EP2514562A1 - Dispositif et procédé de sablage d'une conduite - Google Patents

Dispositif et procédé de sablage d'une conduite Download PDF

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EP2514562A1
EP2514562A1 EP12164832A EP12164832A EP2514562A1 EP 2514562 A1 EP2514562 A1 EP 2514562A1 EP 12164832 A EP12164832 A EP 12164832A EP 12164832 A EP12164832 A EP 12164832A EP 2514562 A1 EP2514562 A1 EP 2514562A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning element
pipe
actuator
abrasive
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12164832A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Glenn Flueckiger
Frédéric Grand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zinguerie Sablage Metallisation SA
Original Assignee
Zinguerie Sablage Metallisation SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zinguerie Sablage Metallisation SA filed Critical Zinguerie Sablage Metallisation SA
Publication of EP2514562A1 publication Critical patent/EP2514562A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
    • B24C3/325—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for internal surfaces, e.g. of tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/02—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/02—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other
    • B24C3/04—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other stationary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C9/00—Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material
    • B24C9/003—Removing abrasive powder out of the blasting machine

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for sandblasting a pipe of diameter equal to or greater than 1.3 m.
  • a hydroelectric dam accumulates a large amount of water that forms an artificial lake to produce electricity. By opening valves, in fact, the water rushes into one or more pipes and goes towards the hydraulic power station situated further downstream. When the water begins to descend in the pipe, its potential energy is transformed into kinetic energy. The pressure and / or the speed of the water at the outlet of the pipe causes the rotation of a turbine which in turn drives an alternator transforming the mechanical energy into electrical energy.
  • the pipes for the passage of water are typically a few kilometers long and their diameter may be equal to or greater than 1.3 m.
  • the operation of maintaining these pipes, including the repair of their anticorrosion coating, is carried out in the first phase, thanks to the sanding of the old coating. This work has been done manually for several years. Devices were then introduced to help the operators in their work.
  • These known devices comprise a cleaning element, constituted for example by several arms or a disk, with nozzles for sending an abrasive into the pipe, in particular sand, and an actuator which rotates the cleaning element always in the same direction.
  • the rotation of the cleaning element can be ensured by the jet of sand, without the need for an actuator, but in this case the rotational movement may be non-uniform.
  • One of the major problems with known rotary motion devices is the distance between each nozzle and the pipe wall. Indeed, since the maximum diameter of the cleaning element is about 40 cm, the distance between a nozzle and the walls is about 1 m, so much larger than the ideal distance, effective for cleaning, of 30-10 cm, preferably about 15-10 cm.
  • the abrasive when entering the cleaning element, which is generally metallic, is obliged to turn at an angle greater than 45 ° with respect to the axis of the pipe: because of this abrupt change of direction its speed - and therefore its efficiency - is reduced.
  • This bend also causes turbulence of the sand in the center of the cleaning element, which wears the metal elements of the device.
  • the rotary type movement of the cleaning element does not allow effective cleaning of the pipe. In addition, it does not reproduce the manual movement of operators who, to clean a pipe, do not move their arms always in the same direction.
  • the rotation of the cleaning element requires a lot of energy, which is thus subtracted from the energy intended for sanding. In other words, a sizeable portion of the sanding energy is used to rotate the cleaning element rotatively.
  • An object of the present invention is to provide a device for sandblasting a pipe of diameter equal to or greater than 1.3 m free from the limitations of known sandblasting devices.
  • Another object of the invention is to provide a sanding device that allows effective cleaning of a pipe of diameter equal to or greater than 1.3 m.
  • Another object of the invention is to provide a sanding device that allows a reduction of the pressure loss of the abrasive.
  • Another object of the invention is to provide a sand blasting device which makes it possible to reduce or eliminate abrupt changes in direction of the abrasive.
  • Another object of the invention is to provide a sanding device which allows a reduction of undesirable abrasive losses which can cause a failure of the device.
  • flexible or "rubber” means a flexible pipe, for example and without limitation a pipe made of rubber.
  • the cleaning element comprises at least two arms, each arm comprising a nozzle.
  • each nozzle is attached to the end of the arm close to the walls of the pipe, at a wall distance of less than or equal to 30 cm, preferably at a distance from the walls of less than or equal to 15 cm.
  • the movement of the element is oscillatory, it is possible to use flexible or erasers that bring the abrasive from the center of the cleaning element to the nozzles at the end of each arm, so very close to the walls of the pipe, without the need to use extensions.
  • the pressure losses of the abrasive as well as the section changes because of the threads are removed, which implies a more effective cleaning device of those known.
  • the abrasive remains in the hoses to the end, that is to say to the sanding nozzles, as for manual labor.
  • hoses which would be impossible with a rotary type movement, avoids changes of direction Abrasive abrasives, reducing turbulence and further wear of the same device.
  • the use of hoses has another important advantage, related to the "behavior" of sand in a hose compared to a metal tube: indeed it has been experimentally found that sand "bounces" differently in a hose than in a tube metal and when this rebound in the hose loses less energy. In other words, the energy of sand - and therefore its ability to clean - at the outlet of a hose is greater than that of the same sand at the outlet of a metal tube of the same length and also of shorter length. .
  • the oscillating movement of the cleaning element involves a more efficient cleaning of the pipe because it is carried out in two directions, the opposite of the other: in particular, the cleaning element rotates in a first direction at first. and then in a second direction opposite to the first.
  • the use of the device according to the invention allows sandblasting in a pipe with a speed 3-4 times greater than the speed of a manual sandblasting.
  • the nozzles are also made of a flexible material, for example rubber.
  • a flexible material for example rubber.
  • the nozzles in effect may be separate elements of the hoses, with which they are connected by means known to those skilled in the art. They can also be constituted by the end part of the hoses: in the latter case there are not two distinct elements that are connected, but only one element, in particular the hose, the end part of which has the function of a nozzle.
  • the nozzles are metallic and preferably are coated inside with an abrasion-resistant material, for example titanium or tungsten carbide.
  • an abrasion-resistant material for example titanium or tungsten carbide.
  • this piston or any other equivalent element that allows the nozzles to move is not a metal element traversed by the sand.
  • the device after being advanced in the pipe for a certain distance, is blocked and a hydraulic piston or any other means allows to advance only his head, including the arms, hoses and nozzles.
  • the length of the movement of the head is less than 1 m, preferably less than 50 cm. This variant also allows a sandblasting of the pipe more effective.
  • the device according to the invention furthermore makes it possible to adapt the abrasive flow rate to the diameter of the pipe, because each nozzle is fed separately by a hose, unlike the known devices in which all the nozzles are fed by the same tube. .
  • FIGS. 1A to 1D illustrate different views of an embodiment of the device according to the invention.
  • This device is designed to work in a pipe 100 of diameter d equal to or greater than 1.3 m, for example a pipe of diameter d equal to 1.6 m, 3.1 m or 4 m. Such driving is generally several kilometers long.
  • the pipe 100 is ventilated and has previously been hydrodecaped.
  • the actuator 20 is arranged to oscillate the cleaning element 10, which therefore rotates in a first direction at first and then in a second direction opposite to the first.
  • Each nozzle is connected to a hose or rubber 16.
  • the three hoses 16 exit from a hole 52 located in the center of the cleaning element 10 in correspondence of a tube 50 visible on the figure 2B .
  • the passage of the hoses through the center of the cleaning element 10 is mandatory in the case of a rotary movement of the cleaning element 10. Since according to the invention the cleaning element 10 oscillates, it is also possible to pass the 16 in other places, for example by the sides of the cleaning element 10.
  • the flow of abrasive may be greater than 20 m 3 / min.
  • the cleaning element 10 comprises arms 12 which form a structure of substantially triangular shape and with holes between the arms.
  • the cleaning element 10 has a substantially square, circular, oval, polygonal, and so on. In another variant, it does not have holes, for example it can be a disk without holes.
  • the nozzle port arms can be positioned automatically or manually.
  • Each nozzle 14 sends abrasive into line 100.
  • the abrasive comprises at least one of the following: corundum, blast furnace slag, glass beads, aluminum oxide, iron particles. It is contained in tanks A, B, visible on the Figures 1B to 1D . The number of tanks varies according to need. If, as discussed below, the device also allows to suck the abrasive sent, an additional suction tank, operating in depression, will be provided.
  • One or more tubes 40 connect the tanks A, B to the hoses 16 which are connected to the nozzles 14. Compressed air, brought into the pipe 100 with the aid of one or more galvanized steel tubes not shown, will be mixed with the abrasive using a mixer not shown and sent against the walls of the pipe 100 to perform sanding.
  • the device according to the invention comprises a rolling carriage 30 with wheels 32 for rolling in the pipe 100.
  • FIGS. 2A to 2D illustrate different views of a part of the device according to the invention, comprising an actuator 20, a geared motor 22 and a transmission 60.
  • the actuator 20 is an inductive motor but any other type of motor could be used, for example a compressed air motor (pneumatic) or a hydraulic motor.
  • the device according to the invention comprises a transmission 60 for connecting the actuator 20 to the cleaning element 10.
  • the transmission 60 comprises a toothed belt 66 and two pulleys 62, 64.
  • the reduction of this transmission may be in the range 2-5, for example 3.
  • any other type of transmission 60 may be provided.
  • a geared motor 22 is provided to adapt the speed of the motor to that of the oscillating element 10, for example an asynchronous gear motor.
  • the transmission ratio can be in the range 80-100, for example 95. Considering a reduction ratio of the transmission 60 of 3 and a reduction ratio of the geared motor 22 of 95, the total reduction ratio will be equal to about 300. If the motor 20 is inductive with a rotation of about 1500 revolutions / min, the total ratio implies that the cleaning element 10 is about 5 revolutions / min and that at 1 engine revolution corresponds 1.25 degrees of rotation of the cleaning element 10.
  • the device comprises at least one sensor, for example an inductive type sensor, for limiting the amplitude of the oscillations of the cleaning element 10 and giving the order of reversal of the direction of rotation of the element. 10.
  • One or more position switches or mechanical limit switches can be further provided to limit the amplitude of the oscillations of the cleaning element 10 in case the sensor is out of order.
  • the cleaning element 10 comprises arms 12
  • its oscillation angle is equal to or greater than 360 ° / N, where N is the number of arms 12.
  • the oscillation speed of the cleaning element 10 is constant at first and just before the reversal of the direction. of rotation, the cleaning element 10 is decelerated. After the inversion, the cleaning element 10 is accelerated until reaching the desired constant speed. If the amplitude of each oscillation is ⁇ 120 °, the amplitude of the accelerated / decelerated phases is about ⁇ 15 °. The total oscillation of the element 10 is in this case ⁇ 150 °. The value of the constant speed can be set.
  • the device according to the invention also comprises a control box, which in a preferred embodiment is metallic with tabs or a mounting base, which is dustproof.
  • the cleaning element 10 can be dismantled in order to pass through a hole of small diameter, for example 600 mm.
  • the carriage 30 is also adaptable to different diameters.
  • the carriage 30 can be towed from the rear and, as shown in FIG. figure 6 allows operators 80, for example 2 to 4 operators, to work in a seated position. It is also possible to provide a system that allows the indication of the position of the carriage 30 in the pipe.
  • the device comprises a vacuum cleaner to suck the abrasive used during sandblasting.
  • a vacuum cleaner to suck the abrasive used during sandblasting.
  • an additional suction tank operating in depression, will be provided.
  • the hoses 16 may therefore be part of other hoses not shown in a closed circuit to recover the abrasive. It will thus be possible to suck up approximately 95% of the abrasive sprayed during the sanding operation.
  • the device according to the invention is also arranged to paint the pipe 100: in this case the nozzles 14 will have to be changed.
  • FIGS. 3 to 5 illustrate a front view of different embodiments of the device according to the invention in pipes of different diameters, in particular 3.1 m, 1.3 m and 1.6 m.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Dispositif de sablage d'une conduite (100) de diamètre (d) égal ou supérieur à 1.3 m, comprenant - un élément nettoyant (10) comprenant au moins deux buses (14), - un actionneur (20) pour piloter l'élément nettoyant (10) caractérisé en ce que chaque buse est liée à un flexible (16) pour envoyer un abrasif dans la conduite (100) et l'actionneur (20) est agencé pour faire osciller l'élément nettoyant (10).

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un dispositif et un procédé de sablage d'une conduite de diamètre égal ou supérieur à 1.3 m.
    • Etat de la technique
  • Un barrage hydroélectrique permet d'accumuler une grande quantité d'eau qui forme un lac artificiel afin de produire de l'électricité. En ouvrant des vannes, en effet, l'eau s'engouffre dans une ou plusieurs conduites et se dirige vers la centrale hydraulique située plus en aval. Lorsque l'eau commence à descendre dans la conduite son énergie potentielle se transforme en énergie cinétique. La pression et/ou la vitesse de l'eau à la sortie de la conduite entraîne la rotation d'une turbine qui à son tour entraîne un alternateur transformant l'énergie mécanique en énergie électrique.
  • Les conduites pour le passage de l'eau sont typiquement longues de quelques kilomètres et leur diamètre peut être égal ou supérieur à 1.3 m. L'opération de maintien de ces conduites, notamment de la réfection de leur revêtement anticorrosion, se réalise en première phase, grâce au sablage de l'ancien revêtement. Ce travail a été réalisé manuellement pendant plusieurs années. Des dispositifs ont été ensuite introduits pour aider les operateurs dans leur travail.
  • Ces dispositifs connus comprennent un élément nettoyant, constitué par exemple par plusieurs bras ou par un disque, avec des buses pour envoyer un abrasif dans la conduite, notamment du sable, et un actionneur qui fait tourner l'élément nettoyant toujours dans le même sens. La rotation de l'élément nettoyant peut être assurée par le jet de sable, sans besoin d'actionneur, mais dans ce cas le mouvement de rotation peut être non uniforme.
  • Un des principaux problèmes des dispositifs à mouvement rotatif connus est la distance entre chaque buse et la paroi de la conduite. En effet, puisque le diamètre maximum de l'élément nettoyant est 40 cm environ, la distance entre une buse et les parois est d'environ 1 m, donc beaucoup plus grande que la distance idéale, efficace pour le nettoyage, de 30-10 cm environ, de préférence 15-10 cm environ.
  • Afin de diminuer cette distance, des rallonges, liées à l'élément nettoyant par exemple par des filetages, ont été utilisées. Cependant l'utilisation de ces rallonges implique plusieurs désavantages, parmi lesquels la perte de charges (pression) de l'abrasif - et donc un nettoyage insuffisant - causée par les changements de sections le long du parcours du sable entre l'élément nettoyant et la buse à cause des filetages.
  • En outre dans les systèmes connus l'abrasif, lors de l'entrée dans l'élément nettoyant qui est généralement métallique, est obligé de faire un virage d'un angle supérieur à 45° par rapport à l'axe de la conduite : à cause de ce changement de direction abrupt sa vitesse - et donc son efficacité - est réduite. Ce virage cause aussi des turbulences du sable au centre de l'élément nettoyant, qui usent les éléments métalliques du dispositif.
  • Le mouvement de type rotatif de l'élément nettoyant ne permet pas un nettoyage efficace de la conduite. En outre il ne reproduit pas le mouvement manuel des operateurs qui, pour nettoyer une conduite, ne bougent pas leur bras toujours dans un même sens.
  • Pour réaliser ce mouvement de type rotatif, il est en outre nécessaire de garantir l'étanchéité au niveau des garnitures mécaniques du dispositif : puisqu'il est difficile d'assurer une étanchéité parfaite, il y a souvent des pertes indésirables d'abrasif qui peuvent provoquer une panne du dispositif.
  • La rotation de l'élément de nettoyage requiert beaucoup d'énergie, qui est ainsi soustraite à l'énergie destinée au sablage. En d'autres termes, une partie non négligeable de l'énergie destinée au sablage est utilisée pour faire tourner l'élément nettoyant de façon rotative.
  • Il existe donc un besoin pour un dispositif de sablage d'une conduite de diamètre égal ou supérieur à 1.3 m qui permette de résoudre ou limiter un ou plusieurs des désavantages mentionnés dans les dispositifs de sablage connus.
    • Bref résumé de l'invention
  • Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de sablage d'une conduite de diamètre égal ou supérieur à 1.3 m exempt des limitations des dispositifs de sablage connus.
  • Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de sablage qui permette un nettoyage efficace d'une conduite de diamètre égal ou supérieur à 1.3 m.
  • Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de sablage qui permette une réduction de la perte de charges (pression) de l'abrasif.
  • Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de sablage qui permette de réduire ou éliminer les changements de direction abrupts de l'abrasif.
  • Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de sablage qui permette une réduction de pertes indésirables d'abrasif qui peuvent provoquer une panne du dispositif.
  • Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'un dispositif de sablage selon la revendication 1 et au moyen d'un procédé de sablage selon la revendication 14.
  • Le dispositif de sablage selon l'invention comprend
    • un élément nettoyant comprenant au moins deux buses, chaque buse étant liée à un flexible pour envoyer un abrasif dans la conduite
    • un actionneur pour piloter l'élément nettoyant et agencé pour faire osciller l'élément nettoyant.
  • Dans ce contexte le mot « flexible » ou « gomme » désigne un tuyau flexible, par exemple et de façon non limitative un tuyau réalisé en caoutchouc.
  • L'élément nettoyant comprend au moins deux bras, chaque bras comprenant une buse. En particulier chaque buse est fixée à l'extrémité du bras proche aux parois de la conduite, à une distance des parois inférieure ou égale à 30 cm, de préférence à une distance des parois inférieure ou égale à 15 cm. En effet, puisque le mouvement de l'élément est oscillatoire, il est possible d'utiliser des flexibles ou gommes qui amènent l'abrasif depuis le centre de l'élément nettoyant jusqu' aux buses à l'extrémité de chaque bras, donc très proche des parois de la conduite, sans besoin d'utiliser des rallonges. En conséquence les pertes de charges de l'abrasif ainsi que les changements de section à cause des filetages sont supprimés, ce qui implique un dispositif de nettoyage plus efficace de ceux connus. En effet l'abrasif reste dans les flexibles jusqu'au bout, c'est-à-dire jusqu'aux buses de sablage, comme pour le travail manuel.
  • En outre, l'utilisation des flexibles, qui serait impossible avec un mouvement de type rotatif, permet d'éviter des changements de direction abrupts de l'abrasif, en réduisant les turbulences et en outre l'usure du même dispositif. L'utilisation des flexibles a un autre important avantage, lié au « comportement » du sable dans un flexible par rapport à un tube en métal : en effet il a été expérimentalement constaté que le sable « rebondit » différemment dans un flexible que dans un tube en métal et lors de ce rebondissement dans le flexible il perd moins d'énergie. En d'autres termes l'énergie du sable - et donc sa capacité de nettoyer - à la sortie d'un flexible est plus grande que celle du même sable à la sortie d'un tube métallique de la même longueur et aussi de longueur inférieure.
  • Le mouvement oscillant de l'élément nettoyant implique un nettoyage plus efficace de la conduite parce qu'il est effectué dans deux sens, l'un opposé à l'autre : notamment, l'élément nettoyant tourne dans un premier sens dans un premier temps et ensuite dans un deuxième sens opposé au premier.
  • La réalisation d'un mouvement de type oscillatoire par rapport à un mouvement de type rotatif permet de réduire les pertes indésirables d'énergie et d'abrasif, en rendant ainsi le dispositif plus efficace.
  • L'utilisation du dispositif selon l'invention permet de faire un sablage dans une conduite avec une vitesse 3-4 fois supérieure à la vitesse d'un sablage manuel.
  • Afin d'avoir un sablage efficace d'une conduite, il est nécessaire que le jet de sable envoyé par le dispositif contre les parois de la conduite puisse entrer en contact avec ces parois en correspondance d'une bande ou en général d'une zone de contact ayant des dimensions les plus grandes possibles. En effet souvent les conduites ont des terrains qui ne sont pas réguliers et le dispositif de sablage peut avancer par bonds : dans ce cas si cette zone de contact est petite, par exemple une raie ayant une hauteur de quelques centimètres, lors du déplacement du dispositif dans la conduite des parties des parois de cette conduite peuvent ne pas être sablées. Il est donc nécessaire de revenir en arrière avec le dispositif pour les sabler, ce qui rend bien évidemment le procédé de sablage pas efficace.
  • Dans une variante préférentielle de l'invention les buses aussi sont réalisées dans un matériau flexible, par exemple en caoutchouc. De cette façon il est possible d'exploiter leur rotation non uniforme causée par le jet de sable, afin d'augmenter les dimensions de la partie des parois de la conduite qui est sablée, en améliorant l'efficacité du dispositif de sablage. En d'autres termes les buses sont redues mobiles par le jet de sable qui les traverse.
  • Dans cette variante les buses en effet peuvent être des éléments séparés des flexibles, avec lesquels elles sont connectées par des moyens connus par un homme du métier. Elles peuvent aussi être constituées par la partie terminale des flexibles : dans ce dernier cas il n'y a pas deux éléments distincts qui sont connectés, mais un seul élément, notamment le flexible, la partie terminale duquel a la fonction d'une buse.
  • Dans une variante les buses sont métalliques et de préférence sont revêtues à leur intérieur d'un matériau résistant à l'abrasion, par exemple du titane ou de carbure de tungstène. Dans cette variante il est possible de rendre les buses mobiles, par exemple et de façon non limitative en exploitant l'air comprimé du dispositif, par exemple en utilisant un piston hydraulique ou pneumatique. Dans une variante préférentielle ce piston ou tout autre élément équivalent qui permette aux buses de bouger n'est pas un élément métallique traversé du sable.
  • Dans une autre variante le dispositif, après être avancé dans la conduite pour une certaine distance, est bloqué et un piston hydraulique ou tout autre moyen permet d'avancer seulement sa tête, notamment les bras, les flexibles et les buses. La longueur du déplacement de la tête est inférieure à 1 m, de préférence inférieure à 50 cm. Cette variante aussi permet un sablage de la conduite plus efficace.
  • Le dispositif selon l'invention en outre permet d'adapter le débit d'abrasif au diamètre de la conduite, parce que chaque buse est alimentée séparément par un flexible, au contraire des dispositifs connus dans lesquels toutes les buses sont alimentées par le même tube.
    • Brève description des figures
  • Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :
    • La figure 1A illustre une vue de face d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention.
    • La figure 1B illustre une vue en perspective du dispositif de la figure 1A.
    • La figure 1C illustre une vue latérale du dispositif de la figure 1A.
    • La figure 1D illustre une vue de haut du dispositif de la figure 1A.
    • La figure 2A illustre une vue de face d'un mode de réalisation d'une partie du dispositif selon l'invention, comprenant un actuateur, un motoréducteur et une transmission.
    • La figure 2B illustre une coupe latérale de la partie du dispositif de la figure 2A.
    • La figure 2C illustre une vue en perspective dans une première direction de la partie du dispositif de la figure 2A.
    • La figure 2D illustre une vue en perspective dans une deuxième direction opposée à celle de la figure 2C de la partie du dispositif de la figure 2A.
    • Les figures 3 à 5 illustrent des vues en face de différents modes de réalisation du dispositif selon l'invention dans des conduites de différents diamètres.
    • La figure 6 illustre une vue en prospective d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans une conduite avec des operateurs.
    Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention
  • Les figures 1A à 1D illustrent différentes vues d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Ce dispositif est agencé pour travailler dans une conduite 100 de diamètre d égal ou supérieur à 1.3 m, par exemple une conduite de diamètre d égal à 1.6 m, 3.1 m ou 4 m. Une telle conduite est généralement longue de plusieurs km. Généralement la conduite 100 est ventilée et a été préalablement hydrodécapée.
  • Le dispositif des figures 1A à 1D comprend
    • un élément nettoyant 10 comprenant trois buses 14
    • un actionneur 20, visible sur les figures 1B à 1D et alimenté par un câble non représenté, pour piloter l'élément nettoyant 10.
  • Avantageusement l'actionneur 20 est agencé pour faire osciller l'élément nettoyant 10, qui donc tourne dans un premier sens dans un premier temps et ensuite dans un deuxième sens opposé au premier.
  • Chaque buse est liée à un flexible ou gomme 16. Dans l'exemple illustré, les trois flexibles16 sortent depuis un trou 52 situé au centre de l'élément nettoyant 10 en correspondance d'un tube 50 visible sur la figure 2B. Le passage des flexibles par le centre de l'élément nettoyant 10 est obligatoire dans le cas d'un mouvement rotatif de l'élément nettoyant 10. Puisque selon l'invention l'élément nettoyant 10 oscille, il est aussi possible de faire passer les flexibles 16 par d'autres endroits, par exemple par les côtés de l'élément nettoyant 10. Dans le cas de trois flexibles 16, le débit d'abrasif peut être supérieur à 20 m3/min.
  • Dans l'exemple illustré l'élément nettoyant 10 comprend des bras 12 qui forment une structure de forme sensiblement triangulaire et avec des trous entre les bras. Dans d'autres variantes, l'élément nettoyant 10 a une structure de forme sensiblement carrée, circulaire, ovale, polygonale, etc. Dans une autre variante, il n'a pas des trous, par exemple il peut être un disque sans trous. Les bras port-buses peuvent être positionnés automatiquement ou manuellement.
  • Chaque buse 14 envoie de l'abrasif dans la conduite 100. L'abrasif comprenant au moins un des éléments suivants : corindon, scories de haut fourneau, billes de verre, oxyde d'aluminium, particules de fer. II est contenu dans des réservoirs A, B, visibles sur les figures 1B à 1D. Le nombre de réservoirs est variable selon les besoins. Si, comme on le verra plus loin, le dispositif permet aussi d'aspirer l'abrasif envoyé, un réservoir additionnel d'aspiration, fonctionnant en dépression, sera prévu.
  • Un ou plusieurs tubes 40 relient les réservoirs A, B aux flexibles 16 qui sont connectés aux buses 14. De l'air comprimé, amené dans la conduite 100 à l'aide d'un ou plusieurs tubes en acier galvanisé non représentés, sera mélangé avec l'abrasif à l'aide d'un mélangeur non représenté et envoyé contre les parois de la conduite 100 afin de réaliser le sablage.
  • Dans l'exemple des figures 1A à 1D le dispositif selon l'invention comprend un chariot roulant 30 avec des roues 32 pour rouler dans la conduite 100.
  • Les figures 2A à 2D illustrent différentes vue d'une partie du dispositif selon l'invention, comprenant un actuateur 20, un motoréducteur 22 et une transmission 60. Dans une variante préférentielle, l'actionneur 20 est un moteur inductif mais tout autre type de moteur pourrait être utilisé, par exemple un moteur à air comprimée (pneumatique) ou un moteur hydraulique.
  • Dans une variante, le dispositif selon l'invention comprend une transmission 60 pour relier l'actionneur 20 à l'élément nettoyant 10. Dans une variante préférentielle, la transmission 60 comprend une courroie crantée 66 et deux poulies 62, 64. Le rapport de réduction de cette transmission peut être compris dans la plage 2-5, par exemple 3. Dans une autre variante, tout autre type de transmission 60 peut être prévu.
  • Dans une variante préférentielle un motoréducteur 22 est prévu pour adapter la vitesse du moteur à celle de l'élément oscillant 10, par exemple un motoréducteur asynchrone. Dans un exemple le rapport de transmission peut être compris dans la plage 80-100, par exemple 95. En considérant un rapport de réduction de la transmission 60 de 3 et un rapport de réduction du motoréducteur 22 de 95, le rapport de réduction total sera égal à environ 300. Si le moteur 20 est inductif avec une rotation d'environ 1500 tours/min, le rapport total implique que l'élément nettoyant 10 fait environ 5 tours/min et qu'à 1 tour du moteur correspondent 1,25 degrés de rotation de l'élément nettoyant 10.
  • Dans une variante préférentielle, le dispositif comprend au moins un capteur, par exemple un capteur de type inductif, pour limiter l'amplitude des oscillations de l'élément nettoyant 10 et donner l'ordre d'inversion du sens de rotation de l'élément 10. Un ou plusieurs interrupteurs de position ou fins de course mécaniques peuvent être en outre prévus pour limiter l'amplitude des oscillations de l'élément nettoyant 10 au cas où le capteur est en panne.
  • Dans le cas où l'élément nettoyant 10 comprend des bras 12, son angle d'oscillation est égal ou supérieur à 360°/N, N étant le nombre de bras 12.
  • Puisqu'à cause du mouvement d'oscillation, il est nécessaire d'inverser à un moment donné le sens de rotation, la vitesse d'oscillation de l'élément nettoyant 10 est constante dans un premier temps et juste avant l'inversion du sens de rotation, l'élément nettoyant 10 est décéléré. Après l'inversion, l'élément nettoyant 10 est accéléré jusqu'à atteindre la vitesse constante désirée. Si l'amplitude de chaque oscillation est de ±120°, l'amplitude des phases accélérées/décélérées est d'environ ±15°. L'oscillation totale de l'élément 10 est dans ce cas de ±150°. La valeur de la vitesse constante peut être réglée.
  • Le dispositif selon l'invention comprend aussi un boîtier de commande, qui dans une variante préférentielle est métallique avec des pattes ou un socle de fixation, qui est étanche à la poussière.
  • Ce boîtier peut comprendre au moins un des éléments suivants
    • un interrupteur marche/arrêt du dispositif (commande de la vitesse d'avancement du dispositif)
    • un bouton STOP d'urgence
    • un bouton de commande pour le réglage de la vitesse constante de l'actionneur 20 et donc de l'élément 10, à l'aide par exemple d'un variateur de fréquence
    • un bouton de commande pour le réglage de l'accélération/décélération de l'actionneur 20 et donc de l'élément 10
    • une alimentation, par exemple une alimentation par prise 220V à 50 Hz
    • une prise d'alimentation de l'actionneur 20
    • un ou plusieurs capteurs et un ou plusieurs interrupteurs de position
    • une prise pour l'alimentation des capteurs et des interrupteurs de position.
  • Dans une variante, l'élément nettoyant 10 est démontable pour pouvoir passer dans un trou de petit diamètre, par exemple 600 mm. Dans une autre variante, le chariot 30 est aussi adaptable à diffèrent diamètres. Le chariot 30 peut être tracté par l'arrière et, comme illustré sur la figure 6, permet à des operateurs 80, par exemple 2 à 4 opérateurs, de travailler en position assise. Il est aussi possible de prévoir un système qui permette l'indication de la position du chariot 30 dans la conduite.
  • Dans une variante préférentielle, le dispositif comprend un aspirateur pour aspirer l'abrasif utilisé lors du sablage. Dans ce cas, un réservoir additionnel d'aspiration, fonctionnant en dépression, sera prévu. Les flexibles 16 peuvent donc faire partie avec d'autres flexibles non illustrés d'un circuit fermé pour récupérer l'abrasif. Il sera ainsi possible d'aspirer 95% environ de l'abrasif projeté au cours de l'opération de sablage.
  • Dans une autre variante, le dispositif selon l'invention est aussi agencé pour peindre la conduite 100 : dans ce cas les buses 14 devront être changées.
  • Les figures 3 à 5 illustrent une vue de face de différents modes de réalisation du dispositif selon l'invention dans des conduites de différents diamètres, notamment 3.1 m, 1.3 m et 1.6 m.
  • L'invention concerne aussi un procédé de sablage d'une conduite 100 de diamètre d égal ou supérieur à 1.3 m à l'aide d'un dispositif comprenant :
    • un élément nettoyant 10 comprenant au moins deux buses 14, chaque buse 14 étant liée à un flexible 12 pour envoyer un abrasif dans la conduite 100
    • un actionneur 20 pour piloter l'élément nettoyant 10 comprenant les étapes suivantes
    • rotation de l'élément nettoyant 10 dans un premier sens dans un premier temps
    • rotation de l'élément nettoyant 10 dans un deuxième sens opposé au premier sens dans un deuxième temps.
  • Dans d'autres variantes, le procédé selon l'invention comprend au moins une des étapes suivantes :
    • aspiration de l'abrasif
    • récupération de l'abrasif à l'aide d'un circuit fermé comprenant les flexibles 16
    • peinture de la conduite 100.
    Numéros de référence employés sur les figures
    • 10
    Elément nettoyant
    12
    Bras
    14
    Buse
    16
    Flexible
    20
    Actionneur
    22
    Motoréducteur
    30
    Chariot roulant
    32
    Roue du chariot roulant
    40
    Tube entre le(s) réservoir(s) et l'élément nettoyant
    50
    Tube central
    52
    Trou du tube 50
    60
    Transmission
    62
    Première poulie
    64
    Deuxième poulie
    66
    Courroie
    80
    Opérateur
    100
    Conduite
    d
    Diamètre de la conduite
    A
    Premier réservoir
    B
    Deuxième réservoir
    C
    Troisième réservoir

Claims (15)

  1. Dispositif de sablage d'une conduite (100) de diamètre (d) égal ou supérieur à 1.3 m, comprenant :
    - un élément nettoyant (10) comprenant au moins deux buses (14)
    - un actionneur (20) pour piloter ledit élément nettoyant (10) caractérisé en ce que
    chaque buse est liée à un flexible (16) pour envoyer un abrasif dans ladite conduite (100)
    ledit actionneur (20) est agencé pour faire osciller ledit élément nettoyant (10).
  2. Le dispositif de sablage selon la revendication 1, ledit élément nettoyant (10) comprenant au moins deux bras (12), chaque bras (12) comprenant une buse (14).
  3. Le dispositif de sablage selon l'une des revendications 1 ou 2, chaque buse (14) étant la partie terminale de chaque flexible (16).
  4. Le dispositif de sablage selon l'une des revendications 1 à 3, chaque buse (14) étant mobile.
  5. Le dispositif de sablage selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant une transmission (60) pour relier ledit actionneur (20) audit élément nettoyant (10).
  6. Le dispositif de sablage selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant un motoréducteur (22).
  7. Le dispositif de sablage selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant au moins un capteur inductif pour limiter l'amplitude des oscillations dudit élément nettoyant (10).
  8. Le dispositif de sablage selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant en outre deux interrupteurs de position pour limiter l'amplitude des oscillations dudit élément nettoyant (10).
  9. Le dispositif de sablage selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant un chariot roulant (30) pour rouler dans ladite conduite (100).
  10. Le dispositif de sablage selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant un aspirateur pour aspirer ledit abrasif, lesdits flexibles (16) faisant partie d'un circuit fermé pour récupérer ledit abrasif.
  11. Le dispositif de sablage selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant des moyens de commande de la vitesse d'oscillations dudit élément oscillant (10).
  12. Le dispositif de sablage selon l'une des revendications 1 à 11, l'angle d'oscillation dudit élément nettoyant (19) étant égal ou supérieur à 360°/N, N étant le nombre desdits bras (12).
  13. Le dispositif de sablage selon l'une des revendications 1 à 12, comprenant un boîtier de commande avec au moins un des éléments suivants :
    - un interrupteur marche/arrêt du dispositif
    - un bouton STOP d'urgence
    - un bouton de commande pour le réglage de la vitesse constante de l'actionneur (20)
    - un bouton de commande pour le réglage de l'accélération/décélération de l'actionneur (20)
    - une alimentation
    - une prise d'alimentation de l'actionneur (20)
    - un ou plusieurs capteurs et un ou plusieurs interrupteurs de position
    - une prise pour l'alimentation des capteurs et des interrupteurs de position.
  14. Procédé de sablage d'une conduite (100) de diamètre (d) égal ou supérieur à 1.3 m à l'aide d'un dispositif comprenant
    - un élément nettoyant (10) comprenant au moins deux buses (14), chaque buse étant liée à un flexible (16) pour envoyer un abrasif dans ladite conduite (100)
    - un actionneur (20) pour piloter ledit élément nettoyant (10) comprenant les étapes suivantes
    - rotation dudit élément nettoyant (10) dans un premier sens dans un premier temps
    - rotation dudit élément nettoyant (10) dans un deuxième sens opposé au premier sans dans un deuxième temps.
  15. Le procédé selon la revendication 14, comprenant aussi au moins une des étapes suivantes
    - aspiration dudit abrasif
    - récupération dudit abrasif à l'aide d'un circuit fermé comprenant lesdits flexibles (16)
    - peinture de ladite conduite (100).
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