(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の内径よりも小径で前記配管内に挿入される研削補助部材と、
前記研削補助部材を保持する前記配管の端部に着脱可能なホルダ機構と、
前記配管内に研削材を圧送して該配管内面に付着した異物を除去するブラスト手段と、
前記研削補助部材の下流側に開口して内部を通り外周に開口するブラスト通路と、
前記配管内の研削材の流れ方向とは逆方向に前記ブラスト通路内に研削材を圧送する第２のブラスト手段とを具えた
ことを特徴とする異物除去装置。
【請求項２】
請求項１記載の異物除去装置において、
前記ブラスト手段が前記配管の一端側から該配管内に研削材を圧送し、第２のブラスト手段が前記配管の他端側から前記研削補助部材のブラスト通路内に研削材を圧送することを特徴とする異物除去装置。
【請求項３】
請求項１記載の異物除去装置において、
前記配管の端部に着脱可能なホルダと、
該ホルダに軸方向に移動自在に支持されて先端部が開口部から前記配管内に挿脱自在であって、先端部に前記研削補助部材が装着された支持アームと、
前記研削補助部材のブラスト通路を第２のブラスト手段に接続する、前記研削補助部材と第２のブラスト手段間の距離変化が吸収可能な接続手段とを具えた
ことを特徴とする異物除去装置。
【請求項４】
請求項２記載の異物除去装置において、
前記研削補助部材に、損失による圧力降下で減圧膨張する分を補うように下流に向かって外径が細くなるテーパ形状部分を設けたことを特徴とする異物除去装置。
【請求項５】
配管内に、該配管の内径よりも小径の研削補助部材を挿入し、前記配管内に研削材を圧送し、前記配管の内面と前記研削補助部材との間の空間部における前記研削材の流速を上げると共に、前記配管内の研削材の流れ方向とは逆方向に、前記研削補助部材の内部に研削材を圧送し、前記研削補助部材の内部から外周に向けて研削材を噴射して、前記配管の内面に付着した異物を除去することを特徴とする異物除去方法。
【請求項６】
配管内に、該配管の内径よりも小径の研削補助部材を挿入し、前記配管内に研削材を圧送し、前記配管の内面と前記研削補助部材との間の空間部における前記研削材の流速を上げると共に、前記研削補助部材に形成した下流に向かって外径が細くなるテーパ形状部分により、損失による圧力降下で減圧膨張する分を補って、前記研削材の流速を一定化して、前記配管の内面に付着した異物を除去することを特徴とする異物除去方法。
ことを特徴とする異物除去方法。
【請求項７】
請求項６記載の異物除去方法において、
前記配管内に支持アームを介して前記研削補助部材を挿入し、該研削補助部材を前記異物と対向する位置でセンタリング保持することを特徴とする異物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器の伝熱管など小口径管、並びに一般の配管の内面に付着したスケールなどの異物を除去する異物除去装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱交換器は、例えば、内部に設けられたハウジング内に多数の伝熱管をＵ字形状をなして配設し、下部の入口収集管に連結すると共に、上部の出口収集管に連結する一方、上部に入口管を設けてハウジングに連通すると共に、上部側壁に出口管を設けて中間空間と連結して構成されている。
【０００３】
従って、例えば、入口管からハウジング内に高温空気を供給する一方、入口収集管からハウジング内の多数の伝熱管に冷却水を供給すると、ハウジング内を高温空気は下降して冷却水は上昇することで熱交換が行われる。そして、冷却空気はハウジング下部から上方に反転して中間空間を上昇し、出口管から排出される一方、冷却水は出口収集管から排出される。
【０００４】
このような熱交換器にあって、伝熱管に対してＥＣＴ検査を定期的に行う必要があるが、長期の使用により伝熱管の内面に酸化スケールが生成されているため、検査前にこの酸化スケールを除去する必要がある。伝熱管内面の酸化スケールを除去する方法としては、伝熱管内に研削材を圧送して研削除去するブラスト方法が一般的であり、例えば、特開２００１−１５０３４８号に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の酸化スケール除去方法では、鋼管内面に生成された酸化スケールに対して、研掃材の旋回流を衝突させてブラスト処理することで、酸化スケールを除去している。ところが、このような鋼管内面の酸化スケールに研掃材をいろいろな方向から衝突させることで、鋼管内面の凹凸に関係なく酸化スケールを除去できるものの、酸化スケールが多量に生成されている部分については十分に除去することができない。鋼管内面に生成されている多量の酸化スケールを除去するには、研掃材の量を増加したり、研掃材の圧送速度を増加させなければならず、設備の大型化や高コスト化を招いてしまうという問題がある。
【０００６】
また、Ｕ字形状配管の曲がり部分の局部減肉量の抑制から、酸化スケールが多量の場合、研掃材量や研掃材圧送速度の増加が制限されることがある。この場合、手作業で酸化スケールを除去することになるが、伝熱管が数千本にも及ぶ熱交換器では、作業が極めて長時間になるという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するものであって、簡単な設備や方法で、原子力設備などの配管の内面に付着したスケールなどの異物を容易に短時間で除去可能とした異物除去装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の異物除去装置は、配管の内径よりも小径で前記配管内に挿入される研削補助部材と、前記研削補助部材を保持する前記配管の端部に着脱可能なホルダ機構と、前記配管内に研削材を圧送して該配管内面に付着した異物を除去するブラスト手段と、前記研削補助部材の下流側に開口して内部を通り外周に開口するブラスト通路と、前記配管内の研削材の流れ方向とは逆方向に前記ブラスト通路内に研削材を圧送する第２のブラスト手段とを具えたことを特徴とするものである。研削材は配管端部のうち、研削補助部材が挿入される側の端部、あるいは、これとは反対側の端部、いずれから圧送してもよい。この場合、第２のブラスト手段はブラスト手段と共用してもよい。
【０００９】
請求項２の発明の異物除去装置では、前記ブラスト手段が前記配管の一端側から該配管内に研削材を圧送し、第２のブラスト手段が前記配管の他端側から前記研削補助部材のブラスト通路内に研削材を圧送することを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明の異物除去装置では、前記配管の端部に着脱可能なホルダと、該ホルダに軸方向に移動自在に支持されて先端部が開口部から前記配管内に挿脱自在であって、先端部に前記研削補助部材が装着された支持アームと、前記研削補助部材のブラスト通路を第２のブラスト手段に接続する、前記研削補助部材と第２のブラスト手段間の距離変化が吸収可能な接続手段とを具えたことを特徴としている。接続手段としては、可撓性のホースや伸縮可能なパイプを用いることができる。
【００１１】
請求項４の発明の異物除去装置では、前記研削補助部材に、損失による圧力降下で減圧膨張する分を補うように下流に向かって外径が細くなるテーパ形状部分を設けたことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５の発明の異物除去方法は、配管内に、該配管の内径よりも小径の研削補助部材を挿入し、前記配管内に研削材を圧送し、前記配管の内面と前記研削補助部材との間の空間部における前記研削材の流速を上げると共に、前記配管内の研削材の流れ方向とは逆方向に、前記研削補助部材の内部に研削材を圧送し、前記研削補助部材の内部から外周に向けて研削材を噴射して、前記配管の内面に付着した異物を除去することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６の発明の異物除去方法では、配管内に、該配管の内径よりも小径の研削補助部材を挿入し、前記配管内に研削材を圧送し、前記配管の内面と前記研削補助部材との間の空間部における前記研削材の流速を上げると共に、前記研削補助部材に形成した下流に向かって外径が細くなるテーパ形状部分により、損失による圧力降下で減圧膨張する分を補って、前記研削材の流速を一定化して、前記配管の内面に付着した異物を除去することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７の発明の異物除去方法では、前記配管内に支持アームを介して前記研削補助部材を挿入し、該研削補助部材を前記異物と対向する位置でセンタリング保持することを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１に本発明の一実施形態に係る異物除去装置の概略断面、図２に図１のII−II断面、図３に図１のIII−III断面を示す。
【００２３】
本実施形態の異物除去装置は、図１乃至図３に示すように、例えば、原子力設備用熱交換器の伝熱管などとして用いられる配管Ｐ内に生成した異物としてのスケールＳを研削する場合に用いられるものであり、特に、配管Ｐの開口部付近の領域Ａに多量のスケールＳが生成されている。
【００２４】
例えば、管板がＳＵＳ３０４、伝熱管が銅ニッケル合金の場合、管板と伝熱管出口部分が接続された領域では、例えば、厚さ７０〜１００μｍという多量の脱ニッケル層が生成され、これがＥＣＴ検査におけるノイズの原因となり、管板と伝熱管間の腐食検出の妨げとなることがある。ちなみに、ここ以外では２〜３μｍ厚であり、スケールの量が大幅に異なる。
【００２５】
この異物除去装置において、研削補助部材１６を保持するホルダ機構として、ホルダ１１、支持アーム１５及びセンタリング機構１８を具えている。ホルダ１１は配管Ｐの開口端部に着脱自在な嵌合部１２を有すると共に、内部に円形断面をなすブラスト通路１３（これは、図６を参照して後述する研削補助部材１６のブラスト通路２２とは別物である）が形成されている。そして、このホルダ１１のブラスト通路１３には、配管Ｐ内に研削材（例えば、アルミナ微粒子）を圧縮空気により圧送してこの配管Ｐの内面に付着したスケールＳを研削除去するブラスト装置１４が接続されている。
【００２６】
支持アーム１５はホルダ１１のブラスト通路１３に軸方向に移動自在に支持されており、基端部に作業者が操作可能な図示しない操作部を有し、先端部が配管Ｐ内の開口端部から内部に挿脱自在であり、この先端部に研削補助部材１６が固定されている。この研削補助部材１６は配管Ｐの内径よりも小径の円柱形状をなし、外周面にらせん溝１７が形成されている。
【００２７】
また、支持アーム１５の中間部には、研削補助部材１６を配管Ｐ内でセンタリングするためのセンタリング機構としての３つのガイド突起１８が取り付けられている。この各ガイド突起１８は同じ長さであり、支持アーム１５に周方向にてほぼ等間隔で取付けられており、先端部がブラスト通路１３の内壁面に摺動自在に嵌合している。従って、ホルダ１１をブラスト通路１３と配管Ｐとの軸心が合うように嵌合し、ブラスト通路１３内にてガイド突起１８により支持アーム１５をセンタリングすることで、研削補助部材１６を配管Ｐ内でセンタリングすることができる。
【００２８】
更に、研削補助部材１６の先端部には、この研削補助部材１６が配管Ｐ内で振動しないように保持するための振れ止め部材としての３つの支持突起１９が取り付けられている。この各支持突起１９は同じ長さであり、研削補助部材１６に周方向にてほぼ等間隔で取付けられており、先端部が配管Ｐの内周面に摺動自在となっている。従って、ガイド突起１８により支持アーム１５を介して配管Ｐ内でセンタリングされた研削補助部材１６は、支持突起１９により振動することなく、適正に支持される。研削補助部材１６は支持突起１９によってもセンタリングされる。
【００２９】
ここで、このように構成された本実施形態の異物除去装置により、配管Ｐの内面に生成された酸化スケールＳを取り除く作業について説明する。この場合、予め、配管Ｐのどの位置に酸化スケールＳが多量に生成されているかを検査するなどして、スケール研削領域（本実施形態では、配管Ｐの開口部付近の領域Ａ）を設定しておく。
【００３０】
まず、配管Ｐの開口端部に嵌合部１２を嵌合してホルダ１１を装着し、ホルダ１１のブラスト通路１３にブラスト装置１４を接続する。次に、支持アーム１５により研削補助部材１６を配管Ｐ内に挿入し、酸化スケールＳが多量に生成されているスケール研削領域Ａにて停止する。このとき、研削補助部材１６はガイド突起１８により支持アーム１５を介してセンタリングされ、配管Ｐの内面と研削補助部材１６の外面との距離が周方向においてほぼ均等になる。
【００３１】
この状態で、ブラスト装置１４により圧縮空気により研削材をブラスト通路１３を介して配管Ｐ内に圧送する。すると、配管Ｐ内にて、スケール研削領域Ａに研削補助部材１６が位置しているため、このスケール研削領域Ａではその前後の領域に比べて研削材の流路が狭くなっており、研削材の流速が上がる。そのため、配管Ｐの内面に生成された酸化スケールＳに対して、より多くの研削材がより高速で衝突することとなり、研削効果が流速の２乗に比例して向上し、多量の酸化スケールＳを容易に、且つ、確実に研削除去することができる。
【００３２】
また、研削補助部材１６の外周面にらせん溝１７が形成されているため、配管Ｐの内面と研削補助部材１６の外面との間に旋回流が発生されて保持されることとなり、研削効果が向上すると共に、研削面、つまり、配管Ｐの内面を滑らかに研削することができる。更に、研削補助部材１６の先端部（下流側部分）が支持突起１９により触れ止め支持されており、旋回流などにより研削補助部材１６が振動することはなく、適正な研削作業を行うことができる。そして、研削補助部材１６の前端部及び後端部が球形状であり、旋回流はこの研削補助部材１６の下流側では整流されることとなり、乱れなどが発生せずにスムースに流れる。
【００３３】
このように本実施形態の異物除去装置にあっては、配管Ｐの端部にホルダ１１を装着し、このホルダ１１を用いて支持アーム１５の先端部に固定された研削補助部材１６を配管Ｐ内に挿入し、酸化スケールＳが多量に生成した領域Ａにて停止し、ブラスト装置１４によりこの配管Ｐ内に研削材を圧送するようにしている。
【００３４】
従って、研削補助部材１６が位置したスケール研削領域Ａでは、研削材の流路が狭くなって流速が上がるため、配管Ｐの内面に生成された酸化スケールＳに対して多くの研削材がより高速で衝突することとなり、この酸化スケールＳを容易に短時間で、且つ、確実に研削除去することができる。
【００３５】
上述の実施形態では、配管を円筒形状として研削補助部材１６を円柱形状としたが、配管が角筒形状であれば研削補助部材１６を角柱形状とすればよい。また、センタリング機構としてのガイド突起１８や触れ止め部材としての支持突起１９の数や形状は、実施形態のものに限るものではない。
【００３６】
また、上述の実施形態では、研削補助部材１６をその球形状の前端部及び後端部を除き一定外径としているが、図４に示すように、殆どの部分を下流に向かって外径が細くなるテーパ形状に形成してもよい。このテーパ形状部分２０は損失による圧力降下で減圧膨張する分を補い、研削材の流速をテーパ形状部分２０がない場合よりも一定化するので、スケール研削領域Ａを均一に研削することができる。テーパ形状の程度は、例えば実験等により、適宜設定することができる。この下流側テーパ形状部分２０より上流側の部分２１は抵抗を減らすように、逆に、上流に向かって外径が細くなるテーパ形状に形成してある。また、下流側テーパ形状部分２０及び上流側テーパ形状部分２１により、旋回流がこの研削補助部材１６の下流側では整流されることとなり、乱流などが発生せずにスムースに流れる。
【００３７】
また、支持アーム１５がホルダ１１のブラスト通路１３に軸方向に移動自在に支持されているが、スケール研削領域Ａが固定的に決まっている場合には、支持アーム１５が移動自在である必要はなく、予めスケール研削領域Ａに合わせて長さを設定した支持アーム１５を用いることができる。
【００３８】
次に、図５に本発明の別の実施形態に係る異物除去装置の概略断面を示す。上述の実施形態では、研削補助部材１６の挿入と研削材の圧送とを配管Ｐの同じ側の端部から行ったが、本実施形態では、図５に示すように、互いに逆側の端部から行うようにしている。
【００３９】
本実施形態の異物除去装置も、図１に示したものと同様、熱交換器の伝熱管などとして用いられる配管Ｐ内に生成した異物としてのスケールＳを研削する場合に用いられるものである。
【００４０】
即ち、本実施形態の異物除去装置においては、図５に示すように、嵌合部１２と内部の円形断面のブラスト通路１３を有するホルダ１１が、図１と同様、配管Ｐの一端側の開口端部に着脱自在に装着される。また、配管Ｐの他端側の開口端部には、別のホルダ１１ａが着脱自在に装着される。このホルダ１１ａも、配管Ｐの開口端部に着脱自在な嵌合部１２ａを有すると共に、内部に円形断面をなすブラスト通路１３ａが形成されている。そして、このホルダ１１ａのブラスト通路１３ａに、配管Ｐ内に研削材を圧縮空気により圧送してこの配管Ｐの内面に付着したスケールＳを研削除去するブラスト装置１４が接続されている。
【００４１】
また、ホルダ１１には、図１と同様、支持アーム１５がブラスト通路１３に軸方向に移動自在に支持されている。この支持アーム１５は、基端部の図示しない操作部を作業者が操作することにより、先端部が配管Ｐ内の開口端部から内部に挿脱自在であり、この先端部に研削補助部材１６が固定されている。
【００４２】
本実施形態では、研削補助部材１６は配管Ｐの内径よりも小径であり、且つ、外周面にらせん溝１７が形成されているが、その形状は図４に示したものと同様、研削材の流速を一定化してスケール研削領域Ａを均一に研削することができるように、殆どの部分を下流に向かって外径が細くなるテーパ形状に形成してある。このテーパ形状部分２０より上流側の部分２１は抵抗を減らすように、逆に、上流に向かって外径が細くなるテーパ形状に形成してある。この研削補助部材１６の外周にも、図１のものと同様、必要に応じてらせん溝が形成される。
【００４３】
また、図１と同様、支持アーム１５の中間部にはセンタリング機構として３つのガイド突起１８が取り付けられ、研削補助部材１６の先端部には振れ止め部材として３つの支持突起１９が取り付けられている。
【００４４】
本実施形態の異物除去装置を使用して異物を除去する場合、まず、配管Ｐの一端側の開口端部に嵌合部１２を嵌合してホルダ１１を装着し、支持アーム１５により研削補助部材１６を配管Ｐ内に挿入し、酸化スケールＳが多量に生成されているスケール研削領域Ａにて停止する。また、配管Ｐの他端側の開口端部に嵌合部１２ａを嵌合してホルダ１１ａを装着し、ホルダ１１ａのブラスト通路１３ａにブラスト装置１４を接続する。この状態で、ブラスト装置１４により圧縮空気により研削材をブラスト通路１３ａを介して配管Ｐ内に圧送する。その結果、図１、図４について説明したと同様の作用効果が得られる。
【００４５】
次に、図６に本発明の更に別の実施形態に係る異物除去装置の概略断面を示す。本実施形態の異物除去装置も、図１に示したものと同様、熱交換器の伝熱管などとして用いられる配管Ｐ内に生成した異物としてのスケールＳを研削する場合に用いられるものである。
【００４６】
本実施形態では、図６に示すように、ブラスト装置１４から配管Ｐ内に研削材を圧送するだけでなく、これによる配管Ｐ内の研削材の流れ方向とは逆方向に、別のブラスト装置１４ａから研削補助部材１６の内部にも研削材を圧送し、同研削補助部材１６の内部から外周に向けて研削材を噴射するようにしている。
【００４７】
この異物除去装置において、研削補助部材１６を保持するホルダ機構として、図１と同様、ホルダ１１、支持アーム１５及びセンタリング機構１８を具えている。ホルダ１１は配管Ｐの一端側の開口端部に着脱自在な嵌合部１２を有すると共に、内部に円形断面をなすブラスト通路１３が形成されている。但し、ブラスト装置１４はホルダ１１のブラスト通路１３ではなく、詳細は後述するが、研削補助部材１６のブラスト通路２２内に研削材を圧送するように接続されている。そして、配管Ｐ内に研削材を圧送するために、別のホルダ１１ａと別のブラスト装置１４ａを具えている。ホルダ１１ａは配管Ｐの他端側の開口端部に着脱自在な嵌合部１２ａを有すると共に、内部に円形断面をなすブラスト通路１３ａが形成されている。このホルダ１１ａのブラスト通路１３ａに別のブラスト装置１４ａが接続されている。いずれもブラスト装置１４、１４ａも、アルミナ微粒子などの研削材を圧縮空気により圧送して配管Ｐの内面に付着したスケールＳを研削除去するためのものである。
【００４８】
支持アーム１５は図１と同様、ホルダ１１のブラスト通路１３に軸方向に移動自在に支持されており、基端部に作業者が操作可能な図示しない操作部を有し、先端部が配管Ｐ内の開口端部から内部に挿脱自在であり、この先端部に研削補助部材１６が固定されている。
【００４９】
研削補助部材１６は配管Ｐの内径よりも小径の円柱形状をなし、外周面にらせん溝１７が形成されている。
【００５０】
また、この研削補助部材１６には、ブラスト装置１４から圧送される配管Ｐ内の研削材の流れに方向に関して下流側に開口して内部を通り外周に開口するブラスト通路２２が設けられている。外周の開口部２３はなるべく上流側に位置させて、周方向にてほぼ等間隔で複数開けられている。
【００５１】
更に、支持アーム１５の中間部には、図１と同様、研削補助部材１６を配管Ｐ内でセンタリングするためのセンタリング機構としての３つのガイド突起１８が取り付けられている。各ガイド突起１８は同じ長さであり、支持アーム１５に周方向にてほぼ等間隔で取付けられており、先端部がブラスト通路１３の内壁面に摺動自在に嵌合している。従って、ホルダ１１をブラスト通路１３と配管Ｐとの軸心が合うように嵌合し、ブラスト通路１３内にてガイド突起１８により支持アーム１５をセンタリングすることで、研削補助部材１６を配管Ｐ内でセンタリングすることができる。
【００５２】
また、支持アーム１５の内部には、研削補助部材１６のブラスト通路２２に連通したブラスト通路２４が開けられており、この支持アーム１５のブラスト通路２４にブラスト装置１４ａが接続されている。
【００５３】
また、研削補助部材１６の先端部（配管Ｐ内の研削材の流れ方向に関して上流側の端部）には、この研削補助部材１６が配管Ｐ内で振動しないように保持するための振れ止め部材としての３つの支持突起１９が取り付けられている。各支持突起１９は同じ長さであり、研削補助部材１６に周方向にてほぼ等間隔で取付けられており、先端部が配管Ｐの内周面に摺動自在となっている。従って、ガイド突起１８により支持アーム１５を介して配管Ｐ内でセンタリングされた研削補助部材１６は、支持突起１９により振動することなく、適正に支持される。研削補助部材１６は支持突起１９によってもセンタリングされる。
【００５４】
ここで、このように構成された本実施形態の異物除去装置により、配管Ｐの内面に生成された酸化スケールＳを取り除く作業について説明する。この場合、予め、配管Ｐのどの位置に酸化スケールＳが多量に生成されているかを検査するなどして、スケール研削領域（本実施形態では、配管Ｐの出口側開口部付近の領域Ａ）を設定しておく。
【００５５】
まず、配管Ｐの一端側の開口端部に嵌合部１２を嵌合してホルダ１１を装着し、支持アーム１５のブラスト通路２４を介して研削補助部材１６のブラスト通路２２にブラスト装置１４を接続する。また、配管Ｐの他端側の開口端部に嵌合部１２ａを嵌合してホルダ１１ａを装着し、ホルダ１１ａのブラスト通路１３ａにブラスト装置１４ａを接続する。次に、支持アーム１５により研削補助部材１６を配管Ｐ内に挿入し、酸化スケールＳが多量に生成されているスケール研削領域Ａにて停止する。このとき、研削補助部材１６はガイド突起１８により支持アーム１５を介してセンタリングされ、配管Ｐの内面と研削補助部材１６の外面との距離が周方向においてほぼ均等になる。
【００５６】
この状態で、ブラスト装置１４により圧縮空気により研削材を研削補助部材１６のブラスト通路２２に圧送し、その外周開口部２３から配管Ｐ内に直接噴射させる。また、ブラスト装置１４により圧縮空気により研削材をブラスト通路１３を介して配管Ｐ内に圧送する。
【００５７】
すると、配管Ｐ内にて、スケール研削領域Ａに研削補助部材１６が位置しているため、このスケール研削領域Ａではその前後の領域に比べて研削材の流路が狭くなっており、ブラスト装置１４ａから圧送された研削材の流速が上がる。これに加えて、ブラスト装置１４から圧送された研削材が研削補助部材１６の外周開口部２３から直接噴射されて合流し、配管Ｐの他端側へ流れる。そのため、これらの相乗効果として全体の研削材量が増加すると共に、研削補助部材１６の外周開口部２３からの研削材噴射により、研削補助部材１６の外周部での研削材の流速が更に上がりる。そのため、配管Ｐの内面に生成された酸化スケールＳに対して、より多くの研削材がより高速で衝突することとなり、研削効果（研削力）が向上し、多量の酸化スケールＳを容易に、且つ、確実に研削除去することができる。
【００５８】
この場合、ブラスト装置１４ａが配管Ｐの他端側開口部から配管Ｐ内に研削材を圧送し、ブラスト装置１４が配管Ｐの一端側より、研削補助部材１６のブラスト通路２２内に研削材を圧送するので、容易に、研削補助部材１６のブラスト通路２２内の研削材圧送方向を、配管Ｐ内の研削材の流れ方向と逆方向にすることができる。また、ブラスト装置１４とブラスト装置１４ａがあるため、ブラスト装置１４による研削材量や研削材圧送速度とブラスト装置１４ａによる研削材量や研削材圧送速度を、配管Ｐ内のスケール付着状況に応じて調整することができる。例えば、熱交換器のＵ字形状配管の出口側開口付近を研削する場合、ブラスト装置１４ａからの研削材の量や圧送速度の増加を曲がり部分の局部減肉量の抑制による制限内に抑え、その代わりに、ブラスト装置１４からの研削材の量や圧送速度を大きく増加し、全体としてスケール研削領域Ａで必要とされる研削材量や研削材流速を確保する。これにより、異常な減肉を阻止しながら、スケール研削領域Ａで多量のスケールＳを研削することができる。
【００５９】
研削補助部材１６の外周面に形成されているらせん溝１７による作用効果（研削効果の向上、滑らかに研削）や、研削補助部材１６先端部の支持突起１９による作用効果（旋回流などによる研削補助部材１６の振動防止、適正な研削）などは、図１について説明したと同様である。
【００６０】
また、スケール研削領域Ａなど、局所的なスケールの付着量が多い所では、スケール付着量の多少に応じて研削補助部材１６のブラスト通路２２の口径、その外周開口部２３の口径及び数、並びに、支持アーム１５のブラスト通路２４の口径を変えることにより、研削補助部材１６の外周部での流速を加減することができ、スケール研削の効果が向上する。
【００６１】
このように本実施形態の異物除去装置にあっては、配管Ｐの他端部にホルダ１１ａを装着し、このホルダ１１ａのブラスト通路２４から配管Ｐ内にブラスト装置１４ａにより研削材を圧送し、これに加えて、配管Ｐの一端部にホルダ１１を装着し、このホルダ１１を用いて支持アーム１５の先端部に固定された研削補助部材１６を配管Ｐ内に挿入し、酸化スケールＳが多量に生成した領域Ａにて停止し、ブラスト装置１４ａによる研削材の流れ方向とは逆方向に、研削補助部材１６内部のブラスト通路２２にブラスト装置１４により研削材を圧送し、内部から外周に向けて噴射するようにしている。
【００６２】
従って、研削補助部材１６が位置したスケール研削領域Ａでは、ブラスト装置１４ａからの研削材の流れと、研削補助部材１６外周からの研削材の直接噴射とが相乗して、全体の研削材量が増加すると共に、研削補助部材１６外周からの研削材噴射により、研削補助部材１６の外周部での研削材の流速が更に上がる。そのため、配管Ｐの内面に生成された酸化スケールＳに対して多くの研削材がより高速で衝突することとなり、この酸化スケールＳを容易に短時間で、且つ、確実に研削除去することができる。
【００６３】
上述の実施形態では、研削補助部材１６の前後両端部を、図１に示したと同様、球形状に形成してもよい。また、配管を円筒形状として研削補助部材１６を円柱形状としたが、配管が角筒形状であれば研削補助部材１６を角柱形状とすればよい。また、センタリング機構としてのガイド突起１８や触れ止め部材としての支持突起１９の数や形状は、実施形態のものに限るものではない。
【００６４】
また、上述の実施形態では、研削補助部材１６の形状を一定外径としたが、図７に示すように、殆どの部分を下流に向かって外径が細くなるテーパ形状に形成してもよい。このテーパ形状部分２０は圧力降下で減圧膨張する分を補い、研削材の流速をテーパ形状部分２０がない場合よりも一定化するので、スケール研削領域Ａを均一に研削することができる。テーパ形状の程度は、実験等により、適宜設定することができる。この下流側テーパ形状部分２０より上流側の部分２１は抵抗を減らすように、逆に、上流に向かって外径が細くなるテーパ形状に形成してある。この研削補助部材１６の外周にも、図１のものと同様、必要に応じてらせん溝が形成される。図７中、２２はブラスト通路、２３はその外周開口部である。外周開口部２３は、下流側のテーパ形状部分２０に存在すればよい。
【００６５】
図８に外径が一定の研削補助部材（図６）における研削速度とスケール研削領域Ａ中の位置との関係２５、図９にテーパ形状部分２０を有する研削補助部材（図７）における研削速度とスケール研削領域Ａ中の位置との関係２６を例示する。テーパ形状部分２０を有する場合は流速が均一化するため、図８、図９より、外径一定の場合（図６）に比べ、テーパ形状部分２０を有する場合（図７）の方が研削速度が均一化し、均一な研削が可能なであることが分かる。
【００６６】
また、上述の実施形態では、２つのブラスト装置１４、１４ａを用いたが、図１０に示すように、１つのブラスト装置１４の出力を２分岐することにより、２つのブラスト装置１４、１４ａの代わりにしてもよい。この場合、ブラスト装置１４とこの出力から分岐して配管Ｐの一端側開口部に至る通路とが１つのブラスト手段を構成し、ブラスト装置１４とこの出力から分岐して配管Ｐの他端側開口部に至る別の通路とがもう１つの別のブラスト手段を構成することになる。分岐路に適宜な弁２７を設けて、研削材の量や圧送速度を調整することができる。
【００６７】
更に、上述の実施形態では、支持アーム１５内に設けたブラスト通路２４を介してブラスト装置１４と研削補助部材１６のブラスト通路２２を接続しているが、支持アーム１５にはブラスト通路は設けず、その代わりに、図１１に示すように、研削補助部材１６とブラスト装置１４間の距離変化を吸収することができる接続手段、例えば、可撓性を有するホース２８や伸縮可能なパイプで直接、研削補助部材１６のブラスト通路２２とブラスト装置１４とを接続してもよい。
【００６８】
また、支持アーム１５がホルダ１１のブラスト通路１３に軸方向に移動自在に支持されているが、スケール研削領域Ａが固定的に決まっている場合には、支持アーム１５が移動自在である必要はなく、予めスケール研削領域Ａに合わせて長さを設定した支持アーム１５を用いることができる。
【００６９】
更に、図示しないが、ホルダ１１ａにも図１と同様に軸方向に移動自在されて先端部が配管の他端側開口部から配管内に挿脱自在な支持アームを具え、この支持アームの先端部にも図１と同様に研削補助部材を装着しておくことができる。このように構成した異物除去装置では、配管の一端部及び他端部両側から、それぞれ配管内面の別々の箇所に付着した異物を同時に研削して除去することができる。
【００７０】
いずれの場合も、研削補助部材１６や、その内部のブラスト通路２２、支持アーム１５、その内部のブラスト通路２４、弁２７、ホース２８など、配管Ｐ以外で研削材に接触する部分は、なるべくそれ自身が研削材で研削され難いような材料で構成しておくとよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上、各実施形態において詳細に説明したように、異物除去装置によれば、配管の端部に着脱可能なホルダ機構により支持されて配管内に挿入される、配管の内径よりも小径な研削補助部材と、配管内に研削材を圧送して配管内面に付着した異物を除去するブラスト手段とを設けたので、配管の内面と研削補助部材との間における研削材の流速を上げて異物を除去することで、簡単な設備で配管の内面に付着したスケールなどの異物を容易に短時間で研削除去することができる。
【００７２】
異物除去装置によれば、ホルダ機構として、配管の端部に着脱可能なホルダと、ホルダに軸方向に移動自在に支持されて先端部が開口部から配管内に挿脱自在な支持アームとを具え、支持アームの先端部に研削補助部材が装着されているので、支持アームを操作することで、配管内の所望の領域に付着したスケールなどの異物を除去することができる。
【００７３】
異物除去装置によれば、支持アームを介して研削補助部材を配管内でセンタリングするセンタリング機構をホルダに設けたので、配管の内周と研削補助部材との間の空間部を周方向均等にすることで、配管の内面に付着した異物を適正に除去することができる。
【００７４】
異物除去装置によれば、研削補助部材の先端部に配管の内周面に接触して振動を防止する触れ止め部材を設けたので、配管の内面と研削補助部材との間の空間部を所定間隔に維持することで、配管の内面に付着した異物を適正に除去することができる。
【００７５】
異物除去装置によれば、研削補助部材の外周面にらせん溝を形成したので、配管の内面と研削補助部材との間にて研削材の旋回流を形成することで、配管の内面に付着した異物を確実に除去することができる。
【００７６】
異物除去装置によれば、研削補助部材に、損失による圧力降下で減圧膨張する分を補うように下流に向かって外径が細くなるテーパ形状部分を設けたので、損失による圧力低下で減圧膨張する分を補い、研削材の流速が均一化することで、配管の内面に付着した異物を均一に除去することができる。
【００７７】
異物除去装置によれば、研削補助部材に下流側に開口して内部を通り外周に開口するブラスト通路を設け、配管内の研削材の流れ方向とは逆方向に研削補助部材のブラスト通路内に研削材を圧送するブラスト手段を具えたので、研削補助部材外周からの研削材の噴射と配管内の研削材の流れとが相乗して、全体の研削材量が増加すると共に、研削補助部材外周からの研削材噴射により、研削補助部材の外周部での研削材の流速が更に上がることで、配管の内面に付着した異物をより効果的に除去することができる。
【００７８】
異物除去装置によれば、ブラスト手段が配管の一端側から配管内に研削材を圧送し、第２のブラスト手段が配管の他端側から研削補助部材のブラスト通路内に研削材を圧送するので、配管内の研削材の流れ方向とは逆方向に、容易に、研削補助部材のブラスト通路内に研削材を圧送できる。
【００７９】
異物除去装置によれば、配管の端部に着脱可能なホルダに先端部が開口部から前記配管内に挿脱自在な支持アームを軸方向に移動自在に支持し、この支持アームの先端部に研削補助部材を装着し、研削補助部材のブラスト通路を第２のブラスト手段に、研削補助部材と第２のブラスト手段間の距離変化が吸収可能な接続手段で接続したので、支持アームを操作することで、配管内の所望の領域に付着した異物を除去することができる。
【００８０】
また、異物除去方法によれば、配管内に研削補助部材を挿入し、配管内に研削材を圧送し、配管の内面と研削補助部材との間の空間部における研削材の流速を上げて異物を除去するようにしたので、簡単な方法で配管の内面に付着したスケールなどの異物を容易に短時間で除去することができる。
【００８１】
異物除去方法によれば、配管内に支持アームを介して研削補助部材を挿入し、研削補助部材を異物と対向する位置でセンタリング保持するので、配管の内周と研削補助部材との間の空間部が周方向均等になり、配管の内面に付着した異物を適正に除去することができる。
【００８２】
異物除去方法によれば、配管内の研削材の流れ方向とは逆方向に、研削補助部材の内部に研削材を圧送し、研削補助部材の内部から外周に向けて研削材を噴射するので、研削補助部材外周からの研削材の噴射と配管内の研削材の流れとが相乗して、全体の研削材量が増加すると共に、研削補助部材外周からの研削材噴射により、研削補助部材の外周部での研削材の流速が更に上がり、配管の内面に付着した異物をより効果的に除去することができる。
【００８３】
異物除去方法によれば、研削補助部材に形成した下流に向かって外径が細くなるテーパ形状部分により、損失による圧力降下で減圧膨張する分を補って、研削材の流速を一定化するので、配管の内面に付着した異物を均一に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る異物除去装置の概略断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１のIII−III断面図である。
【図４】テーパ形状部分を有する研削補助部材を示す図である。
【図５】本発明の別の実施形態に係る異物除去装置の概略断面図である。
【図６】本発明の更に別の実施形態に係る異物除去装置の概略断面図である。
【図７】テーパ形状部分を有する研削補助部材を示す図である。
【図８】外径が一定の研削補助部材における研削速度とスケール研削領域中の位置との関係を示す図である。
【図９】テーパ形状部分を有する研削補助部材における研削速度とスケール研削領域中の位置との関係を示す図である。
【図１０】１つのブラスト装置を配管内への研削材圧送と研削補助部材のブラスト通路への研削材圧送とに共用する構成の異物除去装置の概略断面図である。
【図１１】ブラスト装置と研削補助部材のブラスト通路の別の接続例を示す図である。
【符号の説明】
１１、１１ａ  ホルダ
１３、１３ａ  ホルダのブラスト通路
１４、１４ａ  ブラスト装置
１５  支持アーム
１６  研削補助部材
１７  らせん溝
１８  ガイド突起（センタリング機構）
１９  支持突起（触れ止め部材）
２０  研削補助部材のテーパ形状部分
２２  研削補助部材のブラスト通路
２３  研削補助部材の外周開口部
２４  支持アームのブラスト通路（接続手段）
２７  弁
２８  可撓性のあるホース（接続手段）
Ａ  スケール研削領域
Ｐ  配管
Ｓ  酸化スケール
【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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