EP3041616B1 - Systeme de nettoyage d'une surface - Google Patents

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EP3041616B1
EP3041616B1 EP14771212.9A EP14771212A EP3041616B1 EP 3041616 B1 EP3041616 B1 EP 3041616B1 EP 14771212 A EP14771212 A EP 14771212A EP 3041616 B1 EP3041616 B1 EP 3041616B1
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EP
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net
cleaned
elements
assembly according
scraping
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EP14771212.9A
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EP3041616A1 (fr
EP3041616C0 (fr
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Behzad Vahida
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Publication of EP3041616B1 publication Critical patent/EP3041616B1/fr
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    • B08B1/10Cleaning by methods involving the use of tools characterised by the type of cleaning tool
    • B08B1/16Rigid blades, e.g. scrapers; Flexible blades, e.g. wipers
    • B08B1/165Scrapers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/30Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B13/00Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/043Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes
    • B08B9/0436Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes provided with mechanical cleaning tools, e.g. scrapers, with or without additional fluid jets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/053Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction
    • B08B9/055Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction the cleaning devices conforming to, or being conformable to, substantially the same cross-section of the pipes, e.g. pigs or moles
    • B08B9/0551Control mechanisms therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • B08B9/0553Cylindrically shaped pigs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B59/00Hull protection specially adapted for vessels; Cleaning devices specially adapted for vessels
    • B63B59/06Cleaning devices for hulls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63B59/00Hull protection specially adapted for vessels; Cleaning devices specially adapted for vessels
    • B63B59/06Cleaning devices for hulls
    • B63B59/08Cleaning devices for hulls of underwater surfaces while afloat
    • B63B2059/087Cleaning devices for hulls of underwater surfaces while afloat the devices being adapted for being pulled across, or along the underwater surface to be cleaned, e.g. by ropes

Definitions

  • the invention relates to a system for cleaning a surface.
  • Different equipment or structures may be subject to deposits of various types on their external or internal surfaces. These deposits can affect their proper functioning or performance, or at least their visual and aesthetic appearance.
  • Cleaning systems are known to limit the clogging of a surface with dirt.
  • soiling of a surface we mean here the deposition of foreign bodies on this surface, these foreign bodies being capable, by their presence on this surface, of harming the functioning or the durability of this surface or of the structure to which she belongs to.
  • This concerns for example, the formation of frost on surfaces such as airplane wings or wind turbine blades, or on cables, such as electric cables, bridge stays or carrying cables or motors.
  • transportation systems such as cable cars. It may also involve the deposition of marine biofouling (“biofouling” in English) on submerged surfaces such as the hulls of ships, underwater pipes or marine hydrocarbon extraction platforms.
  • Other types of surface contamination are linked to the deposit of scale or other minerals in the tubes, or to the formation of hydrates in hydrocarbon transfer pipelines.
  • anti-fouling paints or coatings are often used. These, most often based on copper, prevent to a certain extent the attachment of marine organisms. But the result is not satisfactory, especially when the boat's sailing speed is not high enough (less than 15 knots).
  • Some coatings operate on a mechanical level; thus, silicone-based coatings make it possible to limit the accretion of marine organisms due to their low adhesion coefficient. These coatings have a high cost price and here too a cruising speed greater than 15 knots is required to obtain satisfactory efficiency.
  • This device has drawbacks.
  • the area of the cleaned surface is limited to areas at sea level.
  • this device only imperfectly cleans the circumference of the pillar.
  • the shape that this surface can present is also limited to the case of cylindrical surfaces.
  • this device cannot be used effectively on all surfaces.
  • Existing solutions consist of the use of very expensive special coatings, or otherwise periodic cleaning by circulating special machines inside them.
  • an operating shutdown is necessary, with an economic impact.
  • operating performance deteriorates over time.
  • a refrigeration device which includes a crushed ice circuit and a grater system placed under or embedded in a block of ice to form crushed ice, in the interior volume of a tray.
  • the system includes a grid with a rectangular or rasp effect attached to a frame and can slide along vertical uprights installed in the interior volume of the bin. This grater system is used in a particular context to form small pieces of ice.
  • the invention aims to resolve one or more of the drawbacks listed above.
  • An assembly including a surface to be cleaned and provided with a cleaning system, in accordance with claim 1.
  • the invention has a much better operational performance.
  • the invention has a much better operational performance.
  • By allowing almost continuous cleaning of surfaces during operation not only is the performance of the equipment or structure maintained over time, but also the operating shutdowns necessary when implementing existing methods are avoided.
  • the proposed solution is simple and robust, ensuring greater operational reliability over time, compared to existing solutions.
  • the bridge 2 here comprises a plurality of cable-stays, the respective exterior faces of which must be cleaned in order to limit the formation of ice or frost on this cable-stay during winter weather conditions.
  • each of these stays is equipped with a surface cleaning system.
  • This stay 5 has a homogeneous cylindrical shape and here extends longitudinally in an essentially rectilinear manner between its two ends 6 and 8. This stay 5 is stressed in traction.
  • the elements 20 extend in a first direction collinear with the direction X and are spaced from each other in a second direction distinct from the first direction. These elements 20 are here identical and have the same length.
  • the elements 22 are in particular capable of cleaning the surface 10 by scraping when these elements 22 are moved in the direction extend in the second direction and are spaced from each other in the first direction.
  • first and second directions correspond, respectively, to the X and Y directions.
  • each element 22 extends in the Y direction and therefore has a non-zero curvature.
  • Each element 22 therefore has a circular shape here.
  • the elements 22 mainly play the role of scraping elements, while the elements 20 mainly play the role of traction elements of the elements 22. Cleaning of the surface 10 is thus carried out here by scraping this surface with elements 22.
  • the mesh of the net 12 also has a homogeneous distribution and a regular spacing of the elements 20 and the elements 22.
  • d1 the distance between two elements 20, measured in the direction Y and along the element 22
  • d2 the distance between two elements 22, measured in the direction so that the number N of elements 20 of the net 12 is between two and twenty.
  • this number N is between four and eight.
  • the stay has a length ranging from 20m to a few hundred meters and a diameter greater than or equal to 10cm or 20cm or 50cm.
  • the distance d2 and the number M of elements 22 are also chosen according to the dimensions of the stay 5.
  • the distance d2 is for example between D/2 and 10*D.
  • this distance is between 2*D and 5*D.
  • the distance d2 is between 40cm and 1 m.
  • the net 12 is configured to resist tensile forces greater than 10kN.
  • the net 12 is made of metallic material.
  • Elements 20 and 22 here are steel cables, for example single-strand cables. The diameter of these cables here is greater than or equal to 2mm or 5mm.
  • each element 22 when it is at rest is preferably less than the radius of curvature of the surface 10.
  • An element 22 is said to be at rest when it is not pressed against a surface such as the surface 10.
  • each element 22 is elastically deformed during its pressing against the surface 10.
  • the plating pressure is however optimized, in order to guarantee good guidance of the net on the surface, while generating a minimum of resistance to the movements of the net on the surface to be cleaned.
  • the scraping surface is much smaller than the surface to be cleaned, which makes it possible to reduce the efforts necessary for the device 14 to be able to drive the net 12.
  • the surface area of the zones of the surface 10 which are in contact with the elements 22 is less than 3% or 1% of the total surface area of the surface 10.
  • the total surface area of the orthogonal projection of the net 12 on the surface 10 is less than 5% or 3% or 1% of the total surface area of the surface 10, this projection being carried out in a direction normal to the surface 10 .
  • the exterior face portion of the elements 22 in contact with the surface 10 is covered with a protective coating.
  • This protective coating has the function of limiting the abrasion of the element 22 or the surface 10 without to limit the ability of the elements 22 to scrape the surface 10.
  • This protective coating comprises for example Teflon or high density polyethylene.
  • the net 12 thus extends between so-called axial ends and here joined to the device 14.
  • the ends are here each formed by a rigid metal ring 24a, 26a encircling the stay 5 and being able to move relative to this stay 5 along the direction X.
  • the ends of each of the elements 20 are attached to these axial ends.
  • These rings are here respectively attached to the device 14 by drive cables 24b, 26b.
  • the dimension of these rings 24a, 26a is reduced compared to the length of the stay.
  • the width of these rings 24a, 26a, measured in the direction X is here less than 20cm.
  • the net 12 has dedicated openings to the right of these protuberances. Thus, the net 12 will be able to move back and forth without hindrance, the dedicated openings moving around the protuberances while encircling them.
  • the device 14 is configured to move the net 12 with a back and forth movement in the direction X and with an amplitude of movement at least equal to the average distance between the second wire elements.
  • the device 14 is configured to periodically move the net in the direction X by a distance d greater than or equal to the distance d2.
  • the distance d is less than or equal to 3 times the distance d2.
  • the entire surface 10 is scraped by the different elements 22 by moving the net 12 with an amplitude d which is reduced compared to the total dimensions of the surface 10. This makes it possible to reduce the power and/or the bulk of device 14.
  • Each of these actuators 30, 32 is configured to exert a traction movement in the direction X in a particular direction of movement, the respective directions of movement of these actuators 30 and 32 being opposite.
  • the frequency of movements is programmed in module 34 so that the thickness of ice forming on the stay between two successive passages is low. In this way, the quantity of energy consumed by the cleaning device will be optimized and the stresses induced in the device will remain within acceptable values.
  • Actuators 30 and 32 are identical here. These actuators 30 and 32 each comprise here a winch secured without degree of freedom to the surface 10. Here, the actuators 30, 32 are placed respectively at the two ends of the stay 5. The winch of each of the actuators 30 and 32 here respectively actuates the drive cables 24b and 26b.
  • the system 4 is removable, that is to say it can be dismantled and then reassembled on the stay 5.
  • the net 12 has a longitudinal opening (not shown in the figures). This opening is for example formed by two contiguous elements 20 capable of being selectively maintained in direct contact with one another over their entire length, for example by means of a lock or an adhesive material.
  • the net 12 can be formed from a piece of rectangular metal mesh which is wound longitudinally around the stay 5.
  • the device 14 is able to be detached from the net 12 and to be removed from the bridge 2 .
  • sections, or modules, of length 20*D can be constructed with ends including connectors. This makes it possible to connect the successive sections together once they are mounted on the stay.
  • FIG 4 represents another embodiment of the device for cleaning a surface. More precisely, the figure 4 represents a boat 50 comprising a hull 52. The part of the hull 52 which is immersed in water must be cleaned in order to limit the formation of a layer of marine biofouling.
  • the boat 50 includes a system 54 for cleaning a surface.
  • the surface 60 is here the exterior face of the lower part of the hull 52. This surface 60 is able to be entirely immersed during navigation of the boat 50.
  • This surface 60 here has a complex shape, comprising a combination of flat surfaces and curves (convex or concave).
  • wire elements 70 and 72 are for example identical to the elements 20 and 22 respectively, except that they can have different dimensions and be made of different materials.
  • this dimension d1 is between T/5 and T/20.
  • the characteristic dimension d2 of a mesh of the net is for example between L/10 and L/1,000, L being the length of the vessel.
  • this dimension d2 is between L/50 and L/200.
  • the diameter of the wire elements 70, 72 is for example between 5mm and 50mm.
  • the net 62 and the device 64 have the same function as, respectively, the net 1 2 and the device 14. Likewise, their constituents have the same functions as those of the net 1 2 and the device 14. Also, what has been said with reference to the role and functions of the net 1 2 and the device 14 applies here and will not be repeated here.
  • elements 70 and 72 are produced in two different ways.
  • the net 62 includes preformed zones 74.
  • Such preformed zones 74 make it possible to adapt the curvature of the thread 62 to the local curvature of the surface 60, in particular in portions of the surface 60 which have a complex topology. For example, portions of this surface 60 locally have a hollow concave shape.
  • anchoring elements it is not necessary to use anchoring elements to press the net 62 against the hull so that the elements 72 are kept in contact with the surface 60, because these anchoring elements could damage the hull 60.
  • each zone 74 the elements 70, 72 are made of a material having increased rigidity.
  • these zones 74 can be preformed so as to have a shape complementary to that of the surface portion 60 on which they must be positioned.
  • the elements 70 and 72 are made of a flexible material capable of resisting the tensile force exerted by the device 64.
  • This material is for example formed of high-performance synthetic polymer fibers ("Ultra -high-molecular-weight polyethylene” in English) such as the material known as “Dyneema”.
  • junction elements ensure that the preformed zones 74 are held together with the rest of the net 62.
  • FIG. 5 represents a detail of another embodiment of the net 62, in which the zones 74 are omitted.
  • each zone 74 is replaced by a secondary anchor point 90 configured to hold the net 62 pressed against the surface to be cleaned.
  • this secondary anchor point 80 comprises a wire element 91 extending between two ends 92 and 94.
  • This element 91 is fixed by its end 92 to the surface to be cleaned and by the end 94 to the net 62.
  • the end 94 includes a loop enclosing an element 70 and an element 72 at their junction point.
  • the anchor point can be mechanical, magnetic or adhesive.
  • magnetic attraction forces can be used to better guide the net in relation to the surface to be cleaned.
  • the forces magnetic attraction will help keep the net pressed to the surface and guide it as it moves.
  • this magnetic guidance function is different in nature from that of magnetic anchoring mentioned above; in the case of magnetic anchoring, the aim is to prevent any movement or displacement of the anchor point via a sufficiently strong magnetic attraction, while in the case of magnetic guidance the forces of magnetic attraction maintain the net on the surface without preventing its relative movement relative to the surface.
  • the net 62 in the event of the existence of protrusions on the hull such as hydrodynamic appendages for example, the net 62 has appropriate openings in line with these protuberances. Thus, the net 62 will be able to move back and forth without hindrance, the dedicated openings moving around the protuberances while encircling them.
  • This actuator 76 is configured to exert a traction movement in the direction X in a particular direction of movement.
  • the device 64 is here attached, on the one hand, to the end 67 of the net 62 and, on the other hand, to the boat 50.
  • each actuator 76 of the device 64 is here placed on the taut line 86 and anchored at the level of the deck of the boat 50.
  • This line 86 here follows the contour of the surface 60.
  • This actuator 76 is for example an actuator identical to the actuator 30, except that its motorization characteristics are adapted to move the net 62.
  • the construction of the net 62 can advantageously be modular.
  • net subsurfaces can be constructed with ends having connectors. This makes it possible to connect them together during a step-by-step installation of the device 64 on the surface 60.
  • Temporary hooking means make it possible to hold the net sub-surfaces in place on the hull, before hooking the assembly and putting into traction.
  • FIG. 7 represents another embodiment of the device for cleaning a surface. More precisely, the Figure 6 represents a pipe 100 for transporting a fluid, such as hydrocarbons.
  • this pipe 100 is a pipeline used for the extraction of hydrocarbons.
  • This pipe 100 has an interior surface 102 which must be cleaned to limit the formation of a deposit (such as hydrate crystals).
  • this pipe 100 includes a system 104 for cleaning the surface 102.
  • the surface 102 here has the interior face of a hollow cylindrical shape.
  • the pipe 100 extends longitudinally along a line X' comprising straight segments as well as possibly curves.
  • the net 110 extends here over the surface 102 and is able to move relative to this surface 102 while being guided relative to this surface 102 in this direction X'.
  • elements 120 and 122 are drawn in broken lines. In addition, only two elements 120 are represented.
  • the net 110 and the device 114 play the same role as, respectively, the net 12 and the device 14. Likewise, their constituents have the same role than those of the net 12 and the device 14. Also, what was said with reference to the role of the net 12 and the device 14 applies here and will not be repeated.
  • the elements 120 are configured to resist the tensile forces of the elements 122. These elements 120 are for example identical to the elements 20.
  • the elements 122 are identical to the elements 22.
  • the elements 122 have a diameter greater than the internal diameter of the pipe 100 when they are at rest.
  • An element 122 is said to be at rest when it is not pressed against a surface such as surface 102.
  • each element 122 is elastically deformed when it is pressed against the surface 102.
  • the plating pressure is however optimized, in order to guarantee good guidance of the net on the surface, while generating a minimum of resistance to the movements of the net on the surface to be cleaned.
  • This plating prestressing characteristic allows the thread 110 to match the geometry of the pipe, particularly in the curved portions of the pipe (portions having a longitudinal curvature).
  • the minimum distance separating two consecutive elements 122 is for example between D/2 and 10 ⁇ *>D, D being the internal diameter of the pipe 100.
  • D being the internal diameter of the pipe 100.
  • the pipe 100 has a circular section with an internal diameter greater than or equal to 0 .2 m or 1 m.
  • the elements 122 are here distributed uniformly along the pipe 100 and are separated from each other by a distance d2'. This distance d2' is for example greater than twenty meters here.
  • FIG 8 represents in more detail an example of element 130.
  • the elements 130 are connected to the elements 120 so that the movement of this element 130 in the direction X' causes a movement of the elements 122 in this same direction X'.
  • the elements 130 are preferably pressed onto the internal surface of the pipe 100, in order to be able to produce a scraping force in the longitudinal direction X.
  • the elements 130 also play the role of anchors mobile for the net 110.
  • the device 114 comprises two elements 130, each placed at one of the two opposite ends of the net 110.
  • the distance, measured in the direction X', separating two consecutive elements 130 is here between 10*D and 1000*D, D being the internal diameter of the pipe 100. Preferably, this distance is between 50*D and 500*D.
  • These elements 130 are here rigid rings made of metallic material and have a width, measured in the direction X', greater than or equal to 5cm or 50cm.
  • the external diameter of the elements 130 is here equal to that of the elements 122.
  • the element 130 is preferably pressed onto the surface 102 in order to be able to generate the internal forces required in the net 110.
  • the element 130 can be prestressed via circumferential actuators placing it on the surface 102 with a given radial pressure.
  • Each element 130 here comprises a plurality of actuators 134, which are here integrated inside the elements 130.
  • These actuators 134 can be rollers or flexible rollers.
  • each actuator 134 is able to move in translation relative to the interior wall of the pipe 100 in response to a control signal emitted by the module 132 and received by the actuator 134.
  • the actuators 134 are here configured to generate a movement of the element 130 in one or the other direction along the direction X'.
  • each actuator 134 of each element 130 are here synchronized with each other so that the element 130 progresses uniformly when it is moved by the actuators 134.
  • the respective actuators 134 of the elements 130 are also synchronized between them so that the net 110 and therefore the second elements 122 move uniformly along the direction X' inside the pipe 100 when the elements 130 move.
  • this synchronization is carried out so as to generate sufficient traction in the net 110 and the elements 122, in order to allow sufficiently powerful scraping of the internal surface of the pipe 100.
  • each actuator 134 is here configured to transmit to the module 132 information on the position of the element 130 to which it belongs as well as on the value of the traction in the net 110 at its level.
  • the system 104 comprises at least three elements 120. However, for the sake of clarity, only two elements 120 are illustrated on the Figure 6 . These elements 120 are preferably distributed uniformly around the elements 122 and 130.
  • one of the elements 120 includes a power supply line for the actuators 134, configured to supply energy to the actuators 134.
  • the system 114 also includes a data bus configured to transport the control signals emitted by the module 132 to the actuators 134. For example, these control signals are capable of being delivered on the power line by means of line carrier current techniques.
  • the element 120 comprising the power line is electrically connected to module 132. Module 132 is here located outside of pipe 100.
  • the element 130 also plays the role of scraping element to clean the surface 102.
  • the system 104 is here removable, that is to say it can be installed in the pipe 100 and removed from this pipe 100 so as to be reused subsequently.
  • the system 104 is installed as follows: first by attaching the net 110 to the elements 130, then, by inserting an element 130 located at one end of the net 110, then by actuating the actuators 134 of this element 130 so that it moves inside the pipe 100 while being in contact with the surface 102. Then, the operation is repeated in turn for the other elements 130 and threads 110 of the system 104.
  • the net 12 is affixed to the surface 10.
  • the net 12 is stretched and positioned on the surface 10.
  • the net 12 is pressed against the surface 10.
  • the net 12 is moved relative to the surface 10, in a back and forth movement, in order to scrape the surface 10 to clean it.
  • system 4 can be used to clean the exterior surface of a carrier or motor cable of an aerial cable transportation system, such as a cable car, chairlift or gondola.
  • the net 12 can be modified, in particular by replacing the elements 22 with rigid metal rings.
  • System 4 can also be used to clean the exterior surface of an electrical line, in order to limit the formation of frost on this electrical line.
  • the rings 24a, 26a and the cables 24b, 26b may include electrical insulators.
  • System 4 can also be used to clean the tubular structure of an oil platform or the exterior surface of a marine cable such as seismic streamers for example, in order to prevent the accretion of marine organisms such as barnacles. For example.
  • the net 12 can be made of another material, for example textile material.
  • the device 14 may be different.
  • the actuator 30 is capable of moving the net 12 intermittently in a movement in the direction X in a direction of movement.
  • the actuator 32 is then replaced by an elastic anchor line, capable of exerting a restoring force on the net 12 in a direction opposite to the direction of movement exerted by the actuator 30.
  • the module 34 is then modified accordingly.
  • the actuators 30 and/or 32 comprise a rack, or hydraulic cylinders, or a worm rotation mechanism.
  • Elements 20 and 22 can extend in directions other than the X and Y directions.
  • the meshes of the net may have another shape.
  • the elements 20 and 22 are arranged so that the meshes of the net have the shape of a triangle, diamond or polygon with 5 or 6 sides.
  • the device 14 is then configured to control the starting or stopping of the system 4 as well as the speed and/or frequency of movement of the net 12 as a function of the calculated deposit probability.
  • the analysis unit comprises a meteorological station, included in the module 34, configured to measure atmospheric conditions and to deliver a control signal when the probability of frost formation, determined as a function of the measured atmospheric conditions, exceeds a predefined threshold value.
  • This station meteorological technology includes, for this purpose, temperature, wind speed and/or air humidity sensors.
  • the device 14 can also include a unit for measuring the thickness of the dirt covering the surface 10, for example included in the module 34.
  • the device 14 is then configured to control the starting or stopping of the system 4 and to adapt the speed and/or frequency of movement of the net 12 as a function of the data measured by said measuring unit. For example, if the thickness of said dirt, measured after a certain duration after the net 12 has covered the entire surface 10, exceeds a predefined thickness, then the frequency of movement of the net 12 is increased.
  • This measurement unit includes, for example, optical sensors.
  • the system 54 can be used to clean one or more external surfaces of a structure, equipment, machinery or vehicle, which may be subject to deposits.
  • deposits can be snow and/or ice, dust or other dirt, rust, or come from biological organisms (biofouling) or minerals such as scale or salt, for example.
  • the system 54 can be used to clean a wind turbine blade or the fuselage and wings of an aircraft in order to limit the formation of snow, frost or ice deposits.
  • the system 54 can also be used to facilitate the clearing of snow accumulated on a surface such as the roof of a building, a hangar or a sports stadium.
  • the net 62 can be made differently, in particular with another material.
  • System 54 can also be used for the continuous cleaning of solar panels, solar thermal collectors or solar mirrors.
  • additional means such as foams or fine brushes, can be attached or connected to the scraping net 62 in order to improve the cleaning of the surface to be cleaned by it.
  • the device 64 can be different, comprising for example an arrangement of actuators all around the system 54 in order to create movements of the scraping net 62 with more complex kinematics than back and forth.
  • the actuators can be located in the surface of the net and not on its periphery. In addition, the actuators can be in place permanently or brought back from time to time in order to act temporarily.
  • differential movements can be induced in the scraping net. This can be useful in the case of resistant deposits, such as ice for example.
  • the differential movements induced between the wire elements of the net make it possible to generate shearing forces helping to break down the resistant deposit layer more easily.
  • the system 54 comprises a passive actuator with hydrodynamic energy recovery.
  • the net 62 is shaped so that it can be set in motion only by a flow of fluid along the surface 60, even when the device 64 is not activated. Thus, the surface 60 is cleaned more frequently.
  • the elements 70, 72 can be made of a different material, such as carbon fibers.
  • the preformed areas 74 can be omitted. These zones 74 can be replaced by anchor points fixed on the surface 60.
  • Module 64 may include more than one actuator 76.
  • Module 64 may also include one or more additional actuators, identical to actuator 76 but arranged at the rear of the boat. These additional actuators are thus configured to exert a movement of movement of the net 62 in the direction back and forth movement of the net 62.
  • system 104 can be placed in distinct positions of the pipe 100. These examples of the system 104 can then operate independently.
  • the device 114 can be made differently.
  • the data bus of the device 114 may include a radio link such as a WiFi type link.
  • Elements 120 and/or 122 can be made of another material.
  • Elements 130 can be made differently.
  • the actuators 134 are replaced by winches capable of moving the elements 120 in translation to move the net 110.
  • the elements 130 can be anchored to the pipe 100, for example in sections specially provided for this. effect along the pipe.
  • the elements 130 may be devoid of actuators 134. These actuators 134 can then be located on the outer periphery of the pipe 100. In this case, these actuators 134 are configured to move the elements 130, for example by exerting an electromagnetic force through of driving 100.
  • each actuator 134 comprises an armature and an inductor. The armature is located inside and the inductor outside of pipe 100.
  • the cleaning kinematics can be of the rotation type.
  • the elements 130 have actuators producing a circumferential rotation of the thread 110.
  • the elements 120 are scrapers and the entire thread is pressed against the internal wall of the tube to be cleaned.
  • the system 54 can also be used to clean one or more internal surfaces of a structure, equipment, machine or machine, which may be subject to deposits. These internal surfaces can be walls or the surface of internal elements of these systems.
  • the deposits can come from, among other things, biological organisms (biofouling), organic matter, minerals such as scale or salt, hydrates or paraffins, soot, ashes, slag or carbon residue, or rust.
  • the corrugated surfaces of plate heat exchangers can be cleaned using a net integrated into the surface of each plate.
  • the programmed movements and vibrations of the net make it possible to remove initial deposits and thus avoid the initiation and accumulation of deposits on the plates.
  • a single thread can be installed between each of the two successive plates. This net can thus clean the two close surfaces between which the fluid or gas flows via vibratory movements.
  • the system 54 can also be used for cleaning internal surfaces of industrial boilers, such as coal-fired boilers for example, subject to deposits of soot, ash, slag or carbon residue.
  • industrial boilers such as coal-fired boilers for example, subject to deposits of soot, ash, slag or carbon residue.
  • System 54 can also be used for cleaning internal surfaces of combustion engines.
  • An example is the cleaning of exhaust gas recirculation circuits in diesel engines, subject to soot deposits.
  • Steps 200, 202 and 204 can also be applied with systems 54 or 104. recirculation of exhaust gases in diesel engines, subject to soot deposits.
  • Steps 200, 202 and 204 can also be applied with systems 54 or 104.

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Description

  • L'invention concerne un système de nettoyage d'une surface.
  • Différents équipements ou ouvrages peuvent être sujets à des dépôts de natures diverses sur leurs surfaces externes ou internes. Ces dépôts peuvent affecter leur bon fonctionnement ou leur performance, ou tout du moins leur aspect visuel et esthétique.
  • On connaît des systèmes de nettoyage pour limiter l'encrassement d'une surface par des salissures. Par salissure d'une surface, on désigne ici le dépôt de corps étrangers sur cette surface, ces corps étrangers étant aptes, de par leur présence sur cette surface, à nuire au fonctionnement ou à la pérennité de cette surface ou de la structure à laquelle elle appartient. Il s'agit par exemple de la formation de givre sur des surfaces telles que des ailes d'avion ou des pales d'éoliennes, ou sur des câbles, tels que des câbles électriques, des haubans de ponts ou des câbles porteurs ou moteurs de systèmes de transport tels que des téléphériques. Il peut également s'agir de dépôt de biosalissures marines («biofouling » en langue anglaise) sur des surfaces immergées comme les coques de navires, de conduites sous-marines ou de plates-formes marines d'extraction d'hydrocarbures. D'autres types de salissure des surfaces sont liés au dépôt de tartre ou autres minéraux dans les tubes, ou à la formation d'hydrates dans les pipe-lines de transfert d'hydrocarbures.
  • Il est souhaitable de nettoyer une telle surface fréquemment, voire de façon continue, car il est plus facile de nettoyer un dépôt récent, de faible épaisseur, qu'un dépôt plus ancien, présentant une adhésion et/ou une épaisseur plus importante. Dans de nombreux cas de figure, le nettoyage d'une surface présentant une épaisseur de salissure trop importante est difficile et nécessite des moyens lourds de nettoyage voire même une mise hors service de la surface ou de la structure à laquelle elle appartient. C'est par exemple le cas des navires qui doivent être mis en cale sèche pour en nettoyer la coque. Cela engendre notamment des coûts importants.
  • D'une façon générale, les solutions existantes peuvent être classées en deux catégories :
    • Catégorie 1 : solutions curatives ;
    • Catégorie 2 : solutions préventives.
  • Alors que dans la première catégorie, l'épaisseur du dépôt augmente avant la mise en oeuvre de la solution, dans la deuxième catégorie, les solutions proposées ont pour but d'empêcher l'initiation même du dépôt.
  • Pour décrocher les dépôts de givre et de glace des câbles aériens, des machines se déplaçant sur toute la longueur de ceux-ci ont été proposées. Plus récemment, des solutions employant des impulsions électromagnétiques pour décrocher les manchons de glace ont été proposées ( WO2013091651 A1 ). Ces solutions, pour la plupart d'une mise en oeuvre complexe, offrent des résultats imparfaits et peuvent présenter des risques pour les utilisateurs passant en dessous des câbles. De plus, l'équipement dont le ou les câbles font partie doit le plus souvent être mis hors service le temps du nettoyage de la glace, ce qui génère des pertes économiques importantes.
  • Pour protéger les coques des navires contre les biosalissures marines, il est souvent fait usage de peintures ou revêtements antisalissures (« anti-fouling paints » ou « anti-fouling coatings» en Anglais). Celles-ci, le plus souvent à base de cuivre, empêchent dans une certaine mesure l'accrochage des organismes marins. Mais le résultat n'est pas satisfaisant, surtout lorsque la vitesse de navigation du bateau n'est pas suffisamment importante (inférieure à 15 noeuds).
  • L'emploi de revêtements à base de biocides a aussi été proposé, mais progressivement abandonné du fait de leur impact environnemental.
  • Certains revêtements opèrent sur le plan mécanique ; ainsi, des revêtements à base de silicone permettent de limiter l'accrétion des organismes marins du fait de leur faible coefficient d'adhérence. Ces revêtements sont d'un prix de revient élevé et là aussi une vitesse de croisière supérieure à 15 noeuds est requise pour obtenir une efficacité satisfaisante.
  • Il existe aussi des solutions portant sur des revêtements recréant des textures de surface particulières, permettant d'empêcher ou même parfois de dissuader les organismes marins de se déposer sur les coques des navires ou autres surfaces immergées en milieu marin. Ces solutions sont coûteuses et le résultat obtenu n'est pas toujours garanti dans la durée. Enfin, nous pouvons aussi mentionner l'utilisation d'ultra-sons pour repousser les organismes marins.
  • On connaît aussi le dispositif décrit dans la demande de brevet WO 2013/006023 A1 . Ce dispositif permet de nettoyer des piliers d'une plateforme pétrolière au moyen de rouleaux mus par la houle qui sont aptes à écraser des biosalissures marines formées sur ces piles.
  • Ce dispositif présente des inconvénients. En particulier, la superficie de la surface nettoyée est limitée aux zones au niveau de la mer. En outre, ce dispositif ne nettoie qu'imparfaitement la circonférence du pilier. La forme que peut présenter cette surface est également limitée au cas de surfaces cylindriques. Ainsi, ce dispositif ne peut pas être utilisé efficacement sur toutes les surfaces. Pour les tubes et pipe-lines, les solutions existantes consistent en l'utilisation de revêtements spéciaux très coûteux, ou sinon au nettoyage périodique en faisant circuler des machines spéciales à l'intérieur de ceux-ci. Là aussi, un arrêt d'exploitation est nécessaire, avec un impact économique. De plus, avant l'intervention, la performance d'exploitation se détériore au fil du temps.
  • On connaît, par le document JP2002-228319 A , un dispositif de réfrigération qui inclut un circuit de glace pilée et un système de râpe placé sous ou noyé dans un bloc de glace pour former de la glace pilée, dans le volume intérieur d'un bac. Le système inclut une grille à effet de râpe rectangulaire ou solidaire d'un cadre et peut coulisser le long de montants verticaux installés dans le volume intérieur du bac. Ce système de râpe est utilisé dans un contexte particulier pour former des petits morceaux de glace.
  • L'invention vise à résoudre un ou plusieurs des inconvénients listés ci- dessus.
  • Il est proposé un ensemble incluant une surface à nettoyer et pourvu d'un système de nettoyage, conformément à la revendication 1.
  • Des caractéristiques additionnelles de cet ensemble sont mentionnées dans les revendications 2 à 15.
  • Ainsi, comparé aux solutions curatives (Catégorie 1), l'invention a une performance opérationnelle bien meilleure. En permettant un nettoyage quasi continu des surfaces en cours d'exploitation, non seulement la performance de l'équipement ou ouvrage est maintenue dans le temps, mais aussi les arrêts d'exploitation nécessaires lors de la mise en oeuvre des méthodes existantes sont évités.
  • De plus, le nettoyage quasi continu garantit un résultat bien meilleur qu'un nettoyage espacé dans le temps.
  • Par ailleurs, la solution proposée est de réalisation simple et robuste, assurant une fiabilité opérationnelle supérieure dans la durée, comparé aux solutions existantes.
  • Enfin, les coûts liés à la fabrication, l'installation, l'exploitation, la maintenance et la dépose du système proposé sont très inférieurs à ceux des solutions préventives existantes (Catégorie 2). Bien qu'inhibant théoriquement l'initiation même du dépôt sur les surfaces, ces solutions à haute technologie ne sont pas encore matures et restent dans leur ensemble d'un coût de réalisation et de maintenance extrêmement élevé.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 illustre un pont à haubans dont un hauban est équipé d'un système de nettoyage d'une surface ;
    • la figure 2 illustre schématiquement, selon une vue en profil latéral, le hauban comportant le système de nettoyage d'une surface de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue détaillée en perspective d'une portion du système de nettoyage d'une surface de la figure 2 ;
    • la figure 4 illustre schématiquement un bateau comportant un autre mode de réalisation du système de nettoyage des figures 1 à 3 pour nettoyer la coque de ce bateau ;
    • la figure 5 illustre schématiquement un autre mode de réalisation d'un filet du système de nettoyage de la figure 4 ;
    • la figure 6 illustre schématiquement un dispositif de déplacement du système de nettoyage de la figure 2 ;
    • la figure 7 illustre schématiquement une conduite, selon une vue de profil, dont l'intérieur comporte un autre mode de réalisation du système de nettoyage des figures 1 à 3 pour nettoyer la surface de la paroi intérieure de cette conduite ;
    • la figure 8 illustre schématiquement un actionneur du système de la figure 5 ;
    • la figure 9 illustre schématiquement, selon une vue en coupe, un élément du système de la figure 5 ;
    • la figure 10 est un organigramme d'un procédé de nettoyage d'une surface au moyen d'un système de nettoyage de l'une des figures 1 à 9.
  • La figure 1 représente un pont à haubans 2. Le pont 2 comporte ici une pluralité de haubans, dont les faces extérieures respectives doivent être nettoyées afin de limiter la formation de glace ou de givre sur ce hauban lors de conditions climatiques hivernales. A cet effet, chacun de ces haubans est équipé d'un système de nettoyage d'une surface. Pour simplifier, seul le système de nettoyage 4 d'une surface d'un hauban 5 sera décrit en détail. Ce hauban 5 présente une forme cylindrique homogène et s'étend ici longitudinalement de façon essentiellement rectiligne entre ses deux extrémités 6 et 8. Ce hauban 5 est sollicité en traction.
  • Les figures 2 et 3 représentent plus en détail le système 4. Ce système 4 comporte :
    • une surface 10 à nettoyer,
    • un filet 12 de raclage de la surface 10, et
    • un dispositif 14 de déplacement du filet de raclage 12, configuré pour déplacer le filet 12.
  • La surface 10 s'étend selon des directions axiales et transversales perpendiculaires entre-elles. Ici, la surface 10 est la face extérieure du hauban 5. La direction axiale est ici la direction X. La surface 10 présente donc la face extérieure d'une forme cylindrique. La direction transversale forme ici un arc de cercle de même courbure que la surface 10 et est notée Y. Le filet 12 s'étend sur la surface 10. Le filet 12 est apte à se mouvoir par rapport à la surface 10 et est guidé par rapport à cette surface 10 selon la direction X, par exemple par la surface 10 elle-même. Le filet 12 comporte ici :
    • des éléments filaires 20, et
    • des éléments filaires 22, plaqués contre la surface 10 et fixés aux éléments 20 pour former un maillage.
  • Les éléments 20 s'étendent selon une première direction colinéaire à la direction X et sont distants les uns des autres selon une seconde direction distincte de la première direction. Ces éléments 20 sont ici identiques et présentent une même longueur.
  • Les éléments 22 sont notamment aptes à nettoyer la surface 10 par raclage lorsque ces éléments 22 sont déplacés selon la direction X par rapport à la surface 10. Les éléments 22 présentent chacun une forme complémentaire à celle de la surface 10. Les éléments 22 s'étendent selon la seconde direction et sont distants les uns des autres selon la première direction.
  • Ici, les première et seconde directions correspondent, respectivement, aux directions X et Y. Ici, chaque élément 22 s'étend selon la direction Y et présente donc une courbure non nulle. Chaque élément 22 présente donc ici une forme circulaire.
  • Du fait de cette configuration spatiale du filet 12, les éléments 22 jouent principalement le rôle d'éléments de raclage, tandis que les éléments 20 jouent principalement le rôle d'éléments de traction des éléments 22. Le nettoyage de la surface 10 est ainsi réalisé ici en raclant cette surface avec les éléments 22.
  • Dans cet exemple, le maillage du filet 12 présente en outre une répartition homogène et un espacement régulier des éléments 20 et des éléments 22. On note d1 la distance entre deux éléments 20, mesurée selon la direction Y et le long de l'élément 22. De même, on note d2 la distance entre deux éléments 22, mesurée selon la direction X. Ici, la distance d1 est choisie en fonction des dimensions du hauban 5 et notamment du diamètre D du hauban 5. Cette distance d1 est ici choisie de façon à ce que le nombre N d'éléments 20 du filet 12 soit compris entre deux et vingt. De préférence, ce nombre N est compris entre quatre et huit. Ici, le hauban présente une longueur allant de 20m à quelques centaines de mètres et un diamètre supérieur ou égal à 10cm ou à 20cm ou à 50cm. La distance d2 et le nombre M d'éléments 22 sont également choisis en fonction des dimensions du hauban 5. La distance d2 est par exemple comprise entre D/2 et 10*D. De préférence, cette distance est comprise entre 2*D et 5*D. Ainsi, pour un hauban de 20cm de diamètre, la distance d2 est comprise entre 40cm et 1 m.
  • Le filet 12 est configuré pour résister à des efforts de traction supérieurs à 10kN. Dans cet exemple, le filet 12 est réalisé en matière métallique. Les éléments 20 et 22 sont ici des câbles en acier, par exemple des câbles monotoron. Le diamètre de ces câbles est ici supérieur ou égal à 2mm ou à 5mm.
  • Le rayon de courbure de chaque élément 22 lorsqu'il est au repos est de préférence inférieur au rayon de courbure de la surface 10. Un élément 22 est dit être au repos lorsqu'il n'est pas plaqué contre une surface telle que la surface 10. Ici, en outre, chaque élément 22 est déformé élastiquement lors de son plaquage contre la surface 10. Ainsi, la pression de plaquage contre la surface 10 est accrue, ce qui augmente l'efficacité du nettoyage. La pression de plaquage est toutefois optimisée, afin de garantir un bon guidage du filet sur la surface, tout en générant un minimum de résistance aux mouvements du filet sur la surface à nettoyer.
  • Du fait de l'utilisation d'un maillage, la surface de raclage est très inférieure à la surface à nettoyer, ce qui permet de réduire les efforts nécessaires pour que le dispositif 14 puisse entraîner le filet 12. Par exemple, la superficie des zones de la surface 10 qui sont en contact avec les éléments 22 est inférieure à 3 % ou à 1 % de la superficie totale de la surface 10.
  • Avantageusement, la superficie totale de la projection orthogonale du filet 12 sur la surface 10 est inférieure à 5% ou à 3% ou à 1 % de la superficie totale de la surface 10, cette projection étant réalisée suivant une direction normale à la surface 10.
  • En outre, la traction est facilitée par la légèreté du filet 12. Ce filet 12 présente en effet une masse réduite par rapport à celle du hauban 5 et par rapport à des structures de nettoyage connues. Cela permet de réduire la puissance nécessaire que doit fournir l'actionneur 14.
  • L'utilisation d'un maillage limite également la propension à l'accumulation de dépôt sur le filet lui-même.
  • Avantageusement, la portion de face extérieure des éléments 22 en contact avec la surface 10 est recouverte d'un revêtement de protection. Ce revêtement de protection a pour fonction de limiter l'abrasion de l'élément 22 ou de la surface 10 sans pour autant limiter l'aptitude des éléments 22 à racler la surface 10. Ce revêtement de protection comporte par exemple du téflon ou de polyéthylène à haute densité.
  • Le filet 12 s'étend ainsi entre des extrémités dites axiales et ici jointes au dispositif 14. Par exemple, les extrémités sont ici formées chacune par un anneau métallique 24a, 26a rigide encerclant le hauban 5 et étant apte à se déplacer par rapport à ce hauban 5 le long de la direction X. Les extrémités de chacun des éléments 20 sont attachées à ces extrémités axiales. Ces anneaux sont ici respectivement attachés au dispositif 14 par des câbles d'entraînement 24b, 26b. La dimension de ces anneaux 24a, 26a est réduite par rapport à la longueur du hauban. La largeur de ces anneaux 24a, 26a, mesurée selon la direction X, est ici inférieure à 20cm. En cas d'existence d'équipements ou de lignes accrochés sur le hauban, tels que des amortisseurs dynamiques ou des entretoises par exemple, le filet 12 comporte des ouvertures dédiées au droit de ces protubérances. Ainsi, le filet 12 pourra effectuer les déplacements en va-et-vient sans encombre, les ouvertures dédiées mouvant autour des protubérances tout en les encerclant.
  • Le dispositif 14 est configuré pour déplacer le filet 12 avec un mouvement de va-et-vient selon la direction X et avec une amplitude de déplacement au moins égale à la distance moyenne entre les seconds éléments filaires.
  • Ici, le dispositif 14 est configuré pour déplacer périodiquement le filet selon la direction X d'une distance d supérieure ou égale à la distance d2. Avantageusement, la distance d est inférieure ou égale à 3 fois la distance d2.
  • Ainsi, l'intégralité de la surface 10 est raclée par les différents éléments 22 en déplaçant le filet 12 avec une amplitude d qui est réduite par rapport aux dimensions totales de la surface 10. Cela permet de réduire la puissance et/ou l'encombrement du dispositif 14.
  • Le dispositif 14 comporte ici :
    • deux actionneurs 30,32 respectivement fixés aux extrémités axiales 24, 26 du filet 8,
    • des câbles d'entraînement 24b et 26b,
    • un module de commande 34.
  • Chacun de ces actionneurs 30, 32 est configuré pour exercer un mouvement de traction selon la direction X dans un sens de déplacement particulier, les sens de déplacement respectifs de ces actionneurs 30 et 32 étant opposés.
  • Le module 34 est programmé pour actionner, successivement et en alternance, l'un ou l'autre des deux actionneurs 30 et 32. Par exemple, le module 34 est programmé pour :
    • délivrer un signal de commande de l'actionneur 30 pour que cet actionneur 30 déplace le filet 12 d'une distance d dans un premier sens selon la direction X ;
    • puis, lorsque le filet 12 a été déplacé de la distance d dans ce premier sens, arrêter l'actionneur 30 puis délivrer un signal de commande de l'actionneur 32 pour que l'actionneur 32 déplace le filet 12 d'une distance d selon la direction X et dans le sens opposé au premier sens.
  • La fréquence des déplacements est programmée dans le module 34 de sorte que l'épaisseur de glace se formant sur le hauban entre deux passages successifs soit faible. De cette façon, la quantité d'énergie consommée par le dispositif de nettoyage sera optimisée et les sollicitations induites dans le dispositif resteront dans des valeurs acceptables.
  • Les actionneurs 30 et 32 sont ici identiques. Ces actionneurs 30 et 32 comportent ici chacun un treuil solidaire sans degré de liberté de la surface 10. Ici, les actionneurs 30, 32 sont placés respectivement aux deux extrémités du hauban 5. Le treuil de chacun des actionneurs 30 et 32 actionne ici respectivement les câbles d'entraînement 24b et 26b.
  • Avantageusement, le système 4 est amovible, c'est à dire qu'il peut être démonté puis remonté sur le hauban 5. À cet effet, le filet 12 comporte une ouverture longitudinale (non représentée sur les figures). Cette ouverture est par exemple formée par deux éléments 20 contigus aptes à être sélectivement maintenus en contact direct l'un avec l'autre sur toute leur longueur, par exemple au moyen d'un verrou ou d'un matériau adhésif. Ainsi, le filet 12 peut être formé à partir d'un morceau de grillage métallique rectangulaire que l'on enroule longitudinalement autour du hauban 5. De même, le dispositif 14 est apte à être détaché du filet 12 et à être retiré du pont 2.
  • Afin de faciliter encore plus le montage et démontage du système 4 sur le hauban, sa construction peut avantageusement être modulaire. Par exemple, des tronçons, ou modules, de longueur 20*D peuvent être construits avec des extrémités comportant des connecteurs. Ceci permet de connecter les tronçons successifs entre eux une fois qu'ils sont montés sur le hauban.
  • Ceci simplifie aussi les réparations en cas d'endommagement éventuel d'un tronçon ou module pendant la durée de service du système 4. En effet, il est plus simple de déconnecter un module défectueux et le remplacer par un nouveau module, que de réparer un dispositif d'un tenant.
  • La figure 4 représente un autre mode de réalisation du dispositif de nettoyage d'une surface. Plus précisément, la figure 4 représente un bateau 50 comportant une coque 52. La partie de la coque 52 qui est immergée dans de l'eau doit être nettoyée afin de limiter la formation d'une couche de biosalissures marines. À cet effet, le bateau 50 comporte un système 54 de nettoyage d'une surface.
  • Ce système 54 comporte :
    • une surface 60 à nettoyer,
    • un filet 62 de raclage de la surface 60, et
    • un dispositif 64 de déplacement du filet 62, configuré pour déplacer le filet 62.
  • La surface 60 est ici la face extérieure de la partie inférieure de la coque 52. Cette surface 60 est apte à être entièrement immergée lors de la navigation du bateau 50. Cette surface 60 présente ici une forme complexe, comportant une combinaison de surfaces planes et courbes (convexes ou concaves).
  • Le filet 62 s'étend sur la surface 60 et est apte à se mouvoir par rapport à la surface 60 tout en étant guidé par rapport à cette surface 60. Le filet 62 est ici délimité à ses extrémités par une bordure 66 qui forme le pourtour de la coque 52 du navire. Le filet 62 comporte ici :
    • des éléments filaires 70, et
    • des éléments filaires 72, plaqués contre la surface 60 et fixés aux éléments 70 pour former un maillage.
  • Ces éléments filaires 70 et 72 sont par exemple identiques aux éléments respectivement 20 et 22, sauf qu'ils peuvent présenter des dimensions différentes et être réalisés dans des matériaux différents.
  • Comme précédemment, on note d1 la distance entre deux éléments 70, mesurée selon la direction Y et le long de l'élément 72. De même, on note d2 la distance entre deux éléments 72, mesurée selon la direction X. La direction X s'étend d'avant en arrière du bateau 50 et est tangente à la surface 60. La direction Y (non représentée sur la figure 4) est perpendiculaire à la direction X et est tangente à la surface 60. La dimension caractéristique d1 d'une maille du filet est par exemple comprise entre T/2 et T/50, T étant le tirant d'eau du navire. De préférence, cette dimension d1 est comprise entre T/5 et T/20. La dimension caractéristique d2 d'une maille du filet est par exemple comprise entre L/10 et L/1 000, L étant la longueur du navire. De préférence, cette dimension d2 est comprise entre L/50 et L/200.
  • Le diamètre des éléments filaires 70, 72 est par exemple compris entre 5mm et 50mm.
  • Le filet 62 et le dispositif 64 ont la même fonction que, respectivement, le filet 1 2 et le dispositif 14. De même, leurs constituants ont les mêmes fonctions que ceux du filet 1 2 et du dispositif 14. Aussi, ce qui a été dit en référence au rôle et aux fonctions du filet 1 2 et du dispositif 14 s'applique ici et ne sera pas répété ici.
  • Dans cet exemple, les éléments 70 et 72 sont réalisés de deux façons différentes. En effet, ici, le filet 62 comporte des zones préformées 74.
  • De telles zones préformées 74 permettent d'adapter la courbure du filet 62 à la courbure locale de la surface 60, notamment dans des portions de la surface 60 qui présentent une topologie complexe. Par exemple, des portions de cette surface 60 présentent localement une forme concave en creux.
  • Ainsi, il n'est pas nécessaire d'utiliser des éléments d'ancrage pour plaquer le filet 62 contre la coque de manière à ce que les éléments 72 soient maintenus en contact avec la surface 60, car ces éléments d'ancrage pourraient endommager la coque 60.
  • Dans chaque zone 74, les éléments 70, 72 sont réalisés dans un matériau présentant une rigidité accrue. Ainsi, ces zones 74 peuvent être préformées de façon à présenter une forme complémentaire à celle de la portion de surface 60 sur laquelle elles doivent être positionnées.
  • En dehors de ces zones, les éléments 70 et 72 sont réalisés dans un matériau souple et apte à résister à l'effort de traction exercé par le dispositif 64. Ce matériau est par exemple formé de fibres synthétiques en polymère à hautes performances (« Ultra-high-molecular-weight polyethylene » en langue anglaise) tel que le matériau connu sous le nom « Dyneema ».
  • Des éléments de jonction assurent le maintien solidaire des zones préformées 74 au reste du filet 62.
  • La figure 5 représente un détail d'un autre mode de réalisation du filet 62, dans lequel les zones 74 sont omises. Ici, chaque zone 74 est remplacée par un point d'ancrage secondaire 90 configuré pour maintenir le filet 62 plaqué contre la surface à nettoyer.
  • Par exemple, ce point d'ancrage secondaire 80 comporte un élément filaire 91 s'étendant entre deux extrémités 92 et 94. Cet élément 91 est fixé par son extrémité 92 à la surface à nettoyer et par l'extrémité 94 au filet 62. Par exemple, l'extrémité 94 comporte une boucle enserrant un élément 70 et un élément 72 à leur point de jonction. Le point d'ancrage peut être de type mécanique, magnétique ou à collage.
  • Cela permet d'assurer un plaquage du filet 62 lorsque la surface 60 présente une courbure importante et qu'il est possible de créer des points d'ancrage par perçage ou collage sur la surface 60.
  • Dans les deux modes de réalisation qui précèdent, des forces d'attraction magnétique peuvent être mises à profit pour mieux guider le filet par rapport à la surface à nettoyer. Par exemple, en apposant un filet magnétique sur la coque en acier du bateau 50 dont la coque comporte un matériau métallique magnétique, les forces d'attraction magnétique aideront à maintenir le filet plaqué sur la surface et à le guider lors de ses déplacements.
  • A noter que cette fonction de guidage magnétique est différente de nature avec celle d'ancrage magnétique mentionné plus haut ; dans le cas de l'ancrage magnétique, le but est de prévenir tout mouvement ou déplacement du point d'ancrage via une attraction magnétique suffisamment forte, alors que dans le cas du guidage magnétique les forces d'attraction magnétique maintiennent le filet sur la surface sans en empêcher le déplacement relatif par rapport à la surface.
  • Dans des cas où la géométrie de la coque est très simple, le guidage magnétique peut s'avérer suffisant à lui seul comme moyen de maintien et de guidage du filet sur la surface de la coque.
  • Cette solution de guidage magnétique peut également être utilisée dans le cas de coques non métalliques, comme les coques en composite par exemple :
    • En apposant une peinture contenant des particules de fer/d'acier sur la coque;
    • En intégrant des particules de fer/d'acier dans la composition du composite au niveau de la fabrication de la coque en composite ;
    • En apposant un film fin d'acier sur la surface interne ou externe de la coque en composite.
  • Comme pour le système 4, en cas d'existence de protubérances sur la coque telles que des appendices hydrodynamiques par exemple, le filet 62 comporte des ouvertures appropriées au droit de ces protubérances. Ainsi, le filet 62 pourra effectuer les déplacements en va-et-vient sans encombre, les ouvertures dédiées mouvant autour des protubérances tout en les encerclant.
  • La figure 6 représente plus en détail le dispositif 64. Le dispositif 64 comporte ici :
    • un actionneur 76 fixé à une extrémité frontale 67 du filet 62,
    • un câble d'entraînement 84,
    • une ligne d'ancrage 86,
    • un module de commande 88.
  • Cet actionneur 76 est configuré pour exercer un mouvement de traction selon la direction X dans un sens de déplacement particulier.
  • Le dispositif 64 est ici attaché, d'une part, à l'extrémité 67 du filet 62 et, d'autre part, au bateau 50. A cet effet, chaque actionneur 76 du dispositif 64 est ici placé sur la ligne 86 tendue et ancrée au niveau du pont du bateau 50. Cette ligne 86 épouse ici le contour de la surface 60. Cet actionneur 76 est par exemple un actionneur identique à l'actionneur 30, sauf que ses caractéristiques de motorisation sont adaptées pour déplacer le filet 62.
  • Ici aussi, comme pour le système 4, afin de faciliter le montage et démontage du dispositif 64 sur la coque du bateau, la construction du filet 62 peut avantageusement être modulaire. Par exemple, des sous-surfaces de filet peuvent être construites avec des extrémités comportant des connecteurs. Ceci permet de les connecter entre elles lors d'une installation par étape du dispositif 64 sur la surface 60. Des moyens temporaires d'accrochage permettent de maintenir en place les sous-surfaces de filet sur la coque, avant accrochage de l'ensemble et la mise en traction.
  • Ceci simplifie aussi les réparations en cas d'endommagement éventuel d'une sous-surface du filet pendant la durée de service du dispositif 64.
  • La figure 7 représente un autre mode de réalisation du dispositif de nettoyage d'une surface. Plus précisément, la figure 6 représente une conduite 100 de transport d'un fluide, tel que des hydrocarbures. Par exemple, cette conduite 100 est un pipe-line utilisé pour l'extraction d'hydrocarbures. Cette conduite 100 présente une surface intérieure 102 qui doit être nettoyée pour limiter la formation d'un dépôt (tel que des cristaux d'hydrates). A cet effet, cette conduite 100 comporte un système 104 de nettoyage de la surface 102.
  • Ce système 104 comporte :
    • la surface 102 à nettoyer,
    • un filet 110 de raclage de la surface 102, et
    • un dispositif 114 de déplacement du filet 110, configuré pour déplacer le filet 110.
  • La surface 102 présente ici la face intérieure d'une forme cylindrique creuse.
  • Ici, la conduite 100 s'étend longitudinalement le long d'une ligne X' comportant des segments droits ainsi qu'éventuellement des courbes. Le filet 110 s'étend ici sur la surface 102 et est apte à se mouvoir par rapport à cette surface 102 tout en étant guidé par rapport à cette surface 102 suivant cette direction X'.
  • Le filet 110 comporte ici :
    • des éléments filaires 120, et
    • des éléments filaires 122, plaqués contre la surface 102 et fixés aux éléments 120 pour former un maillage.
  • Pour simplifier la figure 5, les éléments 120 et 122 sont dessinés en traits discontinus. En outre, seuls deux éléments 120 sont représentés.
  • Là encore, le filet 110 et le dispositif 114 jouent le même rôle que, respectivement, le filet 12 et le dispositif 14. De même, leurs constituants ont le même rôle que ceux du filet 12 et du dispositif 14. Aussi, ce qui a été dit en référence au rôle du filet 12 et du dispositif 14 s'applique ici et ne sera pas répété.
  • Les éléments 120 sont configurés pour résister aux efforts de traction des éléments 122. Ces éléments 120 sont par exemple identiques aux éléments 20.
  • Ici, les éléments 122 sont identiques aux éléments 22. Les éléments 122 présentent un diamètre supérieur au diamètre intérieur de la conduite 100 lorsqu'ils sont au repos. Un élément 122 est dit être au repos lorsqu'il n'est pas plaqué contre une surface telle que la surface 102. Ici, en outre, chaque élément 122 est déformé élastiquement lors de son plaquage contre la surface 102. Ainsi, la pression de plaquage contre la surface 102 est accrue, ce qui augmente l'efficacité du nettoyage. La pression de plaquage est toutefois optimisée, afin de garantir un bon guidage du filet sur la surface, tout en générant un minimum de résistance aux mouvements du filet sur la surface à nettoyer.
  • Cette caractéristique de précontrainte de plaquage permet au filet 110 d'épouser la géométrie de la conduite, notamment dans les portions courbes de la conduite (portions ayant une courbure longitudinale).
  • La distance minimale séparant deux éléments 122 consécutifs est par exemple comprise entre D/2 et 10<*>D, D étant le diamètre intérieur de la conduite 100. Ici, la conduite 100 présente une section circulaire de diamètre intérieur supérieur ou égal à 0,2 m ou à 1 m. Les éléments 122 sont ici répartis de façon uniforme le long de la conduite 100 et sont séparés les uns des autres d'une distance d2'. Cette distance d2' est par exemple ici supérieure à vingt mètres.
  • Le dispositif 114 comporte ici :
    • une pluralité d'éléments mobiles 130 configurés pour déplacer le filet 110 dans la direction X' avec le mouvement de va-et-vient ;
    • un module de commande 132 configuré pour commander les actionneurs 130.
  • La figure 8 représente plus en détail un exemple d'élément 130. Les éléments 130 sont reliés aux éléments 120 de façon à ce que le déplacement de cet élément 130 selon la direction X' entraîne un déplacement des éléments 122 selon cette même direction X'. A cette fin, les éléments 130 sont de préférence plaqués sur la surface interne de la conduite 100, afin de pouvoir produire une force de raclage dans le sens longitudinal X. En d'autres termes, les éléments 130 jouent aussi le rôle d'ancrages mobiles pour le filet 110.
  • Ici, le dispositif 114 comporte deux éléments 130, placés chacun à une des deux extrémités opposées du filet 110. La distance, mesurée selon la direction X', séparant deux éléments 130 consécutifs est ici comprise entre 10*D et 1000*D, D étant le diamètre intérieur de la conduite 100. De préférence, cette distance est comprise entre 50*D et 500*D.
  • Ces éléments 130 sont ici des anneaux rigides réalisés en matière métallique et présentent une largeur, mesurée selon la direction X', supérieure ou égale à 5cm ou à 50cm. Le diamètre extérieur des éléments 130 est ici égal à celui des éléments 122. Comme indiqué précédemment, l'élément 130 est de préférence plaqué sur la surface 102 afin de pouvoir générer les forces internes requises dans le filet 110. A cette fin, l'élément 130 peut être précontraint via des actionneurs circonférentiels le plaquant sur la surface 102 avec une pression radiale donnée.
  • Chaque élément 130 comporte ici une pluralité d'actionneurs 134, qui sont ici intégrés à l'intérieur des éléments 130. Ces actionneurs 134 peuvent être des rouleaux ou des galets souples. Par exemple, chaque actionneur 134 est apte à se déplacer en translation par rapport à la paroi intérieure de la conduite 100 en réponse à un signal de commande émis par le module 132 et reçu par l'actionneur 134. Les actionneurs 134 sont ici configurés pour engendrer un déplacement de l'élément 130 dans l'un ou l'autre sens le long de la direction X'.
  • Les actionneurs 134 de chaque élément 130 sont ici synchronisés entre eux de façon à ce que l'élément 130 progresse de façon uniforme lorsqu'il est déplacé par les actionneurs 134. De même, ici, les actionneurs 134 respectifs des éléments 130 sont également synchronisés entre eux de façon à ce que le filet 110 et donc les seconds éléments 122 se déplacent de façon uniforme le long de la direction X' à l'intérieur de la conduite 100 lorsque les éléments 130 se déplacent. De plus, cette synchronisation est réalisée de façon à générer une traction suffisante dans le filet 110 et les éléments 122, ceci afin de permettre un raclage suffisamment puissant de la surface interne de la conduite 100. A cet effet, chaque actionneur 134 est ici configuré pour transmettre au module 132 des informations sur la position de l'élément 130 auquel il appartient ainsi que sur la valeur de la traction dans le filet 110 à son niveau.
  • Le système 104 comporte au moins trois éléments 120. Cependant, dans un souci de clarté, seuls deux éléments 120 sont illustrés sur la figure 6. Ces éléments 120 sont de préférence répartis uniformément autour des éléments 122 et 130. Avantageusement, un des éléments 120 comporte une ligne d'alimentation des actionneurs 134, configurée pour alimenter en énergie les actionneurs 134. Le système 114 comporte également un bus de données configuré pour transporter les signaux de commande émis par le module 132 à destination des actionneurs 134. Par exemple, ces signaux de commande sont aptes à être délivrés sur la ligne d'alimentation au moyen de techniques de courant porteur de ligne. A cet effet, l'élément 120 comportant la ligne d'alimentation est électriquement relié au module 132. Le module 132 est ici situé à l'extérieur de la conduite 100.
  • Ici, l'élément 130 joue également le rôle d'élément de raclage pour nettoyer la surface 102.
  • Dans cet exemple, l'élément 130 présente une forme hydrodynamique configurée pour minimiser la résistance à l'écoulement d'un fluide à l'intérieur de la conduite 100. La figure 9 représente plus en détail un exemple de cette forme. Par exemple, la section de l'élément 130 présente une forme lenticulaire et comporte :
    • une face plane 150, apte à être maintenue en contact avec la surface 102 pour racler cette surface 102, et
    • une face arrondie 152 présentant une forme convexe, située à l'opposé de la face 150. Cette face 152 est ici tournée vers l'intérieur de la conduite 100 de façon à être en contact avec le fluide circulant à l'intérieur de la conduite 100. La forme convexe permet ainsi de faciliter l'écoulement de fluide.
  • Le système 104 est ici amovible, c'est-à-dire qu'il peut être installé dans la conduite 100 et retiré de cette conduite 100 de façon à être réutilisé par la suite. Par exemple, le système 104 est installé de la façon suivante : d'abord en attachant le filet 110 aux éléments 130, puis, en insérant un élément 130 situé à une extrémité du filet 110, puis en actionnant les actionneurs 134 de cet élément 130 pour qu'il se déplace à l'intérieur de la conduite 100 en étant en contact avec la surface 102. Puis, l'opération est répétée tour à tour pour les autres éléments 130 et filets 110 du système 104.
  • Un exemple d'utilisation du système 4 pour nettoyer la surface 10 va maintenant être décrit en référence à l'organigramme de la figure 10 et à l'aide des figures 1 à 3.
  • Lors d'une étape 200, le filet 12 est apposé sur la surface 10.
  • Puis, lors d'une étape 202, le filet 12 est tendu et positionné sur la surface 10. De préférence, le filet 12 est plaqué contre la surface 10.
  • Puis, lors d'une étape 204, le filet 12 est déplacé par rapport à la surface 10, selon un mouvement de va-et-vient, afin de racler la surface 10 pour la nettoyer.
  • De nombreux autres modes de réalisation sont possibles.
  • Par exemple, le système 4 peut être utilisé pour nettoyer la surface extérieure d'un câble porteur ou moteur d'un système de transport aérien à câble, tel qu'un téléphérique, un télésiège ou une télécabine. Dans ce cas le filet 12 peut être modifié, notamment en remplaçant les éléments 22 par des anneaux métalliques rigides.
  • Le système 4 peut aussi être utilisé pour nettoyer la surface extérieure d'une ligne électrique, afin de limiter la formation de givre sur cette ligne électrique. Dans ce cas, les anneaux 24a, 26a et les câbles 24b, 26b peuvent comporter des isolateurs électriques.
  • Le système 4 peut aussi être utilisé pour nettoyer la structure tubulaire d'une plate-forme pétrolière ou la surface extérieure d'un câble marin comme les flûtes sismiques par exemple, afin de prévenir l'accrétion d'organismes marins comme les pouces-pieds par exemple.
  • Le filet 12 peut être réalisé dans un autre matériau, par exemple en matière textile.
  • Le dispositif 14 peut être différent. Par exemple, l'actionneur 30 est apte à déplacer le filet 12 par intermittence selon un mouvement la direction X dans un sens de déplacement. L'actionneur 32 est alors remplacé par une ligne d'ancrage élastique, apte à exercer sur le filet 12 une force de rappel dans un sens opposé au sens de déplacement exercé par l'actionneur 30. Le module 34 est alors modifié en conséquence.
  • En variante, pour assurer le déplacement selon la direction X, les actionneurs 30 et/ou 32 comportent une crémaillère, ou des vérins hydrauliques, ou un mécanisme de rotation à vis sans fin. Les éléments 20 et 22 peuvent s'étendre selon d'autres directions que les directions X et Y.
  • Les mailles du filet peuvent présenter une autre forme. Par exemple, les éléments 20 et 22 sont disposés de façon à ce que les mailles du filet aient une forme de triangle, de losange ou de polygone à 5 ou 6 côtés.
  • En variante, le dispositif 14 est en outre configuré pour déclencher le mouvement du filet 12 lorsque des conditions climatiques propices à la formation d'un dépôt de salissures sur la surface 10 sont détectées. A cet effet, le dispositif 14 comporte une unité d'analyse configurée pour :
    • mesurer des données physiques de l'environnement du système 4, telles que des conditions météorologiques, et
    • calculer la probabilité de dépôt de salissures sur la surface 10 à partir des données physiques mesurées.
  • Le dispositif 14 est alors configuré pour commander la mise en route ou l'arrêt du système 4 ainsi que la vitesse et/ou la fréquence de déplacement du filet 12 en fonction de la probabilité de dépôt calculée. Par exemple, l'unité d'analyse comporte une station météorologique, incluse dans le module 34, configurée pour mesurer des conditions atmosphériques et pour délivrer un signal de commande lorsque la probabilité de formation de givre, déterminée en fonction des conditions atmosphériques mesurées, dépasse une valeur seuil prédéfinie. Cette station météorologique comporte ici, à cet effet, des capteurs de température, de vitesse du vent et/ou d'humidité de l'air.
  • Le dispositif 14 peut également comporter une unité de mesure de l'épaisseur des salissures recouvrant la surface 10, par exemple incluse dans le module 34. Le dispositif 14 est alors configuré pour commander la mise en route ou l'arrêt du système 4 et pour adapter la vitesse et/ou la fréquence de déplacement du filet 12 en fonction des données mesurées par ladite unité de mesure. Par exemple, si l'épaisseur desdites salissures, mesurée au bout d'une certaine durée après que le filet 12 a parcouru toute la surface 10, dépasse une épaisseur prédéfinie, alors la fréquence de déplacement du filet 12 est augmentée. Ainsi, le résultat de mesure de cette unité permet de modifier le programme d'actionnement du système de raclage pour l'adapter à la vitesse de dépôt des salissures, dans le but de limiter l'épaisseur des salissures entre chaque passage des seconds éléments filaires. Cette unité de mesure comporte par exemple des capteurs optiques.
  • En variante, le système 54 peut être utilisé pour nettoyer une ou plusieurs surfaces externes d'un ouvrage, d'un équipement, d'un engin ou d'un véhicule, pouvant être sujettes à des dépôts. Ces dépôts peuvent être de la neige et/ou de la glace, de la poussière ou autres saletés, de la rouille, ou provenir d'organismes biologiques (biosalissures) ou de minéraux tels que le tartre ou le sel, par exemple.
  • Ainsi, le système 54 peut être utilisé pour nettoyer une pale d'éolienne ou le fuselage et les ailes d'un aéronef afin de limiter la formation de dépôts de neige, de givre ou de glace. Le système 54 peut également être utilisé pour faciliter le déblaiement de neige accumulée sur une surface telle que la toiture d'un bâtiment, d'un hangar ou d'un stade de sport. Dans ces cas, le filet 62 peut être réalisé différemment, notamment avec un autre matériau.
  • Le système 54 peut aussi être utilisé pour le nettoyage en continu de panneaux solaires, de capteurs solaires thermiques ou de miroirs solaires. Ici, des moyens additionnels, tels que des mousses ou des brosses fines, peuvent être rattachés ou connectés au filet de raclage 62 afin d'améliorer le nettoyage de la surface à nettoyer par celui-ci.
  • De même, le dispositif 64 peut être différent, comportant par exemple un agencement d'actionneurs sur tout le pourtour du système 54 afin de créer des mouvements du filet de raclage 62 avec des cinématiques plus complexes que le va-et-vient.
  • Les actionneurs peuvent être situés dans la surface du filet et non sur son pourtour. De plus, les actionneurs peuvent être en place de façon permanente ou rapportés de temps à autre afin d'agir de façon temporaire.
  • Par ailleurs, des mouvements différentiels internes peuvent être induits dans le filet de raclage. Ceci peut s'avérer utile dans le cas de dépôts résistants, comme la glace par exemple. Les mouvements différentiels induits entre les éléments filaires du filet permettent de générer des efforts de cisaillement aidant à briser plus facilement la couche de dépôt résistante.
  • Avantageusement, le système 54 comporte un actionneur passif à récupération d'énergie hydrodynamique. Par exemple, le filet 62 est conformé de façon à pouvoir être mis en mouvement uniquement par un écoulement de fluide le long de la surface 60, même lorsque le dispositif 64 n'est pas activé. Ainsi, la surface 60 est nettoyée plus fréquemment.
  • Les éléments 70, 72 peuvent être réalisés dans un matériau différent, tel que des fibres de carbone.
  • Les zones préformées 74 peuvent être omises. Ces zones 74 peuvent être remplacées par des points d'ancrage fixés sur la surface 60.
  • Le module 64 peut comporter plus d'un actionneur 76. Le module 64 peut également comporter un ou plusieurs actionneurs supplémentaires, identiques à l'actionneur 76 mais disposés à l'arrière du bateau. Ces actionneurs supplémentaires sont ainsi configurés pour exercer un mouvement de déplacement du filet 62 selon la direction X mais dans un sens de déplacement opposé à celui de l'actionneur 76 de manière à pouvoir fonctionner en alternance avec l'actionneur 76 de façon à générer le mouvement de va-et-vient du filet 62.
  • Plusieurs exemplaires du système 1 04 peuvent être placés en des positions distinctes de la conduite 100. Ces exemplaires du système 104 peuvent alors fonctionner indépendamment.
  • Le dispositif 114 peut être réalisé différemment. Le bus de données du dispositif 114 peut comporter une liaison radioélectrique telle qu'une liaison de type WiFi.
  • Les éléments 120 et/ou 122 peuvent être réalisés dans un autre matériau.
  • Les éléments 130 peuvent être réalisés différemment. Par exemple, les actionneurs 134 sont remplacés par des treuils aptes à déplacer en translation les éléments 120 pour déplacer le filet 110. Dans ce cas, les éléments 130 peuvent être ancrés à la conduite 1 00, par exemple dans des sections spécialement prévues à cet effet le long de la conduite.
  • Les éléments 130 peuvent être dépourvus des actionneurs 134. Ces actionneurs 134 peuvent alors être situés sur le pourtour extérieur de la conduite 100. Dans ce cas, ces actionneurs 134 sont configurés pour déplacer les éléments 130, par exemple en exerçant une force électromagnétique au travers de la conduite 100. Dans une réalisation, chaque actionneur 134 comporte un induit et un inducteur. L'induit est situé à l'intérieur et l'inducteur à l'extérieur de la conduite 100.
  • En variante, pour les conduits courts, la cinématique de nettoyage peut être de type rotation. Les éléments 130 ont dans ce cas des actionneurs produisant une rotation circonférentielle du filet 110. Dans ce cas, les éléments 120 sont racleurs et le filet tout entier est plaqué sur la paroi interne du tube à nettoyer.
  • Le système 54 peut aussi être utilisé pour nettoyer une ou plusieurs surfaces internes d'un ouvrage, d'un équipement, d'un engin ou d'une machine, pouvant être sujettes à des dépôts. Ces surfaces internes peuvent être des parois ou la surface d'éléments internes de ces systèmes. Les dépôts peuvent être issus, entre autres, d'organismes biologiques (biosalissures), de matières organiques, de minéraux tels que le tartre ou le sel, d'hydrates ou de paraffines, de suies, cendres, scories ou résidus charbonneux, ou de rouille.
  • Par exemple, les surfaces ondulées d'échangeurs thermiques à plaques, sujettes à des dépôts de natures diverses, peuvent être nettoyées à l'aide d'un filet intégré sur la surface de chaque plaque. Les mouvements et vibrations programmées du filet permettent de supprimer les dépôts initiaux et d'éviter ainsi l'initiation et l'accumulation de dépôts sur les plaques. En alternative, dans les cas où la distance entre les plaques successives de l'échangeur thermique est faible, un seul filet peut être installé entre chacune des deux plaques successives. Ce filet peut ainsi nettoyer les deux surfaces rapprochées entre lesquelles s'écoule le fluide ou le gaz via des mouvements vibratoires.
  • Le système 54 peut aussi être utilisé pour le nettoyage de surfaces internes de chaudières industrielles, comme les chaudières à charbon par exemple, sujettes à des dépôts de suies, cendres, scories ou résidus charbonneux.
  • Le système 54 peut également être utilisé pour le nettoyage de surfaces internes de moteurs à combustion. Un exemple est le nettoyage de circuits de recirculation de gaz d'échappement dans les moteurs diesels, sujets à des dépôts de suie.
  • Les étapes 200, 202 et 204 peuvent être également appliquées avec les systèmes 54 ou 104. recirculation de gaz d'échappement dans les moteurs diesels, sujets à des dépôts de suie.
  • Les étapes 200, 202 et 204 peuvent être également appliquées avec les systèmes 54 ou 104.

Claims (15)

  1. Ensemble combinant un système de nettoyage (4 ; 54 ; 104) d'une surface par raclage et une surface à nettoyer (10 ; 60 ; 102), l'ensemble comprenant :
    - la surface à nettoyer (10; 60 ; 102) qui s'étend selon des directions axiale (X) et transversale (Y) perpendiculaires entre elles ;
    - un filet de raclage (12 ; 62 ; 110), guidé par rapport à la surface à nettoyer et comportant :
    • des premiers éléments filaires (20 ; 70 ; 120) s'étendant selon une première direction, colinéaire à la direction axiale dans une configuration de nettoyage de la surface (10 ; 60 ; 102), et étant distants les uns des autres selon une seconde direction distincte de la première direction,
    • des seconds éléments filaires (22 ; 72 ; 122) s'étendant selon la seconde direction et étant distants les uns des autres selon la première direction, ces seconds éléments filaires étant fixés aux premiers éléments filaires pour former un maillage, la seconde direction étant de préférence colinéaire à la direction transversale de la surface à nettoyer dans une configuration de nettoyage de la surface (10 ; 60 ; 102) ;
    - un dispositif de déplacement (14 ; 64 ; 114) incluant un module de commande (34 ; 88 ; 132) et configuré pour déplacer le filet de raclage avec un mouvement de va-et-vient selon la direction axiale et avec une amplitude de déplacement au moins égale à la distance moyenne entre les seconds éléments filaires, le dispositif de déplacement comportant des moyens d'actionnement (30, 32 ; 76 ; 134) prévus pour déplacer le filet de raclage (12 ; 62 ; 110) selon ledit mouvement de va-et-vient en réponse à un signal de commande du module de commande.
  2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel:
    - la surface à nettoyer comporte localement des protubérances ;
    - le filet de raclage comporte des ouvertures dédiées traversées par ces protubérances.
  3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens d'actionnement (30, 32 ; 76 ; 134) sont configurés pour déplacer le filet de raclage (12) avec une amplitude de déplacement inférieure ou égale à trois fois la distance moyenne entre les seconds éléments filaires (22 ; 72 ; 122).
  4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la superficie totale des zones de la surface à nettoyer (10 ; 60 ; 102) qui sont en contact avec les seconds éléments filaires (22 ; 72 ; 122) est inférieure ou égale à 5% de la superficie totale de la surface à nettoyer.
  5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le filet (12 ; 62) présente une construction modulaire avec des sous-surfaces de filet construites avec des extrémités comportant des connecteurs permettant leur connexion.
  6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le second élément filaire (22 ; 72 ; 122) comporte une raideur élastique et présente un état déformé dans lequel il est apte à être déformé par traction puis relâché afin de venir se plaquer contre la surface à nettoyer, l'état déformé étant distinct d'une géométrie au repos du second élément filaire, de sorte que le guidage du filet de raclage (12 ; 62 ; 110) par rapport à la surface à nettoyer s'effectue par l'intermédiaire de forces de contact élastiques issues du plaquage dans l'état déformé.
  7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le second élément filaire (22 ; 72 ; 122) comporte une raideur élastique et présente un état déformé dans lequel il est apte à être déformé par compression puis relâché afin de venir se plaquer contre la surface à nettoyer, l'état déformé étant distinct d'une géométrie au repos du second élément filaire, de sorte que le guidage du filet de raclage (12 ; 62 ; 110) par rapport à la surface à nettoyer s'effectue par l'intermédiaire de forces de contact élastiques issues du plaquage dans l'état déformé.
  8. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la surface à nettoyer (10) est la surface d'une face extérieure d'un hauban (5) prévu dans un pont à haubans (5).
  9. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de déplacement (14) comporte :
    - l'actionneur (30), fixé à une des extrémités axiales (26a, 26b) du filet de raclage (12), cet actionneur étant configuré pour exercer un mouvement de traction selon la direction axiale dans un premier sens de déplacement;
    - un ancrage élastique, fixant l'autre des extrémités axiales (26a, 26b) du filet de raclage par rapport à la surface à nettoyer, sollicitant le filet de raclage par un effort de rappel dans un deuxième sens de déplacement opposé au premier ;
    - un module de commande (34), programmé pour actionner successivement l'actionneur (30) pour déplacer le filet de raclage selon ledit mouvement de va-et-vient.
  10. Ensemble selon la revendication 9, dans lequel le dispositif de déplacement comporte :
    - ledit actionneur (30), dit premier actionneur, fixé à une des extrémités axiales du filet de raclage, cet actionneur étant en outre configuré pour exercer un mouvement de traction selon la direction axiale dans un premier sens de déplacement ;
    - un second actionneur (32), fixé à l'autre des extrémités axiales du filet de raclage, cet actionneur étant en outre configuré pour exercer un mouvement de traction selon la direction axiale dans un second sens de déplacement ;
    - un module de commande (34), programmé pour actionner, successivement et en alternance, l'un ou l'autre des premier et second actionneurs pour déplacer le filet de raclage selon ledit mouvement de va-et-vient.
  11. Ensemble selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le dispositif de déplacement (14 ; 64 ; 114) :
    - comporte une unité de mesure configurée pour mesurer l'épaisseur des salissures déposées, sur la surface à nettoyer ;
    - est configuré pour commander la mise en route ou l'arrêt du système de nettoyage (4 ; 54 ; 104) ainsi que la vitesse et/ou la fréquence de déplacement du filet de raclage (12 ; 62 ; 110) en fonction de données mesurées par ladite unité de mesure.
  12. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel le dispositif de déplacement (14 ; 64 ; 114) :
    - comporte une unité d'analyse configurée pour :
    • mesurer des données physiques de l'environnement du système de nettoyage (4 ; 54 ; 104), et
    • calculer la probabilité de dépôt de salissures sur la surface à nettoyer (10 ; 60 ; 102) à partir des données physiques mesurées ;
    - est configuré pour commander la mise en route ou l'arrêt du système de nettoyage (4 ; 54 ; 104) ainsi que la vitesse et/ou la fréquence de déplacement du filet de raclage (12 ; 62 ; 110) en fonction de la probabilité de dépôt calculée.
  13. Système selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, dans lequel le dispositif de déplacement (14) comporte en outre un actionneur passif à récupération d'énergie, configuré pour déplacer le filet de raclage (12 ; 62 ; 110) en réponse à un écoulement fluidique le long de la surface à nettoyer.
  14. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, dans lequel le filet de raclage (12 ; 62 ; 110) est plaqué contre la surface à nettoyer (10 ; 60 ; 102) via des forces d'attraction magnétiques ou électromagnétiques, de sorte que le guidage du filet de raclage sur la surface à nettoyer s'effectue par l'intermédiaire de ces forces d'attraction.
  15. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, dans lequel des moyens additionnels sont rattachés ou connectés au filet de raclage (12 ; 62 ; 110) afin de faciliter le raclage et le nettoyage de la surface à nettoyer (10 ; 60 ; 102) par celui-ci.
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