ES2394243B2 - Metodo y dispositivo para la regeneracion de superficies interiores de conductos mediante proyeccion termica de metales - Google Patents

Metodo y dispositivo para la regeneracion de superficies interiores de conductos mediante proyeccion termica de metales Download PDF

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Abstract

Método y dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos mediante proyección térmica de metales.#El método comprende:#- La introducción en un conducto de un dispositivo consistente en un vehículo (1) provisto de medios de rodadura, portador de los medios de proyección térmica;#- La introducción de conducciones eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas, así como de alimentación del metal a proyectar térmicamente;#- La colocación del dispositivo regenerador mediante arrastre teledirigido en una posición determinada a regenerar; y#- La proyección térmica de metal;#- El avance hasta una nueva posición.#El dispositivo está formado por:#- Un vehículo teledirigido (1), portador del dispositivo de proyección térmica de metales (4);#- Un cabezal de proyección térmica (4) dispuesto en el vehículo, susceptible de ser posicionado y orientado adecuadamente;#- Conexiones eléctricas, neumáticas, y/o hidráulicas de alimentación, control y maniobra del vehículo (1) y del dispositivo de proyección térmica (4).

Description

Método y dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos mediante proyección térmica de metales.
La presente invención tiene por objeto un método para el tratamiento de superficies interiores de conductos, tales como conductos de instalaciones de conducción de vapor, por ejemplo de una instalación de producción de energía eléctrica: según dicho método se dispone, a través de un extremo o de una boca de hombre de un conducto, un dispositivo de proyección térmica, y comprende las operaciones de posicionamiento, centrado, posiblemente verificación del resultado, y avance. Comprende también el reconocimiento por medios mecánicos, ópticos, acústicos o electrónicos de los cambios de dirección de la conducción , y el reposicionamiento del dispositivo con respecto a dichos cambios de dirección.
Comprende también la presente invención un dispositivo para el tratamiento de superficies interiores de conductos, que comprende un dispositivo de proyección térmica, medios de arrastre, posiblemente medios de centrado de un cabezal proyector de particulas de metal fundido, medios de arrastre, y posiblemente medios detectores de los cambios de dirección de la conducción . El dispositivo comprende además medios de suministro de energía y alimentación del metal a proyectar.
Las conducciones de vapor de todo tipo de instalaciones industriales, tales como las conducciones de vapor de instalaciones de producción de energia, están sometidos a agresiones por abrasión, debido a la gran velocidad a la que circula
el vapor, que se puede ser agravada por una posible agresión química debido a
la ionización del vapor. A lo largo del tiempo la abrasión llega a ser grande y puede debilitar las conducciones. Por una parte, las instalaciones son extraordinariamente costosas, por lo que, en la medida de lo posible, debe evitarse la sustitución de material que pueda ser conservado, y por otra, la utilización de una instalación de vapor en condiciones no seguras resulta muy peligrosa, ya que un poro que se produjera en las conducciones, además de ser un elevado riesgo para la integridad de cualquier operario que fuera afectado por el chorro emitido, exigiría el paro inmediato de la instalación, la sustitución del tramo dañado, y la revisión concienzuda de la totalidad de la instalación, lo que daria lugar a unos costes muy elevados. Puesto que el desgaste existe, es necesario realizar una reposición del material arrastrado por el vapor, de modo que se mantengan las condiciones iniciales, o al menos unas condiciones seguras.
Estado de la técnica US 6508413 describe una máquina para la limpieza y recubrimiento a distancia de una conducción , tal como una conducción de vapor. Dicha máquina comprende una barra soporte, provista de unos motores asociados, que comprende unos motores para el desplazamiento de un cabezal a lo largo de dicha barra, y para el giro del cabezal, dicho cabezal comprendiendo medios para la limpieza por abrasión y/o para proyección térmica de metal. Para un correcto posicionamiento y fijación en la tubería comprende al menos un par de tripodes, y comprende además un dispositivo de control del dispositivo. Este dispositivo debe trabajar a tramos, ya que en cada uno de dichos tramos el dispositivo debe reposicionarse, al tiempo que hay zonas, tales como las zonas
de apoyo de las patas de los tripodes, que pueden presentar carencias en el
recubrimiento, y exigirán, en todo caso, la reducción de las distancias en las que se deba reubicar el dispositivo cada nuevo tramo.
La presente invención tiene por objeto un dispositivo móvil susceptible de desplazarse a lo largo de un conducto, especialmente un conducto horizontal o de reducida pendiente, que comprende:
•
Un soporte móvil; el soporte móvil estará provisto de al menos un motor de desplazamiento, y posiblemente por un motor por cada uno de los lados;
•
Un conjunto de medios de arrastre de dicho soporte móvil sobre la superficie del conducto; los medios de arrastre pueden ser ruedas, cadenas o bandas de arrastre;
o Posiblemente los medios de arrastre se encuentran dispuestos más o menos radialmente sobre el centro del dispositivo, y preferentemente dichos medios de arrastre son extensibles radialmente para un correcto ajuste sobre la sección del conducto;
•
Un cabezal de operación dispuesto en la parte anterior del soporte móvil;
o El cabezal de operación es preferentemente giratorio, normalmente en un arco de 360°, o algo más, quedando limitado dicho giro por los cables y conducciones que el dispositivo debe sujetar;
•
Un dispositivo de proyección térmica de partículas de metal fundido; el dispositivo de proyección térmica está dispuesto en el cabezal de operación; A su vez, el dispositivo de proyección térmica puede estar
articulado sobre el cabezal de operación en un eje transversal al del
conducto:
•
Al menos un medio de alimentación de energia; la energia empleada puede ser energía eléctrica consistiendo el medio de alimentación en un cable o conjunto de cables introducidos en los conductos a través de la boca de hombre o el extremo abierto del conducto, hasta el dispositivo de regeneración, energía hidráulica y/o energía neumática, en estos dos últimos casos se utilizarán los conductos o latiguillos correspondientes;
•
Un medio de alimentación del metal a proyectar, en forma de alambre o de bobinas de alambre:
•
y posiblemente:
o Un dispositivo de detección del estado de la superficie regenerada, entendiendo por estado el grado de calidad de la superficie recubierta;
o Un dispositivo de visualización;
Breve descripción de las figuras
Con objeto de ilustrar la explicación que va a seguir, adjuntamos a la presente
memoria descriptiva tres hojas de dibujos, en las que en seis figuras se
representa la esencia de la presente invención, y en las que: La figura 1 muestra una vista esquemática en perspectiva de una primera opción más simple del dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos mediante proyección térmica de metales de la invención, y La figura 2 muestra una vista lateral del dispositivo de la figura 1;
La figura 3 muestra una vista esquemática lateral de una segunda
opción del dispositivo de la invención, en el que el cuerpo del dispositivo comprende dos conjunto de ruedas separados angularmente, es expansible y extensible para adaptarse a las condiciones del conducto, estando en posición retraída;
La figura 4 muestra una vista esquemática lateral semejante a la de la figura 3, pero en posición expandida y extendida;
La figura 5 muestra una vista anterior del dispositivo de las figuras 3 y 4, en que se aprecia con claridad la separación angular de las ruedas; y
La figura 6 muestra una vista como la de la figura 5, en la que el dispositivo está provisto de tres juegos de ruedas.
Descripción detallada de los modos de realización preferentes
La presente invención, por tanto, consiste en un método para la regeneración de
superficies interiores de conductos mediante proyección térmica de metales que
comprende las etapas de: introducción de un dispositivo portador de los medios de proyección térmica por una boca de hombre de una instalación de conductos; si el dispositvo portador es expansible, la introducción se realizará con el dispositivo retraído; introducción a través de la boca de hombre de conducciones eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de, así como de alimentación del metal a proyectar térmicamente;
preferentemente, cuando el dispositivo esté preparado para ello, la
expansión de los medios de rodadura para lograr un correcto ajuste de dispositivo al conducto: normalmente se deberá lograr que el dispositivo; quede centrado en el conducto; cuando el dispositivo sea extensible, extensión de un soporte de un dispositivo de proyección térmica: desplazamiento del dispositivo mediante arrastre teledirigido en una posición determinada a regenerar hasta la colocación en el lugar a regenerar, incluyendo, en su caso, la correspondiente fijación; la orientación de un cabezal de operación dispuesto en el dispositivo portador; la proyección térmica de metal desde el dispositivo regenerador; giro a lo largo del perímetro anular circundante, normalmente aproximadamente 360°, hasta la correcta regeneración; y avance hasta una nueva posición de regeneración.
Además, el método comprende opcionalmente la captación de la imagen interior del conducto y la transmisión de la información a un dispositivo de grabación, visualización o de proceso de información, situado exteriormente, desde donde pueden tomarse las decisiones adecuadas, tales como un nuevo desplazamiento del dispositivo portador para regenerar una nueva zona, extracción del dispositivo, o continuación del proceso de proyección si la regeneración no ha alcanzado un grado satisfactorio.
Además, está previsto que el método incluya, además o en sustitución de la captación de imagen gráfica, la medición del espesor de las paredes del
conducto o la medición previa y posterior a la fase de proyección térmica,
determinando en cualquiera de los casos si la operación ha dado un resultado suficientemente satisfactorio.
Tiene por objeto también esta invención un dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos mediante proyección térmica de metales, conforme se reivindica en la reivindicación 4, que está formado por:
• Un vehículo teledirigido (1), portador de un dispositivo de proyección térmica de metales (4), susceptible de ser introducido por una boca de hombre de una instalación de conductos, tal como una instalación de generación de energía; dicho vehículo (1) comprende, segun una realización preferente, una estructura alargada (11) portadora de medios de arrastre y de medios portadores de un dispositivo de proyección térmica de metal. ; el vehículo (1) está provisto de un conjunto de ruedas
o cadenas de arrastre (2 ); segun la realización preferente , el vehículo (1) comprende al menos dos trenes de ruedas (22) separados angularmente aproximadamente 1200 ± 400 provistos de al menos una rueda anterior y al menos una rueda posterior, normalmente una pareja de ruedas anteriores y una pareja de ruedas posteriores; al menos una de las ruedas o parejas de ruedas anterior o posterior está provista de un motor de accionamiento; preferentemente cada rueda o pareja de ruedas anterior o posterior estará provista de un motor de accionamiento independiente; opcional, aunque no preferentemente se dispondrán tres
o más trenes de ruedas (22) distanciados entre sí un ángulo adecuado; segun la opción preferente cada uno de los trenes de ruedas es susceptible de ser expandido o retraído, de modo que para la inserción
en el conducto las dimensiones del dispositivo sean mínimas, para pasar
a tener las dimensiones adecuadas de funcionamiento en el interior del conducto:
•
Un cabezal de operación (13) dispuesto sobre el vehículo, normalmente en la parte anterior (la opuesta a la de conexión de los cables) susceptible de ser posicionado y orientado adecuadamente respecto a dicho vehículo, comprendiendo un dispositivo de proyección térmica (4) de partículas de metal fundido: de acuerdo con una opción preferente, el cabezal (13) es extensible / retráctil, por ejemplo mediante un tornillo sinfin (23), de modo que cuando esté en fase de operación I extremo anterior de dicho cabezal se distanciará lo máximo posible del cuerpo del vehículo (1); según dicha opción preferente: el cabezal de operación (13) es además susceptible de giro sobre un eje longitudinal; es deseable que el giro tenga lugar en un ángulo próximo a 360°, de modo que en la fase de proyección térmica la regeneración tenga lugar de igual manera a lo largo de toda la superfiCie anular correspondiente:
•
Un dispositivo de proyección térmica (4); dicho dispositivo de proyección térmica estará normalmente articulado sobre el cabezal de operación (13) en un eje transversal al del conducto;
•
Conexiones eléctricas (7), neumáticas, y/o hidráulicas de alimentación, control y maniobra del vehículo (1) Y del cabezal provisto del dispositivo de proyección térmica (4) dispuesto en el vehículo teledirigido (1);
•
Un medio de alimentación del metal a proyectar, en forma de alambre o de bobinas de alambre.
Posiblemente la parte posterior del vehículo comprende también un dispositivo
de sujeción (14) de los cables, alambre, u otras conducciones, y preferentemente dicho dispositivo de sujeción es susceptible de giro sincronizado con el cabezal de operación (13).
Está previsto que el dispositivo de la invención comprenda además un dispositivo de detección del espesor y/o la regularidad superficial de la superficie regenerada, o también un dispositivo de captación de la imagen interior del conducto y de transmisión de la información a un dispositivo de grabación, visualización o de proceso de información.
De acuerdo con una realización preferente, el vehiculo (1) comprende un brazo articulado (3), uno de cuyos extremos está articulado a dicho vehiculo (1 ) mediante un eje de articulación inferior (9) y el otro sustenta a su vez mediante un eje de articulación superior (10) el cabezal de operación ; preferentemente bien el brazo articulado (3), bien el cabezal de operación o bien ambos comprenden un eje de giro perpendicular al correspondiente eje de articulación (9, 10) que permite la movilidad del cabezal en sentido rotacional (giro respecto a un eje vertical cuando el cabezal de operación está dispuesto en posición horizontal.
El dispositivo de la invención comprende medios de control del ajuste de la posición del cabezal de operación.
Segun la realización preferente, el dispositivo de expansión/retracción de los
trenes de ruedas (22) tiene lugar mediante un eje fijo (31) (por cada tren)
dispuesto en la estructura alargada (11), así como un correspondiente eje móvil
(32) susceptible de ser deslizado por medio de una deslizadera (33); conforme los ejes se aproximan entre si, el ángulo de las correspondientes barras portadoras aumenta respecto a dicha estructura alargada, produciéndose un
5 alejamiento del extremo, que es donde se encuentran las ruedas correspondientes.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Método para la regeneración de superficies interiores de conductos
    mediante proyección térmica de metales, que comprende: La introducción de un dispositivo portador de los medios de proyección térmica por una boca de hombre de una instalación de conductos, consistiendo dicho dispositivo en un vehículo (1) provisto de medios de rodadura; La introducción a través de la boca de hombre de conducciones eléctricas, neumáticas y/o hidráulicas de, así como de alimentación del metal a proyectar térmicamente; La colocación del dispositivo regenerador mediante arrastre teledirigido en una posición determinada a regenerar; y La proyección térmica de metal desde el dispositivo regenerador;, y El avance hasta una nueva posición de regeneración ;
    Produciéndose la introducción del dispositivo en el conducto con los medios de rodadura en posición retraida, y expandiéndose dichos medios de rodadura en el interior del conducto hasta el dispositivo quede centrado en dicho conducto.
  2. 2.-Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque si el dispositivo es extensible, se lleva a cabo la extensión de un soporte de un dispositivo de proyección térmica.
  3. 3.-Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender además la orientación regulable de un cabezal de operación dispuesto en un dispositiv1o portador, respecto a un eje transversal al eje del conducto.
  4. 4.-Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende además el giro del dlsposlllvo de proyección ténmlca de metal a lO largo del perimetro anular c:ircundante en un angula maximo de , aproximadamente 36CO.
  5. 5.-Método para la regeneración de superficies interiores de conductos, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende ademas la captación de la imagen interior del conducto y la transmisión de la información a un dispositivo de grabación, visualización o de proceso de información.
  6. 6.-Método pare la regeneración de superficies interiores de conductos, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende además la medición del Etspesor del oonducto antes ylo después de la regeneración.
  7. 7.-Dispositivo para la regeneración de superficies interiores de oonductos mediante proyección térmica de me'lales, para llevar a cabo el método de la reivindicación 1, caracterizado porque, está lonmado por.
    Un vehlculo teledirigido (1). portador de un dispositivo de proyección
    térmica de metales (4), susceptible de ser introducido por una boca
    de hombre de una instaladón de conductos, tal oomo una instalación
    de generación de energfa;
    Un cabezal de operación dispuesto sobre el vehfculo, susceptible de ser posicionado y orientado adecuadamente respecto a dicho vehfculo, consistente en un dispositivo de proyección térmica (4) Conexiones eléctricas, nelumáticas, y/o hidráulicas de alimentación, control y maniobra del vehlculo (1); Conexiones eléctricas y/lD neumáticas de control y maniobra del dispositivo de proyección térmica (4) dispuesto en el vehiculo teledirigido (1); Un conjunto de ruedas o cadenas de arrastre (2). susceptibles de ser maniobradas independienltemente,
    comprendiendo el vehiculo (1) una estructura alargada (11) provista de dos trenes de ruedas (22) separados angularmenle aproximadamente 900 ± 60° provistos de al menos una rueda anlerior y al menos una rueda posterior y particularmente una pareja de ruedas anleriores y una pareja de ruedas posteriores, provistas al menos una de las ruedas o parejas de ruedas anterior o posterior de un motor de accionamiento; en el que el cabezal de operación (13) dispuesto sobre el vehfculo es susceptible de ser extendido respecto al cuerpol del vehlculo, y porque dicho cabezal de operación es susceptible de giro en un ángulo máximo de aproximadamente
    360".
  8. 8.-Dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos mediante proyección térmica de metales, según la reivindicación 7, caracterizado porque el vehfculo (1) comprende, un tercer tren de ruedas, de modo que los tres
    trenes de ruedas (22) están separados entre sI una distancia angular aproximadamente regular.
  9. 9.-Dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos
    mediante proyección térmica de metales, según la reivindicación 7, caracterizado
    porque cada uno de los trenes de rue:das es susceptible de ser expandido a una posición de operación en el conducto o retraido a una posición de introducción/extracción en dicho conducto.
  10. 10.-Dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos mediante proyección térmica de metales, según la reivindicación 9, caracterizado porque el dispositivo de expansión/l/"9tracción de cada uno de los trenes de ruedas (22) comprende un eje fijo (3'1) dispuesto en la estructura alargada (11), asl como un correspondiente eje mOvil (32) susceptible de ser deslizado por medio de una deslizadera (33),
  11. 11.-Dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos mediante proyección térmica de-metales, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque la parte posterior del vehlculo (1) comprende un dispositivo de sujeción (14) de los cables, alambre, u otras conducciones.
  12. 12.-Dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos mediante proyección térmica de metales, según la reivindicación 11,
    caracterizado porque el dispositivo de sujeción (14) es susceptible de giro sincronizado con el cabezal de opera<:ión (13),
  13. 13.-Dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos mediante proyección térmica de-metales, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque el vehlculo comprende además un
    5 dispositivo de detección del espesor )//0 la regularldad superficial de la superficie
    regenerada.
  14. 14.-Dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos mediante proyección térmica de meta~es, según una de las reivindicaciones 7 a
    10 10, caracterizado porque el vehfculo comprende además un dispositivo de captación de la imagen interior del conducto y de transmisión de la infonnación a un dispositivo de grabación, visualizaGión o de proceso de información.
  15. 15.-Dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos
    15 mediante proyección ténmica de metales, según la reivindicación 7, caracterizado porque el vehlculo (1) comprende un brazo articulado (3), uno de cuyos extremos está articulado a dicho velhfculo (1) mediante un eje de articulación inferior (9) y el otro sustenta a su velZ mediante un eje de articulación superior
    (10) el cabezal de operación.
  16. 16.-Dispositivo para la regeneración de superficies interiores de conductos
    mediante proyección ténmlca de metales, según la reivindicación 7, caracterizado porque el brazo articulado y/o el cabe'zal de operación (13) comprende un eje de giro perpendicular al correspondiente eje de articulación (9, 10).
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