NO156037B

NO156037B - DEVICE FOR BUILDING AND SHIPPING.

Info

Publication number: NO156037B
Application number: NO82823828A
Authority: NO
Inventors: Uwe Richter; Hans Kellershofen
Original assignee: Geesthacht Gkss Forschung; Lorenz Gmbh
Priority date: 1981-04-01
Filing date: 1982-11-16
Publication date: 1987-04-06
Also published as: NO156037C; NO823828L

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning til overflatebehandling av byggverk og skip, også under vann, ved hjelp av et rensende, konserverende eller sjiktdannende strålemiddel som sammen med en trykkgasstrøm sprøytes mot overflaten gjennom en til arbeidsplassen førende, i det minste delvis bøyelig ledning som er forsynt med en manuelt styrt og som Laval-dyse utført utstrømnings-dyse . The invention relates to a device for surface treatment of buildings and ships, also underwater, using a cleaning, preserving or layer-forming radiation agent which, together with a compressed gas flow, is sprayed against the surface through an at least partially flexible line leading to the workplace, which is equipped with a manually controlled and designed as a Laval nozzle outflow nozzle.

Behandling av en overflate ved hjelp av en trykkluftstråle er Treatment of a surface using a compressed air jet is

en anerkjent fremgangsmåte. Denne fremgangsmåte krever en trykk-luf tkompressor som trykkluftkilde, en trykklufttørker, et trykk-luf tf ilter, en strålemiddelbeholder for dosering av strålemiddelet og en slange med en dyse, vanligvis en Laval-dyse. Denne fremgangsmåtes virkning bestemmes av følgende faktorer: Kompress-orens avgitte luftmengde i avhengighet av det krevede utgangs-trykk, strålemiddeltilsetningens størrelse, slangelengden, trykket foran dysen og dysestørrelsen. a recognized procedure. This method requires a compressed air compressor as a source of compressed air, a compressed air dryer, a compressed air filter, a radiation agent container for dosing the radiation agent and a hose with a nozzle, usually a Laval nozzle. The effectiveness of this method is determined by the following factors: The amount of air delivered by the compressor in dependence on the required output pressure, the size of the jet agent addition, the hose length, the pressure in front of the nozzle and the nozzle size.

Når det dreier seg om rensing og oppruing av overflater med engangs anvendelse av strålemiddelet, ligger de typiske arbeids-data under normale forhold ved 8 mm dysediameter, 250 mm avstand fra dysen til overflaten, og 80 mm stråleflekk-diameter svar-ende til ca. 5000 mm<2> stråleflate. Størrelsen av strålemiddelforbruket avhenger av den krevede overflatekvalitet. Naturligvis kreves det mindre strålemiddel for en enkel rensing enn for opp-nåelse av en metallisk blank overflate med en bestemt ruhetsdybde. When it comes to the cleaning and roughening of surfaces with a one-off application of the radiation agent, the typical working data under normal conditions are 8 mm nozzle diameter, 250 mm distance from the nozzle to the surface, and 80 mm jet spot diameter corresponding to approx. 5000 mm<2> beam surface. The size of the radiation consumption depends on the required surface quality. Naturally, less abrasive is required for a simple cleaning than for achieving a metallic glossy surface with a specific roughness depth.

Erfaringer har vist at effektiviteten, dvs. arbeidsevnen til strålemiddelstrømmen, avtar meget sterkt på strekningen mellom dysens utløp og den flate som bearbeides, fordi overlydsstrøm-ningshastigheten meget hurtig avtar til en underlydshastighet. Den teoretisk gunstigste arbeidsavstand er derfor null, men dette kan ikke realiseres i praksis, fordi det bestrålte område ikke må underskride en viss kritisk verdi. Denne svarer imidler-tid til en arbeidsavstand ved hvilken den uønskede redusering av strålehastigheten allerede opptrer. Experience has shown that the efficiency, i.e. the working capacity of the jet stream, decreases very strongly in the section between the outlet of the nozzle and the surface being processed, because the supersonic flow speed very quickly decreases to a subsonic speed. The theoretically most favorable working distance is therefore zero, but this cannot be realized in practice, because the irradiated area must not fall below a certain critical value. However, this corresponds to a working distance at which the unwanted reduction of the beam speed already occurs.

Den ovenfor nevnte ulempe opptrer i forsterket grad ved arbeide under vann. I dette tilfelle opptrer ytterligere følg-ende ulemper: 1. Strålemiddelet går etter akselerasjonen i Laval-dysen inn i et medium med en mange ganger større tetthet. Derved mister det akselererte strålemiddel enda mer hastighet, slik at det neppe har noen virkning når det treffer den overflate som skal behandles, hvis det forefinnes et vannfylt rom The above-mentioned disadvantage occurs to an increased degree when working under water. In this case, the following additional disadvantages occur: 1. After the acceleration in the Laval nozzle, the radiation enters a medium with a density many times greater. Thereby, the accelerated radiation agent loses even more speed, so that it is unlikely to have any effect when it hits the surface to be treated, if there is a water-filled space

mellom dysen og overflaten. between the nozzle and the surface.

2. En utførelse av arbeidet er bare mulig ved å sette Laval-dysen skrått an direkte mot overflaten. Derved blir dia-meteren til det bestrålte område lik dysens utløpsdiameter. For en 8 mm dyse vil.det bestrålte område under vann derfor bare være ca. 50 mm<2>, og det kan under disse forhold ikke oppnås en veldefinert overflatekvalitet med en bestemt ruhetsdybde. 3. I Laval-dysen opptrer det et proporsjonalt med vanndybden økende mottrykk. 2. An execution of the work is only possible by placing the Laval nozzle at an angle directly against the surface. Thereby, the diameter of the irradiated area becomes equal to the outlet diameter of the nozzle. For an 8 mm nozzle, the irradiated area under water will therefore only be approx. 50 mm<2>, and under these conditions a well-defined surface quality with a specific roughness depth cannot be achieved. 3. In the Laval nozzle, there is an increasing back pressure proportional to the water depth.

Disse ulemper opptrer ikke bare ved overflatebehandling med et rensende strålemiddel, men også ved overflatebehandling med konserverende eller sjiktdannende strålemidler. These disadvantages occur not only with surface treatment with a cleaning radiation agent, but also with surface treatment with preservative or layer-forming radiation agents.

Oppfinnelsen har til formål å tilveiebringe en forbedret innretning av den angitte type, som på grunnlag av den beskrevne kjente teknikk gir mulighet for å oppnå en bestrålingsfremgangs-måte med høyere virkningsgrad. The purpose of the invention is to provide an improved device of the specified type, which, on the basis of the described known technique, makes it possible to achieve an irradiation method with a higher degree of efficiency.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at utstrømningsdysen er forsynt med en i strømningsretningen traktformet utvidet dyseforlengelse som begrenser et som en rotasjonsparaboloide utformet innerrom, og at dyseforlengelsens minste diameter svarer til utstrømningsdysens munning. According to the invention, this is achieved by the outflow nozzle being provided with a funnel-shaped extended nozzle extension in the direction of flow which limits an inner space shaped like a paraboloid of rotation, and that the smallest diameter of the nozzle extension corresponds to the mouth of the outflow nozzle.

Forsøk med apparatet ifølge oppfinnelsen viser en betydelig øket effektivitet, åpenbart pga.: en øket stråléhastighet. Experiments with the device according to the invention show a significantly increased efficiency, obviously due to: an increased jet velocity.

Ved en videre utforming av oppfinnelsen til bruk under vann er det mellom trykkgasskilden og den til utstrømningsdysen førende ledning innskutt en parallelt med strålemiddelbeholderen innkoplet regulerbar shuntforbindelse for trykkgassen. In a further design of the invention for use underwater, an adjustable shunt connection for the pressurized gas connected in parallel with the radiation agent container is inserted between the source of compressed gas and the line leading to the outflow nozzle.

Denne shuntforbindelse kan reguleres slik at den til undervannsarbeidsplassen førende ledning med dyse holdes fri for vann, også i tidsrom hvor det ikke føres strålemiddel til arbeidsplassen. Den gjennom shuntforbindelsen strømmende trykkgass be-høver bare å ha et relativt lite overtrykk for å sikre at det hele tiden bobler trykkgass ut gjennom utstrømningsdysens frie ende, slik at vanninnstrømning forhindres. This shunt connection can be regulated so that the line with nozzle leading to the underwater workplace is kept free of water, also during periods when radioactive material is not delivered to the workplace. The compressed gas flowing through the shunt connection only needs to have a relatively small excess pressure to ensure that compressed gas constantly bubbles out through the free end of the outflow nozzle, so that water inflow is prevented.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i det etterfølgende under henvisning til tegningen, som viser en foretukken utførelses-form av innretningen ifølge oppfinnelsen, til bruk under vann, og hvor: Fig. 1 er en skjematisk fremstilling av de over og under vannoverflaten forhåndenværende bestanddeler av innretningen The invention shall be explained in more detail below with reference to the drawing, which shows a preferred embodiment of the device according to the invention, for use under water, and where: Fig. 1 is a schematic representation of the components of the device present above and below the water surface

for overflatebehandling, og for surface treatment, and

fig. 2 er et aksialsnitt gjennom utstrømningsdysen for strålemiddelet, med en dyseforlengelse ifølge oppfinnelsen. fig. 2 is an axial section through the outflow nozzle for the radiation agent, with a nozzle extension according to the invention.

Det i fig. 1 viste sprøyteanlegg inneholder flere konvensjonelle byggeelementer. Til disse hører en kompressor 1, som gjennom en vannutskiller 2 og et luftfilter 3 fører trykkluft til en trykk-luftledning 4. Mellom kompressoren 1 og vannutskilleren 2 er det innskutt en trykkmåler 5 og en sperreventil 6. Likeledes forefinnes en kjent, strålemiddelet inneholdende strålemiddelbeholder 20 som har en lukkbar fylleåpning 21, en med en reguleringsventil forsynt ledning 22 for å sette strålemiddelbeholderen 20 under trykk, hvilken ledning 22 er forbundet med trykkluftledningen 4, samt en overtrykkventil 23 for strålemiddelbeholderen 20. Når fylleåpningen 21 er åpen kan det gjennom en tilførsels-ledning 25 eller gjennom en trakt føres et strålemiddel til rensing, konservering eller påføring til strålemiddelbeholderen 20 fra en lagerbeholder 24. That in fig. 1 shown spraying plant contains several conventional building elements. These include a compressor 1, which through a water separator 2 and an air filter 3 leads compressed air to a compressed-air line 4. Between the compressor 1 and the water separator 2, a pressure gauge 5 and a shut-off valve 6 are inserted. There is also a known radiation agent container containing the radiation agent 20 which has a closable filling opening 21, a line 22 equipped with a control valve to pressurize the radiation agent container 20, which line 22 is connected to the compressed air line 4, as well as a pressure relief valve 23 for the radiation agent container 20. When the filling opening 21 is open, through a supply -line 25 or through a funnel, a radioactive agent for cleaning, preservation or application is fed to the radioactive agent container 20 from a storage container 24.

Når det skal foretas rensinger under vann med innretningen ifølge oppfinnelsen, vil lagerbeholderen 24 inneholde kvarts-sand, korund, kopperslagg, naturlige eller kunstige mineralgran-ulater, kork eller lignende. Ved undervannsarbeider med engangs anvendelse av strålemiddelet kan det i motsetning til ved be-stråling i fri luft også anvendes slike strålemidler som pga. fare for beskadigelse av arbeiderens åndedrettsorganer ikke lenger må anvendes i fri luft, eller bare må anvendes i forbind-else med særlige beskyttelsesforanstaltninger. When cleaning is to be carried out under water with the device according to the invention, the storage container 24 will contain quartz sand, corundum, copper slag, natural or artificial mineral granules, cork or the like. In underwater work with a one-off application of the radiation agent, in contrast to irradiation in the open air, such radiation agents can also be used which, due to risk of damage to the worker's respiratory organs must no longer be used in the open air, or must only be used in connection with special protective measures.

Trykkluftledningen 4 er på likeledes kjent måte forbundet med en til arbeidsplassen 41 førende stråleslange 8, hvis frie ende er tilsluttet en fortrinnsvis som Laval-dyse utformet utstrøm-ningsdyse 9. The compressed air line 4 is likewise connected in a known manner to a jet hose 8 leading to the workplace 41, the free end of which is connected to an outflow nozzle 9, preferably designed as a Laval nozzle.

Ved innretningens anvendelse under vann, hvor stråleslangen 8 er ført under vannoverflaten 40 til en undervannsarbeidsplass 41 for en dykker 42, er det som vist i fig. 2 til Laval-dysen 9 sluttet en dyseforlengelse 12 som er fastgjort ved hjelp av en over den frie ende av dysen gripende muffe 10 som er fastholdt avtagbart og utskiftbart ved hjelp av skruer 11. Den traktform-ede dyseforlengelse 12 begrenser et avlangt, paraboloideformet innvendig rom og har en lengde som i hovedsaken svarer til den krevede arbeidsavstand mellom Laval-dysen 9 og den overflate 50 som skal behandles. Den avstand utgjør f.eks. ca. 250 mm for en dyseforlengelse med 50 mm utløpsdiameter. When the device is used underwater, where the jet hose 8 is led below the water surface 40 to an underwater workplace 41 for a diver 42, as shown in fig. 2 to the Laval nozzle 9 is connected a nozzle extension 12 which is attached by means of a sleeve 10 gripping over the free end of the nozzle which is held removable and replaceable by means of screws 11. The funnel-shaped nozzle extension 12 limits an elongated, paraboloid-shaped interior room and has a length which essentially corresponds to the required working distance between the Laval nozzle 9 and the surface 50 to be treated. The distance constitutes e.g. about. 250 mm for a nozzle extension with a 50 mm outlet diameter.

For å sikre at de under vann liggende innretninger, dvs. stråleslangen 8, utstrømningsdysen 9 og dyseforlengelsen 12, holdes tørre innvendig og således ikke fylles med vann, forefinnes det ifølge oppfinnelsen en shuntforbindelse 30 som på innstrømnings-siden gjennom en ledning 31 er forbundet med utgangssiden av luftfilteret 3, og på utstrømningssiden via en reguleringsventil 32 er forbundet med en i strømningsretningen etter strålemiddelbeholderen 20 liggende del av trykkluftledningen 4. In order to ensure that the underwater devices, i.e. the jet hose 8, the outflow nozzle 9 and the nozzle extension 12, are kept dry inside and thus are not filled with water, according to the invention there is a shunt connection 30 which is connected on the inflow side through a line 31 to the output side of the air filter 3, and on the outflow side via a control valve 32 is connected to a part of the compressed air line 4 lying downstream of the radiation agent container 20.

Ledningssystemet 31,30 og 32 er således parallellforbundet med den del av trykkluftledningen 4 hvor strålemiddelet via en doser-ingsventil 26 innføres i trykkluftledningen 4. The line system 31, 30 and 32 is thus connected in parallel with the part of the compressed air line 4 where the radiation agent is introduced into the compressed air line 4 via a dosing valve 26.

Når strålemiddelbeholderen 20 er frakoplet, er det således mulighet for å tilføre en konstant trykkgasstrøm til de under vann liggende deler av innretningen,slik at det ikke kan trenge vann inn i disse deler. Den via shuntforbindelsen 30 til stråleslangen 8 avgitte trykkgass- fortrinnsvis trykkluft-skal ha et trykk som ligger litt over vanntrykket ved arbeidsplassen 41. For å oppnå at denne trykkinnstilling skjer automatisk, går det fra shuntforbindelsen 30 en følerledning 36 til undervannsarbeidsplassen 41. Det i shuntforbindelsen 30 ved hjelp av et manometer 38 registrerte trykk aktiverer direkte en reguleringsventil 35 When the radiation agent container 20 is disconnected, it is thus possible to supply a constant pressurized gas flow to the underwater parts of the device, so that water cannot penetrate into these parts. The compressed gas delivered via the shunt connection 30 to the jet hose 8 - preferably compressed air - must have a pressure that is slightly above the water pressure at the workplace 41. To achieve that this pressure setting occurs automatically, a sensor line 36 runs from the shunt connection 30 to the underwater workplace 41. That in the shunt connection 30 by means of a manometer 38 registered pressure directly activates a control valve 35

i shuntforbindelsen 30 og innstiller denne slik at det fra dyseforlengelsen 12 til stadighet avgis trykkluft i små mengder. I den over vannoverflaten 40 anordnede shuntforbindelse 30 kan det som vist i fig. 1 være anbragt ekstra manometre 33 og 34, slik at man kan avlese det normale arbeidstrykk og det reduserte trykk i shuntforbindelsen 30. in the shunt connection 30 and adjusts this so that compressed air is continuously released from the nozzle extension 12 in small quantities. In the shunt connection 30 arranged above the water surface 40, as shown in fig. 1 additional pressure gauges 33 and 34 can be placed, so that the normal working pressure and the reduced pressure in the shunt connection 30 can be read.

For å gjøre det mulig for dykkeren 42 å inn- og utkople bestrål-ingsinnretningen på enklest mulig måte, er det ved siden av ut-strømningsdysen 9 en bryter 51 som via en signalledning 52 kan aktivere et over vannoverflaten anbragt styreaggregat 53 som tjener til innkopling av strålemiddeltilførselen. Styreaggregatet 53 virker direkte på doseringsventilen 26 på strålemiddelbeholderen 20, eller hvis doseringsventilen 26 er fast innstilt In order to make it possible for the diver 42 to switch the irradiation device on and off in the simplest possible way, there is a switch 51 next to the outflow nozzle 9 which, via a signal line 52, can activate a control unit 53 placed above the water surface which serves for switching on of the radiation supply. The control unit 53 acts directly on the dosing valve 26 on the radiation agent container 20, or if the dosing valve 26 is fixed

- på en stengeventil 7 i trykkluftledningen 4. Det er likeledes mulig å la styreaggregatet 53 innvirke på shuntforbindelsen 30. Som regel vil man dog la shuntforbindelsen 30 være åpen, slik - on a shut-off valve 7 in the compressed air line 4. It is also possible to let the control unit 53 act on the shunt connection 30. As a rule, however, you will leave the shunt connection 30 open, as

at det ved fråkopling av strålemiddelstrømmen ikke strømmer vann inn i dyseforlengelsen 12. that water does not flow into the nozzle extension 12 when the irradiant flow is switched off.

Såvel ved arbeide over vann som under vann er det oppnådd betydelig kortere arbeidstider og en forbedret overflatekvalitet. Both when working above and under water, considerably shorter working times and an improved surface quality have been achieved.

Ved arbeide under vann ble det f.eks. med shuntforbindelsen 30 og dyseforlengelsen 12 ifølge oppfinnelsen på 10 meters vanndyp oppnådd følgende ytelser: Stråleflateareal ca. 2.200 mm<2>, ved et gasstrykk på ca. 9 bar, en stråleytelse på 3m<2>/time med en renhetsgrad SA 2h (ifølge DIN 55928, del 4) og en ruhetsdybde på 30 pm. When working underwater, there was e.g. with the shunt connection 30 and the nozzle extension 12 according to the invention at a water depth of 10 meters, the following performances were achieved: Jet surface area approx. 2,200 mm<2>, at a gas pressure of approx. 9 bar, a jet performance of 3m<2>/hour with a degree of cleanliness SA 2h (according to DIN 55928, part 4) and a roughness depth of 30 pm.

Alt i alt har det vist seg at innretningen ifølge oppfinnelsen medfører en mer sikker og økonomisk fremgangsmåte for overvanns-og undervannsarbeider med normert overflatebehandling med høy renhetsgrad og krevet ruhetsdybde, samtidig med at det oppnås en vesentlig forøkelse av stråleytelsen og en redusering av strålemiddelforbruket. All in all, it has been shown that the device according to the invention results in a safer and more economical method for surface and underwater work with standardized surface treatment with a high degree of cleanliness and required roughness depth, while at the same time achieving a significant increase in the radiation performance and a reduction in radiation consumption.

Claims

1. Device for surface treatment of buildings and ships, also underwater, using a cleaning, preserving or layer-forming radiation agent which, together with a compressed gas stream, is sprayed against the surface (50) through an at least partially flexible line leading to the workplace (41) (8) which is provided with a manually controlled outflow nozzle designed as a Laval nozzle, characterized in that the outflow nozzle (9) is provided with a funnel-shaped extended nozzle extension (12) in the direction of flow which limits an inner space designed as a paraboloid of rotation, and that the nozzle extension's ( 12) smallest diameter corresponds to the mouth of the outflow nozzle (9).

2. Device according to claim 1 for use under water, characterized in that the length of the nozzle extension (12) mainly corresponds to the required working distance between the outflow nozzle (9) and the surface (50) to be treated.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that between the compressed gas source (1) and the line (4,8) leading to the outflow nozzle (9) an adjustable shunt connection (30) connected in parallel with the radiation agent container (20) is inserted for the compressed gas.

4. Device according to claim 3, characterized in that a sensor line (36) leading to the underwater workplace (41) emanates from the adjustable shunt connection (30), and that the shunt connection (30) contains a pressure gauge (38) measuring the water pressure at the workplace (41), which is designed to control a device to keep the pressurized gas released from the shunt connection (30) at a pressure that exceeds the water pressure at the workplace.

5. Device according to claims 1-4, characterized in that at the underwater workplace (41) there is a remote control (51,52,53) for the radiation medium flow in the pressurized gas line (4).