KR20220008298A - 액체 상태의 가스를 운송/저장하기 위한 탱크용 스케일 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체 상태의 가스를 운송 및/또는 저장하기 위한 탱크의 금속 멤브레인(5)을 스케일 제거하기 위한 장치(1)로서, 금속 멤브레인(5)에 고정되도록 구성된 적어도 하나의 레일(4), 금속 멤브레인(5)을 스케일 제거하도록 구성된 레이저 빔(6)을 투사하기 위한 적어도 하나의 투사 헤드(3), 투사 헤드(3)와 레일(4) 사이에 개재되며 레일(4)을 따라 변위되도록 구성된 적어도 하나의 지지체(2)를 포함하고, 스케일 제거 장치(1)는 금속 멤브레인(5) 상의 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)의, 금속 멤브레인(5)에 대한 이동(21, 23)을 허용하는 수단(11)을 포함하고, 이 이동은 레일(4) 상의 지지체(2)에 의해 적용되는 변위(22)와는 별개인 것을 특징으로 하는 스케일 제거 장치에 관한 것이다.

Description

액체 상태의 가스를 운송/저장하기 위한 탱크용 스케일 제거 장치

본 발명은 액체 상태의 가스를 수용하도록 의도된 탱크의 금속 멤브레인(metal membrane)을 스케일 제거(descaling)하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은 그러한 탱크의 제조 또는 유지보수 분야에 관한 것이다.

액체 상태의 가스를 운송 및/또는 저장하는 산업에서, 밀봉 및 열 보호 기능을 보장하는 구조를 갖는 탱크를 사용하는 것이 관례로서 알려져 있다. 이러한 탱크는 밀봉 기능을 보장하는 적어도 하나의 금속 멤브레인을 포함한다. 금속 멤브레인은 탱크의 구조 내에 함께 용접된 복수의 금속 시트로 구성된다. 표준적인 케이스에서, 스테인리스강을 사용하려면 용접부의 스케일 제거가 필요하다. 현재, 금속 멤브레인의 이러한 스케일 제거는 예컨대 금속 브러시를 사용하거나 산 부동태화(acid passivation)에 의해 수동식으로(manually) 실행된다.

다른 상황에서, 예컨대 금속 시트의 용접 작업 중이거나, 또는 건조 공기 발생기의 고장 또는 우발적인 화재가 발생한 경우, 또는 해수가 침투한 경우에도 금속 멤브레인이 녹슬거나 더러워질 수 있으며, 이러한 이벤트는 멤브레인에 침전물을 생성한다. 멤브레인은 액체 상태의 가스와 접촉하도록 되어 있으므로, 부식의 발생을 방지하기 위해 탱크의 금속 멤브레인의 스케일 제거를 진행하는 것이 필수적이다.

이 두 가지 유형의 스케일 제거는 실행하는 데 오랜 시간이 걸리며 상당한 재정적 수단을 수반한다.

금속 벽을 스케일 제거할 수 있는 적절한 레이저 투사 헤드(laser projection head)도 있지만, 이들은 수동식이어서, 액체 상태의 가스를 저장 또는 운송하기 위한 멤브레인 탱크에 사용하기에는 적합하지 않다. 따라서, 금속 멤브레인의 스케일 제거에 소요되는 시간 손실 문제를 해결하지 못한다.

본 발명은 시간 및 재정적 자원을 절약하면서도 자동 방식으로 탱크의 금속 멤브레인의 스케일 제거를 진행하는 것을 가능하게 한다.

본 발명은 액체 상태의 가스를 운송 및/또는 저장하기 위한 탱크의 금속 멤브레인을 스케일 제거하기 위한 장치로 구성되는데, 이 장치는,

- 금속 멤브레인에 고정되도록 구성된 적어도 하나의 레일,

- 금속 멤브레인을 스케일 제거하도록 구성된 레이저 빔을 투사하기 위한 적어도 하나의 투사 헤드,

- 투사 헤드와 레일 사이에 개재되며 레일을 따라 변위되도록 구성된 적어도 하나의 지지체를 포함하고,

스케일 제거 장치는 금속 멤브레인 상의 레이저 빔의 충돌 지점의, 금속 멤브레인에 대한 이동을 허용하는 수단을 포함하고, 이동은 레일 상의 지지체에 의해 적용되는 변위와는 별개인 것을 특징으로 한다.

금속 멤브레인의 스케일 제거는 예컨대 용접 작업 후 또는 작업장에서 발생한 탱크 오염 후에 금속 멤브레인의 내면에 침착된 불순물층 또는 산화층의 제거를 의미하는 것으로 이해해야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 스케일 제거 장치는 멤브레인 제조 작업 동안, 예컨대 이 멤브레인의 2개의 구성 시트 사이의 용접 동안, 또는 그러한 제조 후에 금속 멤브레인을 스케일 제거하도록 구성된다. 후자의 경우, 본 발명은 오염된 구역에 도달하기 위해 탱크 내부에 비계(scaffolding)를 세울 필요가 없기 때문에 매우 유리하다.

스케일 제거 장치는 금속 멤브레인에 고정된 레일을 포함한다. 레일은 예컨대 주름(corrugation)의 교차점에 형성되는 노드(node)와 같은 멤브레인의 특정 형태가 멤브레인에 제공될 때, 예컨대 그러한 특정 형태를 파지함으로써 고정될 수 있다.

예컨대 후술하는 것과 같은 금속 멤브레인의 돌출 에지(raised edge) 등의 금속 멤브레인의 한 요소를 레일의 역할을 하도록 사용하는 것도 가능하다. 레일은 완전히 직선이거나 곡선인 궤적을 가질 수 있다.

지지체는 예컨대 레일의 일단부에서의 맞물림에 의해 레일에 고정되고, 레일을 따라 슬라이딩하도록 구성된다. 지지체는 예컨대 레일의 궤적에 따른 변위를 적용하도록 전기적으로 구동될 수 있다.

레이저 빔 투사 헤드는 임의의 고정 수단에 의해 지지체에 연결된다. 따라서, 이것은 레일 상의 지지체의 변위 시에 지지체에 의해 구동된다. 투사 헤드는 아래에 제시된 바와 같이 금속 멤브레인 스케일 제거 작업에 적합한 특성을 가진 레이저 빔을 투사하도록 구성된다. 레이저 빔은 스케일 제거될 금속 멤브레인의 구역에 대해 투사되어, 금속 멤브레인 상의 레이저 빔의 충돌 지점을 형성한다. 스케일 제거가 실행되는 것은 바로 이 충돌 지점에서이다.

레이저 빔의 충돌 지점의 이동은 레일을 따른 지지체의 변위에 의존할 수 있다. 사실, 투사 헤드가 지지체에 의해 지탱되기 때문에 레이저 빔의 충돌 지점은 지지체의 변위를 따를 수 있다. 본 발명은 지지체가 레일을 따라 변위될 때 지지체에 대한 레이저 빔 투사 헤드의 이동을 허용하는 수단을 포함한다는 점에서 인식 가능하다. 이러한 개념은 스케일 제거 장치의 제조 또는 유지보수 중에 투사 헤드를 지지체에 장착하는 작업 동안 발생하는 임의의 이동을 제외한다. 그러므로, 레이저 빔의 충돌 지점은 레일을 따른 지지체의 변위에 의해 독점적으로 안내되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

지지체에 대한 투사 헤드의 이동을 허용하는 수단은 다양하다. 이들은 예컨대 투사 헤드의 이동을 구동하거나 또는 레이저 빔의 궤적에 작용하며 지지체와는 독립적으로 그렇게 하는 임의의 다른 요소의 이동을 구동하는 수단일 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따라, 투사 헤드는 지지체에 대해 예컨대 피벗(pivot)하거나 병진할 수 있다. 그리고, 그 수단은 투사 헤드를 지지체에 대해 피벗 또는 병진시키는 피벗 수단 및/또는 병진 수단이다. 그러한 실시예에서, 투사 헤드는 투사 헤드의 이동을 허용하는 수단의 1 자유도가 허용할 수 있는 한 자유롭게 피벗 및/또는 병진할 수 있다. 또한, 스케일 제거 장치가 투사 헤드의 제한된 수의 위치만을 허용하도록 스케일 제거 장치를 파라미터화하는 것도 가능하다. 이 실시예에서, 투사 헤드의 이동을 허용하는 수단은 투사 헤드의 위치가 변경되는 경우에만 활성화된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 그 수단은 스케일 제거될 멤브레인을 향해 빔을 편향시키는 반사면을 포함할 수 있다. 반사면은 예컨대 투사 헤드의 구조 내에 직접 통합되며 적어도 2개의 상이한 평면에서의 레이저 빔의 충돌 지점의 이동을 허용하는 반사 모듈의 형태를 취하거나, 또는 그와 달리 예컨대 지지체에 통합되며 투사 헤드로부터 방사되는 레이저 빔의 궤적 상에 배치된 거울의 형태를 취할 수 있다.

레이저 빔의 충돌 지점의 이동은 금속 멤브레인의 형태 또는 그에 대해 실행되는 스케일 제거 작업의 유형에 따라 실행된다. 이동 및 그러한 이동을 허용하는 수단에 관한 세부사항은 본 발명의 설명 과정에서 제시된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 투사 헤드는 20W 내지 200W의 빔 출력으로 레이저 빔을 투사하도록 구성된다. 멤브레인을 파괴하지 않고 스케일 제거 기능을 보장하기 위해, 투사된 레이저 빔은 그것이 투사되는 금속 멤브레인의 내면을 효과적으로 스케일 제거하기에 충분한 출력을 갖는 것이다. 레이저 빔의 출력은 탱크의 금속 멤브레인을 손상시키지 않기 위해 최대 임계값을 갖는다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 투사 헤드는 100㎑ 내지 250㎑의 펄스 주파수로 레이저 빔을 투사하도록 구성된다. 본 발명의 일 특징에 따르면, 투사 헤드는 100㎑ 내지 200㎑의 펄스 주파수로 레이저 빔을 투사하도록 구성된다. 레이저 투사 헤드는 소위 펄스 레이저 빔(pulsed laser beam)을 투사한다. 펄스 레이저는 동일한 에너지 소비량을 유지하면서 펄스 동안 레이저의 출력을 배가할 수 있는 광 펄스를 방사한다. 펄스는 금속 멤브레인 표면의 스케일 제거를 돕는 열을 발생시킨다. 따라서, 레이저 빔의 펄스 주파수는 100㎑ 내지 200㎑이다. 즉, 투사 헤드는 5~10마이크로초의 시간 간격당 하나의 펄스를 투사한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 투사 헤드는 1064㎚±5%의 파장으로 레이저 빔을 투사하도록 구성된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 투사 헤드는 레이저 빔을 집속하기 위한 적어도 하나의 집속 렌즈를 포함한다. 레이저 빔 방사 높이에 렌즈를 갖는다는 사실은 레이저 빔의 밀도를 증가시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 레이저 스케일 제거가 더 효과적이다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 레이저 빔을 집속하기 위한 집속 렌즈의 초점 거리는 80㎜ 내지 360㎜이다. 광 밀도가 가장 높은 레이저 빔의 지점은 렌즈의 초점 거리, 즉 렌즈를 해당 지점으로부터 이격시키는 거리에 해당한다. 환언하면, 최적의 스케일 제거를 위해, 렌즈와 스케일 제거될 금속 멤브레인 구역 사이의 거리는 렌즈의 초점 거리, 즉, 사용된 렌즈에 따라 80㎜ 내지 360㎜와 동일하거나 실질적으로 동일해야 한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 지지체는 25 내지 72 ㎝/min의 속도로 레일 상에서 변위되도록 구성된다. 스케일 제거 장치는 지지체의 변위와 별개로 레이저 빔의 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단을 포함하지만, 그 속도는 레이저 빔의 충돌 지점의 이동에 기여한다. 따라서, 지나치게 빠른 속도의 지지체의 변위는 동일하게 너무 빠른 레이저 빔의 충돌 지점의 이동을 초래하여 비효율적인 스케일 제거를 유발할 수 있다. 반대로, 너무 느린 충돌 지점의 이동은 충돌 지점을 금속 멤브레인의 특정 지점에 유지할 수 있는데, 이는 레이저 빔의 출력을 감안할 때 물질적 손상을 초래할 수 있다. 이러한 두 가지 특정 경우를 방지하기 위해서는, 지지체의 변위 속도가 25 내지 72 ㎝/min으로 유지되어야 한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 지지체에 대한 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단은 투사 헤드가 금속 멤브레인의 프로파일을 보완하는 프로파일을 따르도록 구성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 레이저 빔의 충돌 지점의 이동은 금속 멤브레인의 형태를 기초로 실행된다. 따라서, 스케일 제거 작업이 상황에 따라 가능한 한 효과적이도록 투사 헤드의 위치를 금속 멤브레인의 프로파일에 맞게 수정할 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단은 투사 헤드 내에 배치되며 적어도 2개의 상이한 평면에서의 충돌 지점의 이동을 보장하도록 구성된 반사 모듈을 포함할 수 있다. 반사 모듈은 레이저 빔이 방사되는 투사 헤드의 단부에 배치된다. 반사 모듈은 예컨대 필요에 따라 투사 헤드의 출력에서의 레이저 빔의 배향(orientation)을 보장하는 이동 가능한 거울 세트의 형태를 취할 수 있다. 따라서, 반사 모듈은 적어도 2개의 상이한 평면에서의 레이저 빔의 충돌 지점의 이동을 허용한다. 환언하면, 금속 멤브레인에 대한 충돌 지점의 이동은 반사 모듈의 능력에 의해 제한되는 복수의 방향으로 실행될 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단은 금속 멤브레인의 법선에 대해 5° 내지 70°의 입사각만큼 투사 헤드를 기울이도록 구성된다. 환언하면, 투사된 레이저 빔은 5° 내지 70°의 입사각에 따라 스케일 제거될 표면에 도달한다. 이러한 기울기는 스케일 제거될 금속 멤브레인이 예컨대 마크(Mark) 유형의 액체 상태의 가스를 운송 및/또는 저장하기 위한 탱크의 금속 멤브레인인 경우에 유용하다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 투사 헤드는 금속 멤브레인의 법선에 대해 적어도 하나의 고정된 경사 위치를 취하도록 구성될 수 있다. 투사 헤드는 투사 헤드의 경사 각도의 함수로서 달라지는 특정 개수의 위치만 허용하도록 파라미터화될 수 있다. 따라서, 이들 위치는 고정된 상태로 유지되며, 레이저 빔의 충돌 지점의 이동은 전적으로 레일을 따른 지지체의 변위에 의존한다. 환언하면, 레일을 따른 지지체의 변위와 구별되는 금속 멤브레인에 대한 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단은 투사 헤드가 적어도 2개의 고정된 위치를 취하도록 구성된 경우 한 고정 위치로부터 다른 고정 위치로 이동할 때만 활성화된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 스케일 제거 장치는 금속 멤브레인의 적어도 하나의 용접 비드(weld bead)를 스케일 제거하도록 구성된다. 금속 멤브레인 용접 작업 후에 형성된 용접 비드는 스케일 제거되어야 한다. 예컨대, 용접 작업은 금속 멤브레인의 두 금속판을 고정하기 위해 이들 금속판 사이의 접합부에서 실행될 수 있다. 이러한 용접 작업은 용접 비드의 출현을 초래하고, 필연적으로 용접 장치에 의해 유발되는 불순물층 및/또는 산화층의 출현을 초래한다. 이러한 불순물층 및/또는 산화층은 탱크를 사용하기 전에 제거해야 한다. 스케일 제거 장치, 특히 레이저 빔을 용접 비드 위로 통과시키면 용접 비드로부터 불순물층 및/또는 산화층을 제거할 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 지지체는 적어도 하나의 용접 헤드를 지지할 수 있다. 따라서, 스케일 제거 장치는 두 가지 작업, 즉, 금속 멤브레인의 용접과 용접 헤드에 의해 형성된 용접 비드의 스케일 제거를 동시에 실행한다. 그러므로, 2개의 헤드는 서로 앞뒤로 배치되고, 투사 헤드는 레일 상의 지지체의 변위에 대해 용접 헤드 뒤에 배치된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단은 레이저 빔의 충돌 지점을 용접 헤드에 의해 형성된 용접 아크로부터 80㎜ 이상의 거리만큼 분리하도록 구성된다. 용접 작업은 고온에서 실행되기 때문에, 용접 작업에 이어서 새로 형성되는 용접 비드의 온도는 수백 도이다. 스케일 제거 중에 새로운 산화물 층이 생성되는 것을 방지하기 위해서는, 레이저 빔이 용접 비드를 지나가기 전에 용접 비드의 온도가 150℃ 미만이어야 한다. 이를 위해, 용접 비드가 충분히 냉각되도록 용접 헤드의 용접 아크와 레이저 빔의 충돌 지점 사이에 최소 80㎜의 거리가 적용되어야 한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 금속 멤브레인은 적어도 하나의 주름을 포함할 수 있고, 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단은 레이저 빔을 투사하는 투사 헤드가 금속 멤브레인의 주름의 프로파일을 따르도록 구성된다. 탱크의 금속 멤브레인에 주름이 존재하면 탱크를 지지하는 선박이 이동할 때 금속 멤브레인의 변형이 가능하다. 금속 멤브레인이 적어도 주름을 포함하고 용접 헤드가 주름의 형태를 덮는 용접 비드를 형성하는 경우, 스케일 제거 작업은 금속 멤브레인의 평평한 부분의 스케일 제거보다 더 어려운 것으로 판명되었다. 이동을 허용하는 수단은 투사 헤드, 보다 구체적으로는 레이저 빔이 방사되는 단부가 주름의 형태를 따르고 금속 멤브레인의 주름을 효과적으로 스케일 제거하도록 투사 헤드를 피벗 또는 병진시킴으로써 이러한 어려움을 완화한다. 피벗은 예컨대 투사 헤드와 지지체 사이에 배치된 회전 샤프트를 사용하여, 그리고 투사 헤드 또는 지지체에 통합된 모터에 의해 실행될 수 있다. 이러한 구성은 주름이 있는 경우에도 멤브레인에 대한 레이저 빔의 입사각을 유지하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 스케일 제거 장치는 하나의 동일한 지지체 상에 레이저 빔을 투사하는 적어도 2개의 투사 헤드를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 스케일 제거 장치는 복수의 투사 헤드를 포함한다. 각 투사 헤드는 자체 레이저 빔을 투사하고, 그에 특정된 이동 허용 수단에 의해 피벗할 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 제 1 투사 헤드는 반시계 방향으로 측정된 5° 내지 70°의 각도로 배향되고, 제 2 투사 헤드는 시계 방향으로 측정된 5° 내지 70°의 각도로 배향된다. 환언하면, 투사 헤드들은, 금속 멤브레인이 평평할 때 각각의 투사 헤드가 각자의 레이저 빔을 투사하여 금속 멤브레인과 접촉하는 오직 하나의 충돌 지점만을 형성하도록 배향된다. 투사 헤드로부터의 레이저 빔이 금속 멤브레인의 주름을 커버할 때, 각각의 투사 헤드는 각자의 레이저 빔을 상기 투사 헤드 각각의 배향에 대해 주름의 일부에 투사한다. 투사 헤드들의 이러한 배열은 스케일 제거 장치 내에서의 과도하게 극단적인 이동을 방지할 수 있게 한다. 또한, 투사 헤드들 중 하나가 다른 투사 헤드에 의해 스케일 제거된 주름 부분에 있을 때, 제 1 투사 헤드 또는 제 2 투사 헤드로부터의 레이저 빔의 투사를 중지하여 스케일 제거 장치의 에너지 소비량을 제한할 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 금속 멤브레인에 대한 레이저 빔의 충돌 지점의 이동을 유발하는 수단은 투사 헤드로부터의 레이저 빔이 금속 멤브레인 쪽으로 반사되는 적어도 하나의 반사 장치를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 투사 헤드는 고정되며, 투사 헤드의 피벗 가능성 없이 레이저 빔을 투사한다. 직접 반사에 의해 레이저 빔을 편향시키고 이를 금속 멤브레인 쪽으로 반사시키는 것은 레이저 빔의 궤적에 배치된 반사 장치이다. 반사 장치의 피벗은 예컨대 모터 및 회전 샤프트를 사용하여 실행될 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 지지체는 금속 멤브레인 위로 돌출한 갠트리(gantry)의 형태를 취할 수 있다. 이 실시예에서, 갠트리는 지지체의 역할을 하고, 예컨대 스케일 제거될 금속 멤브레인 구역의 양쪽에서 연장되는 2개의 직립부를 포함할 수 있다. 따라서, 투사 헤드는 후술하는 바와 같이 갠트리로부터 금속 멤브레인의 상기 구역 위에 걸린다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 금속 멤브레인은 적어도 하나의 돌출 에지에 의해 서로 접합된 적어도 2개의 금속 스트립을 포함할 수 있는데, 레일은 돌출 에지들 중 적어도 하나에 의해, 유리하게는 양쪽 돌출 에지에 의해 형성되고, 투사 헤드는 돌출 에지들 중 적어도 하나를 스케일 제거하도록 구성된다. 레일이 멤브레인과 구별되고, 임의의 고정 수단에 의해 탱크에 고정되는 이전 실시예와 대조적으로, 여기에서 레일의 역할을 하는 것은 금속 멤브레인의 돌출 에지이다. 따라서, 이 실시예는 레일의 추가, 그리고 레일의 장착 및 스케일 제거 작업이 완료된 후의 레일의 해체를 회피한다. 이 실시예는 예컨대 NO96 유형의 금속 멤브레인이 있는 탱크에 특히 적용 가능하다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 지지체는 레일에 대해 지지된 적어도 하나의 휠과 금속 멤브레인의 평평한 부분 상에 지지된 적어도 하나의 롤러를 포함하는 구동 부재에 의해 레일을 따라 구동될 수 있다. 환언하면, 구동 부재는 그것이 작동 중일 때 돌출 에지를 따른 갠트리의 변위, 또는 보다 일반적으로는 레일을 따른 지지체의 변위를 허용한다. 휠은 돌출 에지의 궤적을 따르기 위해 돌출 에지 상에 지지된다. 휠은 휠의 회전을 구동하는 전기 모터에 의해 회전될 수 있다. 롤러는 금속 멤브레인의 평평한 부분 상에 지지되고, 롤러가 휠에 의해 회전된다는 사실은 금속 멤브레인의 돌출 에지를 따른 금속 멤브레인 상의 갠트리의 변위를 보장한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단은 갠트리의 2개의 직립부 사이에 개재된 러너(runner) 상에서 투사 헤드를 병진시키기 위한 장치를 포함한다. 러너는 투사 헤드를 기계적으로 유지하고 금속 멤브레인 위에서 슬라이딩시키는 역할을 한다. 러너는 예컨대 지지체의 2개의 직립부 사이에 삽입되어 갠트리를 형성할 수 있다.

다른 특징에 따르면, 그 수단은 투사 헤드에 고정된 톱니바퀴, 및 웜 나사를 포함한다. 후자는 지지체의 하나의 직립부로부터 다른 직립부까지 연장될 수 있다. 투사 헤드는 투사 헤드에 대해 고정될 수 있는, 예컨대 너트와 같은 톱니바퀴를 포함한다. 대안적으로, 웜 나사는 고정될 수 있으며, 회전되어 투사 헤드의 병진을 구동하는 것은 톱니바퀴이다.

따라서, 톱니바퀴는 그것의 이동 중에 투사 헤드를 구동할 때 웜 나사를 따라 병진할 수 있다. 웜 나사와 톱니바퀴 사이의 연합은 레이저 빔 투사 헤드의 이동을 허용하는 수단의 구성적 하위조립체를 형성한다. 따라서, 투사 헤드는 갠트리의 변위 방향 이외의 다른 방향으로, 특히 변위 방향에 직각으로 왕복 운동을 실행할 수 있다. 갠트리의 변위와 투사 헤드의 병진 운동의 조합은 갠트리에 의해 경계 설정되는 금속 멤브레인 부분의 완전한 스케일 제거를 허용한다. 대안적으로, 톱니바퀴는 러너 상에서 슬라이딩하며 투사 헤드를 지탱하는 금속 암 내에 배치되어, 투사 헤드와 갠트리 사이에 스케일 제거를 생성할 수 있다. 이러한 대안예는 갠트리가 레이저 빔과 금속 멤브레인 사이에 장애물을 형성하여 스케일 제거 작업을 방해하는 일 없이 투사 헤드가 금속 멤브레인의 특정 구역을 스케일 제거하게 한다.

앞서 설명한 반사 모듈로 인해, 투사 헤드는, 투사 헤드가 웜 나사의 단부들 중 하나에 위치할 때, 투사 헤드가 수직으로 돌출 에지에 중심 설정되어 있지 않음에도 불구하고, 갠트리용 레일의 역할을 하는 돌출 에지를 스케일 제거하기 위해 반사 모듈에 의해 궤적이 수정되는 레이저 빔을 투사할 수 있다. 이것은 반사 모듈의 유리한 기능인데, 돌출 에지가 특히 스케일 제거하기가 까다로운 금속 멤브레인의 요소이기 때문이다. 보다 일반적으로, 그리고 이전에 설명한 바와 같이, 반사 모듈은 레이저 빔의 충돌 지점이 적어도 2개의 상이한 평면에서, 예컨대 서로에 대해 직각으로 이동할 수 있게 한다. 따라서, 레이저 빔의 충돌 지점은 두 개의 다른 평면에서 연장되는 금속 멤브레인의 구역을 커버할 수 있으며, 웜 나사를 따라 투사 헤드를 이동시킬 필요 없이 그렇게 할 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 투사 헤드는 금속 멤브레인으로부터 일정한 거리에 있다. 이 실시예에서, 스케일 제거 장치의 기능은 금속 멤브레인의 평평한 부분을 스케일 제거하는 것이다.

본 발명은 또한 액체 상태의 가스를 운송 및/또는 저장하기 위한 탱크의 금속 멤브레인을 스케일 제거하는 방법으로서, 이전에 제시된 바와 같은 스케일 제거 장치를 구현하고, 이 방법은,

- 스케일 제거될 금속 멤브레인의 구역에서 레일 상에 지지체를 배치하는 단계,

- 레이저 빔 투사 헤드를 활성화시키는 단계,

- 금속 멤브레인에 대해 레이저 빔의 충돌 지점을 이동시키는 단계,

- 레일 상에서 지지체를 변위시키는 단계를 포함한다.

위에 기술된 마지막 세 단계는 순서에 관계없이 연속으로 실행될 수 있다. 대안적으로, 이들 마지막 세 단계가 동시에 실행될 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 스케일 제거 방법은 투사 헤드가 금속 멤브레인의 법선에 대해 0°±1°에 위치될 때 레이저 빔을 중단시키는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단은 5° 내지 70°의 입사각에 따라 투사 헤드를 기울이도록 구성된다. 이러한 경사각은, 금속 멤브레인의 주름의 스케일 제거를 용이하게 하는 것을 넘어, 투사 헤드에서의 직접 반사 및 그에 대한 손상 야기를 방지하게 할 수 있다. 그러나, 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단이 어떤 경우에는 투사 헤드의 피벗을 일으킬 수도 있기 때문에, 투사 헤드는 작동 중에 적어도 가끔 법선에 대해 0°±1°에 위치될 것이다. 이러한 사건은 스케일 제거 장치가 주름의 상단을 스케일 제거하거나 투사 헤드가 주름의 스케일 제거 후에 재조정되기 위해 피벗할 때 발생할 수 있다. 따라서, 투사 헤드는, 예컨대 투사 헤드가 금속 멤브레인의 법선에 대해 0°±1°에 위치될 때마다 레이저 빔을 중단시킬 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 스케일 제거 방법에서의 이 추가 단계에 의해 투사 헤드의 손상을 방지할 수 있다. 이 각도는 레이저 빔의 방향과 충돌 지점에서 취해진 금속 멤브레인의 법선 사이에서 측정되는 것으로 이해된다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 한편으로는 하기의 설명으로부터, 그리고 다른 한편으로는 첨부된 개략도를 참조하여 지시적이고 비제한적인 방식으로 제공된 여러 예시적 실시예로부터 더 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 스케일 제거 장치의 제 1 실시예의 개략도이다.
도 2는 반사 모듈을 포함하는 투사 헤드의 도면이다.
도 3은 서로 다른 두 위치에 있는 제 1 실시예에 따른 스케일 제거 장치를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 스케일 제거 장치의 제 2 실시예의 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스케일 제거 장치의 제 3 실시예의 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 스케일 제거 장치의 제 4 실시예의 개략도이다.
도 7은 스케일 제거 장치가 금속 멤브레인의 주름을 스케일 제거할 때의 스케일 제거 장치의 제 4 실시예의 개략도이다.
도 8은 본 발명에 따른 스케일 제거 장치의 제 5 실시예의 개략도이다.
도 9는 본 발명에 따른 스케일 제거 장치의 제 6 실시예의 개략도이다.
도 10은 제 6 실시예의 평면도이다.

스케일 제거 장치 및 이를 구성하는 요소에 대한 아래의 설명에서, 참조부호 LV, VT 및 LT는 상세한 설명의 다양한 요소들의 배향을 나타낸다. 종방향(L)은 금속 멤브레인 상에 형성된 용접 비드 또는 금속 멤브레인의 돌출 에지에 평행한 축에 해당하고, 수직 방향(V)은 수직축에 해당하며, 횡방향(T)은 종축(L)과 수직축(V)에 직각인 축에 해당한다.

도 1은 육상 또는 부유식 구조물을 위한 탱크의 금속 멤브레인(5)에 배치된 스케일 제거 장치(1)를 나타낸다. 금속 멤브레인(5)은 탱크에 포함된 액체 상태의 가스에 대한 밀봉 장벽을 형성한다.

금속 멤브레인(5)은 종축(L)으로 연장되는 적어도 하나의 평평한 부분(55), 및 표시로서 탱크의 변형을 허용할 수 있는 적어도 하나의 주름(52)을 포함한다. 분명히, 금속 멤브레인(5)은 직각으로 교차하는 여러 세트의 주름을 포함한다.

스케일 제거 장치(1)는 레일(4), 투사 헤드(3), 및 투사 헤드(3)와 레일(4) 사이에 개재된 지지체(2)를 포함한다. 레일(4)은 예컨대 주름들의 교차점에 형성되는 노드에 고정된 링크 피트(link feet)(16)를 통해 금속 멤브레인(5)에 고정된다.

도 1에서, 스케일 제거 장치(1)는 금속 멤브레인(5)의 용접 비드(51) 상에 형성된 불순물층 또는 산화층(54)을 스케일 제거하기 위한 것이다. 용접 비드(51)는 예컨대 스케일 제거 장치(1)와 독립적으로 용접 로봇(도 1에 도시되지 않음)에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 스케일 제거 장치(1)가 용접 비드(51) 상에 형성된 불순물층 또는 산화층(54)을 스케일 제거할 수 있기 위해서, 레일(4)은 용접 비드(51)에 평행하게 변위되도록 금속 멤브레인(5)에 고정된다.

지지체(2)는 예컨대 레일(4)의 형태를 보완하는 형태의 이음쇠에 의해 레일(4)에 고정된다. 지지체(2)는 전기적으로 구동되며, 화살표(22)로 표시된 종방향(L)과 평행한 방향으로 레일(4) 상에서 변위되기 위한 변위 장치를 포함한다. 상세한 설명을 단순화하기 위해 그리고 모든 도면에 대해, 지지체의 변위가 단일 방향으로 도시되었지만, 지지체는 화살표(22)로 표시된 제 1 방향 또는 화살표(22)로 표시된 것과 반대 방향으로 변위될 수 있음이 분명하다.

지지체(2)의 변위는 필요에 따라 다양한 속도로 설정되지만, 그럼에도 불구하고 속도는 본 발명에 따른 모든 실시예에 대해 25 내지 72 ㎝/min이다.

지지체(2)는 투사 헤드(3)로 연장되는 회전 샤프트(21)를 포함한다. 회전 샤프트(21)는 투사 헤드(3)가 용접 비드(51) 위에 걸리도록 하는 주요 연장 치수를 갖는다. 도 1에서, 투사 헤드(3)는 각뿔대 형태를 갖는다. 그러나, 투사 헤드(3)가 그 기능을 보장하는 한, 다른 형태를 가질 수 있음은 자명하다.

그 특징을 통해, 투사 헤드(3)는 용접 비드(51)를 스케일 제거할 수 있는 레이저 빔(6)을 투사하도록 구성된다. 따라서, 투사 헤드(3)는 레이저 빔(6)을 방사할 수 있는 도 1에 도시되지 않은 빔 발생기를 포함한다. 스케일 제거 기능을 다루기 위해, 그리고 모든 도면에 대해, 투사 헤드(3)는 레이저 빔 출력이 20W 내지 200W이고 펄스 주파수가 100㎑ 내지 250㎑이며 파장이 1064㎚±5%인 레이저 빔(6)을 투사하도록 구성된다.

두께가 1㎜ 내지 1.5㎜인 멤브레인 형태의 304L 유형의 강철에 대한 예로서, 100W±20%의 출력, 200㎑±5%의 펄스 주파수 및 1064㎚±5%의 파장을 갖는 레이저 빔(6)은 스케일 제거에 대한 효과를 입증했다.

두께가 1㎜ 내지 1.5㎜인 멤브레인 형태로 사용되는 36% 니켈과 철의 합금에 대한 다른 예에 따르면, 100W±20%의 출력, 150㎑±5%의 펄스 주파수 및 1064㎚±5%의 파장을 갖는 레이저 빔(6)은 일반적인 부식이 있는 표면의 스케일 제거에 대한 효과를 입증했다.

투사 헤드(3)는 80㎜ 내지 360㎜의 초점 거리를 갖는, 레이저 빔(6)을 집속하기 위한 하나 이상의 집속 렌즈(34)를 포함할 수 있다. 레이저 빔(6)은 투사 헤드(3)로부터 연장되어 충돌 지점(61)에서 용접 비드(51)에 도달한다. 불순물층 또는 산화층(54)이 용접 비드(51)로부터 제거되고 그에 따라 용접 비드(51)가 스케일 제거되는 것은 이 충돌 지점(61)에서이다. 지지체(2)가 변위(22)에 따라 레일(4) 상에서 변위되면, 투사 헤드(3)는 용접 비드(51)의 궤적을 따라 이동함으로써 지지체(2)에 의해 구동된다. 따라서, 레이저 빔(6)은 충돌 지점(61)에 투사되고, 충돌 지점(61)이 지지체의 변위를 통해 용접 비드(51)를 따라 진행하여, 불순물층 또는 산화층(54)을 점진적으로 제거한다.

두께가 1㎜ 내지 1.5㎜인 멤브레인 형태의 304L 유형의 강철에 대한 예로서, 초점 거리는 330㎜±10㎜이다.

두께가 1㎜ 내지 1.5㎜인 멤브레인 형태로 사용되는 36% 니켈과 철의 합금에 대한 다른 예에 따르면, 초점 거리는 330㎜±10㎜이다.

투사 헤드(3)는 회전 샤프트(21)에 연결된 전기 모터(23)를 포함한다. 전기 모터(23)는 회전 샤프트(21)를 피벗시켜서 시계 방향 이동(31) 또는 반시계 방향 이동(32)에 의해 투사 헤드(3)의 피벗을 일으키도록 구성된다. 따라서, 전기 모터(23)와 회전 샤프트(21) 사이의 연합은 금속 멤브레인(5) 상의 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)의 금속 멤브레인(5)에 대한 이동을 허용하는 수단(11)을 형성한다. 이 이동은 화살표(22)로 표시된 바와 같은 레일(4) 상의 지지체(2)의 변위와는 별개이다. 환언하면, 금속 멤브레인(5)에 대한 이동에 의해, 금속 멤브레인(5) 상의 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)의 위치가 지지체(2)의 변위(22)와는 독립적으로 수정될 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따르면 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)이 지지체(2)의 변위(22)의 속도와 동일한 속도로 용접 비드(51)를 따라 이동하지 않는 것이 가능하다.

투사 헤드(3)의 이동을 허용하는 수단(11)은 몇몇 특정 경우에 유용하다. 그것은 특히 금속 멤브레인(5)의 법선(14)에 대한 투사 헤드(3), 및 그에 따른 레이저 빔(6)의 경사를 구현하는 것을 가능하게 한다. 금속 멤브레인(5)의 법선(14)은 금속 멤브레인(5)의 대략적인 연장 평면에 직각인 가상의 직선이다.

스케일 제거 장치(1)의 작동 중에, 투사 헤드(3)는 금속 멤브레인(5)의 법선(14)에 대해 5° 내지 70°의 입사각(15)에 따라 기울어진다. 이들 각도 값은 레이저 빔에 의해 생성되는 마모 효과의 유효성을 보장한다.

그러므로, 레이저 빔(6)은 투사 헤드(3)의 경사와 동일한 입사각(15)에 따라 금속 멤브레인(5)과 접촉하게 된다. 입사각(15)은 레이저 빔(6)이 용접 비드(51) 상에서 투사 헤드(3) 쪽으로 직접 반사되어 레이저 빔(6)의 출력이 주어지면 투사 헤드(3)를 손상시킬 위험을 초래하는 것을 방지할 수 있게 한다.

지지체(2)에 대한 투사 헤드(3)의 이동을 구현하는 수단(11)은 또한 아래에서 설명되는 바와 같이 스케일 제거 장치(1)가 금속 멤브레인(5)의 주름(52)을 스케일 제거할 때 유용하다.

도 2는 특히 투사 헤드(3)의 구조에 있어서 투사 헤드(3)를 보다 상세하게 나타낸다. 3면체 LVT는 도 2의 구성 요소의 방향을 나타낸다.

투사 헤드(3)는 레이저 빔(6)을 생성하는 빔 발생기(36)를 포함하는데, 빔 발생기(36)의 동작은 알려져 있다. 그에 따라, 레이저 빔(6)은 반사 모듈(37)을 향해 투사된다. 도 2에서, 반사 모듈(37)은 개략적으로 도시되지만, 예컨대 거울 세트에 대응할 수 있다. 반사 모듈(37)은 레이저 빔(6)이 방사되는 투사 헤드(3)의 단부에 배치된다. 환언하면, 레이저 빔(6)은 투사 헤드(3)로부터 방사되기 전에 반사 모듈(37)에 의해 반사되거나 반사되지 않는다. 반사 모듈(37)은 투사 헤드(3)의 출력에서 레이저 빔(6)의 궤적을 편향시키는 것을 가능하게 하고, 그에 따라, 빔 발생기(36)의 출력에서 가질 수도 있는 궤적에 대해 편향된 레이저 빔(6)을 생성한다. 따라서, 반사 모듈(37)은 레이저 빔(6)의 충돌 지점의 이동을 수정할 수 있으므로, 금속 멤브레인에 대한 레이저 빔(6)의 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단(11)의 일 요소를 형성한다.

이 예에서, 충돌 지점의 이동은 두 개의 상이한 평면에서 보장될 수 있다. 충돌 지점은 실제로 방향(D1)에 해당하는, 종축(L)과 수직축(V)에 의해 형성된 평면(LV)에서, 또는 방향(D2)에 해당하는, 횡축(T)과 수직축(V)에 의해 형성된 평면(TV)에서 이동할 수 있다. 방향(D1, D2)은 반사 모듈(37)에 의한 레이저 빔(6)의 편향이 허용할 수 있는 한에서 연장될 수 있다. 따라서, 레이저 빔(6)의 충돌 지점은 투사 헤드(3)의 이동에 대한 필요 없이 금속 멤브레인의 구역을 커버할 수 있다.

반사 모듈(37)은, 아래에 명시된 바와 같이 실시예들 중 하나를 제외하고, 본 발명에 따라 제시된 각각의 실시예의 투사 헤드(3)에 존재할 수 있다.

도 3은 제 1 실시예에 따른 스케일 제거 장치(1)가 금속 멤브레인(5)의 주름(52)을 스케일 제거할 때의 스케일 제거 장치(1)의 도면이다. 주름(52)은 변위(22)의 방향에 따라 보았을 때 상승부(521) 및 하강부(522)의 두 부분으로 나누어진다.

평평한 부분(55)과 마찬가지로, 주름(52)은 용접 비드(51)를 포함한다. 그러므로, 스케일 제거 장치(1)는 주름(52)을 스케일 제거하고, 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)은 상승부(521) 및 하강부(522)를 따라 진행하여 주름(52)을 커버한다. 이러한 주름 프로파일은 금속 멤브레인(5)의 법선(14)의 방향을 변경하는데, 이는 주름(52)에서 금속 멤브레인(5)에 대해 직각을 유지한다. 주름(52)에서의 금속 멤브레인(5)의 법선(14)의 방향의 변경은 또한 입사각(15)의 값을 변경한다. 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)이 주름(62)을 커버할 때 투사 헤드(3)가 5° 내지 70°의 입사각으로 유지되도록 하기 위해, 이동을 허용하는 수단(11), 여기에서는 회전 샤프트(21)와 연합된 전기 모터(23)는 필요에 따라 시계 방향(31) 또는 반시계 방향(32)으로의 투사 헤드(3)의 피벗을 보장한다.

도 3은 스케일 제거 장치(1)를 실선으로 도시하고 동일한 스케일 제거 장치(1)를 점선으로 도시하며, 이는 스케일 제거 장치(1)의 금속 멤브레인(5) 위에서의 변위 동안의 위치를 나타낸다. 도 3에서, 스케일 제거 장치(1)는 주름(52)의 상승부(521)에 위치된 용접 비드(51)의 부분을 스케일 제거하고, 그 후에 주름(52)의 하강부(522)의 용접 비드(51)의 부분을 스케일 제거한다. 주름(52) 상에 위치된 용접 비드(51)의 부분 위로 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)이 이동하는 동안, 수단(11)은 투사 헤드(3)가 주름(52)의 프로파일을 따르도록 하기 위해 투사 헤드(3)를 피벗시킨다. 그 후, 주름(52) 상에 위치된 용접 비드(51)의 부분은 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)에 의해 완전히 커버되며, 레이저 빔(6)은 적절한 입사각(15)에 따라 일정하게 배향된다. 투사 헤드(3)가 주름(52)의 형태를 따르기 때문에, 투사 헤드(3), 보다 구체적으로 레이저 빔(6)이 방사되는 단부는 도 3에 도시된 바와 같이 지속적으로 주름(52) 쪽으로 배향된다.

주름(52)의 스케일 제거 동안, 투사 헤드(3)는 반드시 금속 멤브레인(5)의 법선(14)에 대해 필요에 따라 0°±1°에 위치되도록 피벗한다. 이러한 위치설정(positioning)에서는, 용접 비드(51)에 대한 레이저 빔(6)의 반사의 위험이 있으며, 이는 레이저 빔(6)을 투사 헤드(3) 쪽으로 되돌려 보내서 투사 헤드(3)에 손상을 가할 위험이 있다. 이러한 위치설정은 예컨대 스케일 제거 장치(1)가 주름(52)의 상단(523)을 스케일 제거하는 순간에 발생할 수 있다. 이 상황에서, 스케일 제거 장치(1)는 투사 헤드(3)의 0°±1°의 위치설정을 탐지하도록, 그리고 투사 헤드(3)의 손상을 방지하기 위해 레이저 빔(6)의 투사를 중단시키도록 구성된 센서(도 3에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다.

도 4는 스케일 제거 장치(1)의 제 2 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 스케일 제거 장치(1)는 투사 헤드(3)가 복수의 고정 위치를 취하도록 파라미터화된다. 따라서, 예로서, 도 4에 따른 투사 헤드(3)는 3개의 고정 위치를 갖는다:

- 금속 멤브레인(5)의 법선(14)에 대한 제 1 입사각(151)에 따라 배향된 제 1 위치(301). 제 1 입사각(151)은 반시계 방향(32)으로 5° 내지 15°의 값을 갖는다. 제 1 위치(301)는 스케일 제거 장치(1)가 금속 멤브레인(5)의 평평한 부분(55)을 스케일 제거할 때 사용된다;

- 금속 멤브레인(5)의 법선(14)에 대한 제 2 입사각(152)에 따라 배향된 제 2 위치(302). 제 2 입사각(152)은 반시계 방향(32)으로 45° 내지 70°의 값을 갖는다. 제 2 위치(302)는 스케일 제거 장치(1)가 금속 멤브레인(5)의 주름(52)의 상승부(521)를 스케일 제거할 때 사용된다;

- 금속 멤브레인(5)의 법선(14)에 대한 제 3 입사각에 따라 배향된 제 3 위치(303). 이 제 3 입사각은 도 4에 도시되지 않았지만, 그 값은 제 2 입사각(152)의 값, 즉 45° 내지 70°의 값과 동일하다. 다른 한편, 제 2 입사각(152)과 대조적으로, 제 3 입사각은 시계 방향(31)으로 배향된다. 제 3 위치(303)는 스케일 제거 장치(1)가 금속 멤브레인(5)의 주름(52)의 하강부(522)를 스케일 제거할 때 사용된다.

따라서, 투사 헤드(3)는 필요에 따라 위에 제시된 3개의 위치 중 하나를 취하도록 구성된다. 그러면, 수단(11)은 투사 헤드(3)가 고정 위치 중 하나로부터 다른 위치로 지나갈 때만 활성화된다. 이전 실시예와 마찬가지로, 레이저 빔(6)은 투사 헤드(3)가 금속 멤브레인(5)의 법선(14)에 대해 0°±1°에 위치될 때 중단될 수 있다. 이 특정한 경우는 고정 위치 중 하나로부터 다른 위치로의 전이 시에만 발생함이 분명하다.

도 5는 스케일 제거 장치(1)의 제 3 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 스케일 제거 장치(1)는 제 1 실시예와 동일한 요소를 모두 갖는다. 스케일 제거 장치(1)는 또한 암(71)에 의해 지지체(2)에 연결된 용접 헤드(7)를 포함한다. 암(71)은 용접 헤드(7)가 용접 접합부가 형성되어야 하는 금속 멤브레인(5)의 두 금속 시트의 접합부 위에 걸리도록 하는 주요 치수를 갖는다.

용접 헤드(7)는 변위(22)를 적용하는 지지체(2)에 의해 안내되는 한편, 용접 아크(72)를 생성하도록 구성되며, 용접 아크(72)는 금속 멤브레인(5)의 두 금속 시트 사이의 접합부에서 생성된다. 그러므로, 용접 헤드(7)의 기능은 이들 두 금속 시트를 용접하여 용접 비드(51) 및 그에 수반하는 불순물층 또는 산화층(54)을 형성하는 것이다. 용접 헤드(7)는, 투사 헤드(3)가 용접 헤드(7)에 의해 형성된 용접 비드(51) 상에 레이저 빔(6)을 투사하고 그에 따라 용접 비드(51)로부터 불순물층 또는 산화층(54)을 제거함으로써 용접 비드(51)의 스케일 제거를 진행할 수 있게 하기 위해, 지지체(2)의 변위(22)에 대해 투사 헤드(3)의 상류측에 배치된다.

투사 헤드(3)와 마찬가지로, 용접 헤드(7)는 금속 멤브레인(5)의 두 금속 시트 사이의 접합부가 금속 멤브레인(5)의 주름(52)에 위치되는 경우 시계 방향(31) 또는 반시계 방향(32)으로 피벗할 수 있다. 이러한 피벗은 용접 헤드(7)를 지지체(2)에 연결하는 암(71)으로 인해 가능하다. 용접 헤드(7)는 또한 용접 작업을 진행하는 동안 금속 멤브레인(5)의 주름(52)의 형상을 따를 수 있도록 하기 위해 병진 이동(73)을 실행할 수 있다.

용접 작업 중에 형성된 용접 비드(51)는 고온이다. 스케일 제거 시에 새로운 산화물을 생성하는 것을 회피하기 위해, 용접 비드(51)의 스케일 제거를 진행하기 전에 용접 비드(51)의 온도가 150℃ 아래로 다시 떨어지기를 기다려야 할 필요가 있다. 이것이 용접 헤드(7)로부터의 용접 아크(72)와 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)이 서로에 대해 거리(13)만큼 분리되는 이유이다. 이 거리(13)는 용접 비드가 용접 헤드(7)에 의해 생성되는 순간과 용접 비드가 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)에 의해 스케일 제거되는 순간 사이에 용접 비드가 150℃ 미만이 되도록 충분한 지연을 허용하기 위해, 지지체(2)의 변위(22)의 속도에 기초한다. 스케일 제거 시의 산화물의 생성을 방지하기 위해 거리(13)는 80㎜ 이상이어야만 함이 확립되었다.

도 6 및 도 7은 스케일 제거 장치(1)의 제 4 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 스케일 제거 장치(1)는 2개의 투사 헤드(3)를 포함하는데, 각각은 지지체(2)에 대해 투사 헤드(3)의 이동을 허용하는 자체의 수단(11)을 포함한다. 따라서, 투사 장치(1)는 제 1 투사 헤드(3a) 및 제 2 투사 헤드(3b)를 포함한다. 제 1 투사 헤드(3a)는 제 1 레이저 빔(6a)을 투사하도록 구성된다. 다만, 이전 실시예와 마찬가지로, 제 1 투사 헤드(3a)는 제 1 전기 모터(23a) 및 제 1 회전 샤프트(21a)를 통해 피벗 운동을 실행할 수 있다. 제 2 투사 헤드(3b)는 제 2 레이저 빔(6b)을 투사하도록 구성되며, 제 2 전기 모터(23b) 및 제 2 회전 샤프트(21b)를 통해 피벗 운동을 실행할 수 있다. 그러므로, 제 1 투사 헤드(3a)와 제 2 투사 헤드(3b)는 구조 및 기능이 동일하거나 또는 유사하다.

스케일 제거 장치(1)가 도 6에 도시된 바와 같이 금속 멤브레인(5)의 평평한 부분(55)에서 작동할 때, 제 1 투사 헤드(3a) 및 제 2 투사 헤드(3b)는 각자의 레이저 빔(6a 및 6b)이 두 레이저 빔(6a 및 6b)에 공통인 단일 충돌 지점(61)을 형성하도록 연장되도록 배향된다. 환언하면, 2개의 투사 헤드(3a, 3b)의 이동을 허용하는 수단(11)은 투사 헤드(3a, 3b)의 레이저 빔(6a, 6b)이 충돌 지점(61)에 수렴하도록 투사 헤드(3a, 3b)를 배치한다.

두 투사 헤드는, 입사각의 배향의 방향을 제외하고, 동일한 입사각에 따라 배향된다. 환언하면, 제 1 투사 헤드(3a)는 반시계 방향(32)으로 배향된 입사각을 따라 경사져 있는 반면에, 제 2 투사 헤드(3b)는 제 1 투사 헤드(3a)의 입사각과 동일한 각도 값을 갖지만 시계 방향(31)으로 회전된 입사각에 따라 경사져 있다.

스케일 제거 장치(1)가 도 7에 도시된 바와 같이 금속 멤브레인의 주름(52)을 스케일 제거할 때, 각각의 레이저 빔(6a 및 6b)은 제 1 충돌 지점(61a) 및 제 2 충돌 지점(61b)인 별개의 충돌 지점을 형성한다. 투사 헤드(3a, 3b)의 배향을 고려하면, 제 1 충돌 지점(61a)은 주름(52)의 상승부(521)를 커버하고, 제 2 충돌 지점(61b)은 주름(52)의 하강부(522)를 커버한다.

제 1 투사 헤드(3a)는 상승부(521)의 프로파일을 따르고, 제 2 투사 헤드(3b)는 하강부(522)의 프로파일을 따르는데, 각각은 5° 내지 70°의 입사각에 따른 경사를 유지한다. 예컨대, 도 7에 도시되지 않은 센서를 사용하여, 주름(52)의 하강부(522)를 통과하는 동안 제 1 레이저 빔(6a)의 방사를, 및/또는 주름(52)의 상승부(521)를 통과하는 동안 제 2 레이저 빔(6b)의 방사를 일시적으로 중단하고, 2개의 투사 헤드(3a, 3b)의 에너지 소비량을 제한하기 위해 그렇게 하는 것을 예상하는 것은 완전히 가능하다.

도 8은 스케일 제거 장치(1)의 제 5 실시예를 도시한다. 이것은 투사 헤드(3)가 반사 모듈을 포함하지 않는 유일한 실시예이다. 이 실시예에서, 투사 헤드(3)는 고정된 방식으로 지지체(2)에 연결된다. 도 8에서, 투사 헤드(3)는 예컨대 레일(4) 또는 금속 멤브레인(5)에 평행하게 레이저 빔(6)을 투사한다. 스케일 제거 장치(1)는 레이저 빔(6)의 궤적 상에 배치되며 레이저 빔(6)이 반사되는 반사 장치(8), 예컨대 거울을 포함한다. 반사 장치(8)는 레이저 빔(6)을 용접 비드(51) 쪽으로, 금속 멤브레인(5) 상의 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)으로 투사하도록 배치된다.

이 실시예에서, 회전 샤프트(21)에 연결된 것은 반사 장치(8)이며, 회전 샤프트(21)는 반사 장치(8)와 지지체(2) 사이의 기계적 연결을 확립한다. 회전 샤프트(21)는 반사 장치(8)를 피벗시켜서 반사 장치(8)에 대한 반사 후에 레이저 빔(6)의 궤적을 수정하기 위해 전기 모터(23)에 의해 회전될 수 있다. 그 후, 충돌 지점(61)은 지지체(2)의 변위(22)와 구별되는 방식으로, 그리고 시계 방향(31) 또는 반시계 방향(32)으로의 반사 장치(8)의 피벗의 함수로서 이동할 수 있다. 따라서, 금속 멤브레인(5) 상의 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)의 이동을 허용하는 수단(11)은 회전 샤프트(21)와 전기 모터(23) 사이의 연합에 의해 형성되지만, 상기 이동을 허용하는 수단(11)은, 도 1 및 도 3 내지 도 7에 도시된 실시예들의 경우에서처럼 투사 헤드(3)의 피벗이 아니라, 반사 장치(8)의 피벗을 구동한다.

도 9 및 도 10은 스케일 제거 장치(1)의 제 6 실시예를 정면도 및 평면도로 각각 도시한다. 이 실시예는 적어도 하나의 돌출 에지(53)에 의해 서로 연결된 적어도 2개의 금속 스트립을 포함하는 금속 멤브레인(5)에 적합하다. 이 예에서, 금속 스트립은 36% 니켈과 철의 합금으로 제조되며, 이 재료는 특히 산화에 민감하다.

이 실시예에서, 스케일 제거 장치(1)의 레일의 역할을 하는 것은 돌출 에지(53)이다. 돌출 에지(53)는 바로 인접한 금속 스트립의 밴드 상에 지지되도록 직각으로 접힌 밴드에 의해 형성된다.

스케일 제거 장치(1)의 지지체(2)는 금속 멤브레인(5) 위로 돌출한 갠트리(9)의 형태를 취한다. 도 9에서, 갠트리(9)는 금속 멤브레인(5) 상에 놓이도록 배치된 베이스(95)를 각각 포함하는 2개의 직립부(94)를 포함한다. 각각의 직립부(94)는 주로 수직축(V)에서 연장되고, 직립부(94)의 단부 중 하나는 베이스(95)와 직접 접촉한다. 베이스(95)는 돌출 에지(53)를 수용하도록 구성된 노치(96)를 갖는다.

베이스(95)는 또한 그 구조 내에 구동 부재(91)를 포함한다. 구동 부재(91)는 각각 도 9에서 점선 및 실선으로 표시된 적어도 하나의 휠(93) 및 하나의 롤러(92)를 포함한다. 휠(93)은 예컨대 금속 멤브레인(5)의 주 평면에 직각이며 돌출 에지(53)를 포함하는 평면에 평행한 방향인, 수직축(V)에 평행한 회전축을 갖는 원통형 형태를 갖는다. 휠(93)은 돌출 에지(53)와 직접 접촉하고 그 위에서 구른다. 따라서, 휠(93)과 돌출 에지(53) 사이의 협력은 레일(여기에서는 돌출 에지(53))과 지지체(여기에서는 갠트리(9)) 사이의 고정 및/또는 안내 기능을 보장한다. 구동 부재(91)는 회전축을 중심으로 한 휠(93)의 회전을 구동하도록 구성된 전기 공급부(도 9에 도시되지 않음)를 포함한다.

롤러(92)는 또한 회전축이 금속 멤브레인(5)의 대략적인 연장 평면에 평행하며 돌출 에지(53)를 포함하는 평면에 직각인 원통형 형태를 갖는다. 롤러(92)는 금속 멤브레인(5)과 직접 접촉하며, 스케일 제거 장치(1)가 수평면에 놓일 때 스케일 제거 장치(1)를 지지한다. 구동 부재(91)가 활성화되면, 휠(93)이 회전하기 시작하여 롤러(92)의 회전을 구동한다. 롤러(92)는 갠트리(9)와 금속 멤브레인(5)의 평평한 부분(55) 사이의 유일한 직접 접촉부이므로, 금속 멤브레인(5)의 평평한 부분(55)에 대한 회전에 의해 금속 멤브레인(5)을 따른 갠트리(9)의 변위(22)(도 10에서 볼 수 있음)를 보장하는 것은 바로 롤러(92)이다.

돌출 에지(53)에 대한 휠(93)의 접촉으로 인해, 갠트리(9)는 돌출 에지(53)에 평행하게 변위된다. 또한, 여기에서는 갠트리(9)가 각 베이스(95)에 대해 구동 부재(91)를 포함하므로, 각각의 구동 부재(91)는 갠트리(9)의 속도가 각각의 베이스(95)에 대해 동일해지기 위해 휠(93)의 동일한 회전을 구동하도록 파라미터화된다. 갠트리(9)는 일정한 속도 또는 단계적으로 변위(22)를 적용할 수 있다.

베이스(95) 반대편에 있는 직립부(94)의 각 단부는 주로 횡축(T)에서 연장되는 러너(10)에 의해 함께 연결된다. 종축(L)에서의 투사 헤드(3)의 종방향 오프셋을 생성하기 위해, 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 러너(10)는 투사 헤드(3)에 연결된 기계적 암(18)을 위한 기계적 가이드의 역할을 한다. 따라서, 투사 헤드(3)는 금속 멤브레인(5) 위에 유지되고, 레이저 빔(6)을 금속 멤브레인(5) 상에 투사할 수 있다.

도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 스케일 제거 장치(1)는 투사 헤드(3)를 병진시키기 위한 병진 장치(101)를 포함하여, 두 직립부(94) 사이의 링크를 형성한다. 이러한 병진 장치(101)는 러너(10) 높이에서 러너(10)에 평행하게 연장된다. 병진 장치(10)는 기계적 암(18)을 바로 관통하여 연장되며, 기계적 암(18)은 투사 헤드(3)를 지지한다. 따라서, 기계적 암(18)을 통해, 병진 장치(101)는 투사 헤드(3)의 변위를 보장한다. 병진 장치(101)는 예컨대 기계적 암(18)에 고정된 톱니바퀴(33)와 협력할 수 있는 웜 나사(35)일 수 있다. 톱니바퀴(33)는 예컨대 너트일 수 있으며, 임의의 적절한 장치에 의해 회전될 수 있다. 대안적으로, 웜 나사(35)는 회전되고 그에 의해 두 직립부(94) 사이에서의 기계적 암(18)의 병진, 및 그에 따른 투사 헤드(3)의 병진을 유도할 수 있다. 따라서, 기계적 암(18)과 투사 헤드(3)는 횡방향 이동(12)에 의해 병진 장치(101)를 따라 이동할 수 있다. 러너(10)를 따른 투사 헤드(3)의 횡방향 이동(12)은 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)이 횡방향 왕복 운동의 실행에 의해 금속 멤브레인(5)을 스위핑(sweeping)하게 하며, 이들 왕복 운동은 횡방향 이동(12)을 따라 실행된다. 따라서, 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)은 이 실시예에서 지지체의 역할을 하는 갠트리(9)의 변위(22)와는 별개인 이동을 따라 금속 멤브레인(5)을 스케일 제거한다. 이러한 이동은 병진 장치(101)와 톱니바퀴(33) 사이의 연합에 의해 형성되는 수단(11)에 의해 허용된다. 나아가, 투사 헤드(3)는 또한 이 실시예에서 반사 모듈(도 9 및 도 10에 도시되지 않음)을 포함한다. 반사 모듈은, 레이저 빔(6)의 궤적의 편향으로 인해, 금속 멤브레인(5)의 돌출 에지(53)가 스케일 제거되게 한다. 그러한 스케일 제거는, 도 9의 좌측 및 도 10의 좌측에 점선으로 도시된 바와 같이 투사 헤드(3)가 병진 장치(101)의 단부 중 하나에 위치된 경우에 가능하다. 따라서, 반사 모듈은, 투사 헤드(3)가 수직축(V)에서 수직으로 돌출 에지(53)에 중심 설정되지 않은 사실에도 불구하고, 금속 멤브레인(5)의 돌출 에지(53)를 스케일 제거할 수 있게 한다. 나아가, 기계적 암(18)은, 갠트리(9)가 돌출 에지(53)의 스케일 제거를 위한 레이저 빔(6)에 대한 장애물을 형성하지 않기 위해, 투사 헤드(3)의 종방향 오프셋을 보장한다.

투사 헤드(3) 및 기계적 암(18)의 또 다른 점선 표현을 도 10의 우측에서 볼 수 있다. 도 10에서는 반사 모듈에 의해 레이저 빔(6)의 충돌 지점이 금속 멤브레인(5)의 모든 충돌 표면(19) 위에서 움직이도록 설정될 수 있음을 알 수 있다. 충돌 표면(19)은 점선으로 표시되고, 또한 금속 멤브레인(5)의 돌출 에지(53)를 포함한다. 충돌 표면(19)은 투사 헤드(3)가 도 10의 우측에 있는 점선 표현의 위치에 있을 때 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)의 이동 구역을 경계 설정한다. 따라서, 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)은 반사 모듈로 인해 충돌 표면(19) 내에서 종방향 이동(L1) 및/또는 횡방향 이동(T1)에 의해 이동할 수 있다.

갠트리(9)의 변위(22)와 연관된 투사 헤드(3)의 횡방향 이동(12)에 의해 금속 멤브레인(5)이 스케일 제거될 수 있다. 여러 단계의 금속 멤브레인(5)의 스케일 제거를 상상할 수도 있다. 먼저, 투사 헤드(3)는 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)이 금속 멤브레인(5)의 횡방향 부분을 커버하게 하기 위해 병진 장치(101) 전체를 따라 적어도 하나의 횡방향 이동(12)을 실행한다. 그리고, 갠트리(9)는 투사 헤드(3)를 종방향으로 오프셋시키기 위해 변위(22)를 실행한다. 그 후, 투사 헤드(3)의 횡방향 이동(12)의 단계는 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)이 이전에 스케일 제거되었던 금속 멤브레인의 횡방향 부분에 인접한 다른 횡방향 부분을 커버하게 하기 위해 반복된다. 갠트리(9)가 다시 한번 변위(22)를 실행하고, 금속 멤브레인(5)이 완전히 스케일 제거될 때까지 반복한다. 스케일 제거는 갠트리(9)가 돌출 에지 또는 에지들(53)에 고정되어 있을 만큼의 종방향 간격을 따라 실행될 수 있다. 단계들은 그런 식으로 차례로 반복될 수 있으며, 결과적으로 투사 헤드(3)가 횡방향으로 왕복 운동하는 동시에, 투사 헤드(3)가 금속 스트립을 따라 전진한다. 또한, 스케일 제거 장치(1)의 변위의 속도를 파라미터화한 후, 횡방향 이동(12)의 속도가 금속 멤브레인(5)에 대한 지지체의 변위(22)의 속도보다 빠른 것을 보장할 수도 있다. 따라서, 투사 헤드(3)는 갠트리(9)가 지속적으로 변위되는 동안 금속 멤브레인(5) 전부를 스케일 제거하기에 충분히 빠른 속도로 변위될 수 있다. 스케일 제거 작업 동안, 투사 헤드(3)는 금속 멤브레인(5)으로부터 일정한 간격(17)으로 유지되고, 투사 헤드(3)의 이동은 횡방향이며, 스케일 제거 장치(1)는 금속 멤브레인(5)의 평평한 부분(55)을 스케일 제거한다.

명백하게, 본 발명은 방금 설명된 예에 제한되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 이들 예에 많은 구상이 추가될 수 있다.

방금 설명된 바와 같은 본 발명은 설정된 목적을 명확하게 달성하고, 액체 상태의 가스를 운송 및/또는 저장하기 위한 탱크를 위한 스케일 제거 장치를 제안할 수 있는데, 이 스케일 제거 장치는 레일, 지지체, 및 레이저 빔을 투사하는 투사 헤드뿐만 아니라, 지지체의 변위와 구별되는 멤브레인에 대한 레이저 빔의 충돌 지점의 이동을 허용하는 수단을 포함한다. 여기에 설명되지 않은 변형예도 본 발명에 따라 본 발명의 특징에 부합하는 스케일 제거 장치를 포함하는 한, 본 발명의 맥락을 벗어나지 않고 구현될 수 있다.

Claims (22)

1. 액체 상태의 가스를 운송 및/또는 저장하기 위한 탱크의 금속 멤브레인(metal membrane)(5)을 스케일 제거하기 위한 스케일 제거 장치(descaling device)(1)로서,
   - 상기 금속 멤브레인(5)에 고정되도록 구성된 적어도 하나의 레일(4),
   - 상기 금속 멤브레인(5)을 스케일 제거하도록 구성된 레이저 빔(6)을 투사하기 위한 적어도 하나의 투사 헤드(3),
   - 상기 투사 헤드(3)와 상기 레일(4) 사이에 개재되며 상기 레일(4)을 따라 변위되도록 구성된 적어도 하나의 지지체(2)를 포함하는, 스케일 제거 장치(1)에 있어서,
   상기 스케일 제거 장치(1)는 상기 금속 멤브레인(5) 상의 상기 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)의, 상기 금속 멤브레인(5)에 대한 이동을 허용하는 수단(11)을 포함하고, 상기 이동은 상기 레일(4) 상의 상기 지지체(2)에 의해 적용되는 변위(22)와는 별개인 것을 특징으로 하는
   스케일 제거 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 투사 헤드(3)는 20W 내지 200W의 출력으로 상기 레이저 빔(6)을 투사하도록 구성되는
   스케일 제거 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 투사 헤드(3)는 100㎑ 내지 250㎑의 펄스 주파수로 상기 레이저 빔(6)을 투사하도록 구성되는
   스케일 제거 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 투사 헤드(3)는 1064㎚±5%의 파장으로 상기 레이저 빔(6)을 투사하도록 구성되는
   스케일 제거 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 투사 헤드(3)는 상기 레이저 빔(6)을 집속하기 위한 적어도 하나의 집속 렌즈(34)를 포함하는
   스케일 제거 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 레이저 빔(6)을 집속하기 위한 상기 집속 렌즈(34)의 초점 거리는 80㎜ 내지 360㎜인
   스케일 제거 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지체(2)는 25 내지 72 ㎝/min의 속도로 상기 레일(4) 상에서 변위되도록 구성되는
   스케일 제거 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 충돌 지점(61)의 이동을 허용하는 수단(11)은 상기 투사 헤드(3)가 상기 금속 멤브레인(5)의 프로파일을 보완하는 프로파일을 따르도록 구성되는
   스케일 제거 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 충돌 지점(61)의 이동을 허용하는 수단(11)은, 상기 투사 헤드(3) 내에 배치되며 적어도 2개의 상이한 평면에서의 상기 충돌 지점(61)의 이동을 보장하는 반사 모듈(37)을 포함하는
   스케일 제거 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충돌 지점(61)의 이동을 허용하는 수단(11)은 상기 금속 멤브레인(5)의 법선(14)에 대해 5° 내지 70°의 입사각(15)에 따라 상기 투사 헤드(3)를 기울이도록 구성되는
    스케일 제거 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 투사 헤드(3)는 상기 금속 멤브레인(5)의 법선(14)에 대해 적어도 하나의 고정된 경사 위치를 취하도록 구성되는
    스케일 제거 장치.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 멤브레인(5)의 적어도 하나의 용접 비드(weld bead)(51)를 스케일 제거하도록 구성되는
    스케일 제거 장치.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체(2)는 적어도 하나의 용접 헤드(7)를 지지하는
    스케일 제거 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 충돌 지점(61)의 이동을 허용하는 수단(11)은 상기 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)을 상기 용접 헤드(7)에 의해 형성된 용접 아크(72)로부터 100㎜ 이상의 거리(13)만큼 분리하도록 구성되는
    스케일 제거 장치.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 멤브레인(5)은 적어도 하나의 주름(corrugation)(52)을 포함하고, 상기 충돌 지점(61)의 이동을 허용하는 수단(11)은 상기 투사 헤드(3)가 상기 금속 멤브레인(5)의 주름(52)의 프로파일을 따르도록 구성되는
    스케일 제거 장치.
16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항과 함께 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충돌 지점(61)의 이동을 허용하는 수단(11)은 상기 투사 헤드(3)로부터의 상기 레이저 빔(6)이 상기 금속 멤브레인(5) 쪽으로 반사되는 적어도 하나의 반사 장치(8)를 포함하는
    스케일 제거 장치.
17. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체(2)는 상기 금속 멤브레인(5) 위로 돌출한 갠트리(gantry)의 형태를 취하는
    스케일 제거 장치.
18. 제 17 항과 함께 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 멤브레인(5)은 적어도 하나의 돌출 에지(raised edge)(53)에 의해 서로 접합된 적어도 2개의 금속 스트립(metal strip)을 포함하고, 상기 레일(4)은 상기 돌출 에지(53) 중 적어도 하나에 의해 형성되고, 상기 투사 헤드(3)는 상기 돌출 에지(53) 중 적어도 하나를 스케일 제거하도록 구성되는
    스케일 제거 장치.
19. 제 17 항 또는 제 18 항과 함께 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체(2)는 상기 레일(4)에 대해 지지된 적어도 하나의 휠(93) 및 상기 금속 멤브레인(5)의 평평한 부분(55) 상에 지지된 적어도 하나의 롤러(92)를 포함하는 구동 부재(91)에 의해 상기 레일(4)을 따라 구동되는
    스케일 제거 장치.
20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항과 함께 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충돌 지점(61)의 이동을 허용하는 수단(11)은 상기 갠트리(9)의 2개의 직립부(94) 사이에 개재된 러너(runner)(10) 상에서 상기 투사 헤드(3)를 병진시키기 위한 병진 장치(translation device)(101)를 포함하는
    스케일 제거 장치.
21. 액체 상태의 가스를 운송 및/또는 저장하기 위한 탱크의 금속 멤브레인(5)을 스케일 제거하는 방법에 있어서,
    제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 기재된 스케일 제거 장치(1)를 구현하고, 상기 방법은,
    - 스케일 제거될 상기 금속 멤브레인(5)의 구역에서 상기 레일(4) 상에 상기 지지체(2)를 배치하는 단계,
    - 상기 레이저 빔(6)을 투사하기 위한 상기 투사 헤드(3)를 활성화시키는 단계,
    - 상기 금속 멤브레인(5)에 대해 상기 레이저 빔(6)의 충돌 지점(61)을 이동시키는 단계, 및
    - 상기 레일 상에서 상기 지지체(2)를 변위시키는 단계를 포함하는
    방법.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 투사 헤드(3)가 상기 금속 멤브레인(5)의 법선(14)에 대해 0°±1°에 위치될 때 상기 레이저 빔(6)을 중단시키는 단계를 포함하는
    방법.

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