切断方法を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、
１番目の発明は、高圧水と研削材との混合液あるいは高圧水のみで構成される切断水を、液体中の被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、所定角度を移動させつつ、前記切断水で前記円管を切断する円管切断方法であって、
前記高圧水の圧力ならびに／あるいは研削材の供給量を、円管を切断するのに必要な所定の切断条件に調整する切断準備工程と、
前記被切断対象物である円管を停止させた状態で前記円管切断開始となる起点の穴あけを行なう停止工程と、
前記円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、所定角度を移動させつつ、前記切断水で前記円管を切断する切断工程と、
前記停止工程での起点の穴あけの切断状況を、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第１判定工程と
前記切断工程の切断状況を、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第２判定工程と、
前記第２判定工程で切断が不完全と判断した場合には、該切断不完全部の再切断を行なう再切断工程とを有する円管切断方法を提供するものである。
【００１２】
２番目の発明は、１番目の発明において、前記切断状況を判定する第２判定工程が、切断位置毎に切断状況を判定すると同時に切断不完全の情報と該切断不完全の位置とを前記切断不完全テーブルとして記憶する円管切断方法を提供するものである。
【００１３】
３番目の発明は、１乃至２番目の発明において、前記再切断工程が、前記切断工程の終了後、前記記憶した切断不完全テーブルの情報に基づき切断不完全の位置を再切断する円管切断方法を提供するものである。
【００１４】
４番目の発明は、１乃至２番目の発明において、前記再切断工程が、前記第２判定工程で切断が不完全と判定した時点で、切断工程を停止し、前記記憶した切断不完全テーブルの情報に基づき前記切断が不完全の位置まで戻り、切断が不完全と判断した位置を再切断する円管切断方法を提供するものである。
【００１５】
５番目の発明は、１乃至４番目の発明において、前記説断水の前記被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向への噴射は、該円管の内部にあって該円管の仮想中心軸より外方ヘ向かっての噴射、あるいは、該円管の外部にあって円管の仮想中心軸に向かっての噴射である円管切断方法を提供するものである。
【００１６】
６番目の発明は、高圧水と研削材との混合液あるいは高圧水のみで構成される切断水を、液体中の被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、所定角度を移動させつつ、前記切断水で前記円管を切断する円管切断方法であって、
前記高圧水の圧力ならびに／あるいは研削材の供給量を、円管を切断するのに必要な所定の切断条件に調整する切断準備工程と、
前記被切断対象物である円管を停止させた状態で前記円管切断開始となる起点の穴あけを行なう停止工程と、
前記円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、所定角度を移動させつつ、前記切断水で前記円管を切断する切断工程と、
前記停止工程での起点の穴あけの切断状況を、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第１判定工程と、
前記切断工程の完了後に、前記高圧水を噴射させつつ前記切断工程と同一軌跡を移動し、前記切断工程の切断状況を、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第２判定工程と、
前記第２判定工程で切断が不完全と判断した場合には、該切断不完全部の再切断を行なう再切断工程とを持った円管切断方法を提供するものである。
【００１７】
７番目の発明は、６番目に発明において、前記切断状況を判定する第２判定工程が、切断位置毎に切断状況を判定すると同時に切断不完全の情報と該切断不完全の位置とを前記切断不完全テーブルとして記憶する円管切断方法を提供するものである。
【００１８】
８番目の発明は、６番目の発明において、前記再切断工程は、前記２判定工程で記憶した切断不完全テーブルに記憶した切断不完全の位置を再切断する円管切断方法を提供するものである。
【００１９】
９番目の発明は、６乃至８番目の発明において、前記切断水の前記被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向への噴射は、該円管の内部にあって該円管の仮想中心軸より外方ヘ向かっての噴射、あるいは、該円管の外部にあって円管の仮想中心軸に向かっての噴射である円管切断方法を提供するものである。
【００２０】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする切断工程と、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する記録工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断できていない箇所である切断不良箇所を判定し前記切断不良箇所に対応する前記回転角度である切断不良回転角度を特定する特定工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させる再切断工程と、を備え、前記切断工程と前記記録工程とを実施した後で前記再切断工程を実施する、ものとした。
【００２１】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する。前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとし、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する。前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断できていない箇所である切断不良箇所を判定し前記切断不良箇所に対応する前記回転角度である切断不良回転角度を特定する。その後、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、音響の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルの前記仮想中心軸を中心とする回転を停止した状態を維持する停止工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする切断工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する解析工程と、を備え、前記停止切断工程と前記解析工程とを実施中に、「切断できている」と判断されると、前記停止工程から前記切断工程に遷移する、ものとした。
【００２３】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する。前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルの前記仮想中心軸を中心とする回転を停止した状態を維持し、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する。
「切断できている」と判断されると、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする。
その結果、停止した噴射ノズルから噴射した高圧水で円管の壁を切断し、音響の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断しようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする切断工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する解析工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が他方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする反転切断工程と、を備え、前記切断工程と前記解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると前記反転切断工程を一時的に実施した後に前記切断工程を実施する、ものとした。
【００２５】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する。前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとし、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する。「切断できていない」と判定されると、一時的に前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が他方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとした後で、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズルを反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００２６】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする切断工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方または他方の回転方向に変化する様に回転させる空回転工程と、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する記録工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断できていない箇所である切断不良箇所を判定し前記切断不良箇所に対応する前記回転角度である切断不良回転角度を特定する特定工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させる再切断工程と、を備え、前記切断工程を実施した後で前記空回転工程と前記記録工程とを実施し、前記空回転工程と前記記録工程とを実施した後で前記再切断工程を実施する、ものとした。
【００２７】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する。前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする。その後で、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方または他方の回転方向に変化する様に回転させて、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する。前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断できていない箇所である切断不良箇所を判定し前記切断不良箇所に対応する前記回転角度である切断不良回転角度を特定する。その後で、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００２８】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルと前記高圧水に混合する研削材を供給する研削材供給機器とを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする切断工程と前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方または他方の回転方向に変化する様に回転させる空回転工程と、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する記録工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断の不良である箇所である切断不良箇所に対応する回転角度である切断不良回転角度を特定する特定工程と、前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させて円管を切断しようとする再切断工程と、を備え、前記切断工程を実施した後で前記空回転工程と前記記録工程とを実施し、前記空回転工程と前記記録工程とを実施した後で前記再切断工程を実施する、ものとした。
【００２９】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。ウォータージェット装置の研削材供給機器が前記高圧水に混合する研削材を供給する。検知機器が前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する。前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方または他方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする。その後、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する。前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断の不良である箇所である切断不良箇所に対応する回転角度である切断不良回転角度を特定する。その後、前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させて円管を切断しようとする。
その結果、噴射ノズルの噴射する研削材の混合された高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００３０】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする切断工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する解析工程と、を備え、前記切断工程と前記解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると前記回転角度の変化量である回転速度を下げる、ものとした。
【００３１】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する。前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとし、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する。「切断できていない」と判定されると前記回転角度の変化量である回転速度を下げる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００３２】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルと前記高圧水に混合する研削材を供給する研削材供給機器とを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする切断工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する解析工程と、を備え、前記切断工程と前記解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると前記研削材の単位時間当たりの供給量である研削材供給量を増やす、ものとした。
【００３３】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。ウォータージェット装置の研削材供給機器が前記高圧水に混合する研削材を供給する。検知機器が前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する。前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとし、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する。「切断できていない」と判定されると前記研削材供給量を増やす。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００３４】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルと前記高圧水に混合する研削材を供給する研削材供給機器とを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする切断工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する解析工程と、を備え、前記切断工程と前記解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると前記回転角度の変化量である回転速度を下げ、前記研削材の単位時間当たりの供給量である研削材供給量を増やし、前記研削材供給量と前記回転速度とが所定の対応関係をもつ。
【００３５】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。ウォータージェット装置の研削材供給機器が前記高圧水に混合する研削材を供給する。検知機器が前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する。前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとし、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する。「切断できていない」と判定されると前記回転角度の変化量である回転速度を下げ、前記研削材供給量を増やす。前記研削材供給量と前記回転速度とが所定の対応関係をもつ。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００３６】
本発明の実施形態に係る円管を切断するための円管切断方法を、円管が同心円状になった内管と外管とをもち、前記噴射ノズルが円管の半径方向に沿って内側から外側へ高圧水を噴射し、前記特定位置が前記外管から離れた前記液体の中の特定の箇所に位置する、ものとした。
【００３７】
上記本発明の構成により、同心円状になった内管と外管とを持つ円管を輪切りにするための上記円管切断方法において、ウォータージェット装置の噴射ノズルが液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って内側から外側へ高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記液体の中の前記外管から離れた特定位置での水中音響を検知する。
その結果、水中での音響は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を前記検知機器が効率良く検知できる。
【００３８】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする切断工程と、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する記録工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断できていない箇所である切断不良箇所を判定し前記切断不良箇所に対応する前記回転角度である切断不良回転角度を特定する特定工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させる再切断工程と、を備え、前記切断工程と前記記録工程とを実施した後で前記再切断工程を実施する、ものとした。
【００３９】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する。前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとし、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する。前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断できていない箇所である切断不良箇所を判定し前記切断不良箇所に対応する前記回転角度である切断不良回転角度を特定する。その後、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、振動の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００４０】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルの前記仮想中心軸を中心とする回転を停止した状態を維持する停止工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする切断工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する解析工程と、を備え、前記停止切断工程と前記解析工程とを実施中に、「切断できている」と判断されると、前記停止工程から前記切断工程に遷移する、ものとした。
【００４１】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する。前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルの前記仮想中心軸を中心とする回転を停止した状態を維持し、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する。「切断できている」と判断されると、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする。
その結果、停止した噴射ノズルから噴射した高圧水で円管の壁を切断し、振動の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、しようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
【００４２】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする切断工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する解析工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が他方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする反転切断工程と、を備え、前記切断工程と前記解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると前記反転切断工程を一時的に実施した後に前記切断工程を実施する、ものとした。
【００４３】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する。前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとし、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する。「切断できていない」と判定されると、一時的に前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が他方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとした後で、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズルを反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００４４】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする切断工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方または他方の回転方向に変化する様に回転させる空回転工程と、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する記録工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断できていない箇所である切断不良箇所を判定し前記切断不良箇所に対応する前記回転角度である切断不良回転角度を特定する特定工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させる再切断工程と、を備え、前記切断工程を実施した後で前記空回転工程と前記記録工程を実施し、前記空回転工程と前記記録工程を実施した後で前記再切断工程を実施する、ものとした。
【００４５】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する。前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする。その後で、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方または他方の回転方向に変化する様に回転させて、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する。前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断できていない箇所である切断不良箇所を判定し前記切断不良箇所に対応する前記回転角度である切断不良回転角度を特定する。その後で、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００４６】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルと前記高圧水に混合する研削材を供給する研削材供給機器とを有するウォータージェット装置と円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする切断工程と前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方または他方の回転方向に変化する様に回転させる空回転工程と、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する記録工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断の不良である箇所である切断不良箇所に対応する回転角度である切断不良回転角度を特定する特定工程と、前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させて円管を切断しようとする再切断工程と、を備え、前記切断工程を実施した後で前記空回転工程と前記記録工程を実施し、前記空回転工程と前記記録工程を実施した後で前記再切断工程を実施する、ものとした。
【００４７】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。ウォータージェット装置の研削材供給機器が前記高圧水に混合する研削材を供給する。検知機器が前記円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する。前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする。その後、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方または他方の回転方向に変化する様に回転させ、前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する。前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断の不良である箇所である切断不良箇所に対応する回転角度である切断不良回転角度を特定する。その後、前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させて円管を切断しようとする。
その結果、噴射ノズルの噴射する研削材の混合された高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００４８】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする切断工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する解析工程と、を備え、前記切断工程と前記解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると前記回転角度の変化量である回転速度を下げる、ものとした。
【００４９】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記液体の中の特定位置での振動を検知する。前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとし、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する。「切断できていない」と判定されると前記回転角度の変化量である回転速度を下げる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００５０】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルと前記高圧水に混合する研削材を供給する研削材供給機器とを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする切断工程と、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する解析工程と、を備え、前記切断工程と前記解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると前記研削材の単位時間当たりの供給量である研削材供給量を増やす、ものとした。
【００５１】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。ウォータージェット装置の研削材供給機器が前記高圧水に混合する研削材を供給する。検知機器が前記液体の中の特定位置での振動を検知する。前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとし、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する。「切断できていない」と判定されると前記研削材供給量を増やす。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００５２】
上記目的を達成するため、本発明に係る円管を切断するための円管切断方法を、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルと前記高圧水に混合する研削材を供給する研削材供給機器とを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する検知機器とを準備する準備工程と、前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする切断工程と前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する解析工程と、を備え、前記切断工程と前記解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると前記回転角度の変化量である回転速度を下げ、前記研削材の単位時間当たりの供給量である研削材供給量を増やし、前記研削材供給量と前記回転速度とが所定の対応関係をもつ、ものとした。
【００５３】
上記本発明の構成により、ウォータージェット装置の噴射ノズルが円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。ウォータージェット装置の研削材供給機器が前記高圧水に混合する研削材を供給する。検知機器が前記液体の中の特定位置での振動を検知する。前記研削材を混合された前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとし、前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」を判定する。「切断できていない」と判定されると前記回転角度の変化量である回転速度を下げ、前記研削材供給量を増やす。前記研削材供給量と前記回転速度とが所定の対応関係をもつ。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
【００５４】
本発明の実施形態に係る円管を切断するための円管切断方法を、円管が同心円状になった内管と外管とをもち、前記噴射ノズルが円管の半径方向に沿って内側から外側へ高圧水を噴射し、前記特定位置が前記外管の壁に位置する、ものとした。
【００５５】
上記本発明の構成により、同心円状になった内管と外管とを持つ円管を輪切りにするための上記円管切断方法において、ウォータージェット装置の噴射ノズルが円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って内側から外側へ高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる。検知機器が前記外管の壁に位置する特定位置での振動を検知する。
その結果、外管での振動は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を前記検知機器が効率良く検知できる。
【発明の効果】
【００５６】
本発明に係る円管切断方法は、以下の効果を有する。
１つには、円管切断方法において、切断工程の前に、切断条件を調整する、ならびに切断起点となる部位の切断準備工程を設け、この切断準備工程に対して、第１判定工程を設けることで、完全な信頼性ある起点の切断作業を実現できる。
【００５７】
２つには、前記と同様に、切断工程ならびに停止工程に対して切断状況を判定する第２判定工程を設けることで、切断工程の実施にあわせて、切断の状況を判定することが出来、信頼性ある切断作業を実現できる。
【００５８】
３つには、切断状況を判定する第２判定工程により、不完全切断箇所の位置を把握することで、被切断物を取り出さずに、そのまま、不完全切断箇所へ切断水噴射ノズルを移動させ、再切断等を行なうことができるため、一連の切断作業が効率的に実施することが出来る。
【００５９】
４つには、切断状況を判定する第２判定工程の液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーからの音響および／あるいは振動出力信号を検知する方式であるために、切断水噴射ノズルの振動等の影響を受けることなく、切断状況に関する信号を収集することが出来、高精度の切断状況を判定が実現できる。
【００６０】
５つには、３つ目の効果のように、一連の切断工程が完了する迄、被切削物を取り出さずに切断作業を実施できるため、全体の切断作業の工期を短縮することが出来る。
【００６１】
６つには、切断準備工程、切断工程、停止工程および再切断工程に対して切断が不完全と判断したときの切断条件、材料等の情報を蓄積することで、次の切断条件選定の際、切断不完全の状態発生を防ぐことが出来るため、切断作業の信頼性向上と、作業全体の効率向上を図ることが出来る。
【００６２】
７つとして、上記１〜６の方式に関する効果とは異なるが、切断準備工程と第１判定工程、その後、切断工程、停止工程を実施し、高圧水による切断部の再切断動作による第２判定工程を実施して不完全切断部を検出し、不完全切断該当部を規定の切断条件に設定して再切断を行なうことにより、切断工程と第２判定工程を実質的に分離（並行処理ではなく）し、ノイズの少ない不完全切断部の判定と再切断工程を実施することが出来る。
例えば、停止工程と第１判定工程とを並行して実施する。
また例えば、停止工程を先に実施し、第１判定工程を実施する。
【００６３】
８つには、切断状況を判定する第２判定工程と、不完全切断部の再切断等を一連の作業として実施することが出来るため、完全な遠隔操作による円管切断方法が実現できる。
【００６４】
以上のような効果により、全体として、人が入りこむことが出来ない箇所、例えば、原子力施設、プラント、建築現場等、さらには、目視困難な条件であっても遠隔操作による円管の切断を信頼性よく、効率的に実施することが出来る。
【００６５】
また、以上説明したように、本発明に係る円管切断方法は、その構成により、以下の効果を有する。
半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、音響の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、停止した噴射ノズルから噴射した高圧水で円管の壁を切断し、音響の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断ようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズルを反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に研削材を混ぜられた高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する研削材を混ぜられた高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する研削材を混ぜられた高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、高圧水を内側から外側へ噴射して内管と外管とをもつ円管を切断し、外管から離れた箇所の水中音響を検知する様にするので、水中での音響は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を前記検知機器が効率良く検知できる。
【００６６】
また、以上説明したように、本発明に係る円管切断方法は、その構成により、以下の効果を有する。
半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、振動の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、停止した噴射ノズルから噴射した高圧水で円管の壁を切断し、振動の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、しようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズルを反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に研削材を混ぜられた高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する研削材を混ぜられた高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する研削材を混ぜられた高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、高圧水を内側から外側へ噴射して内管と外管とをもつ円管を切断し、外管の壁の振動を検知する様にするので、水中での音響は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を前記検知機器が効率良く検知できる。
従って、簡易な構成により円管を切断するための円管切断方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００６８】
最初に、本発明の第１乃至第４の実施形態にかかる円管切断方法を説明する。
本発明の円管切断方法は、高圧水と研削材との混合液あるいは高圧水のみで構成される切断水を、切断水噴射ノズルによって液体中に置かれた被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、切断水噴射ノズルを所定角度で移動させて、切断水の圧力と研削力により円管を切断する円管切断方法である。
【００６９】
その工程の構成は、円管の切断基点となる部位の切断ならびに切断条件を調整し、切断起点となる位置の円管の円管壁に向かって鉛直方向に切断水を切断水噴射ノズルにより噴射することで穴あけを実施する切断準備工程と、円管の円管壁に向かって鉛直方向に切断水を切断水噴射ノズルにより噴射し、所定角度を移動させて、切断水により円管を連続的に切断する切断工程と、円管の切断終点となる部位の切断を行なう停止工程と、切断準備工程での切断状況を液体中あるいは被切断物の所定位置に載置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーによって検知し、その検知情報の出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第１判定工程と、切断工程ならびに停止工程の切断状況を、液体中あるいは被切断物の所定位置に載置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーによって検知し、その検知情報の出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第２判定工程と、その第２判定工程で判定した条件に基づき切断が不完全と判断した場合には、該切断不完全部の再切断を行なう再切断工程とを有した円管切断方法である。
【００７０】
切断準備工程とは、切断工程の前段階に位置し、切断条件の基本となる切断水の高圧水の圧力ならびに研削材の量を、対象となる被切断材料の材質および被切断部の一重、二重等の切断面形状等によって所定の圧力等の条件に整え切断水として切断起点となる位置の円管の円管壁に向かって鉛直方向に切断水噴射ノズルにより噴射する準備段階までである。
【００７１】
停止工程とは、前記切断準備工程で設定した切断条件に基き、切断水として切断起点となる位置の円管の円管壁に向かって鉛直方向に切断水噴射ノズルにより噴射し、この切断起点の切断（穴あけ）を完了する工程であるが終了するまでの段階を意味する。この段階では、被切断物である円管は回転せず停止した状態である。
【００７２】
切断工程とは、前記切断準備工程において設定した切断条件に従って、切断起点の切断が終了した後、その位置を出発点として被切断材料を単位時間当たり所定角度で回転させていき、順次切断を行う工程である。切断条件の設定については、前記停止工程と合せて後述する。
【００７３】
切断状況判定工程は、第１判定工程と第２判定工程の２種類の判定工程が存在する。
第１判定工程は、前記切断準備工程における切断起点の切断（穴あけ）が正常に終了したか、否かを判定する工程であり、その判定には、液体中あるいは被切断物の所定位置に載置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーによって検知した検知情報の出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断起点の切断（穴あけ）が正常に終了したか、否かを判定する。
【００７４】
第２判定工程は、前記切断工程および停止工程での切断中、切断部の状況によって発生する異なった音響および／あるいは振動を、液体中あるいは被切断物の所定位置に載置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーによって検知した検知情報の出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断工程での切断が不完全切断か、正常に切断終了かを判定し、不完全切断の場合には、不完全切断情報とその不完全切断の位置情報を切断不完全テーブルとして記憶する。
【００７５】
ここで、第２判定工程は切断工程と並行処理で行うことを前提にして上記説明したが、次のようにして行うこともできる。
切断工程が終了した段階で、切断水噴射ノズルを切断起点まで戻して、改めて、切断工程で切断した軌跡に沿って高圧水で構成される切断水を切断水噴射ノズルから噴射し、その時の液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーからの音響および／あるいは振動出力信号を検知して、第２判定工程とすることもできる。この場合は、切断工程と別の独立した工程となるため、よりノイズの少ない第２判定工程を実現できる。
【００７６】
あらかじめ記憶させた判定基準とは、前記第１、第２判定工程の使用する共通の判定基準として、（１）切断水が、高圧水による構成の場合、あるいは高圧水と研削材を混在させた構成の場合、（２）被切断物が１重管（円管壁が１個）、２重管（円管壁が２個）さらには、多数重ねの管等における円管壁が一部切断完了（管壁により複数のパターンが存在する）、全て切断完了、さらには全て切断不完全等の場合、（３）切断箇所が切断起点かそれ以外の切断か、等の各々の態様の組合わせにおいて発生する音響および／あるいは振動を周波数帯域として実験値等によりパターン化して登録した判定基準である。
【００７７】
再切断工程とは、第２判定工程で判定した条件に基づき切断が不完全と判断した場合に、切断不完全テーブルに登録された不完全切断部の位置まで切断水噴射ノズルを移動させ、再度切断不完全部の再切断を行なう固定である。
この時、切断水噴射ノズルは、研削材の量を増加させる、あるいは、切断水噴射ノズルの移動速度を低下させる等、通常の切断条件を変更することもできる。
また、再切断工程は、再切断を行う時期により、（１）切断工程が完全に終了した後、（２）切断が不完全と判定した時点で、切断不完全部に戻り切断不完全部の再切断を行う、の２つの態様を行うことができる。
【００７８】
まず、（１）の切断工程が完全に終了した後の場合には、切断水を高圧水で構成した状態にして、不完全切断部の位置まで切断水噴射ノズルを移動させ、改めて切断不完全部の再切断を行うものである。
また、（２）の切断が不完全と判定した時点で、切断不完全部に戻り切断不完全部の再切断を行う場合には、前記第２判定工程で判定した条件に基づき切断が不完全と判断した時に、その時点で切断作業を中止し、切断不完全部へ切断水噴射ノズルを移動させて切断不完全部の再切断を行うものである。
【００７９】
本発明のウォータージェット法における切断条件の選定については、過去の実施例あるいは本発明に関連する種々の実験の結果、高圧水の圧力をある圧力に設定した場合には、
切断水噴射ノズルへ供給する研削材の単位時間当たりの供給量（ｋｇ／ｍｉｎ）と被切断物である円管の回転速度（ｒｐｍ）によって完全切断部および切断不完全部が発生することが判明した。その内容を図２に基づき説明する。
図２は、原子炉内部に組み込まれている圧力管（Ｚｒ−Ｎｂ製）・カランドリア管（Ｚｒ−２製）の２重管構造部に対する研削材供給量と切断速度（円管であるため回転数で表示）との関係を表したものであり、○印の点は二重管が良好に切断されている状態、△印の点は二重管の内管、外管あるいはその両方が切断されていない状態を示すものである。
この結果から、切断良好な領域と切断不可の領域となる切断条件の境界線が存在することが判明し、切断良好な領域となる研削材供給量と切断速度とを選択する必要が出てくる。
特に、被切断物の状態および切断環境等の条件から、研削材の供給量を極力減らした切断条件とする必要がある等の制限が生じるため、本図の切断可・不可境界線の左側であって、環境等から要求される条件を満足する研削材供給量と切断速度とを選定することが必要である。ちなみに、この切断可・不可境界線は、切断可・不可の境界に位置するデータを用いて最小二乗近似によって作成したものである。
ただ、本図の例は、圧力管（Ｚｒ−Ｎｂ製）・カランドリア管（Ｚｒ−２製）の２重管構造部についてのデータを示したものであり、実施に当たっては、被切断対象物毎に本図と同様のデータを予め作成することが必要である。これらの蓄積データを、後述する切断条件テーブルとして格納し利用する。
【００８０】
さらに、停止工程、切断工程および再切断工程に対して切断が不完全と判断したときの切断条件、材料、切断不完全の情報等を蓄積することで、次の切断条件選定の際、切断不完全の状態発生を高精度で防止することができる。
【００８１】
以上の工程について具体的な装置構成および動作等を、図１を基に説明する。
本発明の円管切断方法を実現するために、図１ａ）のように装置構成として、大きく、制御装置３０、ウォータージエット装置１０、検出機器２０とで構成している。
【００８２】
制御装置３０は、ウォータージエット装置１０および検出機器２０および被切断物４１を制御するために、全体制御部３１と、その下部構成として切断条件設定部３２、切断状況判断部３６を配置している。円管切断に当たっては、全体制御部３１からの材料ならびに一重、二重等の被切断物の条件の指示に基づき切断条件設定部３２が切断条件テーブル３２ａから所定の切断条件を取り出し、切断条件を設定する。具体的には、研削材供給量、高圧水の水圧ならびに被切断物の回転数等を、研削材制御部３３、圧力制御部３４ならびに噴射ノズル駆動制御部３５に対して各々設定値を指示する。
【００８３】
ウォータージエット装置１０は、制御装置３０からの指示に基づき、高圧水は
超高圧ポンプ１３によって所定の高圧水１３ａを噴射ノズル１１へ供給し、研削材は、研削材供給装置１２によって所定量の研削材を噴射ノズル１１へ供給する。噴射ノズル１１は、制御装置３０からの指示に基づき、噴射ノズル駆動機器１４ａの制御指示に沿って被切断物である円管４１の仮想中心軸Ｇを中心に回転しながら、高圧水１３ａと研削材１２ａとをエゼクタ構造により混合し切断水１１ａとして噴射することで、円管４１の壁面を切断する。この図では、２重管を例に図示しているが、何重の円管であっても切断対象とすることができる。
ここで、切断水１１ａは、円管４１の仮想中心軸Ｇから外周方向に噴射するようにしているが、円管４１の外部から所定の距離を保持しながら円管４１の仮想中心軸Ｇに向かっての噴射であっても良い。
【００８４】
次に、切断状況の判定については、第１判定工程と第２判定工程の２つが存在するが、両判定方法とも同一構成であり、判定基準のみが異なるため、あわせて説明する。
切断状況の判定は、円管４１の壁面を切断中に発生する音響および／あるいは振動を、液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した検知機器２０（音響センサー２０ｂおよび／あるいは振動センサー２０ａ）で収集し、処置の信号処理を施し、周波数／レベル解析部３７で、周波数別出力レベルの解析を行い、その結果を切断状況判断部３６へ送信する。
切断状況判断部３６では、判定基準３６ａと周波数別出力レベルの解析結果との比較判定を行なう。
不完全切断と判定した場合は、該当不切断位置（円管の場合であるため、角度）と不完全切断の情報とを切断不完全テーブル３６ｂとして記憶する。
また、同情報を切断不完全条件蓄積テーブル３６ｃに記憶させ・蓄積する。この蓄積情報は、定期的に集計し、上記の切断条件テーブル３２ａへ反映させることで、精度の良い切断条件テーブル３２ａを実現することができる。
［第１の実施形態］
【００８５】
本発明の基本形となる第１の実施形態について、図３を基に説明する。
まず、切断条件の基本となる切断水１１ａの高圧水１３ａの圧力ならびに研削材１２ａの量を、対象となる被切断材料の材質および被切断部の一重、二重等の切断面形状等によって所定の圧力等の条件に整え切断水１１ａとする切断準備工程Ｓ１０を行う。
次に、切断起点となる位置の穴あけを行う停止工程Ｓ２０と、停止工程Ｓ２０と並行して停止工程Ｓ２０における穴あけの切断状況を判定する第１判定工程Ｓ３０を行う。
その後、前記切断準備工程Ｓ１０において設定した切断条件に従って、停止工程Ｓ２０の実施の後、その位置を出発点として被切断材料を単位時間当たり所定角度で回転させつつ、切断水１１ａを円管４１の円管壁に向かって鉛直方向に噴射ノズル１１により噴射していき、順次切断を行う切断工程２０を行う。
同時に、並行して切断部の状況によって発生する異なった音響および／あるいは振動を、液体中あるいは被切断物である円管４１の所定位置に載置した音響センサー２０ａおよび／あるいは振動センサー２０ｂによって検知した検知情報の出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準３６ａとの比較を行なう第２判定工程Ｓ５０を行う。
切断工程Ｓ４０と第２判定工程Ｓ５０終了後に、第２判定工程で切断不完全となる事象が発生したか否かの状態を特定し、切断不完全の情報を収集し、再切断の準備を行う特定工程Ｓ６０を行い、その特定工程Ｓ６０のデータに基づき不完全切断部のみの切断を行う再切断工程Ｓ７０を行い、一連の円管切断作業を終了する。
［第２の実施形態］
【００８６】
第１の実施形態の応用例として第２の実施形態について、図４を基に説明するが、第１の実施形態と同一部分については説明を割愛する。
第２の実施形態は、第１の実施形態が切断工程Ｓ４０の終了後に、特定工程Ｓ６０を設け、その結果に従って一括して再切断工程Ｓ７０を行うものであったが、第２判定工程で不完全切断部が発生したと判断した場合には、その時点で不完全切断部へ戻り、再切断工程Ｓ８０を行うものである。再切断工程Ｓ８０の実施後に、元の切断位置に戻り切断工程Ｓ４０を実施するため、不完全切断部を完全になくすためには非常に有効な方法である。
［第３の実施形態］
【００８７】
第１、第２の実施形態では、切断工程Ｓ４０の実施中に第２判定工程Ｓ５０を行い、不完全切断部があるか否かの判定を行うものであったが、第３の実施形態として図５に示すように、切断工程Ｓ４０で発生するノイズの影響をなくすため、切断工程Ｓ４０の実施中の第２判定工程Ｓ５０は行わず、切断工程Ｓ４０の終了後に、不完全切断部があるか否かの判定をおこなう空運転工程Ｓ９０を設け、同時に第２判定工程を行い、ノイズの少ない情報による不完全切断部があるか否かの判定を行うようにしたものである。
ここで、空運転工程とは、切断水１１ａとして研削材１２ａを混在させず高圧水１３ａのみを使用して噴射ノズル１１から円管４１に向けて噴射し切断と同等の動きをさせるものである。
この形態では、切断工程Ｓ４０と同一軌跡をたどるため、切断工程を２回実施するのと同等と考えられるが、不完全切断部があるか否かの判定については、完全切断部では、切断した隙間に高圧水が通過する、また、不完全切断部では、円管壁に高圧水が衝突する事象に起因する音響および／あるいは振動を液体中あるいは被切断物の所定位置に載置した音響センサーおよび／あるいは振動センサーによって検知した検知情報での第２判定工程Ｓ５０となるため、精度の良い不完全切断部の判定が実現できる。
特定工程Ｓ６０ならびに再切断工程Ｓ７０については、第１の実施形態と同一であるため割愛する。
［第４の実施形態］
【００８８】
第１〜第３の実施形態は、切断条件は切断準備工程Ｓ１０で設定した条件を再切断工程Ｓ７０においても同一切断条件で行うことを前提に説明したが、図６の第４の実施形態では、特定工程Ｓ６０で不完全切断部があると判断した場合には、切断条件を変更する切断条件再設定工程Ｓ９０を設け、再切断工程Ｓ７０でなく、切断工程Ｓ４０を行うようにしたものである。
当然ながら、不完全切断部があると判断した場合には、切断条件再設定工程Ｓ９０で切断条件変更を行った後に、切断工程Ｓ４０に戻り、不完全切断部の切断が完全に行えるように、不完全切断部の起点まで戻るようにし切断洩れを防止する。
切断条件再設定工程Ｓ９０では、当初の切断条件を基準に、研削材の単位時間当たりの供給量１２ａを増加させる、あるいは円管の回転速度を減ずる等の条件変更を行い、切断条件の変更を行う。
また、切断条件を変更した場合には、以降の切断工程Ｓ４０では、その後に新たな不完全切断部が発生しない限り、切断条件再設定工程Ｓ９０で変更した切断条件を踏襲するものとする。
これらの応用として、切断条件再設定工程Ｓ９０での切断条件の変更は、変更基準パターンを記憶しておき、標準化することも出来る。
【００８９】
次に、本発明の第５乃至第８の実施形態にかかる円管切断方法を説明する。
【００９０】
最初に、本発明の第５の実施形態に係る円管切断方法を、図を基に、説明する
図１は、本発明の実施形態に係る円管切断装置の概念図である。図２は、本発明の実施形態に係る円管切断方法の作用説明図である。図７は、本発明の第５の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。図１２は、本発明の実施形態に係る円管切断方法の施工対象機器の一例の図である。
【００９１】
円管切断方法は、円管を切断するための方法である。
円管は、同心円状になった内管と外管とで構成されてもよい。
円管切断方法は、原子炉本体の解体に用いられてもよい。
図１２は、解体中の原子炉の様子を示している。
原子炉本体４０は、減速材である重水を収納するカランドリアタンク４２、熱と放射線遮蔽を目的賭してカランドリアタンクの周囲に設置される鉄水遮蔽体、カランドリア管に挿入され内部に燃料集合体を収納し一次冷却水を流す圧力管集合体４１ａ、制御棒案内管、制御棒駆動装置とで構成される。
例えば、原子炉本体４０は、生体遮蔽壁を有する鉄筋コンクリート製構造体上に設置され、原子炉一次冷却系の再循環系機器の入口ヘッダーと蒸気ドラムに一次冷却水入口管、一次冷却水出口管で接続される。
例えば、円管４１は、圧力管４１ａとカランドリア管４１ｂとで構成される二重管である。
カランドリア管４１ｂは、上部をカランドリアタンク上管板４３に固定される。
カランドリア管４１ｂは、下部をカランドリアタンク下管板４４に固定される。
カランドリア管４１ｂは、中間部を防震板４５に固定される。
原子炉が運転されると、原子炉本体は放射能化する。
使用済みの原子炉の圧力管、カランドリア管の二重管は放射能化されている。
以下では、特に断らない限り、円管は、原子炉の圧力管とカランドリア管との二重管であるとして、説明する。  
【００９２】
円管切断方法は、準備工程Ｓ１５と停止工程Ｓ２５と解析工程Ｓ３５と切断工程Ｓ４５と記録工程Ｓ５５と特定工程Ｓ６５と再切断工程Ｓ７５とで構成される。
準備工程Ｓ１５は、ウオータージェット装置１０と検知機器２０と制御機器３０とを準備する工程である。
ウオータージェット装置１０は、噴射ノズル１１で構成される。
噴射ノズル１１は、円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸Ｇを中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる機器である。
噴射ノズル１１は、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸Ｇを中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できてもよい。
【００９３】
噴射ノズルが円管の半径方向に沿って内側から外側へ高圧水を噴射してもよい。
噴射ノズルが円管の半径方向に沿って外側から内側へ高圧水を噴射してもよい。
例えば、円管が同心円状になった内管と外管とをもつ場合、噴射ノズルが円管の半径方向に沿って内側から外側へ高圧水を噴射する。
【００９４】
ウオータージェット装置１０は、噴射ノズル１１と研削材供給機器１２とで構成されてもよい。
例えば、ウオータージェット装置１０は、噴射ノズル１１と研削材供給機器１２と超高圧ポンプ１３と噴射ノズル駆動機器１４とで構成される。
噴射ノズル１１は、円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って研削材を混合された高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸Ｇを中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる機器である。
噴射ノズル１１は、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って研削材を混合された高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸Ｇを中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できてもよい。
研削材供給機器１２は、高圧水に混合する研削材を噴射ノズル１１に供給する機器である。
超高圧ポンプ１３は、噴射ノズル１１に高圧水を供給する機器である。
例えば、噴射ノズル１１は、エゼクタ構造により高圧水と研削材とを混合し噴射する。
噴射ノズル駆動機器１４は、噴射ノズル１１を円管の内側に位置する仮想中心軸Ｇを中心として回転角度を徐々に変化させながら回転させる。
仮想中心軸Ｇは、円管の中心軸に平行であってもよい。
仮想中心軸Ｇは、円管の中心軸に略一致していてもよい。
【００９５】
以下に、検知機器２０を２つのタイプに分けて各々に説明する。
【００９６】
第１のタイプの検知機器２０は、液体の中の特定位置での水中音響を検知し水中音響に対応した信号データを出力する機器である。
図１２のＡは、第１のタイプの検知機器２１の一例を示している。
例えば、検知機器２０は、円管から離れた位置にある液体の中の特定の位置に配置された水中マイク２１である。
検知機器２０は、円管から離れた位置にある液体の中の特定の位置に配置された水中マイク２１であってもよい。
例えば、円管が同心円状になった内管と外管とをもつ場合、検知機器２０は、外管から離れた位置にある液体の中の特定の位置に配置された水中マイク２１である。
【００９７】
第２のタイプの検知機器２０は、円管の壁の特定位置での振動を検知し振動に対応する信号データを出力する機器である。
図１２のＢは、第２のタイプの検知機器２２の一例を示している。
例えば、検知機器２０は、円管の壁の特定位置での振動を検知し振動に対応する信号データを出力する加速度センサ２２である。
円管が同心円状の内管と外管とを持つ場合に、検知機器２０は、外管の壁の特定位置での振動を検知し振動に対応する信号データを出力する機器であってもよい。
例えば、円管が原子炉の圧力管とカランドリア管との二重管であるときに、検知機器２０は、カランドリアタンクの下方に露出する二重管の外管の壁での振動を検知し振動に対応する信号データを出力する加速度センサであってもよい。
例えば、円管が原子炉の圧力管とカランドリア管との二重管であるときに、検知機器２０は、カランドリアタンクの上方に露出する二重管の外管の壁での振動を検知し振動に対応する信号データを出力する加速度センサであってもよい。
例えば、円管が原子炉の圧力管とカランドリア管との二重管であるときに、検知機器２０は、カランドリアタンクの内部に露出する二重管の外管の壁での振動を検知し振動に対応する信号データを出力する加速度センサであってもよい。
加速度センサ２２の検知できる加速度の方向が円管の壁に直交していてもよい。
加速度センサ２２の検知できる加速度の方向が円管の壁に垂直であってもよい。
【００９８】
制御機器３０は、ウォータジェット装置１０を制御する機器である。
例えば、制御機器３０は、検知機器２０からの信号データを基に、ウォータジェット装置１０を制御する。
例えば、制御機器３０は、検知機器２０からの信号データを基に、噴射ノズル駆動機器１４と超高圧ポンプ１３と研削材供給機器１２とを駆動し、高圧水の圧力、研削材の供給量、または回転速度を制御する。
制御装置３０が信号データを基に研削材供給量、回転速度を制御する方法は、後段で詳述する。
【００９９】
停止工程Ｓ２５は、高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズル１１の仮想中心軸Ｇを中心とする回転を停止した状態を維持する工程である。
停止工程Ｓ２５は、研削材の混合された高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズル１１の仮想中心軸Ｇを中心とする回転を停止した状態を維持してもよい。
停止工程Ｓ２５を実施すると、高圧水が円管の壁に当たり、時間が経過すると高圧水が円管の壁に穴を空ける。
【０１００】
噴射ノズルが円管の半径方向に沿って内側から外側へ高圧水を噴射する場合、高圧水が円管の壁を切断し、噴射ノズルから噴射した高圧水が外管の外側へ噴射される。
【０１０１】
解析工程Ｓ３５は、信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」をリアルタイムに判定する工程である。
例えば、解析工程Ｓ３５は、信号データの特定周波数帯域でのレベルを予め設定された設定レベルと比較して、その比較結果を基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」をリアルタイムに判定する工程である。
例えば、信号データの特定周波数帯域でのレベルが設定レベルより高いとき「切断できている」を判断し、そうでないとき「切断できていない」と判断する。
例えば、信号データの特定周波数帯域でのレベルが設定レベルより低いとき「切断できている」を判断し、そうでないとき「切断できていない」と判断する。
【０１０２】
停止工程Ｓ２５と解析工程Ｓ３５とを実施中に、「切断できている」と判断されると、停止工程Ｓ２５から後述する切断工程Ｓ４５に遷移する。
【０１０３】
切断工程Ｓ４５は、高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズル１１を回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする工程である。
例えば、回転角度は０度から３６０度まで変化する。
回転速度が０度から３６０度まで変化して、全域にわたって「切断できている」と円管が切断できる。
特別の場合、回転角度の変化角度が３６０度以下であったり、３６０度以上であったりする。
回転速度は、回転角度が単位時間に変化する変化量である。
回転速度が適性であると、円管を切断できる。
また、研削材供給量が適性であると、円管を切断できる。
また、回転速度と研削材供給量との組合せが適性であると、円管を切断できる。
【０１０４】
記録工程Ｓ５５は、信号データを回転角度に対応させて記録する工程である。
回転速度と信号データとを関連づけて記録してもよい。
回転速度が一定であるときに、計測時刻と信号データとを関連づけて記録してもよい。
【０１０５】
特定工程Ｓ６５は、信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断できていない箇所である切断不良箇所を判定し、切断不良箇所に対応する回転角度である切断不良回転角度を特定する。
例えば、解析工程Ｓ３５は、信号データの特定周波数帯域でのレベルを予め設定された設定レベルと比較して、その比較結果を基に円管の壁を「切断できていない」と判断すると、信号データに対応した回転角度を切断不良角度として特定する。
例えば、信号データの特定周波数帯域でのレベルが設定レベルより低いとき「切断できていない」を判断し、信号データに対応した回転角度を切断不良角度として特定する。
例えば、信号データの特定周波数帯域でのレベルが設定レベルより高いとき「切断できていない」を判断し、信号データに対応した回転角度を切断不良角度として特定する。
【０１０６】
再切断工程Ｓ７５は、高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が切断不良回転角度に一致する様に回転させる工程である。
研削材を混合した高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が切断不良回転角度に一致する様に回転させるてもよい。
高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転させて、回転角度が切断不良回転角度に一致する箇所で、噴射ノズルを所定回転速度で回転させてもよい。
噴射ノズルを所定の所定回転速度で回転させ、回転角度が切断不良回転角度に一致するときに、高圧水を円管の半径方向に噴射させてもよい。
所定回転速度は、円管を切断できるのに適性な回転速度と同一か遅い速度である。
【０１０７】
切断工程Ｓ４５と記録工程Ｓ５５とを実施した後で再切断工程Ｓ７５を実施する。
例えば、切断工程Ｓ４５と記録工程Ｓ５５とを実施した後で特定工程Ｓ６５を実施し、特定工程Ｓ６５を実施した後で再切断工程Ｓ７５を実施する。
例えば、切断工程Ｓ４５と記録工程Ｓ５５と特定工程Ｓ６５とを実施した後で再切断工程Ｓ７５を実施する。
【０１０８】
次に、本発明の第６の実施形態に係る円管切断方法を、図を基に、説明する。図８は、本発明の第６の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。
【０１０９】
円管切断方法は、円管を切断するための方法である。
円管の説明は、第５の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
【０１１０】
円管切断方法は、準備工程Ｓ１５と停止工程Ｓ２５と解析工程Ｓ３５と切断工程Ｓ４５と反転切断工程Ｓ８５とで構成される。
準備工程Ｓ１５と停止工程Ｓ２５と解析工程Ｓ３５と切断工程Ｓ４５と説明は、第５の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
【０１１１】
最初に、停止工程Ｓ２５と解析工程Ｓ３５とを実施中に、「切断できている」と判断されると、停止工程Ｓ２５から切断工程Ｓ４５に遷移する。
【０１１２】
反転切断工程Ｓ８５は、高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が他方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとする工程である。
研削材を混合された高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が他方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとしてもよい。
【０１１３】
切断工程Ｓ４５と解析工程Ｓ３５とを実施中に、「切断できていない」と判定されると反転切断工程Ｓ８５を一時的に実施した後に切断工程Ｓ４５を実施する。
切断工程Ｓ４５と解析工程Ｓ３５とを実施中に、「切断できていない」と判定されると反転切断工程Ｓ８５を一時的に実施した後に切断工程Ｓ４５と解析工程Ｓ３５とを実施してもよい。
反転切断工程Ｓ４５は、予め設定された設定回転角度だけ反転する様に実施される。
【０１１４】
次に、本発明の第７の実施形態に係る円管切断方法を、図を基に、説明する。図９は、本発明の第７の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。
【０１１５】
円管切断方法は、円管を切断するための方法である。
円管の説明は、第５の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
【０１１６】
円管切断方法は、準備工程Ｓ１５と停止工程Ｓ２５と解析工程Ｓ３５と切断工程Ｓ４５と空運転工程Ｓ９５と記録工程Ｓ５５と特定工程Ｓ６５と再切断工程Ｓ７５とで構成される。
準備工程Ｓ１５と停止工程Ｓ２５と解析工程Ｓ３５と切断工程Ｓ４５と記録工程Ｓ５５と特定工程Ｓ６５と再切断工程Ｓ７５の説明は、第５の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
【０１１７】
最初に、停止工程Ｓ２５と解析工程Ｓ３５とを実施中に、「切断できている」と判断されると、停止工程Ｓ２５から切断工程Ｓ４５に遷移する。
【０１１８】
空運転工程Ｓ９５は、高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が一方または他方の回転方向に変化する様に回転させる工程である。
例えば、高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が一方または他方の回転方向に単位時間当たり一定に変化する様に回転させる。
切断工程Ｓ４５で研削材を混合された高圧水で円管を切断する場合、研削材を混合されない高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が一方または他方の回転方向に単位時間当たり一定に変化する様に回転させてもよい。
切断工程Ｓ４５で研削材を混合された高圧水で円管を切断する場合、切断工程よりも少ない研削材を混合された高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が一方または他方の回転方向に単位時間当たり一定に変化する様に回転させてもよい。
【０１１９】
切断工程Ｓ４５を実施した後で空回転工程Ｓ９５と記録工程Ｓ５５を実施し、空回転工程Ｓ９５と記録工程Ｓ５５を実施した後で再切断工程Ｓ７５を実施する。
例えば、切断工程Ｓ４５を実施した後で空回転工程Ｓ９５と記録工程Ｓ５５を実施し、空回転工程Ｓ９５と記録工程Ｓ５５を実施した後で特定工程Ｓ６５を実施し、特定工程Ｓ６５を実施した後で再切断工程Ｓ７５を実施する。
例えば、切断工程Ｓ４５を実施した後で空回転工程Ｓ９５と記録工程Ｓ５５を実施し、空回転工程Ｓ９５と記録工程Ｓ５５と特定工程Ｓ６５を実施した後で再切断工程Ｓ７５を実施する。
切断工程Ｓ４５で回転角度が０度から３６０度に変化する様に噴射ノズル１１を回転させて、空運転工程Ｓ９５で回転角度が３６０度から０度に変化する様に噴射ノズル１１を回転させて、再切断工程Ｓ７５回転角度が０度から３６０度に変化する様に噴射ノズル１１を回転させてもよい。
【０１２０】
次に、本発明の第８の実施形態に係る円管切断方法を、図を基に、説明する。図１０は、本発明の第８の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。
【０１２１】
円管切断方法は、円管を切断するための方法である。
円管の説明は、第５の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
【０１２２】
円管切断方法は、準備工程Ｓ１５と停止工程Ｓ２５と解析工程Ｓ３５と切断工程Ｓ４５とで構成される。
準備工程Ｓ１５と停止工程Ｓ２５と解析工程Ｓ３５との説明は、第５の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
【０１２３】
最初に、停止工程Ｓ２５と解析工程Ｓ３５とを実施中に、「切断できている」と判断されると、停止工程Ｓ２５から後述する切断工程Ｓ４５に遷移する。
【０１２４】
切断工程Ｓ４５は、高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする工程である。
研削材を混合された高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとしてもよい。
【０１２５】
切断工程と解析工程とを実施中に、制御機器が判定結果を基に研削材供給量または回転速度を制御する。
切断工程と解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると回転角度の変化量である回転速度を下げてもよい。
例えば、切断工程と解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると研削材供給量を一定にしたまま回転速度を下げてもよい。
【０１２６】
切断工程と解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると研削材の単位時間当たりの供給量である研削材供給量を増やしてもよい。
例えば、切断工程と解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると回転速度を一定にしたまま研削材供給量を増やしてもよい。
【０１２７】
切断工程と解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると回転角度の変化量である回転速度を下げ、研削材の単位時間当たりの供給量である研削材供給量を増やしてもよい。
また、研削材供給量と回転速度とが所定の対応関係をもってもよい。
研削材供給量が少なくなると回転速度が多くなる対応関係をもち、研削材供給量が多くなると回転速度が少なくなる対応関係をもっていてもよい。
図１１は、研削材供給量と回転速度との所定の対応関係の一例を示す。
切断接線速度は、研削材を混合された高圧水が円管の壁を切断する際の高圧水の切断線に沿った接線方向の速度である。
研削材供給速度は、高圧水に混合するために供給される研削材の単位時間当たりの供給量である。
例えば、切断接線速度と回転速度は比例する対応関係を持つ。
図１１において、斜線で埋められた領域が切断不良となる条件である。その他の空白の領域が切断良となる条件である。
実線は、斜線で埋められた領域と空白の領域の境を示す線である。
実線は、円管の状態や研削材の状態により移動する可能性がある。
一点鎖線は、切断接線速度と研削材供給速度との対応関係を示す一例である。
例えば、研削材供給量と回転速度とは、一点鎖線に沿って移動する様に変化する。
一点鎖線は、直線であっても曲線であってもよい。
【実施例１】
【０１２８】
次に、実施例１として水中音響による切断良否判定試験の結果について説明する。
まず、原子炉で使用する圧力管とカランドリア管とで構成された二重管を模擬した円管を液体に浸け、内管の内側に噴射ノズルを挿入し、水深３００〜４００ｍｍの位置の円管の壁を半径方向に沿って内側から外側へ研削材の混合された高圧水を噴射し、噴射ノズルを仮想中心軸Ｇの周りに回転させ切断を行なった。
水中音響マイクは切断位置から水平に４００ｍｍ離れた位置に固定し、切断を開始してから終了するまで、水中音響マイクから出力する信号データを収集、記録した。
その後、信号データを周波数分析し、周波数を０Ｈｚから１０００Ｈｚの間を２００Ｈｚ毎に５等分し、各々の周波数帯域でのレベルを観察した。その結果を、模式的に図１３ａ）に示す。
【０１２９】
内管の壁が「切断できている（内管ＯＫ）」、外管の壁が「切断できている（外管ＯＫ）」ときは、信号データのａ１で示す領域の２００〜４００Ｈｚ帯域のレベルが高い。
また、内管の壁が「切断できている（内管ＯＫ）」、外管の壁が「切断できていない（外管ＮＧ）」ときは、信号データのｂ１で示す領域の２００〜４００Ｈｚ帯域のレベルが小い。
内管の壁が「切断できていない（内管ＮＧ）」、外管の壁が「切断できていない（外管ＮＧ）」ときは、信号データのｃ１で示す領域の２００〜４００Ｈｚ帯域のレベルがさらに小さい。
【０１３０】
上記の結果から、水中音響に対応する信号データの特定周波数帯域のレベルを基に、内管の壁および外管の壁が「切断できている」「切断できていない」を判定することができることが判明した。
【実施例２】
【０１３１】
実施例２として振動による切断良否判定試験の結果について説明する。
実施例１と同様に、原子炉で使用する圧力管とカランドリア管とで構成された二重管を模擬した円管を液体に浸け、内管の内側に噴射ノズルを挿入し、水深３００〜４００ｍｍの位置の円管の壁を半径方向に沿って内側から外側へ研削材の混合された高圧水を噴射し、噴射ノズルを仮想中心軸Ｇの周りに回転させ切断を行なった。
振動センサは外管の外壁に切断箇所より周方向に１８０度、軸方向に２７０ｍｍ離れた箇所に垂直方向加速度を検知するように取り付け、切断を開始してから終了するまで、振動センサから出力する信号データを収集、記録した。
その後、信号データを周波数分析し、周波数を０Ｈｚから１０００Ｈｚの間を２００Ｈｚ毎に５等分し、各々の周波数帯域でのレベルを観察した。その結果を、模式的に図１３ｂ）に示す。
【０１３２】
内管の壁と外管の壁とが「切断できている（内管ＯＫ、外管ＯＫ）」ときは、信号データのａ２で示す領域の６００〜８００Ｈｚ帯域と８００〜１０００Ｈｚ帯域のレベルが高く、ａ３で示す領域の他の周波数帯域でのレベルが低い。
内管の壁が「切断できている（内管ＯＫ）」、外管の壁が「切断できていない（外管ＮＧ）」のときは、信号データのｂ２で示す領域の０〜１０００Ｈｚ帯域でのレベルが均一に高い。
内管の壁が「切断できていない（内管ＮＧ）」、外管の壁が「切断できていない」ときは、信号データのｃ２で示す領域の０〜１０００Ｈｚ帯域でのレベルが均一に小さい。
【０１３３】
上記の結果から、円管の壁の振動に対応する信号データの特定周波数帯域のレベルを基に、円管の壁が「切断できている」「切断できていない」を判定することができることが判明した。
また、二重管の外管の壁の振動に対応する信号データの特定周波数帯域のレベルを基に、内管の壁および外管の壁が「切断できている」「切断できていない」を判定することができることが判明した。
【０１３４】
実施例１、実施例２では、音響センサーならびに振動センサー単独での不完全切断の判定例を説明したが、これらの２つのセンサーを組み合わせることによって、さらに精度の良い不完全切断の判定を実現することができる。
【０１３５】
以上説明したように、第１乃至第４の実施の形態、実施例のような本発明を実施することによって、円管の壁を切断する際に部分的に未切断等のトラブルが発生したことを検出し、再切断等を行ない、完全な形の切断作業を達成するに好適な円管切断方法が実現できる。
【０１３６】
また、以上説明したように、本発明の第５乃至第８の実施形態にかかる円管切断方法は、その構成により、以下の効果を有する。
半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断し、音響の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、停止した噴射ノズル１１から噴射した高圧水で円管４１の壁を切断し、音響の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断ようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断し、音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズル１１を反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断し、高圧水を噴射する噴射ノズル１１を円管４１の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する研削材の混合された高圧水により円管４１を円周にそって切断し、研削材の混合されない高圧水を噴射する噴射ノズル１１を円管４１の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断する際に、噴射ノズル１１の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、
噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断する際に、噴射ノズル１１の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断する際に、噴射ノズル１１の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、高圧水を内側から外側へ噴射して内管と外管とをもつ円管４１を切断し、外管から離れた箇所の水中音響を検知する様にするので、水中での音響は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を検知機器が効率良く検知できる。
【０１３７】
また、以上説明したように、本発明に係る円管４１切断方法は、その構成により、以下の効果を有する。
半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、円管４１の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断し、振動の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、円管４１の壁の振動を検知する様にして、停止した噴射ノズル１１から噴射した高圧水で円管４１の壁を切断し、振動の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断し、しようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、円管４１の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断し、振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズル１１を反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、円管４１の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断し、高圧水を噴射する噴射ノズル１１を円管４１の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、円管４１の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する研削材の混合された高圧水により円管４１を円周にそって切断し、研削材の混合されない高圧水を噴射する噴射ノズル１１を円管４１の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、円管４１の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断する際に、噴射ノズル１１の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、円管４１の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断する際に、噴射ノズル１１の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、円管４１の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル１１の噴射する高圧水により円管４１を円周にそって切断する際に、噴射ノズル１１の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管４１の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル１１を仮想中心軸Ｇの周りに回転させ、高圧水を内側から外側へ噴射して内管と外管とをもつ円管４１を切断し、外管の壁の振動を検知する様にするので、水中での音響は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を検知機器が効率良く検知できる。
【０１３８】
上記の円管切断方法が原子炉に用いられる円管を輪切りするのに適しており、この円管切断方法を用いることにより作業員が放射能のある作業域で作業する時間を短くできる。
また、円管を液体に浸けて円管を切断する際にウォータジェット装置を容易に自動制御できるので、作業員の被爆をより低減できる。
【０１３９】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
円管を原子炉の圧力管とカランドリア管の二重管であるとして説明したが、これに限定されず、円管は、単管であっても３重以上の多重管であってもよい。
第５の実施形態にかかる円管切断方法から第８の実施形態にかかる円管切断方法を、各々に説明したが、これらに限定されず、第５の実施形態にかかる円管切断方法から第８の実施形態にかかる円管切断方法を組み合わせても良いし、不都合のない範囲で幾つかの工程を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の実施形態に係る円管切断方法の作用説明図ならびに円管切断装置の概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る円管切断方法の研削材供給量と切断速度との関係を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。
【図８】本発明の第６の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。
【図９】本発明の第７の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。
【図１０】本発明の第８の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態に係る円管切断方法のグラフである。
【図１２】本発明の実施形態に係る円管切断方法の施工対象機器の一例の図である。
【図１３】本発明の水中音響と振動による切断状況を判断する事例を示した図である
【符号の説明】
【０１４１】
１０    ウォータジェット装置
１１    噴射ノズル
１２    研削材供給装置
１３    超高圧ポンプ
１４    噴射ノズル駆動機器
２０    検知機器
２１    水中マイク
２２    加速度センサ
３０    制御装置
３１    全体制御部
３２    切断条件設定部
３３    研削材供給制御部
３４    圧力制御部
３５    噴射ノズル駆動制御部
３６    切断状況判断部
３７    周波数／レベル解析部
４０    原子炉本体
４１    被切断物である円管（二重管）
４１ａ  内管（圧力管）
４１ｂ  外管（カランドリア管）
４２    カランドリアタンク
４３    カランドリアタンク上管板
４４    カランドリアタンク下管板
４５    防振板
Ｓ１０  切断準備工程
Ｓ２０  停止工程
Ｓ３０  第１判定工程
Ｓ４０  切断工程
Ｓ５０  第２判定工程
Ｓ６０  特定工程
Ｓ７０  再切断工程
Ｓ８０  反転切断工程
Ｓ９０  空運転工程
Ｓ１５    準備工程
Ｓ２５    停止工程
Ｓ３５    解析工程
Ｓ４５    切断工程
Ｓ５５    記録工程
Ｓ６５    特定工程
Ｓ７５    再切断工程
Ｓ８５    反転切断工程
Ｓ９５    空運転工程
Ｇ    仮想回転軸
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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