NL1020622C2

NL1020622C2 - Systeem, inrichting en werkwijze voor het snijden van staalplaat.

Info

Publication number: NL1020622C2
Application number: NL1020622A
Authority: NL
Inventors: Martinus Grijpstra
Original assignee: Martinus Grijpstra
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2003-03-06
Also published as: WO2003097301A1; EP1507630B1; US20050176352A1; DK1507630T3; DE60312509T2; ES2281642T3; US7134938B2; DE60312509D1; AU2003235518A1; EP1507630A1; ATE356695T1

Description

SYSTEEM, INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET SNIJDEN VAN STAALPLAAT

De uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het 5 snijden van staalplaat, in het bijzonder voor het snijden van de bodem en/of de wand van een olieopslagtank. Hoewel de uitvinding beschreven zal worden met betrekking tot het snijden van staalplaat, en in het bijzonder voor het snijden van de bodem en/of wand van een olieopslagtank, kan de 10 uitvinding ook worden toegepast voor het snijden van andere materialen.

Een olieopslagtank zoals die bijvoorbeeld door de olieverwerkende industrie wordt gebruikt, is in het algemeen 15 opgebouwd uit een stalen schijfvormige bodemplaat, een stalen wand en een al dan niet op en neer beweegbaar dak. Door roestvorming en slijtage is het noodzakelijk om de plaatdelen regelmatig deels of geheel te vervangen. Daartoe worden de betreffende plaatdelen uitgesneden en verwijderd, waarna 20 nieuwe plaatdelen in of over het gat worden gelast. Het uitsnijden gebeurt tot op heden middels snijbranders, die door vakmensen worden gehanteerd die zich daartoe toegang tot de opslagtank verschaffen, vaak door eerst een gat in de wand van de (lege) opslagtank te snijden.

25

Een groot nadeel van deze werkwijze is dat het werk vermoeiend is voor de vakmensen, maar bovenal is deze werkwijze in potentie zeer gevaarlijk voor de gezondheid.

Niet alleen kan het langdurig inademen van in de opslagtank 30 achtergebleven oliedampen tot schade aan de gezondheid leiden, er bestaat ook direct explosiegevaar. Regelmatig ontstaan bij deze werkwijze steekvlammen en explosies in de opslagtank. De vakmensen dienen het werk dan ook volgens voorschrift in stevige beschermende kleding uit te voeren.

lti,O6?2 2

Er bestaat derhalve behoefte aan een systeem voor het snijden van staalplaat dat minder gevaarlijk is voor de gezondheid, en/of die het verwijderen van staalplaatdelen eenvoudiger en/of goedkoper maakt.

5

Daartoe omvat het systeem een hydraulische of pneumatische pomp en een verplaatsbare snij inrichting die is voorzien van een hydraulische of pneumatische motor voor het voortbewegen van de snij inrichting, waarbij de pomp en de motor middels 10 slangen hydraulisch of pneumatisch met elkaar verbonden zijn. De snij inrichting kan op deze wijze zelfstandig door de olieopslagtank rijden, eventueel begeleid en bediend door een operator, terwijl de pomp buiten de tank wordt opgesteld. Omdat daarbij binnen de olietank geen vonken of vlammen door 15 de motor worden veroorzaakt, wordt de kans op steekvlammen en explosies geminimaliseerd. De inrichting kan ook worden voorzien van een afstandsbediening, of geheel voorgeprogrammeerd de snijoperatie uitvoeren, zodat de aanwezigheid van een operator in de tank niet nodig is en de 20 veiligheid verder wordt vergroot.

De snij inrichting omvat bij voorkeur ten minste een spuitmond voor het onder hoge druk spuiten van een abrasieve vloeistof tegen en door de plaat. Deze wijze van plaatsnijden draagt 25 verder bij aan het verminderen van het explosiegevaar.

De spuitmond wordt bij voorkeur gedragen door ten minste een wiel welke over de staalplaat kan rijden. Het is belangrijk dat bij abrasief snijden de spuitmond op een nauwkeurig 30 gedefinieerde afstand van de plaat wordt gehouden. De spuitmond is daarbij bij voorkeur verend verbonden met het aangedreven deel van de snij inrichting. Op deze wijze wordt het wiel onder alle omstandigheden tegen de plaat geduwd en mmzï 3 vormen onregelmatigheden in de plaat, zoals lasnaden, geen gevaar voor een regelmatige snede in de plaat.

De snij inrichting is bij voorkeur voorzien van twee op 5 afstand van elkaar geplaatste spuitmonden, zodanig dat de snij inrichting in één beweging een strook uit de staalplaat kan snijden. Eveneens bij voorkeur is de snij inrichting voorzien van een houder voor een abrasief middel.

10 Een regelmatige en nauwkeurig gedefinieerde voortgangssnelheid is van groot belang, daar anders de plaat op sommige punten niet geheel doorgesneden zal worden. De snij inrichting is daartoe voorzien van rupsbanden voor het voortbewegen van de inrichting. Bovendien is de 15 overbrengingsverhouding tussen de motor en de wielen zodanig dat bij een motortoerental van ongeveer 3000 rpm of een hydraulisch debiet van ongeveer 25 1/min de voorbewegingssnelheid van de inrichting bij voorkeur minder dan 0.5 m/s, meer bij voorkeur minder dan 0.1 m/s, nog meer 20 bij voorkeur minder dan 0.06 m/s is.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een snij inrichting voor het snijden van staalplaat, in het bijzonder voor het snijden van de bodem en/of de wand van een olieopslagtank, 25 omvattende ten minste een spuitmond voor het onder hoge druk spuiten van een abrasieve vloeistof tegen en door de plaat, en een motor voor het voortbewegen van de snij inrichting. In deze eenvoudige uitvoeringsvorm van de uitvinding kan de motor elke soort motor zijn, bijvoorbeeld een elektrische of 30 een brandstofmotor. Voor het snijden van de bodem of de wand van een olieopslagtank is de motor echter bij voorkeur een hydraulische of pneumatische motor is welke middels slangen hydraulisch of pneumatisch is verbonden met een losstaande .020622 4 hydraulische of pneumatische pomp, die zich buiten de tank bevindt.

Bovendien heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze 5 voor het snijden van de bodem en/of de wand van een opslagtank, waarbij een snij inrichting tijdens het snijden middels een motor over de bodem van de opslagtank wordt voortbewogen. Daarbij wordt bij voorkeur het snijden bewerkstelligd door een abrasieve vloeistof onder hoge druk 10 tegen en door de bodem en/of de wand te spuiten. De abrasieve vloeistof bevat bij voorkeur zand en/of garnet. Voorts wordt de snijinrichting bij voorkeur hydraulisch of pneumatisch aangedreven, waarbij daartoe een hydraulische of pneumatische pomp buiten de opslagtank wordt opgesteld en met de motor 15 wordt verbonden.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding ligt de snijinrichting tijdens het voortbewegen tegen de wand van de opslagtank aan, waarbij de wand als 20 geleiding dient. Op deze wijze wordt de bodem in een keer losgesneden van de wand. Teneinde deze losse bodem uit de tank te verwijderen zal het nodig zijn deze in stroken te snijden, zodat deze door een opening in de wand kunnen worden verwijderd.

25

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, waarbij:

Figuur 1 een systeem voor het snijden van staalplaat in 30 perspectiefaanzicht toont, welke een snijinrichting en een hydraulische pompinrichting omvat; ·, 0 2 06 2 2 5

Figuur 2 de snij inrichting van Figuur 1 in perspectiefaanzicht toont;

Figuur 3 een detail van de snij inrichting van Figuur 2 in 5 perspectiefaanzicht toont; en

Figuur 4a en 4b schematisch een bodem van een olieopslagtank met een snij inrichting toont.

10 Volgens Figuren 1 en 2 omvat een systeem voor het snijden van staalplaat een snij inrichting 1 en een hydraulische pompinrichting 2. De hydraulische pompinrichting 2 is voorzien van rupsbanden 3 zodat deze verrijdbaar is. De pompinrichting 2 is middels slangen verbonden met een 15 hydraulische motor 4 die dient ter aandrijving van de snij inrichting 1, welke motor 4 daartoe is voorzien van hydraulische aansluitingen 5, 6 (zie Figuur 3). Middels een overbrenging, welke aan de hand van figuur 3 zal worden besproken, worden de voorste wielen 7 van de snij inrichting 1 20 aangedreven. De aangedreven wielen 7 worden omspannen door rupsbanden 8, welke voorts worden opgespannen door niet aangedreven wielen 9.

De motor 4, de overbrenging en de wielen 7, 9 zijn allen 25 bevestigd aan een frame 10. Frame 10 omvat twee zich in de rijrichting en in hoofdzaak over de gehele lengte van de snij inrichting 1 uitstrekkende balken 11, waarop twee zich zijwaarts uitstrekkende armen 12 verschuifbaar zijn bevestigd.

30

Vanaf de armen 12 strekken zich neerwaarts stangen 13 uit, waaraan door middel van telescopische veerinrichtingen 14 rijwerken 15 zijn bevestigd. Het rijwerk 15 omvat twee wielen 1020622 6 16, waartussen een spuitmond 17 is opgehangen. In bedrijf worden de wielen 16 door de telescopische veerinrichting 14 tegen het te snijden oppervlak geduwd, waarbij de spuitmond 17 op een vooraf ingestelde constante afstand van dat 5 oppervlak wordt gehouden. Deze afstand zal in het algemeen liggen tussen 3 en 10 mm.

De spuitmond 17 is middels slang 18 verbonden met een hogedruk waterbron, bijvoorbeeld pompinrichting 2, en is 10 middels slang 19 verbonden met houder 20. De houder 20 wordt tijdens bedrijf gevuld met een abrasief middel zoals zand of garnet, welke in een mengkamer 21 van spuitmond 17 door onderdruk wordt meegezogen en daarbij wordt gemengd met het water. Dit mengsel wordt aldus tegen en door het te snijden 15 oppervlak gespoten, waarbij de snij inrichting met een constante snelheid wordt voortbewogen. De waterdruk dient daartoe afhankelijk van de dikte en het materiaal in het algemeen tussen 500 en 4000 bar gekozen te worden.

20 Volgens Figuur 3 omvat de overbrenging tussen de hydraulische motor 4 en de aangedreven wielen 7 een continue variabele overbrengingsinrichting 22 die middels aandrijfriem 25 met de hydraulische motor 4 is verbonden. De overbrengingsinrichting 22 kan worden bediend door middel van bedieningsstang 23, 25 waarmee zowel de rijsnelheid als de rijrichting van de snij inrichting 1 kan worden ingesteld.

De aangedreven assen 24 zijn middels een sperdifferentieel 28 met de overbrengingsinrichting 22 verbonden, welke middels 30 een bedieningsknop 29 kan worden gesperd, zodat de inrichting tijdens het rijden in een rechte lijn kan worden gehouden.

Dit laatste is van belang in verband met onregelmatigheden m het oppervlak waarover de inrichting 1 wordt voortbewogen. De λ rtlitPR 14 7 aangedreven assen 2 4 zijn middels twee verdere aandrijfriemen 26, 27 verbonden met de aangedreven wielen 7.

De dimensies van de overbrenging zijn zodanig gekozen dat de 5 voortbewegingssnelheid van de snij inrichting 1 bij een hydraulisch debiet van 25 1/min door de hydraulische motor 4, waarbij deze ongeveer 3000 omwentelingen per minuut maakt, maximaal ongeveer 5,5 cm/s is. De druk die de hydraulische pompinrichting 2 daarbij levert is ongeveer 60 bar.

10

Omdat de aangedreven rijsnelheid van de snij inrichting 1 te laag is om de inrichting snel tussen twee werkplekken te verplaatsen, is de inrichting 1 voorzien van drie uitschuifbare zwenkwielen 30, die middels een slinger 31 15 zodanig kunnen worden uitgeschoven dat de rupsbanden 8 alsmede de rijwerken 15 vrij van de bodem komen en de inrichting 1 handmatig kan worden verplaatst. Voorts is het frame 10 van de inrichting 1 op de hoekpunten voorzien van horizontaal roterende geleidingswielen 32, waarvan de functie 20 aan de hand van Figuur 4b zal worden verklaard.

Figuur 4a toont in bovenaanzicht schematisch op welke wijze een bodemplaat 33 van een olieopslagtank door een snij inrichting 1 in stroken wordt gesneden. De niet getoonde 25 pompinrichting 2 staat daarbij buiten de olieopslagtank en wordt middels de slangen 4, 18 met de snij inrichting 1 verbonden. Teneinde een strook uit de bodem 2 te snijden, wordt de snij inrichting 1 met de voor- of achterzijde tegen de wand 34 van de tank opgesteld. De beide armen 12 worden 30 over de balken 11 zo dicht mogelijk tegen de wand 3 geschoven, waarna de pompinrichting 2 in werking wordt gesteld, zodat de snij inrichting zich langzaam van de wand 3 af beweegt. Gelijktijdig wordt de hogedruk waterpomp in 8 werking gesteld, en wordt een begin gemaakt met het doorsnijden van de bodemplaat 2 langs de lijnen 35, 36. Nadat voldoende afstand van de wand 3 is genomen, wordt de snij inrichting 1 over een afstand die overeenkomt met de 5 lengte van de inrichting 1 teruggereden, en worden de armen 12 over de balken 11 geheel naar voren geschoven. Nu wordt de inrichting 1 weer in werking gesteld, en wordt de strook geheel in de richting van pijl 37 uitgesneden, totdat de overzijde is bereikt.

10

Figuur 4b toont hoe de inrichting 1 kan worden ingezet om de bodem langs de wand 34 cirkelvormig los te snijden. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren nadat of voordat de stroken volgens Figuur 4a zijn gesneden. Daarbij wordt een van de twee armen 15 12 met de daarmee verbonden spuitmond 17 verwijderd, en worden twee van de horizontaal roterende geleidingswielen 32 die zich aan een zijkant van de inrichting 1 bevinden tegen de wand 34 geplaatst. Indien de snij inrichting nu in de richting van pijl 38 in beweging wordt gezet, en het water 20 met het abrasieve middel door de overblijvende spuitmond 17 wordt gespoten, zal de bodem 33 langs lijn 39 worden doorgesneden. Bedacht moet worden dat de Figuren 4a en 4b niet op schaal zijn getekend, en dat in de praktijk de afmetingen van de snij inrichting 1 ten opzichte van de 25 doorsnede van de bodem 33 veel kleiner is, waardoor slechts een relatief smalle strook langs de wand 34 aanwezig blijft.

De in de figuren weergegeven inrichting 1 omvat een frame 10 uit een stuk. Teneinde echter de inrichting 1 door een kleine 30 opening in de olieopslagtank te kunnen verplaatsen, wordt het frame bij voorkeur vervaardigd uit losneembare delen, zodat de snijrinrichting 1 in kleine onderdelen naar binnen kan worden gebracht, en daar worden geassembleerd.

1 n ? os ? ? 9

Hoewel niet in de Figuren weergegeven, kan de snij inrichting tevens voorzien worden van een hydraulische lift waarin een snijmond 17 is gemonteerd. Deze lift kan op en neer worden bewogen langs de wand 34, zodat ook deze wand 34 in stukken 5 gesneden kan worden.

Hoewel er voor de bediening van de in dit uitvoeringsvoorbeeld weergegeven inrichting 1 ten minste een persoon zich in de olieopslagtank moet bevinden, kan de 10 inrichting 1 ook worden voorzien van een op afstand bedienbare besturing, of van een programmeerbare besturing zodat de inrichting 1 automatisch de juiste route volgt om het gewenste resultaat te bewerkstelligen. 1 r\ r\ nC O 0

Claims

1. Systeem voor het snijden van staalplaat (33), in het bijzonder voor het snijden van de bodem en/of de wand 5 van een olieopslagtank, omvattende een hydraulische of pneumatische pomp (2) en een verplaatsbare snijinrichting (1) die is voorzien van een hydraulische of pneumatische motor (4) voor het voortbewegen van de snijinrichting (1), waarbij de 10 pomp (2) en de motor (4) middels slangen (4) hydraulisch of pneumatisch met elkaar verbonden zijn.

2. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de snijinrichting (1) ten minste een spuitmond (17) 15 omvat voor het onder hoge druk spuiten van een abrasieve vloeistof tegen en door de plaat (33).

3. Systeem volgens conclusie 2, waarbij de spuitmond (17) wordt gedragen door ten minste een wiel (16) 20 welke over de staalplaat (33) kan rijden.

4. Systeem volgens conclusie 2 of 3, waarbij de spuitmond (17) verend is verbonden met het aangedreven deel van de snijinrichting (1). 25

5. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies 2 -4, waarbij de snijinrichting (1) is voorzien van twee op afstand van elkaar geplaatste spuitmonden (17), zodanig dat de snijinrichting (1) in één beweging een 30 strook uit de staalplaat (33) kan snijden. t (i9 nfi?2

6. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies 1 - 5, waarbij de snij inrichting (1) is voorzien van een houder (20) voor een abrasief middel.

7. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies 1 - 6, waarbij de snij inrichting (1) is voorzien van rupsbanden (8) voor het voortbewegen van de inrichting (1).

8. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies 1 - 7, waarbij de overbrengingsverhouding zodanig is dat bij een motortoerental van ongeveer 3000 rpm of een hydraulisch debiet van ongeveer 25 1/min de voorbewegingssnelheid van de inrichting (1) minder 15 dan 0.5 m/s, bij voorkeur minder dan 0.1 m/s, meer bij voorkeur minder dan 0.06 m/s is.

9- Snij inrichting (1) voor het snijden van staalplaat (33), in het bijzonder voor het snijden van de bodem 20 en/of de wand van een olieopslagtank, omvattende ten minste een spuitmond (17) voor het onder hoge druk spuiten van een abrasieve vloeistof tegen en door de plaat (33), en een motor (4) voor het voortbewegen van de snij inrichting (1). 25

10. Snijinrichting (1) volgens conclusie 9, waarbij de motor (4) een hydraulische of pneumatische motor is welke middels slangen (4) hydraulisch of pneumatisch is verbonden met een losstaande hydraulische of 30 pneumatische pomp (2).

11. Werkwijze voor het snijden van de bodem en/of de wand van een opslagtank, waarbij een snijinrichting (1) 10i>ft622 tijdens het snijden middels een motor (4) over de bodem (33) van de opslagtank wordt voortbewogen.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij het snijden 5 wordt bewerkstelligd door een abrasieve vloeistof onder hoge druk tegen en door de bodem en/of de wand te spuiten.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij de abrasieve 10 vloeistof zand en/of garnet bevat.

14. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies 11 - 13, waarbij de snij inrichting (1) hydraulisch of pneumatisch wordt aangedreven, en waarbij daartoe een 15 hydraulische of pneumatische pomp (2) buiten de opslagtank wordt opgesteld en met de motor (4) wordt verbonden.

15. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies 11 20 - 14, waarbij de snij inrichting (1) tijdens het voortbewegen tegen de wand (34) van de opslagtank aanligt, en waarbij de wand (34) als geleiding dient. 1020622