JP4526230B2 - 燃焼設備を清掃するための方法および装置 - Google Patents

Description

この発明は、汚れ(dirt)またはスラグもしくは灰に汚染された容器を清掃するための方法および装置に関する。特に、それは、独立請求項の前提部分の記載に従った、いわゆる、燃焼設備の稼働中のブラストクリーニングのための方法および装置に関する。

たとえば、廃棄物焼却場または石炭火力ボイラーの加熱面は、一般に、汚れにひどく汚染されやすい。これらの種類の汚れは、通常、無機組成を有し、通例、壁上での灰粒子の堆積によって生成される。高い煙道ガス温度のゾーン内の領域は、たいていの場合、非常に硬い。なぜならば、それらは、融解または溶融された形で壁に貼りついたままとどまるか、または、これらがより冷たいボイラー壁上で凝固するとき、より低い温度で溶融または凝縮する物質によって、壁上に貼り付けられるためである。公知の清掃方法では、この種の被覆は、困難を伴いながら不十分にしか除去され得ない。これは、ボイラーが定期的にオフにされ、冷却され、手作業またはサンドブラスチングのいずれかによって清掃されなければならないという結果につながる。この種のボイラーは、多くの場合、非常に大きな寸法を有するため、この目的のためには、炉内に足場を設置することが頻繁に必要とされる。これにより、数日または数週間続く作業の中断が追加的に必要とされ、これ以外にも、かなりの粉塵および汚れが出るため、清掃員にとっては、非常に不快であり、有害である。設備作業の中断という、通例避けがたい付随の現象は、大きな温度変化の結果として、容器の材料自体にダメージを与える。清掃および修繕費に加えて、生産または収入の損失による非活動状態での設備コストが、重要な全コスト要因を示す。

従来の清掃方法は、たとえば、ボイラービーティング(boiler beating)であり、スチームジェットクリーナ、水噴射ブロアー／煤吹き、およびショットピーニングを用いることである。

冷却されたボイラーおよび依然として動作中の熱いボイラーが、爆破装置の導入および点火によって清掃される、清掃方法が公知である。文書ＥＰ １ ０６７ ３４９に記載される方法では、冷却された爆破装置が、冷却されたランスによって、汚れのついた加熱面付近にまで導かれ、爆破装置が点火される。加熱面上のケーキング(caking)は、爆轟の力によって、および衝撃波によって生成される壁の振動によって、除去される。この方法を用いることにより、清掃時間が、従来の清掃方法と比較して、大幅に減じられ得る。必要な安全策をとると、稼働中に、つまり、燃焼炉の動作中に、または、容器が依然として熱い状態にあるときに、清掃が行なわれ得る。この方法では、数時間のうちにボイラーを清掃できるが、従来の清掃方法では、このために何日も必要とされるであろう。

ＥＰ １ ０６７ ３４９に記載される方法の不利な点は、爆発物が必要とされることである。爆発性材料の高いコストのほかに、たとえば、爆発性材料の保管中の事故を防止するために、複雑な安全策がとられなければならない。加えて、爆発性材料の予定よりも早い爆轟を防ぐために、熱い容器への爆発性材料の導入は、絶対的に信頼性があり、かつ効率的な冷却システムを必要とする。

この発明の目的は、汚れまたはスラグに汚染された燃焼設備または容器を清掃するための方法および装置であって、これにより、清掃作業中に設備を停止しなくてもよくなり、設備が短時間で再び清潔な状態になり、特に、清掃プロセス中に設備の構成要素および作
業員が危険にさらされることが最小限になる、方法および装置を作ることである。

この目的は、請求項内で規定されるような、この発明によって達成される。

ここに開示される清掃方法は、個別でも爆発性があるか、または、好ましくは、混合物としてのみ爆発性をもつ、気体、液体、および／または粉状の材料または成分を、清掃されるべき物体の付近にまで導いて、その後、爆轟する少なくとも部分的に気体の爆発性混合物を得ることに基づく。

人々の保護のため、早すぎる爆発の危険性を可能な限り取除くことができるように、材料は、別々に保管され、取扱われるべきである。これは、この発明に従った清掃方法を用いることによって可能となる。なぜならば、爆発性材料または爆発性混合物は、それが用いられるべき容器の場所で、または容器の場所付近で、生成可能であるためである。これによって、人間および物体の安全性が高められる。この発明に従った清掃装置では、装置の導入および位置決めプロセス中には、爆発性材料または成分は、存在せず、したがって、行き渡った熱にさらされることはない。

この発明に従った清掃プロセスは、特に、石炭、廃棄物、下水汚泥、または有害な廃棄材料の燃焼によって生成される、ケーキングの傾向がある粘着性のフライアッシュを備えた燃焼設備に特に好適である。これは、特に、燃焼設備の蒸気発生器の分野に適用可能である。しかしながら、この清掃プロセスは、たとえば、セメント業界のサイロ、製紙工場、および煙道ガス清掃設備内等の、硬い汚れの堆積がある他の設備内での汚れの除去に適用されてもよい。ブラストクリーニングは、設備の操業中、つまり、稼働中に、または容器が依然として熱いときに、実行可能であり、非常に意図されたようにかつ正確に適用され得る。結果として、設備の休止時間のコストが減じられ、容器部分または設備の構成要素が、いずれかの負担を不必要に受けることがなくなる。設備の作業員に対する危険性も最小限にされる。これは、特に、熱い環境内での混合物または少なくとも部分的に気体の爆発性成分の非常に短い滞留時間の結果による。

この発明に従った清掃方法の好ましい実施例では、液体または気体の形の燃料、たとえば、アセチレン、エチレン、メタン、エタン、プロパン、ペトロール（ガソリン）、油等、および酸化剤、たとえば、酸素が、清掃されるべき表面の付近に導かれる。そこで、成分が混合され、後に、点火される。爆轟力と、衝撃波によって振動させられる面、たとえば、容器またはパイプの壁とによって、壁上のケーキングが破壊され、これにより、表面が清掃される。成分は、この発明に従った装置内で混合され得る。

清掃に必要な爆発力および、これとともに用いられる材料の量は、汚れによる汚染の種類および汚れた容器のサイズに左右される。適用量および爆発力は、設備に対するダメージが生じない様態で、選択可能であり、選択される。たとえば、効果的な清掃に必要な、アセチレンおよび酸素の混合気体量は、１爆発当たり５リットルから３０リットルの間にある。気体の最適混合比は、気体の化学量論から計算され得、アセチレンおよび酸素の場合には、それは、１：３となる。酸素およびアセチレンの爆発性気体混合物の場合には、たとえば、約１００リットルの全気体体積では、比率は、３．５：１である。用いられる成分の最適適用量の可能性によって、一方では、清掃コストが減じられ、他方では、設備および人間に対する危険およびダメージリスクも減じられる。

好ましくは、パイプ状の装置、たとえば、ランス(lance)が、設備または容器に導入され、清掃されるべき場所の付近に導かれる。この装置によって、装置の位置決め後に、成分が、設備または容器内に導入され得る。稼働中の清掃作業の場合、清掃されるべき容器
、たとえば、煙道ガスは、最大１０００℃の熱さであり得る。このことは、早すぎる爆発を防止するためには、清掃に用いられる材料、たとえば、気体および燃料は、たとえば、熱放射によって加熱され得るよりも迅速に所望の場所に運ばれるべきであることを示す。パイプは、好ましくは、断熱され、および／または、冷却される。これは、断熱材から構成されるパイプによって、または、パイプに取付けられているか、またはパイプに通される冷却システムによって、達成され得る。清掃のために用いられる材料および／またはパイプのための冷却部は、外部から、それぞれ清掃装置または成分もしくは爆発性気体混合物に冷却材を連続的に供給しなくても機能できるように、好ましくは設計される。したがって、パイプまたはランスには、たとえば、気体成分のための接続部が設けられていればよく、したがって、それらは、より簡潔に設計され得る。この種の清掃装置は、たとえば、清掃されるべき物体付近の給水コネクションにも左右されない。冷却のために、たとえば、水等の冷却材がランス用の断熱材として用いられる場合、この目的のために、コネクションがランスに取付けられなければならない。清掃作業のためにランスを実際に用いる前に、所望であれば、必要とされたいずれかのホースを除去することもできる。冷却材を流すことによって、位置決めされた状態でのランスを冷却する必要があるならば、これは、好ましくは、熱い容器へと直接流れるように冷却材をランスに通すことによって、実行される。しかしながら、冷却装置は、冷却材が再び装置内に戻ってくるようにも設計され得る。

予定よりも早い爆発の可能性を完全に排除するために、爆発物、少なくとも部分的に気体の混合物は、好ましくは、爆発が起こるべき場所でしか生成されない。これは、たとえば、清掃されるべき容器自体の中で可燃性ガスおよび酸化剤を混合することによって、実現される。しかしながら、供給ラインの一部、たとえば、ランス内で、個別の成分を既にまとめておくこともできる。この結果として、個別の成分の完全な混合が、清掃されるべき場所のすぐ前で既に開始される。必要な安全策をとると、爆発性の気体または気体混合物を直接、設備または容器に導入することもできる。この変形例でも、爆発性材料または混合物の早すぎる爆発の危険性が最小になる。なぜならば、装置の導入、および、場合によって必要とされるその位置決めも、予め、したがって、いずれの爆発性材料も存在しない状態で、実行可能であるためである。気体材料の代わりに、液体または粉末の形の１つ以上の材料、たとえば、燃料を用いる場合、これらは、好適なポンプ装置によって、たとえば、パイプ状の装置を通して、清掃されるべき場所にまで送られ、液体または粉末の形の材料は、好ましくは、霧状にされるか、または霧化される。これは、たとえば、圧力または気体霧化によって、たとえば、清掃作業で用いられる気体を使用することによって、実現され得る。

気体または気体混合物、場合によっては液体材料の供給は、好ましくは、圧力容器によって行なわれる。予め、正確に供給された量の気体または液体が、たとえば、商業的に入手可能な気体シリンダからの制御された充填によって、これらの圧力容器に導入され得る。別々の圧力容器を用いることによって、量、および、これとともにこれらの容器内の充填圧力が、非常に簡素な様態で所望の爆発力に適合され得るという利点が提供される。加えて、圧力下で気体または液体を導入することによって、熱い環境内での成分の滞留時間が、非常に短く維持され得る。

たとえば、周囲空気または煙道ガスによる、気体、気体混合物、および、粉末または液体の形の材料の希釈を防止するために、材料は、好ましくは、たとえば、好適な薄い壁のコンテナによって、清掃されるべき場所の付近で保持される。これは、たとえば、個々の気体または燃料をパイプ状の装置またはランスに別々に通すことによって、清掃されるべき表面付近でのみ爆発性混合物が生成される場合に、特に有利である。この種の容器は、とりわけ、特に、完全な混合の前の気体の希釈を防止するために働き、必要であれば、それらの冷却のためにも働く。好適な薄い壁のコンテナの例は、膨張する薄い壁の風船状の
コンテナ、または、たとえば、袋状の覆いまたは袋等の、可撓性があり、弾性の薄い壁のコンテナである。薄い壁のコンテナは、好ましくは、パイプの一端、たとえば、ランスの前端に取付けられ、気体自体によって膨張させられる。薄い壁のコンテナが予定よりも早く爆発することを防止するために、それは、対流または放射の結果として加熱されるよりも迅速に膨張されるべきであり、および／または、それは、冷却されるべきである。好ましくは、薄い壁のコンテナは、それらに導入される成分の全体積よりも大きな体積を有する。一方では、これは、たとえば、弾性の風船状のコンテナの破裂による薄い壁のコンテナの時期尚早な破壊を防止する。他方で、たとえば、袋状のプラスチックまたは紙の覆い等の非膨張性材料から構成されるコンテナの場合には、コンテナ内に環境に対する超過圧力が存在することがなくなる。これにより、透過性材料の場合の気体の流出、または、たとえば、火花または鋭利な物体によって薄い壁のコンテナに穿孔がつくられ得る場合の気体の流出が防止または最小限にされる。

ランスの前端の冷却または薄い壁のコンテナの冷却は、好ましくは、受動的な冷却方法によって実現される。爆発性気体混合物の受動的な冷却の事例では、清掃装置の導入状態では、追加的な冷却手段が外部から爆発性混合物へともたらされることはない。清掃装置の一般的な構造的簡素化に加えて、これは、爆発に必要な材料のための供給ラインが、比較的容易に、存在し得るランス冷却システムから離されたままにされ得るという利点も有する。受動的なランス冷却システムと組合せられる場合、完全な清掃プロセスは、その場で利用可能なインフラストラクチャから本質的に独立したままにされ得る。

薄い壁のコンテナ、したがって、そこに含まれる材料は、断熱性の保護性覆いによって、または、既に冷却材を含んでいる保護性の覆いによって、望ましくないほど高く加熱されることから保護され得る。後者の種類の保護性の覆いの例は、非常に簡素な様態で設計され得、熱い設備に導入される前に、冷却材、好ましくは、水に浸される、たとえば、可能な限り吸収性のある材料、たとえば、クレープまたはスポンジ状の材料を含み得る。しかしながら、冷却材を吸収または保持する材料から薄い壁のコンテナ自体を製造することもできる。

好適な冷却材によって、たとえば、水、空気、または両方の媒質の混合物を薄い壁のコンテナに吹き付けることによって、薄い壁のコンテナを冷却することもできることは言うまでもない。その膨張中に、薄い壁のコンテナに水滴または異なる冷却材を注入することも可能であって、その表面は、内側から冷却される。これは、たとえば、清掃作業のために用いられる液体または気体成分の導入と組合され得る。

薄い壁のコンテナを保護するためのさらに好ましい可能性は、好適な保護装置内で薄い壁のコンテナを清掃されるべき容器内に導入することを含む。これは、たとえば、清掃装置に取付けられる保護装置、たとえば、ランスおよびランスのまわりに取付けられる保護性の鐘状部分または漏斗によって、実現される。薄い壁のコンテナは、膨張していない状態で保護装置内に保管され得る。保護装置は、薄い壁のコンテナに対して、それが膨張されるとすぐに実質的に自由に膨張できる可能性を提供する様態で、設計される。これは、たとえば、開口された保護装置によって、または、力または圧力によって開口するものによって、実現され得る。コンテナ側、つまり、ランスの前端部に構成される保護装置の開口部には、カバーが設けられ得る。この種のカバーは、好ましくは、薄い壁を有し、容易に開かれ、または取外され、それは、膨張する薄い壁のコンテナによって、保護装置から分離され得る。カバーは、好ましくは、冷却材に浸され得る材料、たとえば、１枚の紙、ジュート等から構成される。カバーの構造次第では、完全な保護装置は、それによって囲まれる場合もある。これにより、薄い壁のコンテナおよび保護装置は、同時に保護、たとえば、冷却される。

好ましい実施例では、間接的で受動的な冷却システムが、薄い壁のコンテナとランスとの両方のために用いられ、これは、上で既に述べられた理由のためである。爆発性混合物およびランスのための受動的な冷却は、清掃プロセス自体の最中に、つまり、ランスが導入された状態にあるときに能動的に外部から導入される冷却材からは独立している。受動的なランス冷却は、好ましくは、気体および／または液体を伝えるパイプのまわりに好適な材料を適用することによって、好適な材料からパイプまたは供給ラインを製造することによって、行なわれる。これらは、たとえば、断熱性で、実質的に耐熱性の材料または材料構成、および／または、冷却材を吸収できる材料である。後者の種類の例は、用いられる前に水または他の冷却材に浸される、紙、脱脂綿、または布地等の吸収性のある材料である。冷却層に対する損傷から保護するために、外側の保護層が取付けられてもよい。吸収性のある紙の事例では、これは、布地によるシンプルな包帯であり得る。しかしながら、たとえば、第２の金属パイプまたはウェブもしくはメタルスクリーンから構成されるより永久的な保護層を適用することもできる。冷却材を吸収する材料は、必要なときに、それらを再び放出でき、行われる蒸発冷却の結果として、パイプまたは薄い壁のコンテナを冷却できる。受動的な冷却システムは、中空スペースまたは孔内の冷却材を吸収することのできる、たとえば、密度の高い金属箔またはセラミクスであり得る。受動的な冷却システムを熱吸収材料から構成することも考えられ得る。この種の材料は、熱を先に伝える代わりに、熱を吸収し、それを蓄える。この例は、好適に選ばれた温度範囲内で、通例、固体から液体へと相変化する材料（いわゆる、「相変化材料」（ＰＣＭ））である。断熱ランス冷却システムのさらなる例は、断熱材料で充填され得る二重パイプである。

必要であれば、最も多様な冷却方法および保護装置が、組合されてもよく、それらなしで済まされてもよく、または補われてもよい。

薄い壁のコンテナまたは保護性の覆いが存在する場合または存在しない場合での、爆発性気体混合物または液体／気体混合物の点火は、先行技術で公知の手段によって実行される。好ましくは、これは、対応して取付けられる点火手段および点火装置の助けを用いての花火点火、補助的な炎、または電気的に生じさせられる火花点火によって、実現される。点火手段は、好ましくは、ランスの端部のうちの一方の領域に、パイプ自体に、または薄い壁のコンテナに取付けられる。点火装置の作動、ガスの流入シーケンス、および／または液体成分の導入は、好ましくは、制御システムによって行なわれる。

好ましい実施例における熱い容器内でのブラスト動作シーケンスは、以下のように行なわれる。

− 対応する弁の作動により、気体圧力容器は、圧力気体シリンダからの、必要とされる気体量および圧力、対応する気体、たとえば、アセチレンまたはエタンおよび酸素で充填される。

− パイプの一端では、（たとえば、プラスチック材料、風船または袋状の覆い、またはバッグ／袋から構成される）薄い壁のコンテナが、取付けられ、たとえば、差し込まれ、留められ、または粘着テープで接着され、および／または、折り畳まれた状態で保護装置内に収容される。

− 必要ならば、ヘッド冷却が開始され、たとえば、保護性の覆い（断熱および／または冷却）が、取付けられ、または、冷却材で浸され、および／または冷却が気体とともに開始される。

− ランスが、たとえば、アクセス開口部を通して、清掃されるべき容器に外側から導入されて、薄い壁のコンテナを含むパイプの端部が、清掃されるべき表面の前に置かれる
。

− 気体圧力容器の弁が開くことによって、薄い壁のコンテナが気体混合物で充填される。

− 点火装置が作動し、爆発が起こる。

この発明に従った、ブラストクリーニングプロセスの上述のシーケンスの個々のステップは、中間ステップで補われてもよく、および／または、自動化されてもよい。たとえば、爆発プロセスの開始は、安全メカニズムと結び付けられ得る。好ましくは、これらは、圧力容器から薄い壁のコンテナへの、または、一般に、清掃されるべき容器への気体の供給を開始し、たとえば、点火手段の作動によって実際の爆発が起こる前に、この接続を中断する。これによって、たとえば、供給ラインへのブローバックまたは制御されない爆轟が防止される。加えて、清掃プロセスは、装置の清掃ステップも含み得る。これは、たとえば、爆発後にランスまたは個々のパイプに圧縮空気を吹込むことによって、実現される。

以下で、ケークになった、およびスラグで汚染された容器のための、この発明に従った清掃方法のための装置の実施例が、例示的で、かつ概略的に示された図を基にして、より詳細に説明される。

図１では、この発明に従った清掃プロセスを実行するための装置１０が例示される。装置１０は、パイプ状の供給ライン１および２を含み、これらを通して、好ましくは、これらの位置決め後、異なる気体、たとえば、酸素３およびエタン４、また、液体燃料または酸化剤が、清掃されるべき壁５の付近に導かれる。汚れ６による壁の汚染区域における気体３および４および／または液体によって、爆発性混合物７が形成される。清掃されるべき容器または設備の外側から制御および作動可能な点火装置８によって、爆発性混合物７は、たとえば、点火火花９の生成により点火される。爆発は、気体混合物７の領域にある、たとえば、供給ライン１および２上の点火装置によっても開始され得る。供給ライン１および２と点火装置８とは、清掃装置１０のブローバックまたは供給ライン１および２への逆火を防止するために、点火火花９が供給ライン１および２の端部の前に直接位置づけられない様態で、ここでは設計される。これは、異なる長さの供給ライン１および２の端部間の領域内に点火火花９が位置付けられることによって、実現され得る。

供給ライン１および２、および点火装置８、またはその一部は、さらに、パイプ状の覆い、たとえば、パイプ内で共に収容され得る。装置１０には、好ましくは、冷却システムも設けられる。冷却は、好ましくは、冷却材の蒸発によって起こり、これが、供給ライン１および２または場合によっては存在する共通の覆いを冷却する。能動的な冷却は、たとえば、外側から、供給ライン１および２内へと、および／または、供給ライン１および２を通して、空気および／または水を供給することによって、行なわれる。

気体を希釈から保護するために場合によっては装置１０上に存在する薄い壁のコンテナの事例では、ランス用のヘッド冷却システムは、好ましくは、冷却材に浸される保護性の覆いとして構成される。ヘッド冷却システムは、コンテナに伝えられる冷却材供給部としても設計され得る。この様態で、薄い壁のコンテナ、または、コンテナに含まれる気体または気体／液体混合物が、冷却される。加えて、供給ライン１および２、および／または共通のパイプのために用いられる材料は、その中に含まれる気体３および４または液体を、たとえば、煙道ガスによる外部の熱的な影響から保護するために、好ましくは、断熱特性を有する。

図２では、この発明に従った清掃プロセスの実現のためのさらなる例示的な装置が示される。覆い２１および内側パイプ２２を含む冷却可能な、または断熱されたランス２０が、その端部のうちの一方において、気体供給用接続部２３を含む。ランス２０のこの端部ゾーンには、好適な点火手段、たとえば、火花プラグ１９も配置され、これを用いることにより、爆発性気体混合物が、好ましくは、電気的に、点火可能である。覆い２１は、ランス２０およびその中に存在する気体または気体混合物を加熱から保護する。好ましくは、それは、吸収性のある材料、たとえば、紙を含み、加えて、それには、吸収性のある材料を囲む保護層、たとえば、好ましくは、開口部に設けられる熱反射フォイル状覆いまたは吸収性のある布地が設けられ得る。考えられる保護層は、ここではより詳細には例示されていないが、冷却材のための保管装置または吸収材として働く覆い２１の材料が外部の機械的な影響により剥離されることまたは損傷することを防ぎ、または減じるように実質的に働く。保護層には、追加的な吸収材または断熱特性が提供されてもよい。

ランス２０の他端には、ここでは既に膨張されている薄い壁のコンテナ２５と保護性の鐘状部分２７とが取付けられる。薄い壁のコンテナ２５は、それが内側パイプを通して流れる気体または気体混合物によって膨張される様態で、内側パイプ２２に取付けられる。薄い壁のコンテナは、実質的に気密性のプラスチックの覆い２５ａ、たとえば、ポリエチレンから構成されるプラスチックの袋と、プラスチックの覆い２５ａを囲む保護性の覆い２５ｂとを含む。保護性の覆い２５ｂは、好ましくは、吸収性のある紙から構成される覆いであり、これは、プラスチックの覆い２５ａに接続され、好ましくは、それに接着される。ランス２０の使用前に、つまり、ランス２０を清掃されるべき設備内に導入する前に、ランス２０の被覆２１および紙の覆いが、冷却材で覆われる、たとえば、水に浸される。薄い壁のコンテナ２５は、折り畳まれた状態で保護性の鐘状部分２７内に収容される。好ましくは、保護性の鐘状部分の上部には、（詳細には例示されない）冷却材に浸された追加的なカバーが存在して、薄い壁のコンテナを内側でさらに冷却し、必要であれば、それを機械的な影響から保護する。清掃されるべき容器内にランスを導入し、位置づけた後、薄い壁のコンテナ２５は、膨張時に、保護性の鐘状部分２７から離れる。そうすることにより、それは、水に浸された紙の覆い、および被覆２１の中を通る内側パイプ２２により、煙道ガスの熱から保護される。保護性の鐘状部分２７は、膨張された覆いまたは風船状のコンテナに十分なスペースを与えるために、ビーカのような、僅かに円錐形状の開口を外側に向かって有する。保護装置は、たとえば、中空の円錐または中空の円筒もしくは他にボウルの形状を有する。好ましくは、それは、一方側では供給ラインの通路のために配置される開口部と、他方側では薄い壁のコンテナのための開口部とを含む。保護装置は、二重の壁を備えて構成されてもよく、存在し得る内側のスペースは、断熱材料または冷却材で充填されるか、または充填可能である。保護性の鐘状部分２７、被覆２１、または他の保護装置は、永久的にランスに取付けられる。しかしながら、これらは、ランス上を滑らされ得るように、またはそのまわりに配置され得るように、さらには異なる様態で位置づけられ得るように、構成され得る。これによって、必要であれば、清掃プロセス後に保護装置を容易に交換することが可能となる。しかしながら、技術的および経済的な配慮から、保護装置には、可能な限り、耐熱材料が用いられる。

気体供給用接続部２３は、内側パイプ２２に付けられ、２つの気体供給ライン２９および３０をランス２０に接続する。気体供給ラインのうちの１つ３０は、電磁弁３２を通して第１の圧力容器３４に接続され、この容器自体は、第４の弁３８を通して、商業的に入手可能な第１の気体シリンダ３６、たとえば、酸素シリンダに接続される。第２の気体供給ライン２９は、本質的に同じ様態で構成され、つまり、それは、第２の電磁弁３１を通して第２の圧力容器３３に接続される。この容器は、次に、第３の弁３７を通して第２の商業的に入手可能な気体シリンダ３５に接続される。第２の気体シリンダ３５は、たとえば、アセチレン、エチレン、またはエタン等の可燃性ガスを相応に含む。

第３の弁３７および第４の弁３８を開いた後、圧力容器３３および３４は、対応する気体で充填される。試験によって既に実証されている充填圧力は、最大１５バールであり、圧力容器の体積は、たとえば、エタンについては１．５リットルの値を有し、酸素については５リットルの値を有し、通例、全気体体積１００リットル−２００リットルが、通常の容器の清掃のために用いられる。両方の圧力容器の体積比は、好ましくは、完全燃焼のための２つの気体の化学量論比に対応する。圧力容器内の気体の圧力は、爆発パワーを決定し、気体シリンダ３５および３６上の弁を絞ることによって調整可能である。これらの圧力は、好ましくは、同じである。

ランス２０上の火花プラグ１９に接続される外部圧力スイッチ３９によって、爆轟プロセスが開始される。シーケンスは、好ましくは、制御システム４０、たとえば、リレー制御システムによって制御される。制御経路は、図では破線で示され、信号の方向が、矢印で示される。まず、一時的に、たとえば、数秒間、電磁弁が開かれる。この期間中に、圧力容器３３および３４の気体の中身が、別個の気体供給ライン２９および３０を通してランス２０へと流れる。そこで、成分が、混合され、内側パイプ２２を通して薄い壁のコンテナ２５に伝えられ、それらが、これを膨張させる。清掃装置の好ましい実施例では、気体供給ライン２９および３０は、ランスの内側パイプ２２内で別々に保持されて、気体は、薄い壁のコンテナ２５内でのみ混合され、そこで、爆発性気体混合物を形成する。

電磁弁３１および３２を閉じた後、好ましくは、たとえば、０．５秒という選択された時間遅延の後、点火装置が作動させられ、爆発が起こる。選択される気体供給構造に応じて、火花プラグ１９または点火装置は、それに対応するようにランス上に位置づけられる。薄い壁のコンテナ２５の膨張プロセスは、数秒、通例、１秒から３秒、たとえば、２秒になる。

気体混合物の点火に続いて、好ましくは、内側パイプから爆発残留物、たとえば、スラグが除去されて清掃される。これは、たとえば、内側パイプ２２を通して送られる圧縮空気によって、行なわれる。この目的のために、気体供給ラインのうちの１つ３０には、圧縮空気溜め４２、たとえば、圧縮空気コンプレッサ、または圧縮空気シリンダに接続される追加的な弁４１が設けられる。ここで電磁弁として示される、この追加的な弁４１も、好ましくは、自動的に駆動および作動可能である。

清掃のために、気体材料だけでなく、液体材料のみが用いられる場合、薄い壁のコンテナ２５の体積は、それに応じて小さく保たれ得る。この場合、それは、それに応じて好適な材料、たとえば、実質的に液密のプラスチックの覆いから構成される。

図３は、この発明に従った装置の第３の実施例を例示する。それは、冷却可能なランス５０の例示的な構造を含む。大部分の参照符号が、図２と同じである。したがって、これらは、同じ例示的な特性および要素を指し、これらのすべてが、ここで説明されるわけではない。外側パイプ５１および内側パイプ５２を含む冷却可能なランス５０には、その端部において、気体供給および冷却用の接続部２３および２４が設けられる。冷却材、たとえば、空気−水混合物が、外側パイプ５１と内側パイプ５２との間に通される。それは、ランス５０の端部から出るが、これは、矢印によって示される。ランス５０のこの第２の端部には、再び、薄い壁のコンテナ２５のための保護性の鐘状部分２７が取付けられる。流れ速度、または、保護性の鐘状部分２７からランス５０の冷却材出口開口部までの距離によっては、ランス５０を通る冷却材は、保護性の鐘状部分２７も冷却することができる。

冷却システムの接続部２４には、冷却接続弁２８、たとえば、手動操作される弁が設け
られる。それを動かすことによって、必要に応じて、冷却システムがオンとオフに切換えられることが可能になる。好ましくはまた、ある特定の混合比の異なる冷却材の生成が、それぞれ２つの接続ラインまたはホース２４ａおよび２４ｂによって、ここに示されるように、可能となる。

この様態で設計されるランス冷却システムは、好ましくは、ランス５０を熱い容器内に導入する前に作動される。通例、それは、ランスが熱にさらされている期間中ずっと、オンに切換えられたままである。この種の能動的なランス冷却システムは、制御システム４０内にも含まれ得る。当然のことながら、ランス５０の一端の冷却材接続部を通して冷却材を導入し、それを再び同じ端部に戻すこともできる。これは、たとえば、実質的にＵ形状または同心の冷却材供給システムを備えた、一端が閉じられた外側パイプ５１の場合に、可能であり得る。

図３に示される装置を用いる、この発明に従った清掃方法は、図２のそれと同様の様態で行われる。薄い壁のコンテナ２５が冷却材に浸され、ランス冷却システムが作動させられ、ランスが導入され、位置づけられ、圧力容器３３および３４が、必要とされる気体量で充填され、圧力スイッチ３９の作動によって、点火プロセスが実行される。気体は、ランス５０を通って流れ、薄い壁のコンテナ２５を膨張させる。このコンテナは、保護性の鐘状部分２７によって、実質的には、浸された保護性の覆い２５ｂによって、加熱から当初は保護される。必要とされる気体体積が薄い壁のコンテナ２５に到達すると、爆発性気体混合物は、好適な点火手段１９によって点火される。好ましくは、清掃プロセスを行なった後に、内側パイプ５２が、場合によっては、外側パイプ５１も、清掃ステップにおいて、たとえば、圧縮空気によって清掃され、そこからスラグおよび水がなくなる。

ここに示されるこの発明に従った薄い壁のコンテナを用いることによって、製造が非常に安価であるという利点が提供される。紙で覆われたプラスチックの袋から構成される薄い壁のコンテナに関する追加的な利点は、いずれかの生じ得る火花がプラスチックの袋に孔をあけるおそれはあるが、覆いが爆発性気体または気体混合物を保護し続けるという事実である。吸水性のある材料から構成される保護性の覆いは、いくつかの層で構成されてもよい。たとえば、単一層の保護性の覆いをいくつか提供することによって、コンテナは、熱さの異なる容器内の温度に適応され得る。好適な冷却材の蒸発冷却を利用することによって、実際の清掃プロセス中に、ランスへ冷却材を供給することは、必要ではなくなる。

この発明に従った装置の実施例を示す簡素化された図である。 この発明に従った装置のさらなる実施例を示す図である。 この発明に従った装置の第３の実施例を示す図である。

Claims (13)

1. 容器内の表面から堆積物を清掃するための方法であって、
   膨張可能なコンテナ（２５）をランス（２０）に取り付ける工程と、
   前記ランス（２０）を前記容器内に導入し、かつ前記ランス（２０）の開口部が前記堆積物（６）の付近に位置付けられるように前記ランス（２０）を前記容器内に配置し、それにより、前記コンテナ（２５）を前記堆積物（６）付近に位置付ける工程と、
   流動性のある爆発性混合物（７）または混合されたときに爆発性混合物を形成する流動性のある成分が前記ランス（２０）を通じて導かれ、それによって前記流動性のある爆発性混合物または前記流動性のある成分が前記コンテナ（２５）の中に導かれて前記堆積物（６）付近に配置される工程と、
   前記堆積物を前記容器から除去するために、前記爆発性混合物または前記流動性のある成分の混合物が前記コンテナ（２５）の中で点火によって爆轟され、それによって前記コンテナ（２５）が破壊される工程とを備えた、堆積物を清掃するための方法。
2. 前記コンテナ（２５）は、爆轟の前に、気体（３,４）または前記流動性のある爆発性
   混合物（７）によって膨張させられることを特徴とする、請求項１に記載の堆積物を清掃するための方法。
3. 前記堆積物が清掃されるべき面（５）の付近に前記コンテナがあるときに、前記流動性のある爆発性混合物（７）が前記コンテナ（２５）内で混合されることを特徴とする、請求項１に記載の堆積物を清掃するための方法。
4. 前記コンテナ（２５）は膨張可能な覆いであり、前記膨張可能な覆いは可撓性のあるプラスチックの覆い（２５ａ）または弾性の風船状のコンテナであることを特徴とする、請求項１に記載の堆積物を清掃するための方法。
5. 前記ランス（２０）および前記コンテナ（２５）のうち少なくとも１つを冷却する工程をさらに備える、請求項１に記載の堆積物を清掃するための方法。
6. 前記コンテナ（２５）は、冷却材が浸された保護性の覆い（２５ｂ）によって冷却される、請求項５に記載の堆積物を清掃するための方法。
7. 容器内の表面から堆積物を清掃するための装置であって、
   ランスと、前記ランスの一端に配置された供給手段（１，２）とを備え、
   前記供給手段は流動性のある爆発性混合物（７）または混合されたときに爆発性混合物を形成する流動性のある成分を前記ランス内へ導くように適合され、前記ランスの他端は前記容器内へ導入され、かつ膨張可能なコンテナを含み、
   前記コンテナは前記流動性のある爆発性混合物または前記流動性のある成分を受け取るように配置され、前記装置は、
   前記ランス（２０）に設けられ、かつ前記爆発性混合物（７）または前記流動性のある成分の混合物に点火するための点火装置（８）をさらに備える、堆積物を清掃するための装置。
8. 前記供給手段は、前記流動性のある成分を別々に前記ランスを通じて導くように適合される、請求項７に記載の堆積物を清掃するための装置。
9. 前記ランスまたは前記コンテナに設けられ、かつ前記ランスおよび前記コンテナのうち少なくとも１つを冷却するための手段をさらに備える、請求項７に記載の堆積物を清掃するための装置。
10. 前記コンテナに設けられたヘッド冷却システムをさらに備え、前記ヘッド冷却システムは冷却材が浸されることのできる保護性の覆い（２５ｂ）を含む、請求項７に記載の堆積物を清掃するための装置。
11. 前記容器内へ導入された前記ランスの他端は保護装置（２７）を含み、前記保護装置内に膨張していないコンテナ（２５）が収納される、請求項７に記載の堆積物を清掃するための装置。
12. 前記コンテナは気密性または液密性である、請求項７に記載の堆積物を清掃するための装置。
13. 前記コンテナ（２５）は、可撓性のあるプラスチックの覆い（２５ａ）および弾性の風船状のコンテナよりなる群から選ばれるものである、請求項１２に記載の堆積物を清掃するための装置。

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