BR112019013429B1 - Sistema de processamento de duto, dispositivo de raspagem de duto e sistema de raspagem de duto - Google Patents
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Abstract
a presente invenção refere-se a um dispositivo de escoriação de tubo divulgado, que inclui um quadro e um eixo acoplados ao quadro e configurados para girar em torno de um eixo central. o dispositivo de desgaste de tubo também inclui um motor de acionamento configurado para dirigir a rotação do eixo. o dispositivo inclui ainda uma ou mais rodas abrasivas dispostas em torno do eixo e tendo uma superfície externa abrasiva configurada para engatar em uma superfície externa de um tubo ao rodar com o eixo para remover um ou mais contaminantes da superfície exterior do tubo.
Description
[001] A descrição refere-se geralmente a sistemas e métodos para processar dutos e, mais particularmente, a sistemas e métodos de ras- pagem de duto.
[002] Dutos corrugados são comumente utilizados para fins de drenagem de solo e transporte de água de superfície. As corrugações criam, tipicamente, um perfil de duto com os lados íngremes e os vales profundos. Visto que esses dutos são tipicamente construídos utilizando-se plástico, as corrugações podem fornecer a integridade estrutural necessária para o duto por meio do fornecimento da rigidez radial necessária.
[003] Antes de o duto corrugado ser utilizado para fins de drena gem ou transporte de água, um duto corrugado é tipicamente armazenado em uma instalação interna ou externa com outros dutos. Com o tempo, esse estoque de dutos corrugados pode desenvolver um ou mais contaminantes em suas superfícies externas e/ou a oxidação das superfícies externas pode ocorrer. No entanto, pode ser desejável que muitas utilizações a jusante do duto corrugado revistam, envolvam ou de outra forma processem o duto corrugado. Os contaminantes que se se desenvolvem na superfície do duto corrugado podem precisar ser removidos antes de o processamento adicional ou o uso do duto corrugado ocorrer. No entanto, devido ao exterior corrugado, o processo para remover os contaminantes pode ser demorado e aumentar o custo monetário de preparação dos dutos corrugados para uso a jusante. De acordo, existe a necessidade de se criar sistemas de processamento de duto que solucionem uma ou mais dessas desvantagens.
[004] Em uma modalidade, um sistema de processamento de duto inclui um sistema de raspagem de duto. O sistema de raspagem de duto inclui um dispositivo de raspagem de duto possuindo uma montagem de roda abrasiva incluindo uma ou mais rodas abrasivas. As uma ou mais rodas de abas (“flapwheels”) possuem uma superfície abrasiva e contatam uma superfície externa de um duto. O sistema de raspagem de duto também inclui um sistema de controle incluindo pelo menos um aciona- dor configurado para controlar o dispositivo de raspagem de duto para engatar e desengatar, seletivamente, as uma ou mais rodas de abas com a superfície externa do duto.
[005] Em outra modalidade, um dispositivo de raspagem de duto inclui uma estrutura e um eixo acoplado à estrutura e configurado para girar em torno de um eixo geométrico central. O dispositivo de raspagem de duto também inclui um motor de acionamento configurado para acionar a rotação do eixo e uma ou mais rodas abrasivas dispostas em torno do eixo. As uma ou mais rodas abrasivas incluem uma superfície externa abrasiva, configurada para engatar uma superfície externa de um duto quando gira com o eixo para remover um ou mais contaminan- tes da superfície externa do duto.
[006] Em outra modalidade, um sistema de raspagem de duto in clui um duto corrugado possuindo uma inclinação definida por uma ou mais corrugações dispostas ao longo de uma parede externa corrugada possuindo cristas corrugadas axialmente adjacentes, que se estendem para fora, separadas por vales corrugados. O sistema de raspagem de duto também inclui um dispositivo de raspagem de duto incluindo uma pluralidade de rodas abrasivas, cada uma possuindo uma superfície abrasiva. Uma razão de uma largura de cada uma dentre a pluralidade de rodas abrasivas para a inclinação do duto corrugado é de 1/3 a 1/6.
[007] Deve-se compreender que ambas a descrição geral acima e a descrição detalhada a seguir são ilustrativas e explanatórias apenas e não restritivas da invenção como reivindicada.
[008] Os desenhos em anexo, que são incorporados em e consti tuem uma parte dessa descrição, ilustram as modalidades ilustrativas e, em conjunto com a descrição, servem para explicar os princípios descritos.
[009] A figura 1 ilustra um sistema de processamento de duto, de acordo com uma modalidade descrita;
[0010] figura 2A é uma vista em perspectiva superior dianteira de um dispositivo de raspagem de duto, de acordo com uma modalidade descrita;
[0011] figura 2B é uma vista esquemática de uma montagem de roda de abas, de acordo com uma modalidade descrita;
[0012] figura 2C é uma vista esquemática de uma montagem de roda de arame, de acordo com uma modalidade descrita;
[0013] figura 3 é uma vista em perspectiva superior traseira do dis positivo de raspagem de duto da figura 2; e
[0014] figura 4 é um fluxograma ilustrando um método para contro lar um dispositivo de raspagem de duto, de acordo com uma modalidade descrita.
[0015] Como discutido em maiores detalhes abaixo, várias modali dades dos sistemas e métodos de processamento de duto são fornecidas para processar dutos na preparação para uma ou mais utilizações a jusante. As modalidades do sistema de processamento de duto podem incluir um dispositivo de raspagem de duto que opera para remover uma camada de material (por exemplo, contaminantes) de uma superfície externa de um duto. Em algumas modalidades, a remoção da camada de material do duto pode permitir uma união molecular estabelecida entre a superfície removida do duto e um envoltório externo aplicado, aumentando, assim, a probabilidade de integração do envoltório externo e do duto, em comparação com o envolvimento do duto sem primeiro remover a camada de material. Adicionalmente, a remoção da camada de material pode permitir que a superfície externa do duto seja processada de outra forma. Por exemplo, a superfície externa pode ser pintada. Como outro exemplo, a superfície externa pode ser impressa. Adicionalmente ainda, a superfície externa pode ser removida para permitir a aplicação de um adesivo (por exemplo, uma etiqueta).
[0016] Algumas modalidades descritas do dispositivo de raspagem de duto podem incluir uma ou mais características que permitem a ras- pagem dos dutos com vários contornos e configurações, tal como um exterior corrugado. Por exemplo, em uma modalidade, uma montagem de roda de abas pode incluir uma ou mais rodas de abas configuradas para adaptar ao formato corrugado do duto, de modo que ambos picos e vales do dito corrugado sejam raspados. Como um exemplo adicional, em algumas modalidades, as dimensões de uma ou mais rodas de abas podem ser selecionadas por motivos de compatibilidade com as dimensões do duto corrugado para aumentar a probabilidade de uma ou mais rodas de abas seguir os contornos do duto. Essas e outras características das modalidades atualmente contempladas são discutidas em maiores detalhes abaixo.
[0017] Voltando-se agora para os desenhos, a figura 1 ilustra uma modalidade de um sistema de processamento de duto 10, de acordo com uma modalidade da presente descrição. Na modalidade ilustrada, o sistema de processamento de duto 10 inclui um estoque de uma pluralidade de dutos 12, um sistema de raspagem de duto 14, um sistema de posicionamento de duto 16, e um sistema de envolvimento de duto 18. Durante a operação, um duto 14 dentre a pluralidade de dutos 12 pode ser posicionado pelo sistema de posicionamento de duto 16 para sofrer raspagem pelo sistema de raspagem de duto 14 para se produzir um duto raspado 14' que apresenta uma camada de material removida, em comparação com o duto 14. Por exemplo, o duto raspado 14' pode estar livre dos contaminantes 20 presentes no duto 14, antes da raspa- gem. O duto raspado 14' pode, então, ser adicionalmente processado pelo sistema de envolvimento de duto 18 para aplicar um envoltório externo do duto raspado 14'.
[0018] Na modalidade ilustrada na figura 1, o duto 14 é corrugado de modo que a superfície externa 22 seja contornada e inclua uma série de corrugações 24. As corrugações 24 podem ser dispostas ao longo de todo o comprimento do duto 14 ou ao longo apenas de uma parte do duto corrugado 14. Adicionalmente, em outras modalidades, as corru- gações 24 podem ser formadas em qualquer formato desejado, tal como corrugações espiraladas ou anulares, dependendo das considerações específicas de implementação. Por exemplo, as corrugações 120 podem espiralar na direção longitudinal em torno da circunferência do duto 14 para permitir uma maior integridade estrutural nas implementações nas quais uma parede do duto 14 é formada de plástico.
[0019] Em algumas modalidades, as corrugações 24 podem possuir uma inclinação 26 definida por picos 28 e vales 30 que formam as cor- rugações 24. Como utilizado aqui, a inclinação 26 pode ser uma medição inclinada medida entre os picos adjacentes 28 e/ou vales adjacentes 30. A inclinação 26 pode variar dependendo da implementação determinada e pode ser determinada, por exemplo, com base em uma utilização a jusante do duto. Por exemplo, em uma modalidade na qual o duto 14 é utilizado para transportar água de esgoto, a inclinação 26 pode ter aproximadamente 3 polegadas (por exemplo, entre 2,8 e 3,2 polegadas). No entanto, as modalidades atualmente contempladas não estão limitadas a qualquer inclinação em particular 26, e a inclinação 26 pode variar em outras implementações. Adicionalmente, em outras modalidades, o duto 14 pode não ser corrugado. Na verdade, em algumas modalidades, a superfície externa 22 pode ser suave (por exemplo, sem a presença dos picos 20 e vales 30) ao longo de algum ou todo o comprimento do duto 14.
[0020] Em algumas modalidades, uma parte de extremidade 32 do duto 14 pode incluir um conector 34 para permitir o acoplamento de um ou mais dos dutos 12 juntos. Por exemplo, o conector 34 pode ser um sino (por exemplo, como no duto ilustrado 14) ou uma torneira. Em tal modalidade, o sino pode ser configurado para cercar e conter uma extremidade da torneira do outro duto. Em outras modalidades, o conector 34 pode ser uma torneira configurada para ser recebida em uma extremidade do sino de outro duto. Em tais modalidades a torneira pode ter um diâmetro externo menor do que o sino, de modo que a torneira possa encaixar dentro do sino. No entanto, outros tipos de conectores 34 também podem ser utilizados com o duto 14. Por exemplo, qualquer tipo de acoplador conhecido dos versados na técnica pode ser utilizado para conectar alguns ou todos os dutos 12 juntos.
[0021] De fato, deve-se notar que o duto ilustrado 14 é meramente um exemplo sujeito a uma variedade de variações específicas de imple-mentação. Deve-se apreciar que o sistema de raspagem de duto 14 e o sistema de posicionamento de duto 16 podem ser utilizados com qualquer tipo adequado de duto 14, não limitado às modalidades ilustradas aqui. Adicionalmente, apesar de o estoque da pluralidade de dutos 12 ser ilustrado incluindo três dutos 14, qualquer número de dutos pode ser incluído em outras modalidades. De fato, o duto 14 pode ser proveniente do estoque da pluralidade de dutos 12, ou de qualquer outro local a montante do sistema de raspagem de duto 14.
[0022] Adicionalmente, deve-se apreciar que apesar de os contami- nantes 20 serem ilustrados na superfície do duto 14, os contaminantes 20 podem ou não ser visíveis a olho nu, podem ser dispostos em qualquer local ao longo do comprimento do duto 14 (por exemplo, em vales 30, em picos 28, no conector 34, etc.), podem ser impurezas presentes em uma camada externa do duto 14, e assim por diante. Por exemplo, em algumas modalidades, o duto 14 pode sofrer oxidação de superfície (representada pelos contaminantes 20). Em algumas modalidades, a oxidação pode ocorrer independentemente de se o estoque de dutos 12 é armazenado interna ou externamente. Visto que a oxidação de superfície pode prejudicar a capacidade de se ligar qualquer coisa desejável à superfície do duto 14, as modalidades atualmente descritas podem permitir a remoção da camada oxidada. De fato, os contaminantes 20 são meramente ilustrativos das impurezas que podem estar presentes em ou na camada de material formando a superfície externa 22 do duto 14.
[0023] Voltando-se agora para o sistema de raspagem de duto 14, o sistema 14 pode incluir um ou mais componentes que permitem a remoção de uma camada de material da superfície externa 22 do duto 14. Na modalidade ilustrada, o sistema de raspagem de duto 14 inclui um dispositivo de raspagem de duto 36 e um sistema de controle 38 configurado para controlar o dispositivo de raspagem de duto 36. Durante a operação, o dispositivo de raspagem de duto 36 é configurado para remover uma camada de material da superfície externa 22 do duto 14 para remover um ou mais contaminantes 20. Os contaminantes 20 removidos através de raspagem podem incluir, por exemplo, ferrugem, sujeira, pedras, oxidação, água, outros fluidos ou líquidos, ou qualquer outro con- taminante. Para essa finalidade, o dispositivo de raspagem de duto 36 pode incluir um ou mais elementos abrasivos configurados para desgastar a superfície externa 22 do duto 14 quando em contato com o duto 14. Por exemplo, o dispositivo de raspagem de duto 36 pode incluir roda de trituração, disco abrasivo, rodas de abas, lixa, aço, rodas de arame e assim por diante.
[0024] O sistema de controle ilustrado 38 inclui um ou mais proces sadores 40 e memória 42. Os um ou mais processadores 40 (por exemplo, microprocessadores, circuito integrado específico de aplicativo (ASIC), conjunto de porta programável em campo (FPGA), etc.) podem ser configurados para executar um algoritmo de controle. Por meio de exemplo, o algoritmo de controle pode ser fornecido como instruções codificadas legíveis por máquina armazenadas em um meio legível por máquina, tal como a memória 42, e pode fornecer sinais de controle para controlar a operação do dispositivo de raspagem de duto 36. Os sinais de controle podem controlar o dispositivo de raspagem de duto 36 para engatar e desengatar, seletivamente, um ou mais elementos abrasivos com o duto 14, por exemplo, com base em um nível desejado de raspagem.
[0025] A memória 42 pode ser um meio tangível, não transitório, le gível por máquina. Por exemplo, a memória 42 pode ser memória volátil ou não volátil, tal como memória de leitura apenas (ROM), memória de acesso randômico (RAM), memória de armazenamento magnético, memória de armazenamento ótico, ou uma combinação dos mesmos. Adicionalmente, uma variedade de parâmetros de controle pode ser armazenada na memória 42 juntamente com o código configurado para fornecer uma saída específica (por exemplo, ativar o contato com o duto 14, desativar o contato com o duto 14, etc.) para o dispositivo de raspa- gem de duto 36 durante a operação. Em algumas modalidades, os processadores 40 também podem receber uma entrada de uma interface de usuário através da qual o usuário pode escolher um processo e/ou registrar os parâmetros desejados (por exemplo, profundidade de ras- pagem desejada, tipo de duto, inclinação de corrugações no duto 14, e assim por diante).
[0026] O sistema de posicionamento de duto 16 inclui um ou mais componentes configurados para posicionar o duto 14 com relação ao dispositivo de raspagem de duto 36 para ativar a raspagem do duto 14. Especificamente, na modalidade ilustrada, o sistema de posicionamento de duto 16 inclui um suporte 44 configurado para suportar o duto 14. O suporte 44 pode incluir qualquer mesa, correia transportadora, estrutura adequados, e assim por diante, conhecidos dos versados na técnica. Um mecanismo de acionamento 46 é configurado para acionar o movimento do suporte 44, do duto 14, ou de ambos para permitir um posicionamento desejado do duto 14. O mecanismo de acionamento 46 pode incluir motores, mecanismos, conjuntos de circuito, etc. para acionar o movimento do suporte 44 e/ou do duto 14. O mecanismo de acionamento 46 pode ser controlado por um sistema de controle 48 incluindo um ou mais processadores 50 e memória 52. Os um ou mais processadores 50 e memória 52 podem incluir componentes similares aos des-critos acima para os um ou mais processadores 40 e memória 42 no sistema de raspagem de duto 14. No entanto, o sistema de controle 48 pode utilizar tais componentes para controlar a posição do duto 14 com relação ao dispositivo de raspagem de duto 36. Para essa finalidade, o sistema de controle 38 e o sistema de controle 48 podem comunicar através de qualquer meio conhecido (por exemplo, sem fio, através de conexões com fio, etc.) para coordenar o controle do dispositivo de ras- pagem de duto 36 e a posição do duto 14. Por exemplo, em uma modalidade, os sistemas de controle 38 e 48 podem coordenar de modo que uma ou mais rodas de abas ou rodas de arame do dispositivo de raspa- gem de duto 36 girem em uma direção contrária a uma direção de rotação do duto 14.
[0027] Adicionalmente, em algumas modalidades, os sistemas de controle 38 e 48 podem controlar o movimento relativo do duto 14 e do dispositivo de raspagem de duto 36 para permitir que a extremidade 32 do duto 14 seja raspada diferentemente do comprimento restante do duto 14. Por exemplo, o conector 34 pode precisar ser processado por um período de tempo diferente do que o restante do comprimento do duto 14, por exemplo, para obter um nível diferente de raspagem. Como um exemplo adicional, em uma modalidade, durante o processamento da parte de extremidade 32, o duto 14 pode ser girado em torno de seu eixo geométrico longitudinal enquanto o dispositivo de raspagem de duto 36 é transladado lateralmente.
[0028] Uma vez que o duto 14 é raspado pelo dispositivo de raspa- gem de duto 36, um duto raspado 14' pode estar pronto para qualquer processamento ou utilização a jusante desejável. Por exemplo, na modalidade ilustrada, o duto raspado 14' pode ser transferido para a estação de envolvimento de duto 18 para aplicar uma camada adicional de material. Por exemplo, a estação de envolvimento de duto 18 pode aplicar um envoltório externo formado utilizando-se fibras e/ou plástico. Em uma modalidade do envoltório externo aplicado, fibras (por exemplo, fibra de vidro ou fibras de carbono) podem ser embutidas no plástico. Polímeros, tal como polietileno de alta densidade (HDPE), polipropileno (PP), ou cloreto de polivinila (PVC) podem ser utilizados como plástico. Outras fibras ou plásticos podem ser utilizados, dependendo das considerações específicas de implementação. Adicionalmente ainda, o sistema de envolvimento de duto 18 pode ser configurado para, de outra forma, processar o duto 14'. Por exemplo, o sistema de envolvimento de duto 18 pode aplicar tinta à superfície raspada, aplicar um adesivo à superfície raspada, etc.
[0029] A remoção de uma camada de material a partir do duto 14 antes da aplicação do envoltório externo pela estação de envolvimento de duto 18 pode oferecer uma ou mais vantagens sobre os sistemas que não exigem raspagem de duto antes do envolvimento. Por exemplo, em algumas modalidades, a raspagem do duto 14 permite melhor que uma ligação molecular seja formada entre o envoltório externo aplicado e a superfície externa 22 do duto 14', visto que o duto 14' pode ter um nível reduzido de contaminantes 20, que podem estar presentes devido ao armazenamento no estoque de dutos 12 por um período de tempo.
[0030] As figuras 2A e 3 ilustram as vistas em perspectiva dianteira e traseira, respectivamente, de uma modalidade do dispositivo de raspagem de duto 36. Nessa modalidade, o dispositivo de raspagem de duto 36 inclui uma estrutura 54 que suporta um ou mais componentes de raspagem e conexão. Especificamente, na modalidade ilustrada, a estrutura 54 suporta uma montagem de roda abrasiva 56, um sistema de acionamento 58 e uma montagem de cilindro guia 60. A estrutura 54 é acoplada a um sistema de posição 62 configurado para permitir que o dispositivo de raspa- gem de duto 36 seja posicionado com relação ao duto 14.
[0031] Na modalidade ilustrada, a estrutura 54 inclui uma cobertura parcial 64 para a montagem de roda abrasiva 56 e um painel 66, à qual uma extremidade de um eixo 68 é montada. A outra extremidade do eixo 68 é montada em um braço articulado 70. Na modalidade ilustrada, a montagem de roda abrasiva 56 é montada no eixo 68 de modo que uma pluralidade de rodas abrasivas 72 se estenda radialmente em torno do eixo 68. As rodas abrasivas 72 podem ser qualquer tipo adequado de roda abrasiva 72. Por exemplo, na modalidade ilustrada na figura 2B, cada roda abrasiva 72 é uma roda de abas 79. Como um exemplo adicional, na modalidade ilustrada na figura 2C, cada roda abrasiva 72 é uma roda de arame 81. No entanto, em outras modalidades, a roda abrasiva 72 é submetida a variações específicas de implementação.
[0032] A roda abrasiva 72 possui uma largura 74 e é disposta a uma distância 76 de cada roda abrasiva adjacente 72. Em algumas modalidades, a distância 76 pode ser uniforme entre cada uma das rodas abrasivas 72. No entanto, em outras modalidades, a distância 76 pode variar, dependendo das considerações específicas de implementação. Por exemplo, a distância 76 pode ser uniforme entre um subconjunto de rodas abrasivas 72 com a pelo menos roda abrasiva 72 separada de uma roda abrasiva adjacente 72 por uma distância maior. Tal configuração pode ser desejável em implementações nas quais o subconjunto das rodas abrasivas é configurado para raspar as corrugações 24 do duto 14, e a roda abrasiva distanciada é configurada para raspar o conector 34 do duto 14.
[0033] Cada roda abrasiva 72 pode incluir uma ou mais caracterís ticas que permitem a raspagem do duto 14. Por exemplo, na modalidade ilustrada na figura 2B, a roda de abas 79 inclui uma pluralidade de abas 78 possuindo um material abrasivo 80 configurado para raspar o duto 14. O material abrasivo 80 pode ser integrado às abas 78 de qualquer forma desejável, tal como sendo disposto nas bordas 82 e/ou superfícies 84, integradas ao material que forma as abas 78, e assim por diante. Adicionalmente, em algumas modalidades, a colocação do material abrasivo 80 na roda de abas 79, por exemplo, ao longo das bordas 82 e das superfícies 84 das abas 78, pode permitir que a roda de abas 79 seja utilizada por um período de tempo maior, em comparação com uma roda contínua que não possui abas 78. Por exemplo, com o tempo, o material abrasivo 80 pode desgastar, e pela distribuição desse desgaste abrasivo através de múltiplas partes das múltiplas abas 78, as áreas desgastadas podem estar presentes enquanto a qualidade de abrasão geral da roda de abas 79 é aceitável. Adicionalmente, o material abrasivo 80 pode ser qualquer material abrasivo adequado ou composto, incluindo, mas não limitado a lixa, escova de aço (por exemplo, aço, bronze), escova de cerâmica, raspador de aço, extensões flexíveis com abrasivo, óxido de alumínio, cerâmica e assim por diante.
[0034] As características da montagem de roda abrasiva 56 podem permitir que a montagem 56 siga o contorno do duto 14. Por exemplo, em algumas modalidades, cada uma das abas 78 pode ser flexível para permitir que as abas 78 se adaptem ao contorno do duto 14. Por exemplo, o diâmetro da roda abrasiva pode coincidir com a profundidade da corrugação em algumas modalidades. Como outro exemplo, as abas 78 podem dobrar para permitir a raspagem de ambos os picos 28 e os vales 30.
[0035] Na modalidade ilustrada na figura 2C, a montagem de roda abrasiva 56 pode incluir uma ou mais rodas de arame 81 possuindo um ou mais arames 83. Nessa modalidade, os um ou mais arames podem ser enfeixados em grupos de arames 85 dispostos circunferencialmente em torno da roda de arame 81. No entanto, em outras modalidades, os arames 83 podem ser dispostos de forma adequada. Por exemplo, os arames 83 podem ser apertados. Os arames 83 podem ser enrolados juntos e torcidos para formar os grupos de arame 85. De fato, os arames 83 podem ser dispostos de qualquer forma adequada para formar a roda de arame abrasiva 81, não limitada à modalidade apresentada.
[0036] Adicionalmente, em algumas modalidades, a largura 74 da roda abrasiva 72 pode ser determinada com base na inclinação 26 das corrugações 24 do duto 14. Por exemplo, em algumas modalidades, uma relação pode existir entre a inclinação 26 e a largura 74 de modo que à medida que a inclinação 26 é reduzida, a largura 74 também é reduzida. Mais especificamente, em algumas modalidades, uma razão entre a largura 74 da roda abrasiva 72 e a inclinação 26 do duto 14 pode ser de aproximadamente 1/3 (por exemplo, entre .3 e .36) e cerca de 1/6 (por exemplo, entre .13 e .19). Por exemplo, a inclinação 26 pode ter 3 polegadas, e a largura 74 pode ter 1 polegada, de modo que a razão seja igual a 1/3. Como um exemplo adicional, a roda abrasiva 72 pode ter uma largura de ^" para 1" e as corrugações podem ter uma inclinação de 3" a 6". A razão acima pode oferecer uma ou mais vanta-gens, tal como permitir que as abas 78 sigam o contorno das corruga- ções 30 do duto 14.
[0037] Apesar de a montagem de roda abrasiva ilustrada 56 incluir múltiplas rodas abrasivas 72, em outras modalidades, apenas uma única roda abrasiva 72 pode ser utilizada. Adicionalmente ainda, em outras modalidades, a montagem de roda abrasiva 56 pode ser substituída por uma ou mais rodas cilíndricas dispostas em torno do eixo 68 e possuindo o material abrasivo 80 no mesmo e/ou integrado ao mesmo. Tal disposição pode ser desejável em implementações nas quais o duto 14 não é corrugado. De fato, o dispositivo de raspagem de duto 36 e a montagem de roda abrasiva 56 ilustrada aqui são meramente exemplos.
[0038] A montagem de cilindro guia 60 é acoplada à estrutura 54 através da estrutura de suporte 90 e estrutura de cilindro 92. A estrutura de suporte 90 inclui uma faixa 94 ao longo da qual o suporte 96 pode mover para permitir o posicionamento de um cilindro guia 98. O suporte 96 é configurado para mover ao longo da faixa 94 para posicionar e para travar no lugar, em uma posição fixa, ao longo da faixa 94 através de fixadores 100. Durante uma operação de raspagem, quando a montagem de roda abrasiva 56 é posicionada para contatar o duto 14, o cilindro guia 98 é configurado para apoiar na superfície externa 22 do duto 14 e seguir passivamente os contornos do duto 14. A característica acima pode permitir que o cilindro guia 98 aumente a probabilidade apenas de as partes desejadas do duto 14 serem raspadas.
[0039] Adicionalmente, o cilindro guia 98 também pode determinar a profundidade da raspagem. Especificamente, visto que o cilindro guia 98 é localizado acima da montagem da roda abrasiva 56, pode determinar a profundidade na qual as rodas abrasivas 72 podem contatar o duto 14. Por exemplo, uma distância 99 entre o cilindro guia 98 e a montagem de roda abrasiva 56 pode determinar a profundidade na qual as rodas abrasivas 72 podem raspar pela fixação da distância relativa entre a montagem da roda abrasiva 56 e o duto 14. Em algumas modalidades, a distância 99 pode ser predeterminada antes de uma operação de ras- pagem para configurar a profundidade de raspagem para operação e/ou pode ser reajustada para controlar a profundidade da raspagem do duto 14.
[0040] Em algumas modalidades, o dispositivo de raspagem de duto 36 pode incluir um dispositivo de limpeza 113, como ilustrado na figura 2A. Em uma modalidade, o dispositivo de limpeza 113 pode ser uma escova possuindo cerdas 115. O dispositivo de limpeza 113 pode cooperar com a montagem de roda abrasiva 56 para limpar a superfície externa do duto 14 à medida que é raspada (por exemplo, para se remover os contaminantes 20 da superfície do duto 14 depois de a montagem de roda abrasiva 56 desalojar os contaminantes 20). O dispositivo de limpeza 113 também pode permitir a contenção dos contaminan- tes 20 durante a operação. Em algumas modalidades, o dispositivo de limpeza 113 pode ser posicionado no lado a jusante da montagem de roda abrasiva 56, como ilustrado na figura 2A, para permitir que as rodas abrasivas 72 removam o material, mas para ajudar a coletar quaisquer resíduos e para limpar as corrugações. No entanto, a localização e quantidade do dispositivo de limpeza 113 são meramente ilustrativas. De fato, em algumas modalidades, o dispositivo de limpeza 113 pode, em vez disso, estar localizado no lado a montante da montagem de roda abrasiva 56 (por exemplo, adjacente ao cilindro guia 98). Em outras mo-dalidades adicionais, o dispositivo de limpeza 113 pode incluir dois dispositivos de limpeza, um localizado a jusante do conjunto de roda abrasiva 56 e o outro localizado a montante da montagem de roda abrasiva 56. Adicionalmente, em algumas modalidades, o dispositivo de limpeza 113 também pode ser flexível, de modo que siga os contornos do duto 14.
[0041] O sistema de acionamento 58 é configurado para acionar o movimento da montagem de roda abrasiva 56. Para essa finalidade, o sistema de acionamento 58 na modalidade ilustrada inclui um motor de acionamento 102 e um cilindro de engate/desengate 104. Durante a operação, o motor de acionamento 102 e o cilindro 104 cooperam sob o controle do processador 40 para girar o eixo 68 sobre o qual a montagem de roda abrasiva 56 é disposta. O processador 40 também pode controlar o motor de acionamento 102 e o cilindro 104 para controlar o movimento da montagem de roda abrasiva 56 na direção de e para longe do duto 104 para engatar e desengatar seletivamente a montagem de roda abrasiva 56 para e do duto 14. Por exemplo, o processador 40 pode controlar o cilindro 104 para uma posição de engate de modo que o braço articulado 70 mova a montagem de roda abrasiva 56 na direção do duto 14, e controle o cilindro 104 para uma posição de desengate para desengatar a montagem de roda abrasiva 56 do duto 14.
[0042] O sistema de posição 62 é configurado para permitir que a posição da montagem de roda abrasiva 56 seja alterada ao longo do eixo geométrico longitudinal do duto 14. Na modalidade ilustrada, o sistema de posição 62 inclui uma estrutura 110 configurada para ser montada no suporte 44 para o duto 14, ou qualquer outra estrutura adequada no sistema de posicionamento de duto 16. A estrutura 54 do dispositivo de ras- pagem de duto 36 é configurada para acoplar à estrutura 110 do sistema de posição 62 através de suportes 112 e da placa 114. A placa 114 inclui faixas 116 configuradas para receber os trilhos 118 dispostos na estrutura 110. Um cilindro deslizante 120 é configurado para permitir o movimento da estrutura 54 ao longo do comprimento das faixas 116 para posicionar e reposicionar de forma longitudinal a montagem de roda abrasiva 56. A característica acima pode permitir que a montagem de roda abrasiva 56 raspe uma primeira posição longitudinal ao longo do comprimento do duto 14 e seja movida para as posições longitudinais adicionais para raspar partes adicionais ao longo do comprimento do duto 14.
[0043] Em algumas modalidades, pode ser desejável que a monta gem de roda abrasiva 56 se mova longitudinalmente na direção do eixo geométrico do duto 14 para permitir uma maior flexibilidade operacional. Por exemplo, o movimento de translação pode ser desejável no final do ciclo de raspagem de modo que as rodas abrasivas 72 permaneçam em contato com o exterior do duto 14. Por exemplo, em uma modalidade, os trilhos 118 podem ser iguais a ou maiores do que o comprimento do duto 14. Nessa modalidade, o movimento longitudinal da montagem de roda abrasiva 56 pode permitir que o duto 14 seja raspado sem precisar transladar o duto 14. Em outra modalidade, os trilhos 188 podem ser um comprimento igual à metade do comprimento do conjunto de roda abrasiva 56. Nessa modalidade, o movimento de translação pode ser utilizado para manter a montagem de roda abrasiva 56 em contato com o duto 14 quando alcança o final de um ciclo de raspagem.
[0044] A figura 4 é um fluxograma ilustrando uma modalidade de um método 130 que pode ser utilizado para controlar o sistema de pro-cessamento de duto 10, de acordo com uma modalidade. O método 130 pode ser realizado pelos processadores 40 no sistema de raspagem de duto 14, os processadores 50 no sistema de posicionamento de duto 16, uma combinação dos mesmos, ou qualquer um dos processadores 40, 50 em combinação com outros sistemas de controle.
[0045] Na modalidade ilustrada, o método 130 começa quando uma operação de raspagem de duto é iniciada (bloco 132). O método 130 inclui receber um nível desejável de raspagem (bloco 134). Por exemplo, o processador que executa o método 130 pode receber um sinal que indica que um usuário gostaria de desgastar ou esvaziar o duto 14. Como um exemplo adicional, um usuário pode indicar uma profundidade da camada de material a ser removida do duto através da raspagem. Em algumas modalidades, a profundidade da camada de material removida através de raspagem pode ser automaticamente determinada com base em uma duração de tempo em que o duto 14 esteve armazenado depois de ter sido produzido.
[0046] O método 130 também pode incluir configurar uma veloci dade de rotação da montagem de roda abrasiva 56 com base no nível de raspagem desejado (bloco 136). Por exemplo, a velocidade de rotação pode ser determinada mais alta para raspagens mais profundas e mais baixa para raspagens mais rasas. O método 130 pode incluir adicionalmente controlar o dispositivo de raspagem de duto 36 para engatar as rodas abrasivas 72 com o duto 14 (bloco 138). Por exemplo, o cilindro de engate 104 pode ser ativado para reposicionar o braço arti-culado 70 para mover a montagem de roda abrasiva 56 na direção do duto 14. O método 130, então, inclui controlar a posição do duto 14, o dispositivo de raspagem de duto 36, ou ambos para realizar as rotações relativas entre o duto 14 e a montagem de roda abrasiva 56 (bloco 140). Por exemplo, em uma modalidade, a montagem de roda abrasiva 56 pode ser girada em uma primeira direção de rotação (por exemplo, ho-rária), e o duto 14 pode ser girado, por exemplo, através do suporte 44, em uma segunda direção de rotação (por exemplo, anti-horária), contrária à primeira direção de rotação. As direções de rotação opostas podem permitir uma raspagem mais eficiente em determinadas implementações. No entanto, em outras modalidades, o duto 14 e a montagem de roda abrasiva 56 podem girar na mesma direção. Adicionalmente ainda, em algumas modalidades, apenas uma montagem de roda abra-siva 56 e o duto 14 podem girar.
[0047] O método 130 pode pesquisar adicionalmente se um número desejado de rotações é alcançado (bloco 142). Por exemplo, em algumas modalidades, o duto 14 e a montagem de roda abrasiva 56 podem, cada um, ser controlado para completar uma rotação de 360 graus antes do desengate. No entanto, em outras modalidades, múltiplas rotações podem ser completadas antes do desengate. No método ilustrado 130, se o número desejado de rotações ainda não tiver sido alcançado, o dispositivo de raspagem de duto mantém o engate com o duto 14. No entanto, se o número desejado de rotações for alcançado, o método 130 inclui o controle do dispositivo de raspagem de duto 36 para desengatar as rodas abrasivas 72 do duto 14 (bloco 144).
[0048] O método 130 pode pesquisar se a raspagem foi completada (bloco 146). Se a raspagem tiver sido completada, a operação é encerrada (bloco 148). A finalização da raspagem pode ser determinada de qualquer forma adequada. Por exemplo, a raspagem pode ser completada quando for automaticamente ou manualmente determinado que todo o comprimento desejado do duto 14 foi raspado. Como um exemplo adicional, em uma modalidade, a presença do conector 34 pode ser determinada, e a raspagem pode ser determinada para ser completada quando o conector 34 for alcançado.
[0049] Se a raspagem não estiver completada, o método 130 pode incluir ajustar a posição lateral relativa entre as rodas abrasivas 72 e o duto 14 (bloco 150). Por exemplo, o cilindro deslizante 120 pode ser ativado para mover a estrutura 54 ao longo do comprimento das faixas 116 para mover a montagem da roda abrasiva 56. Em outras modalidades, o suporte 44 para o duto 14 pode ser ajustado para reposicionar o duto 14 com relação à montagem da roda abrasiva 56.
[0050] O método 130 pode pesquisar se uma região de desengate do duto 14 foi alcançada (bloco 152). Se uma região de desengate for alcançada, o método 130 pode incluir ajustar a posição relativa entre as rodas abrasivas 72 e o duto 14 (bloco 154) para evitar a região de desengate. Por exemplo, o conector 34 pode ser configurado como uma região de desengate. Quando o conector 34 é detectado, o método 130 pode prosseguir para outra região, evitando, assim, a área que não deve raspar. No entanto, em outras modalidades, o conector 34 pode ser incluído na região a ser raspada.
[0051] Deve-se notar que os produtos e/ou processos descritos po dem ser utilizados em combinação ou separadamente. Adicionalmente, as modalidades ilustrativas são descritas com referência aos desenhos em anexo. Sempre que for conveniente, as mesmas referências numéricas são utilizadas por todos os desenhos para fazer referência à mesma parte ou a partes similares. Enquanto exemplos e características dos princípios descritos são descritos aqui, modificações, adaptações, e outras implementações são possíveis sem se distanciar do espírito e escopo das modalidades descritas. Pretende-se que a descrição detalhada anterior seja considerada como ilustrativa apenas com o verdadeiro escopo e espírito sendo indicados pelas reivindicações a seguir. [0052] Os exemplos apresentados aqui servem à finalidade de ilus tração, e não de limitação. Adicionalmente, os limites dos blocos de cons-trução funcional foram arbitrariamente definidos aqui por motivos de con-veniência da descrição. Os limites alternativos podem ser definidos desde que as funções e relações especificadas sejam realizadas de forma adequada. Alternativas (incluindo equivalências, extensões, variações, desvios, etc. dos que foram descritos aqui) serão aparentes aos versados na técnica relevante com base nos ensinamentos apresentados aqui. Tais alternativas se encontram no escopo e espírito das modalidades descritas. Além disso, os termos "compreendendo", "possuindo", "contendo" e "incluindo", e outras formas similares, devem ser equivalentes em significado e apresentar um significado aberto visto que um item ou itens seguindo qualquer um desses termos não deve ser uma listagem exaustiva de tal item ou itens, ou limitado a apenas o item ou itens listados. Deve-se notar que, como utilizado aqui e nas reivindicações em anexo, as formas no singular "um", "uma" e "o", "a" incluem referências no plural a menos que o contexto dite claramente o contrário.
Claims (17)
1. Sistema de processamento de duto (10), caracterizado pelo fato de compreender: um sistema de raspagem de duto (14), compreendendo: um dispositivo de raspagem de duto (36) compreendendo uma montagem de roda abrasiva (56) que inclui uma ou mais rodas abrasivas possuindo uma superfície abrasiva e configuradas para contatarem uma superfície externa de um duto; e um sistema de controle (38, 48) configurado para controlar o dispositivo de raspagem de duto (36) para engatar e desengatar seletivamente as uma ou mais rodas abrasivas com a superfície externa do duto; um sistema de posicionamento de duto (16) compreendendo um suporte para suportar o duto; e em que o dispositivo de raspagem de duto (36) compreende adicionalmente uma estrutura configurada para suportar a montagem de roda abrasiva (56) e para acoplar ao suporte de modo que a montagem de roda abrasiva (56) seja configurada para ascender e descender ao longo de um comprimento vertical da estrutura para engatar e desengatar o duto.
2. Sistema de processamento de duto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o sistema de posicionamento de duto (16) compreender um mecanismo de acionamento (46) configurado para alterar uma posição relativa entre o duto e uma ou mais rodas abrasivas pelo movimento de acionamento do suporte.
3. Sistema de processamento de duto (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o mecanismo de acionamento (46) ser configurado para acionar o movimento do suporte de modo que uma direção de rotação do duto seja contrária a uma direção de rotação de uma ou mais rodas abrasivas.
4. Sistema de processamento de duto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um sistema de envolvimento de duto configurado para receber o duto depois que o duto é raspado pelo dispositivo de raspagem de duto (36) e para adicionar uma camada adicional de material ao duto.
5. Sistema de processamento de duto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pelo menos um processador do sistema de controle (38, 48) ser configurado para controlar as uma ou mais rodas abrasivas para girar em uma direção contrária a uma direção de rotação do duto.
6. Sistema de processamento de duto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma ou mais rodas abrasivas compreenderem uma ou mais rodas de abas ou uma ou mais rodas de arame.
7. Sistema de processamento de duto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a razão de uma largura, de cada uma dentre uma ou mais rodas abrasivas, para uma inclinação das corrugações no duto é de entre 1/3 e 1/6.
8. Sistema de processamento de duto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o dispositivo de raspagem de duto (36) compreender adicionalmente um cilindro guia configurado para engatar o duto quando uma ou mais rodas de abas engatam o duto a uma distância que determina uma profundidade de uma raspagem do duto.
9. Dispositivo de raspagem de duto (36), caracterizado pelo fato de compreender: uma estrutura (54); um eixo acoplado à estrutura (54) e configurado para girar em torno de um eixo geométrico central; um motor de acionamento configurado para acionar a rotação do eixo; e uma ou mais rodas abrasivas dispostas em torno do eixo e compreendendo uma superfície externa abrasiva configurada para engatar uma superfície externa de um duto quando da rotação com o eixo para remover um ou mais contaminantes da superfície externa do duto; e um cilindro guia acoplado à estrutura e configurado para engatar o duto quando a uma ou mais rodas abrasivas engatam o duto para determinar uma profundidade de raspagem do duto.
10. Dispositivo de raspagem de duto (36) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a razão entre uma largura de cada uma dentre a uma ou mais rodas abrasivas, e uma inclinação das corrugações no duto é entre 1/3 e 1/6.
11. Dispositivo de raspagem de duto (36) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a estrutura compreende adicionalmente um braço de polia acoplado ao motor de acionamento e ao eixo e configurada para alterar uma posição do eixo entre uma posição desengatada e uma posição engatada em relação ao duto.
12. Dispositivo de raspagem de duto (36) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a estrutura compreender adicionalmente um ou mais faixas configuradas para possibilitar um mo-vimento translacional do eixo e uma ou mais rodas abrasivas ao longo da uma ou mais faixas.
13. Dispositivo de raspagem de duto (36) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a uma ou mais faixas são dispostas em um suporte da estrutura configurado para acoplar a um suporte para suportar o duto.
14. Dispositivo de raspagem de duto (36) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a uma ou mais rodas abrasivas serem uma ou mais rodas de abas ou uma ou mais rodas de arame.
15. Dispositivo de raspagem de duto (36) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a uma ou mais rodas abrasivas compreendem uma pluralidade de rodas de abas, e cada uma da pluralidade de rodas de abas é separada por uma distância uniforme.
16. Sistema de raspagem de duto (14), caracterizado pelo fato de compreender: um duto corrugado possuindo uma inclinação definida por uma ou mais corrugações dispostas ao longo de uma parede externa corrugada possuindo cristas de corrugação de extensão externa e axialmente adjacentes, separadas por vales de corrugação; e um dispositivo de raspagem de duto (36) compreendendo uma pluralidade de rodas abrasivas, cada uma possuindo uma superfície abrasiva, onde uma razão de uma largura de cada uma dentre a pluralidade de rodas de abas para a inclinação do duto corrugado é de 1/3 a 1/6.
17. Sistema de raspagem de duto (14) de acordo com a rei-vindicação 16, caracterizado pelo fato de compreender um sistema de controle (38, 48) compreendendo pelo menos um processador configurado para controlar o dispositivo de raspagem de duto (36) para rotaci- onar a pluralidade de rodas abrasivas em uma direção contrária a uma direção de rotação do duto corrugado.
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