(57)【要約】【課題】管を、その材質や太さ等に対応しつつ、効率的に半割切断することを目的とする。【解決手段】半割に切断するべき管９を並べて管切断装置１の管保持部１０に保持させる。バンドソーユニット２０の無端帯状のバンドソー２１をバンドソー回転駆動部２５によって回転駆動させ、管９を半割切断する。送り機構３０によって、バンドソーユニット２０を管９の長さ方向ＭＤに沿って送る。送り機構３０によるバンドソーユニット２０の送り速度を速度調節部５０によって可変調節する。【選択図】図２
2017205839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の管を半割に切断する管切断装置であって、
前記複数の管を互いに平行に並べた状態で保持する管保持部と、
前記複数の管を横切るように回転駆動される無端帯状のバンドソーを含むバンドソーユニットと、
前記バンドソーユニットを前記管の長さ方向に沿って送る送り機構と、
前記送り機構による前記バンドソーユニットの送り速度を可変調節する速度調節部とを備えたことを特徴とする管切断装置。
【請求項２】
管の材質及び太さに応じた、前記バンドソーユニットの好適送り速度を表わす好適送り速度情報媒体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の管切断装置。
【請求項３】
前記好適送り速度が、前記管保持部によって保持可能な前記管の最大本数に基づくことを特徴とする請求項２に記載の管切断装置。
【請求項４】
前記バンドソーユニットの負荷を検知する負荷検知手段と、
検知した負荷が閾値を超えた過負荷検知時には、前記バンドソーユニット及び前記送り機構の駆動を停止させる自動停止手段と、
前記過負荷検知時に過負荷を報知するアラーム手段とを、更に備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の管切断装置。
【請求項５】
前記バンドソーユニットが、前記バンドソーにおける前記複数の管を横切る部分に切削油を供給する切削油ノズルを含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の管切断装置。
【請求項６】
前記バンドソーユニットが、前記バンドソーにおける前記複数の管を横切る部分にガスを吹き付けるガスノズルを含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の管切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管を半割に切断する管切断装置に関し、例えば原子力発電所から出た配管の内部を放射線測定するために前記配管を半割切断するのに適した管切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力発電所の管理区域で発生した廃棄物を処分する場合、放射線測定を行い、汚染が基準以下であることを確認したものを管理区域外へ搬出している。しかし、配管については、外部からは配管内の放射線測定が困難であるために、一律に放射性廃棄物としてドラム缶詰めしていた。このため、ドラム缶の数が増えてしまう。
【０００３】
そこで、配管を管軸に沿って半割切断すれば、内部を放射線測定でき、測定結果に応じて適切な処分をすることができる。
管を半割に切断する手段として、レーザー等による溶断が考えられる。しかし、溶断時に管と一緒に内部の残留物が溶け、その後、半割後の管に再凝固することが考えられる。この残留物が放射性物質を含んでいた場合、半割管自体は問題無くても、放射線が検出されて放射性廃棄物扱いになる。
【０００４】
特許文献１の管切断装置では、管を上下に向けて保持するとともにバンドソーによって半割に切断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０９０４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の管切断装置では、バンドソーが自重で下降することで半割切断が進む。このため、バンドソーが損耗するにしたがって下降速度が遅くなり、効率が悪い。
一方、バンドソーを強制的に常時一定速度で下降させた場合、管の材質、太さ、厚み、本数等によっては、バンドソーへの負荷が過度になり、切断不良やバンドソーの破断等が起きるおそれがある。
本発明は、管を、その材質や太さ等に対応しつつ、効率的に半割切断することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記問題点を解決するために、本発明は、  複数の管を半割に切断する管切断装置であって、
前記複数の管を互いに平行に並べた状態で保持する管保持部と、
前記複数の管を横切るように回転駆動される無端帯状のバンドソーを含むバンドソーユニットと、
前記バンドソーユニットを前記管の長さ方向に沿って送る送り機構と、
前記送り機構による前記バンドソーユニットの送り速度を可変調節する速度調節部と
を備えたことを特徴とする。
この装置によれば、バンドソーユニットを自重ではなく送り機構によって強制的に送ることができる。かつ、速度調節部によって、バンドソーユニットの送り速度が管の材質及び太さ等に応じた適切な値になるよう調節できる。これによって、管を効率的に半割切断することができる。
【０００８】
前記管切断装置には管の材質及び太さに応じた、前記バンドソーユニットの好適送り速度を表わす好適送り速度情報媒体が設けられていることが好ましい。
好適送り速度情報媒体に基づいてバンドソーユニットの送り速度を設定することができる。
【０００９】
前記好適送り速度が、前記管保持部によって保持可能な前記管の最大本数に基づくことが好ましい。
これによって、好適送り速度を決める変数（パラメータ）の数を減らすことができる。かつ、切断負荷が過度になるのを回避できる。切断本数が前記最大本数に満たない場合は余裕を持って切断できる。
【００１０】
前記管切断装置が、前記バンドソーユニットの負荷を検知する負荷検知手段と、検知した負荷が閾値を超えた過負荷検知時には、前記バンドソーユニット及び前記送り機構の駆動を停止させる自動停止手段と、前記過負荷検知時に過負荷を報知するアラーム手段とを、更に備えていることが好ましい。
これによって、作業の安全性を確保できる。
【００１１】
前記バンドソーユニットが、前記バンドソーにおける前記複数の管を横切る部分に切削油を供給する切削油ノズルを含むことが好ましい。
これによって、管をより円滑に切断でき、バンドソーの損耗を抑制できる。
【００１２】
前記バンドソーユニットが、前記バンドソーにおける前記複数の管を横切る部分にガスを吹き付けるガスノズルを含むことが好ましい。
前記ガスによって切り粉をバンドソーから吹き飛ばすことができる。また、前記ガスによってバンドソーを冷却できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、管の材質や太さ等に応じてバンドソーユニットの送り速度を可変調節でき、管を効率的に半割切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る管切断装置を解説的に示す正面図である。
【図２】図２は、前記管切断装置を解説的に示す側面図である。
【図３】図３は、図１のIII−III線に沿う、前記管切断装置の解説平面図である。
【図４】図４は、前記管切断装置の一部分の斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、前記管切断装置における１の管受け板の斜視図である。図５（ｂ）は、前記１の管受け板の断面図である。図５（ｃ）は、前記管切断装置における他の管受け板の断面図である。
【図６】図６は、対応表（好適送り速度情報媒体）の内容の一例を模式的に示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
この実施形態における切断対象管９は、原子力発電所の管理区域において廃棄される各種配管である。前記配管の直管部を管切断装置１によって半割切断する。管９の材質としては、ステンレス（ＳＵＳ）や炭素鋼等が挙げられる（図６参照）。
【００１６】
図１〜図３に示すように、管切断装置１は、フレーム２と、管保持部１０と、バンドソーユニット２０を備えている。管保持部１０は、背板１１と、管受け板１２と、前側押え部１４を含む。図１に示すように、背板１１は、幅方向を左右へ向けて上下に延びる平板状になっている。図２に示すように、背板１１の長手方向は、上へ向かうにしたがって後側（図２において右側）へ傾斜されている。背板１１の上下両端部が、フレーム２に支持されている。
【００１７】
背板１１の前側部（図２において左側部）に管受け板１２が着脱可能に取り付けられている。管受け板１２は、背板１１に沿う板状になっており、上へ向かうにしたがって後側へ傾斜されている。図５（ａ）に示すように、管受け板１２の前側面には、複数の管受け凹溝１２ａが形成されている。各管受け凹溝１２ａは、管受け板１２の長手方向に沿って上下に延びている。複数の管受け凹溝１２ａが、互いに左右に並べられている。図５（ｂ）に示すように、管受け凹溝１２ａの断面は半円状になっている。
【００１８】
図４に示すように、管９が、管受け板１２の長手方向（送り方向ＭＤ）へ向けられて、各管受け凹溝１２ａに収容されている。図３に示すように、管９の前側（図３において下側）の半周部分は、管受け板１２よりも前方（図３において下方）へ突出されている。複数の管９が、左右（送り方向ＭＤと直交する並び方向ＴＤ）に互いに平行に並べられている。
【００１９】
図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、管受け板１２は、管９の外直径（太さ）等のサイズに応じて複数種用意されている。切断対象の管９に応じて、管受け板１２を交換可能である。これら管受け板１２の幅は互いにほぼ等しい。太い管９に対応する管受け板１２の管受け凹溝１２ａの数（保持可能な管９の本数）は、細い管９に対応する管受け板１２の管受け凹溝１２ａの数よりも多い。
【００２０】
図１に示すように、管切断装置１のフレーム２には、両開き戸型の扉４，４が設けられている。図２において一点鎖線にて示すように、扉４の回転軸線Ｌ４は、上へ向かうにしたがって後側へ傾斜され、背板１１及び管受け板１２の長手方向（送り方向ＭＤ）と平行になっている。図３において、閉状態の扉４を二点鎖線にて示し、開状態の扉４を三点鎖線にて示す。左右の扉４にそれぞれ前側押え部１４が設けられている。左の扉４の前側押え部１４と、右の扉４の前側押え部１４とは、上下にずれている。扉４が閉状態のとき、前側押え部１４が管受け板１２と前後に対向され、かつ管９を前方から押さえている。
【００２１】
図１及び図２に示すように、バンドソーユニット２０は、バンドソー２１と、ハウジング２２と、スプロケット２３と、モータ２５（バンドソー回転駆動部）を含む。ハウジング２２は、左右に延び、かつ、下側部が前方へ突出するように傾けられている。ハウジング２２の中央部には、開口部２２ｃが下側部へ開放されるように形成され、ハウジング２２が門型になっている。図４に示すように、開口部２２ｃに管受け板１２が通されている。
【００２２】
図２において二点鎖線によって簡略的に示すように、管切断装置１には支持手段３が設けられている。支持手段３によって、バンドソーユニット２０が、送り方向ＭＤへ沿ってスライド可能に支持されている。支持手段３は、例えば送り方向ＭＤに沿って延びる傾斜柱３ａ、バンドソーユニット２０を傾斜柱３ａにスライド可能に連結するスライドガイド３ｂ、バンドソーユニット２０を吊り支持する吊ケーブル３ｃ等を含む。
【００２３】
図１に示すように、ハウジング２２の左右両側部にスプロケット２３，２３が収容されている。スプロケット２３の軸線Ｌ２３（図２）は、上へ向かって前傾されている。左右のスプロケット２３，２３間にバンドソー２１が掛け回されている。図２に示すように、バンドソーユニット２０の背部にはモータ２５が設けられている。モータ２５に１のスプロケット２３がトルク伝達可能に接続されている。モータ２５によってスプロケット２３が回転駆動され、ひいてはバンドソー２１が回転される。バンドソー２１の回転速度は、一定速度に設定されている。
【００２４】
図１に示すように、バンドソー２１は、一対の架け渡し部分２１ａ，２１ｂを有している。架け渡し部分２１ａ，２１ｂが、互いに平行をなして、左右のスプロケット２３，２３間に架け渡されている。前側架け渡し部分２１ａは、管受け板１２の前面に沿い、かつ管受け板１２の少し前方に離れて、開口部２２ｃ内に配置されている。バンドソーユニット２０における前側架け渡し部分２１ａの両側部の位置には、捩り機構２４が設けられている。捩り機構２４によって、前側架け渡し部分２１ａが捩られ、その刃先が下方へ向けられている。この前側架け渡し部分２１ａが、管保持部１０内の複数の管９を左右（並び方向ＴＤ）に横切っている。
図３に示すように、後側架け渡し部分２１ｂは、管受け板１２の後方（図３において上方）に架け渡されている。
【００２５】
更に、図１に示すように、バンドソーユニット２０における前側架け渡し部分２１ａの両側部の位置には、それぞれ切削油ノズル２６とエアノズル２７が設けられている。切削油ノズル２６の先端部は、バンドソー２１の前側架け渡し部分２１ａに向けられている。切削油ノズル２６の基端部には、切削油供給源（図示省略）が連なっている。好ましくは、切削油ノズル２６は、前側架け渡し部分２１ａの回転方向（図１において左から右方向）の上流側（図１において左側）に設けられている。
【００２６】
エアノズル２７（ガスノズル）の先端部は、バンドソー２１の前側架け渡し部分２１ａに向けられている。エアノズル２７の基端部には、圧縮エア供給源（図示省略）が連なっている。
エアノズル２７は、前側架け渡し部分２１ａの回転方向（図１において左から右方向）の下流側（図１において右側）に設けられているが、上流側に設けられていてもよく、上流側及び下流側の両方に設けられていてもよい。
【００２７】
図２に示すように、送り機構３０は、送りネジ３１と、送りナット３２と、モータ３５を含む。送りネジ３１は、背板１１の後方に斜めに配置され、背板１１の長手方向（送り方向ＭＤ）と平行に延びている。送りネジ３１の両端部が、フレーム２に回転可能に支持されている。送りネジ３１に送りナット３２が螺合されている。送りナット３２にバンドソーユニット２０のハウジング２２が連結されている。
送りネジ３１にモータ３５（送り駆動部）が接続されている。モータ３５によって送りネジ３１が自軸まわりに回転されることで、送りナット３２ひいてはバンドソーユニット２０が送り方向ＭＤに沿って上下に移動（昇降）される。
【００２８】
更に、管切断装置１は、コントローラ５０（速度調節部）を備えている。コントローラ５０は、処理部（ＣＰＵ）、メモリ、入出力回路、モータ駆動回路等を含む。コントローラ５０に操作パネル５１が接続されている。操作パネル５１によって、バンドソーユニット２０の送り速度を設定入力できる。設定入力手段は、押しボタンであってもよく、ダイヤルであってもよく、タッチパネルであってもよく、キーボードであってもよい。操作パネル５１による設定速度に応じて、コントローラ５０がモータ３５の出力を調節し、ひいては送り機構３０によるバンドソーユニット２０の送り速度（下降速度）を調節する。
【００２９】
図２に示すように、更に管切断装置１には、対応表５２（好適送り速度情報媒体）が設けられている。図６に示すように、対応表５２は、管９の材質及び太さ（外径）等に応じた好適送り速度を表したものである。太さとしては呼び径が用いられている。また、前述したように、管９の太さに応じて使用する管受け板１２が決まっており、したがって管受け凹溝１２ａの数が決まっている。ひいては、管保持部１０で保持可能な管９の最大本数が決まっている。好適送り速度は、管９の保持本数を前記最大本数として設定することが好ましい。これによって、好適送り速度を決めるパラメータの数を減らすことができる。また、一般に、管９の厚みは、呼び径に応じて決まっている。したがって、呼び径をパラメータにすれば、厚みを更にパラメータに加える必要が無い。よって、パラメータ数を一層減らすことができ、対応表５２を一層簡素化できる。
【００３０】
対応表５２は、紙などに記載して操作パネル５１の近くに配置しておいてもよく、コントローラ５０の付属モニター（図示省略）等に表示されるようにしてもよい。
【００３１】
対応表５２の記載情報（管９の材質、呼び径、好適送り速度）は、管切断装置１の正式又は本格的な稼働前に試験を行って取得しておく。すなわち、予め、管切断装置１を用いて、バンドソーユニット２０の送り速度を変えて管９のサンプルを切断してみる。そして、バンドソー２１への負荷が過大にならず、かつ、より短時間で切断可能な送り速度を好適送り速度として設定する。
一般に、太い管９であるほど、管保持部１０による最大保持本数が少なく、バンドソー２１かかる負荷が小さいために、好適送り速度をより速く設定できる。
【００３２】
図１に示すように、管切断装置１にはロードリミッタ６０及びアラーム手段６５が搭載されている。ロードリミッタ６０は、負荷検知回路６１（負荷検知手段）と、停止回路６２（自動停止手段）を含む。アラーム手段６５は、警告灯、スピーカ、モニター等によって構成されている。
【００３３】
管切断装置１は次のようにして使用される。
切断対象の管９の材質及び呼び径（外直径）に対応する好適送り速度を対応表５２から判断する。この好適送り速度を操作パネル５１によってコントローラ５０に設定入力する。
管９を管受け凹溝１２ａにセットする。続いて、扉４を閉じる。これによって、管９を管受け板１２と前側押え部１４との間に挟んで保持できる。
次に、バンドソーユニット２０のモータ２５によってバンドソー２１を定速回転させながら、送り機構３０によってバンドソーユニット２０ひいてはバンドソー２１を送り方向ＭＤに沿って上端部から下方へ向けて送る。これによって、管９を長さ方向に半割に切断できる。一度に複数本の管９を半割切断できる。このとき、コントローラ５０によってモータ３５の出力が調節され、ひいてはバンドソーユニット２０の送り速度（下降速度）が前記操作パネル５１の設定速度になるよう調節される。これによって、管９を、その材質及び太さに対応する好適な速度で、効率的に半割切断することができる。
好適送り速度に対応する管９の本数を管保持部１０による最大保持本数とすることで、切断負荷が過度になるのを回避できる。保持本数が最大本数に満たない場合は余裕を持って切断できる。
併行して、切削油ノズル２６からバンドソー２１の前側架け渡し部分２１ａ等に切削油を供給する。これによって、管９の切断抵抗を低減及びバンドソー２１の温度上昇を抑制して、バンドソー２１の損耗を抑制できる。また、エアノズル２７からバンドソー２１の前側架け渡し部分２１ａ等にエア（ガス）を吹き付ける。このエアによって、バンドソー２１から切り粉を吹き飛ばすとともに、バンドソー２１を冷却できる。
なお、管受け板１２の底部にトレー（図示省略）を設け、切り粉がトレーに集積されるようにすることが好ましい。
バンドソー２１の駆動中、ロードリミッタ６０の負荷検知回路６１によって、バンドソー２１にかかる負荷が検知される。バンドソー２１の損耗が進むと、バンドソーユニット２０のモータ２５等にかかる負荷が増大する。負荷検知回路６１によって負荷が閾値を超えたことが検知されたとき（過負荷検知時）は、停止回路６２によって管切断装置１の駆動が停止される。これによって、作業の安全性を確保できる。
更に、過負荷検知時には、アラーム手段６５が作動されることで、過負荷が報知される。これによって、バンドソー２１を交換する等、適切な対処を行なうことができる。
【００３４】
管９を半割にすることで、管９内の放射線量を測定できる。この測定結果に基づいて、管９を再利用物品として管理区域外へ搬出処分できる。
好ましくは、原子力発電所の前記管理区域内に管切断装置１を複数台用意しておく。管切断装置１毎に対象汚染レベルを決めておく。汚染無し又は低汚染度と予測される管９については、低汚染レベル管切断装置１で半割切断する。高汚染度と予測される管９については、高汚染レベル管切断装置１で半割切断する。これによって、低汚染レベル管切断装置１が高汚染度の管９によって汚染されるのを防止できる。ひいては、その後、前記低汚染レベル管切断装置１で新たな低汚染度の管９を半割切断する時、当該新たな管９が汚染されるのを防止できる。
【００３５】
本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、管９の長さ方向ひいてはバンドソーユニット２０の送り方向ＭＤは、斜めに限られず、鉛直であってもよく水平であってもよい。
対応表５２の情報をコントローラ５０のメモリにデータベースとして記憶させてもよい。前記メモリが、好適送り速度情報部として機能していてもよい。管９の材質や呼び径を操作パネル５１で入力すると、コントローラ５０が前記データベースから好適送り速度を検索し、これに基づいてモータ３５を出力調節するようにしてもよい。コントローラ５０が、検索した好適送り速度をモニター表示するようにしてもよい。
管切断装置１は、原子力発電施設の配管９に限られず、各種の管を半割切断するのに適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、例えば原子力発電所の管理区域より搬出される配管材の再利用のために配管材の内部の汚染状況を検査し、原子炉規制法におけるクリアランス制度に基づき限りある資源を有効利用するのに適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
ＭＤ          送り方向（管の長さ方向）
１            管切断装置
９            管
１０          管保持部
２０          バンドソーユニット
２１          バンドソー
２５          モータ（バンドソー回転駆動部）
２６          切削油ノズル
２７          エアノズル（ガスノズル）
３０          送り機構
５０          コントローラ（速度調節部）
５２          対応表（好適送り速度情報媒体）
６１          負荷検知回路（負荷検知手段）
６２          停止回路（自動停止手段）
６５          アラーム手段
【図１】
2017205839.tif 000003
【図２】
2017205839.tif 000004
【図３】
2017205839.tif 000005
【図４】
2017205839.tif 000006
【図５】
2017205839.tif 000007
【図６】
2017205839.tif 000008