図5は、本発明に係る鋼管内面ブラスト装 置の一例であり、鋼管内面ブラスト装置の全 体図を示す。

 この鋼管内面ブラスト装置は、高圧流体� ��キャリア流体20として、研掃材を被ブラス� �管(鋼管)6の内部に噴射するとともに、鋼管6� ��終端部から鋼管内の空気を吸引し、鋼管内� ��を負圧にするものであり、高圧噴射と負圧� ��引を組み合わせたハイブリッド式ブラスト� ��置である。被ブラスト管(鋼管)6の始端部か� ��終端部の全体にわたって、キャリア流体の� ��力の変動が少ないため、被ブラスト管(鋼管 )6の中では鋼管の内面をブラストするために� ��要な流速が十分に確保されている。

 この鋼管内面ブラスト装置では、コンプ� ��ッサ(図示せず)から供給された高圧空気流20 に、研掃材タンク3に蓄えられた研掃材を落� �させ、高圧空気にこの研掃材を混合する研� �材・流体混合部4が、筒状のキャリア流体導� ��部21とダミー管23を介して、被ブラスト管(� �管)6の始端側に設けられている。

 そして、被ブラスト管(鋼管)6の終端部に� ��、被ブラスト管6の内面の研掃を終えた研掃 材とこの研掃材を浮遊させて搬送する負圧空 気流とを受けて、研掃材と空気とを分離する 重力沈降式の回収タンク7が設置され、サイ� �ロン8及びダストコレクタ9を経て、極微粒子 以外の研掃材や研掃屑が除去された空気をサ イレンサ11に送り排出するブロワ10が接続さ� �ている。一部の研掃材は重力沈降式ダスト� �レクタ7および/またはサイクロン8で回収さ� �、機械的および/または流体的搬送手段14に� �って研掃材タンク3にリサイクルされる。

 図6に、図5に示される鋼管内面ブラスト� �置のうち、筒状のキャリア流体導入部の拡� �図(斜視図)を示す。

 筒状のキャリア流体導入部21は、キャリ� �流体20とともに研掃材をキャリア流体導入部 21の内部に水平方向に圧入するための孔19を� �筒状のキャリア流体導入部21の端面の中心に 有する。

 そして、ここでは、キャリア流体導入部21� �、キャリア流体導入部の筒と同軸の軸管22を 有し、この軸管内に筒状のキャリア流体導入 部21の端面に設けられた孔19から水平に圧入� �れた研掃材を搬送するキャリア流体20を長手 方向速度V _z で圧入し、軸管内を長手方向速度V _z で通過させている。そして、研掃材を水平方 向に搬送するキャリア流体20は軸管内を通過� ��た後、キャリア流体の噴流の広がりのため� ��半径方向速度V _r が加わる。

 すなわち、軸管を通過した後、キャリア流� ��20によって搬送される研掃材は、長手方向� �度V _z に半径方向速度V _r が加わって、次の(1)式で示す速度Vでもって� �ブラスト管(鋼管)6に衝突することになる。

  V=(V _z ² +V _r ² ) ^1/2  ・・・・・・・ (1)式
 ここでは、軸管22の長さを筒状のキャリア� �体導入部21の長さと同じに設定しているが、 この軸管22の長さとキャリア流体20の速度を� �節することによって、圧入された研掃材を� �送するキャリア流体20を、所定角度と所定位 置でもって衝突させることができるので、キ ャリア流体20によって搬送された研掃材が、� ��ょうど鋼管始端部の内面から衝突し始める� ��うに調節するべく、軸管22の長さを設定す� �のがよい。 また、ここでは、ダミー管23が� ��平に設置された鋼管始端部と筒状のキャリ� ��流体導入部21との間に設置されている。ダ� �ー管23を設置することによって、ダミー管23� ��一部を含めて内面をブラストすることがで� ��るので、研掃材が鋼管内面の始端部から確� ��にブラストすることができる。

 図7は、本発明に係る鋼管内面ブラスト装 置の他の一例であり、鋼管内面ブラスト装置 の全体図を示す。

 これは、実施例1の鋼管内面ブラスト装置 と同様に、高圧流体をキャリア流体20として� ��研掃材を被ブラスト管(鋼管)6の内部に噴射� ��るとともに、鋼管6の終端部から鋼管内の空 気を吸引し、鋼管内部を負圧にするものであ り、高圧噴射と負圧吸引を組み合わせたハイ ブリッド式ブラスト装置である。ただし、こ こでは、高圧流体をキャリア流体20として、� ��掃材を被ブラスト管(鋼管)6の内部に噴射す� ��ための筒状のキャリア流体導入部21は、空� �24をキャリア流体導入部21の内部に導入する� ��めの空気導入口25を有する。この空気導入� �から吸引又は圧入された空気24によって、キ ャリア流体導入部の内壁に沿って旋回流が形 成される。ここで、キャリア流体20とともに� ��平方向から圧入される研掃材5は、研掃材・ 流体混合部4でキャリア流体と混合された後� �キャリア流体導入部21に水平方向から圧入さ れる。

 なお、被ブラスト管(鋼管)6の始端部から� ��端部の全体にわたって、キャリア流体の圧� ��の変動が少ないため、被ブラスト管(鋼管)6� ��中では鋼管の内面をブラストするために必� ��な流速が十分に確保されている。

 この鋼管内面ブラスト装置では、コンプ� ��ッサ(図示せず)から供給された高圧空気流20 に、研掃材タンク3に蓄えられた研掃材を落� �させ、高圧空気にこの研掃材を混合する研� �材・流体混合部4が、筒状のキャリア流体導� ��部21とダミー管23を介して、被ブラスト管(� �管)6の始端側に設けられている。この研掃材 ・流体混合部4の構造は図2に示されたものと� ��様であり、ノズル16を通して供給された高� �空気流20と、フィーダー17を通って供給され� ��研掃材5が、デフューザー18において混合さ� ��、キャリア流体導入部21へと搬送される。

 そして、被ブラスト管(鋼管)6の終端部に� ��、被ブラスト管6の内面の研掃を終えた研掃 材とこの研掃材を浮遊させて搬送する負圧空 気流とを受けて、まだ破砕していない研掃材 と空気とを分離する回収タンク7が設置され� �また、回収タンク7で分離された研掃材を搬� ��する搬出手段14(ここで分離した研掃材は研� ��材タンク3に戻される。)が設置されている� �さらに、この回収タンク7には、破砕した研� ��材や研掃屑と負圧空気流とを分離するため� ��サイクロン8及びダストコレクタ9と、研掃� �終えた研掃材とこの研掃材を浮遊させて搬� �する負圧空気流とを被ブラスト管6から前記� ��収タンク7と前記サイクロン8と前記ダスト� �レクタ9とを介して吸引し、研掃材や研掃屑� ��除去された空気をサイレンサ11に送り排出� �るブロワ10が接続されている。

 図8に、本実施例2にかかる鋼管内面ブラ� �ト装置のうち、筒状のキャリア流体導入部� �拡大図(斜視図)を示す。

 筒状のキャリア流体導入部21は、キャリア� �体20とともに研掃材をキャリア流体導入部21� ��内部に水平方向に圧入するための孔19を、� �状のキャリア流体導入部21の端面の中心に有 する。そして、筒状のキャリア流体導入部21� ��、空気24をキャリア流体導入部21の内部に導 入するための空気導入口25を有する。この空� ��導入口25から吸引又は圧入された空気24によ って、キャリア流体導入部の内壁に沿って円 周方向速度V _θ の旋回流が形成される。

 そして、ここでは、キャリア流体導入部21� �、キャリア流体導入部の筒と同軸の軸管22を 有し、この軸管内に筒状のキャリア流体導入 部21の端面に設けられた孔19から水平に圧入� �れた研掃材を搬送するキャリア流体20を長手 方向速度V _z で圧入し、軸管内を長手方向速度V _z で通過させている。

 したがって、研掃材を水平方向に搬送する� ��ャリア流体20は軸管内を通過した後、空気� �入口25から導入された空気24によって形成さ� ��る旋回流が加わり、その速度は長手方向速� ��V _z と円周方向速度V _θ と半径方向速度V _r から合成される。

 すなわち、軸管を通過した後、キャリア� ��体20によって搬送される研掃材は、次の(2)� �で示す速度Vでもって被ブラスト管(鋼管)6に� ��突することになる。

  V=(V _z ² +V _θ ² +V _r ² ) ^1/2  ・・・・・・・ (2)式
 なお、ここでは、軸管22の長さを筒状のキ� �リア流体導入部21の長さと同じに設定してい るが、この軸管22の長さとキャリア流体20の� �度を調節することによって、圧入された研� �材を搬送するキャリア流体20を、所定角度で もって鋼管始端部に衝突させることができる ので、キャリア流体20によって搬送された研� ��材が、ちょうど鋼管始端部の内面から衝突� ��始めるように調節するべく、軸管22の長さ� �設定するのがよい。

 また、ここでは、ダミー管23が水平に設� �された鋼管始端部と筒状のキャリア流体導� �部21との間に設置されている。ダミー管23を� ��置することによって、ダミー管23の一部を� �めて内面をブラストすることができるので� �研掃材が鋼管内面の始端部から確実にブラ� �トすることができる。

 図9は、本発明に係る鋼管内面ブラスト装 置の他の一例であり、鋼管内面ブラスト装置 の全体図を示す。

 これは、実施例1の鋼管内面ブラスト装置 と同様に、高圧流体をキャリア流体20として� ��研掃材を被ブラスト管(鋼管)6の内部に噴射� ��るとともに、鋼管6の終端部から鋼管内の空 気を吸引し、鋼管内部を負圧にするものであ り、高圧噴射と負圧吸引を組み合わせたハイ ブリッド式ブラスト装置である。ただし、こ こでは、高圧流体をキャリア流体20として、� ��掃材を被ブラスト管(鋼管)6の内部に噴射す� ��ための筒状のキャリア流体導入部21は、空� �24をキャリア流体導入部21の内部に導入する� ��めのホイッスル形状の空気導入装置26を有� �る。この空気導入装置26から吸引又は圧入さ れた空気24によって、キャリア流体導入部の� ��壁に沿って旋回流が形成される。ここで、� ��ャリア流体20とともに水平方向から圧入さ� �る研掃材5は、研掃材・流体混合部4でキャリ ア流体と混合された後、キャリア流体導入部 21に水平方向から圧入される。

 なお、被ブラスト管(鋼管)6の始端部から� ��端部の全体にわたって、キャリア流体の圧� ��の変動が少ないため、被ブラスト管(鋼管)6� ��中では鋼管の内面をブラストするために必� ��な流速が十分に確保されている。

 この鋼管内面ブラスト装置では、コンプ� ��ッサ(図示せず)から供給された高圧空気流20 に、研掃材タンク3に蓄えられた研掃材を落� �させ、高圧空気にこの研掃材を混合する研� �材・流体混合部4が、筒状のキャリア流体導� ��部21とダミー管23を介して、被ブラスト管(� �管)6の始端側に設けられている。この研掃材 ・流体混合部4の構造は図2に示されたものと� ��様であり、ノズル16を通して供給された高� �空気流20と、フィーダー17を通って供給され� ��研掃材5が、デフューザー18において混合さ� ��、キャリア流体導入部21へと搬送される。

 そして、被ブラスト管(鋼管)6の終端部に� ��、被ブラスト管6の内面の研掃を終えた研掃 材とこの研掃材を浮遊させて搬送する負圧空 気流とを受けて、まだ破砕していない研掃材 と空気とを分離する回収タンク7が設置され� �また、回収タンク7で分離された研掃材を搬� ��する搬出手段14(ここで分離した研掃材は研� ��材タンク3に戻される。)が設置されている� �さらに、この回収タンク7には、破砕した研� ��材や研掃屑と負圧空気流とを分離するため� ��サイクロン8及びダストコレクタ9と、研掃� �終えた研掃材とこの研掃材を浮遊させて搬� �する負圧空気流とを被ブラスト管6から前記� ��収タンク7と前記サイクロン8と前記ダスト� �レクタ9とを介して吸引し、研掃材や研掃屑� ��除去された空気をサイレンサ11に送り排出� �るブロワ10が接続されている。

 図10に、本実施例3にかかる鋼管内面ブラ� ��ト装置のうち、筒状のキャリア流体導入部� ��拡大図(斜視図)を示す。

 筒状のキャリア流体導入部21は、キャリア� �体20とともに研掃材5をキャリア流体導入部21 の内部に水平方向に圧入するための孔19を、� ��状のキャリア流体導入部21の端面の中心に� �する。そして、筒状のキャリア流体導入部21 は、空気24をキャリア流体導入部21の内部に� �入するためのホイッスル形状の空気導入装� �26を有する。この空気導入装置26から吸引又� ��圧入された空気24によって、キャリア流体� �入部の内壁に沿って円周方向速度V _θ と半径方向速度V _r から合成される旋回流が形成される。

 そして、ここでは、キャリア流体導入部21� �、キャリア流体導入部の筒と同軸の軸管22を 有し、この軸管内に筒状のキャリア流体導入 部21の端面に設けられた孔19から水平に圧入� �れた研掃材を搬送するキャリア流体20を長手 方向速度V _z で圧入し、軸管内を長手方向速度V _z で通過させている。

 したがって、研掃材を水平方向に搬送する� ��ャリア流体20は軸管内を通過した後、空気� �入装置26から吸引又は圧入された空気24によ� ��て形成される旋回流が加わり、その速度は� ��手方向速度V _z と円周方向速度V _θ と半径方向速度V _r から合成される。

 すなわち、軸管を通過した後、キャリア� ��体20によって搬送される研掃材は、実施例� �同様に、次の(2)式で示す速度Vでもって被ブ� ��スト管(鋼管)6に衝突することになる。

  V=(V _z ² +V _θ ² +V _r ² ) ^1/2  ・・・・・・・ (2)式
 なお、ここでは、軸管22の長さを筒状のキ� �リア流体導入部21の長さと同じに設定してい るが、この軸管22の長さとキャリア流体20の� �度を調節することによって、圧入された研� �材を搬送するキャリア流体20を、所定角度で もって鋼管始端部に衝突させることができる ので、キャリア流体20によって搬送された研� ��材が、ちょうど鋼管始端部の内面から衝突� ��始めるように調節するべく、軸管22の長さ� �設定するのがよい。

 また、ここでは、ダミー管23が水平に設� �された鋼管始端部と筒状のキャリア流体導� �部21との間に設置されている。ダミー管23を� ��置することによって、ダミー管23の一部を� �めて内面をブラストすることができるので� �研掃材が鋼管内面の始端部から確実にブラ� �トすることができる。

 図11は、本発明に係る鋼管内面ブラスト� �置の他の一例であり、鋼管内面ブラスト装� �の全体図を示す。

 これは、実施例1の鋼管内面ブラスト装置 と同様に、高圧流体をキャリア流体20として� ��研掃材5を被ブラスト管(鋼管)6の内部に噴射 するとともに、鋼管6の終端部から鋼管内の� �気を吸引し、鋼管内部を負圧にするもので� �り、高圧噴射と負圧吸引を組み合わせたハ� �ブリッド式ブラスト装置である。ただし、� �こでは、高圧流体をキャリア流体20として、 研掃材を被ブラスト管(鋼管)6の内部に噴射す るための筒状のキャリア流体導入部21は、空� ��24をキャリア流体導入部21の内部に導入する ためのホイッスル形状の空気導入装置26を有� ��ることに加えて、このホイッスル形状の空� ��導入装置26からも、研掃材タンク3に蓄えら� ��ていた研掃材をキャリア流体導入部21に供� �するものである。この空気導入装置26から吸 引又は圧入された空気24によって、キャリア� ��体導入部の内壁に沿って旋回流が形成され� ��。ここで、キャリア流体20とともに水平方� �から圧入される研掃材5は、研掃材・流体混� ��部4でキャリア流体と混合された後、キャリ ア流体導入部21に水平方向から圧入される。

 なお、被ブラスト管(鋼管)6の始端部から� ��端部の全体にわたって、キャリア流体の圧� ��の変動が少ないため、被ブラスト管(鋼管)6� ��中では鋼管の内面をブラストするために必� ��な流速が十分に確保されている。

 この鋼管内面ブラスト装置では、コンプ� ��ッサ(図示せず)から供給された高圧空気流20 に、研掃材タンク3に蓄えられた研掃材を落� �させ、高圧空気にこの研掃材を混合する研� �材・流体混合部4が、筒状のキャリア流体導� ��部21とダミー管23を介して、被ブラスト管(� �管)6の始端側に設けられている。この研掃材 ・流体混合部4の構造は図2に示されたものと� ��様であり、ノズル16を通して供給された高� �空気流20と、フィーダー17を通って供給され� ��研掃材5が、デフューザー18において混合さ� ��、キャリア流体導入部21へと搬送される。� �た、この鋼管内面ブラスト装置では、筒状� �キャリア流体導入部21の側面に設けられたホ イッスル形状のからも、研掃材5がキャリア� �体導入部21に供給されるが、このために空気 導入装置26の上方には、研掃材5を蓄えること ができる研掃材タンク3が設置されている。

 そして、被ブラスト管(鋼管)6の終端部に� ��、被ブラスト管6の内面の研掃を終えた研掃 材とこの研掃材を浮遊させて搬送する負圧空 気流とを受けて、まだ破砕していない研掃材 と空気とを分離する回収タンク7が設置され� �また、回収タンク7で分離された研掃材を搬� ��する搬出手段14(ここで分離した研掃材は研� ��材タンク3に戻される。)が設置されている� �さらに、この回収タンク7には、破砕した研� ��材や研掃屑と負圧空気流とを分離するため� ��サイクロン8及びダストコレクタ9と、研掃� �終えた研掃材とこの研掃材を浮遊させて搬� �する負圧空気流とを被ブラスト管6から前記� ��収タンク7と前記サイクロン8と前記ダスト� �レクタ9とを介して吸引し、研掃材や研掃屑� ��除去された空気をサイレンサ11に送り排出� �るブロワ10が接続されている。

 図12に、本実施例4にかかる鋼管内面ブラ� ��ト装置のうち、筒状のキャリア流体導入部� ��拡大図(斜視図)を示す。

 筒状のキャリア流体導入部21は、キャリア� �体20とともに研掃材5をキャリア流体導入部21 の内部に水平方向に圧入するための孔19を、� ��状のキャリア流体導入部21の端面の中心に� �する。そして、筒状のキャリア流体導入部21 は、研掃材5とともに空気24をキャリア流体導 入部21の内部に導入するためのホイッスル形� ��の空気導入装置26を有する。この空気導入� �置26から吸引又は圧入された空気24によって� ��キャリア流体導入部の内壁に沿って円周方� ��速度V _θ と半径方向速度V _r から合成される旋回流が形成される。

 そして、ここでは、キャリア流体導入部21� �、キャリア流体導入部の筒と同軸の軸管22を 有し、この軸管内に筒状のキャリア流体導入 部21の端面に設けられた孔19から水平に圧入� �れた研掃材を搬送するキャリア流体20を長手 方向速度V _z で圧入し、軸管内を長手方向速度V _z で通過させている。さらに、キャリア流体導 入部21に設けられたホイッスル形状の空気導� ��装置26から導入された空気24は、ホイッスル 形状の空気導入装置26から供給された研掃材5 を搬送するとともに、軸管22の外周を、筒状� ��キャリア流体導入部の内壁に沿って旋回す� ��、旋回速度V _θ の旋回流を形成する。

 したがって、研掃材5を水平方向に搬送する キャリア流体20が軸管内を通過した後、別途� ��空気導入装置26から供給された研掃材5を搬� ��する空気24によって形成される旋回流が加� �り、その速度は長手方向速度V _z と円周方向速度V _θ と半径方向速度V _r から合成される。

 すなわち、軸管を通過した後、キャリア� ��体20によって搬送される研掃材は、実施例2� ��同様に、次の(2)式で示す速度Vでもって被ブ ラスト管(鋼管)6に衝突することになる。

  V=(V _z ² +V _θ ² +V _r ² ) ^1/2  ・・・・・・・ (2)式
 なお、ここでは、軸管22の長さを筒状のキ� �リア流体導入部21の長さと同じに設定してい るが、この軸管22の長さとキャリア流体20の� �度を調節することによって、圧入された研� �材を搬送するキャリア流体20を、所定角度で もって鋼管始端部に衝突させることができる ので、キャリア流体20によって搬送された研� ��材が、ちょうど鋼管始端部の内面から衝突� ��始めるように調節するべく、軸管22の長さ� �設定するのがよい。

 また、ここでは、ダミー管23が水平に設� �された鋼管始端部と筒状のキャリア流体導� �部21との間に設置されている。ダミー管23を� ��置することによって、ダミー管23の一部を� �めて内面をブラストすることができるので� �研掃材が鋼管内面の始端部から確実にブラ� �トすることができる。

 比較のために、図3に示された負圧吸引ブ ラスト装置(前記特許文献1に図1として示され たもの)のうち、筒状のキャリア流体導入部� �拡大図(斜視図)を図13に示す。

 筒状のキャリア流体導入部21は、研掃材5と� ��もに空気24をキャリア流体導入部21の内部に 導入するためのホイッスル形状の空気導入装 置26を有する。この空気導入装置26から吸引� �は圧入された空気24によって、キャリア流体 導入部の内壁に沿って円周方向速度V _θ の旋回流が形成される。さらに、負圧の空気 流によって長手方向に引っ張られるから、円 周方向速度V _θ に加えて長手方向速度V _z が発生するので、その旋回流の速度は長手方 向速度V _z と円周方向速度V _θ から合成される。

 すなわち、負圧の空気24によって搬送さ� �る研掃材は、次の(3)式で示す速度Vでもって� ��ブラスト管(鋼管)6に衝突することになる。

  V=(V _z ² +V _θ ² ) ^1/2  ・・・・・・・ (3)式

 次に、本実施例3に示された鋼管内面ブラ スト装置の構成を有する実験装置を用いて、 研掃材をキャリア流体によって搬送したとき の被ブラスト管(鋼管)内の研掃材の挙動を把� ��するための実験を行った。

 図14は、本実施例3にかかる鋼管内面ブラ� ��ト装置を用いた際の被ブラスト管(鋼管)内� �研掃材の挙動を把握するための実験装置を� �す。管内面ブラスト装置の材料としてポリ� �ーボネート製の透明管を用い、このポリカ� �ボネート製の透明管内を流れる珪砂を高速� �カメラでブラスト管の長手方向の数か所で� �影して、各個所での珪砂の速度とその方向� �分析した。

 コンプレッサ(図示せず)から供給された空� �流量Q _N の高圧空気流20を研掃材・流体混合部4(内径D _T )に供給した。そして、研掃材タンク3から研� ��材5としての珪砂を供給し、両者を混合した 後、キャリア流体導入部21に軸管22を通して� �入した。別途、キャリア流体導入部21に設け られたホイッスル形状の空気導入装置26から� ��空気流量Q _A の負圧で空気24をキャリア流体導入部21の内� �に吸引又は圧入することで、キャリア流体� �入部21の内壁に沿って旋回流を形成した。な お、実験条件は表1に示すとおりである(本発� ��例1及び2)。

 比較のために、図3および図13に示された� ��圧吸引ブラスト装置の構成を有する比較実� ��装置を用いて、研掃材をキャリア流体によ� ��て搬送したときの被ブラスト管(鋼管)内の� �掃材の挙動を把握した。

 図15は、比較のための実験装置であり、� �の実験装置を用いて、負圧吸引ブラスト装� �における被ブラスト管(鋼管)内の研掃材の挙 動を把握した。管内面ブラスト装置の材料と してポリカーボネート製の透明管を用い、こ のポリカーボネート製の透明管内を流れる珪 砂を高速度カメラでブラスト管の長手方向の 数か所で撮影して、各個所での珪砂の速度と その方向を分析した。

 研掃材タンク3から研掃材5としての珪砂を� �キャリア流体導入部21に設けられたホイッス ル形状の空気導入装置26に供給するとともに� ��キャリア流体導入部21に設けられたホイッ� �ル形状の空気導入装置26から、空気流量Q _A の負圧で空気24をキャリア流体導入部21の内� �に吸引することで、キャリア流体導入部21の 内壁に沿って旋回流を形成した。なお、実験 条件は表1に示すとおりである(比較例1及び2)� ��

 図16~19に、研掃材としての珪砂の各種の移� �速度(合成速度V、長手方向速度V _z 、円周方向速度V _θ )及び珪砂の入射角αを、それぞれ示す。

 本発明例1及び2と比較例1及び2を比較すると 、合成速度Vは被ブラスト管の始端部におい� �は差異はないが、被ブラスト管の中程以降� �本発明例1及び2が比較例1及び2を上回る(図16) 。そして、長手方向速度V _z は、本発明例1及び2では、被ブラスト管の始� ��部から終端部までのいずれにおいても比較� ��1及び2を上回る(図17)。

 これに対して、旋回角θ(研掃材の速度成分V _θ とV _Z のなす角度)は被ブラスト管の始端部におい� �は比較例1及び2が本発明例1及び2を大幅に上� ��り、被ブラスト管の終端部においても比較� ��1及び2が上回っている(図18)。しかしながら� ��比較例1及び2のように旋回角θが大きすぎる と、被ブラスト管の内面に縞模様が発生する 恐れがあるし、比較例1及び2のように被ブラ� ��ト管の始端部と終端部で旋回角θに差異が� �りすぎると、被ブラスト管の内面のブラス� �効果が長手方向で異なるという問題が生じ� �。

 また、研掃材の入射角αは被ブラスト管� �始端部においては比較例1及び2が本発明例1� �び2を大幅に上回り、被ブラスト管の終端部� ��おいても比較例1及び2が上回っている(図19)� ��しかしながら、比較例1及び2のように研掃� �の入射角αが大きすぎると、被ブラスト管の 内面のブラスト効果が得られない恐れがある 。また、被ブラスト管の始端部と終端部で研 掃材の入射角αに差異がありすぎると、被ブ� ��スト管の内面のブラスト効果が長手方向で� ��なるという問題が生じる。これに対して、� ��発明例1及び2は研掃材の入射角αが10~30°と� �う最適の角度範囲に入っている。

 なお、被ブラスト管の始端部において合成� ��度Vに差異はないのは、本発明例1及び2では� ��手方向速度V _z が大きく、比較例1及び2では円周方向速度V _θ が大きいためであると考えられる。

 ここで、研掃材の入射角αは10~30°が最適� ��角度範囲である理由は、次のとおりである� ��

 図20は、橋本建次著「粉体空気輸送におけ� �摩耗対策」p.56, NTS,
(1989)の図3.13(金属の衝突角度と摩耗量の関係( Arundelら))を転載したものである。ここには、 一般に金属粒子と鋼材との衝突摩耗速度は入 射角αが10~30°の範囲にピークを持つ旨の記載 があることが示されており、入射角αが10~30° の範囲になることが好ましいからである。

 本実施例3にかかる鋼管内面ブラスト装置 (図9及び図10参照)を実機の鋼管内面のブラス� ��に適用した。研掃材として珪砂を用いて、1 3%Crマルテンサイト系ステンレス鋼(API(米国石 油協会)規格)からなる鋼管(外径114.3mm)のデス� ��ーリングを行った。その実験条件は次のと� ��りである。

  管内断面平均流速=90~110m/sec(長手方向位置� ��よって異なる)
  キャリア流体圧入流量=吸引流量の3%
  軸管の内径=キャリア流体導入部21の内径� �約1/4
  軸管の外径=114.3mm
  軸管の肉厚=6.88mm
  軸管の長さ=12.5m
  粉体の投入位置=空気導入口の終点と同じ� ��手方向位置
 比較のために、図3および図13に示された負� ��吸引ブラスト装置を実機の鋼管内面のブラ� ��トに適用した。研掃材として珪砂を用いて� ��13%Crマルテンサイト系ステンレス鋼(API(米国 石油協会)規格)からなる鋼管(外径114.3mm)のデ� ��ケーリングを行った(比較例3)。その実験条� ��は次のとおりである。

  管内断面平均流速=90~110m/sec(長手方向位置� ��よって異なる)
  粉体の投入位置=空気吸引装置26から落下� �入
 表2に、実施例6と比較例3の実験結果を示す� ��これは、所定の時間で研掃終了した際の終� ��部内面研掃状態を目視観察したものであり� ��○はデスケーリングが完了したことを、そ� ��て、×はデスケーリングが未完であったこ� �を示す。

 本発明に係る鋼管内面ブラスト装置を用� ��る実施例6では、操業時間を10%短縮してもデ スケーリングを完了することができたのに対 して、負圧吸引ブラスト装置を用いる比較例 3では操業時間を10%短縮するとデスケーリン� �を完了することができなかった。すなわち� �本発明に係る鋼管内面ブラスト装置の方が� �負圧吸引ブラスト装置よりも高い研掃能力� �有するという結果が得られた。