ES2243230T3 - Metodo de limpieza que utiliza lanzas de soldar y material abrasivo. - Google Patents

Metodo de limpieza que utiliza lanzas de soldar y material abrasivo.

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ES2243230T3 ES00902796T ES00902796T ES2243230T3 ES 2243230 T3 ES2243230 T3 ES 2243230T3 ES 00902796 T ES00902796 T ES 00902796T ES 00902796 T ES00902796 T ES 00902796T ES 2243230 T3 ES2243230 T3 ES 2243230T3
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Abstract

Un método para limpiar superficies sometidas a temperaturas elevadas mediante una lanza (11) refrigerada por líquido, que consta de: (a) mientras las superficies se encuentran a una temperatura de 204º C (400º F) o más, colocar la lanza (11) refrigerada por líquido en una posición operativa respecto de las superficies a tratar; caracterizado porque (b) introducir las partículas de material abrasivo combustible o vaporizable (14; 23) en la lanza a una presión superatmosférica, de manera que el material abrasivo impacte contra las superficies y las limpie mientras las superficies se encuentran a una temperatura de 204º C (400º F) o más, sin que los abrasivos (14; 23) lleguen a combustionar ni a vaporizarse antes de impactar contra las superficies; y (c) continuar el paso b), sin necesidad de retirar la lanza (11) a otra ubicación alejada de su posición operativa con respecto a las superficies, hasta que las superficies estén sustancialmente limpias.

Description

Método de limpieza que utiliza lanzas de soldar y material abrasivo.
La presente invención se refiere a un método de limpieza de superficies sometidas a temperaturas elevadas, mediante una lanza refrigerada por líquido, según se expone en el preámbulo de la reivindicación 1.
A partir de la solicitud de patente GB-A-2.269.223, entre otras, se conoce un método de características similares.
Hay muchas situaciones en las que conviene limpiar las superficies de capas de oxidación, depósitos contaminantes o corrosivos. Por ejemplo, en la industria petroquímica, suele ser conveniente la "limpieza total de metales", (el decapado de las capas de óxido o de otro tipo de depósitos), al igual que la limpieza de los tubos de recalentamiento o cualquier otra superficie metálica en la que la acumulación de capas de óxido impida la transferencia de calor. Asimismo, en una diversidad de hornos convencionales resulta conveniente limpiar de vez en cuando las paredes, el techo y posiblemente incluso el suelo del horno.
En el pasado resultaba difícil realizar una limpieza a fondo en entornos operativos a temperaturas elevadas de manera que fuese rentable en términos de costes y tiempo invertido. Las operaciones comerciales típicas sólo pueden proyectar durante unos minutos el material abrasivo contra la superficie que haya que limpiar a alta temperatura o in situ. Si su uso se prolonga, el equipo de limpieza puede resultar dañado. Por tanto, es necesario decapar durante sólo unos minutos, cambiar de sitio el equipo y volver a introducirlo posteriormente, hasta que la operación de limpieza se considere completa. También resulta difícil con las técnicas comerciales convencionales limpiar bien todas las superficies sin tener que desplazar constantemente el equipo de limpieza de un sitio a otro, ya que por lo general su acción se limita a una distancia de entre 1,5 metros y 4,5 metros del lugar en que se ubique. Además, en algunos entornos se usan habitualmente medios abrasivos inorgánicos, como arena, perlas de vidrio o materiales similares, que se van depositando en el suelo o en la superficie inferior de las zonas que haya que limpiar, por lo que después hace falta retirar el material abrasivo.
En la solicitud de patente GB-A-2.269.223 se revela un proceso para limpiar la superficie de una estructura refractaria que opera a altas temperaturas, contra la que se proyecta un chorro de material pulverizado que lleva partículas de combustible en un gas portador con contenido de oxígeno. Con este chorro, las partículas y el oxígeno que van en el gas portador reaccionan exotérmicamente sobre la superficie hasta derretir la suciedad acumulada. Después se proyecta un segundo chorro, este sólo de limpieza y también con contenido de oxígeno, para retirar de la superficie el material derretido con el primer chorro.
La solicitud de patente JP-A-61.095.878 se refiere al pulido de monturas de gafa mediante un chorro de cáscaras de nuez trituradas y perlas de acero inoxidable, que se proyecta contra las monturas en posición vertical. Así, la superficie de las monturas recibe una acción de pulido y abrillantamiento al friccionar contra las cáscaras y las perlas, respectivamente.
En la solicitud de patente WO-9.741.270 se revela una lanza de abrasivos para la limpieza y el mantenimiento de un horno de fabricación de acero. La forma longitudinal de dicha lanza tiene una primera abertura tubular, o boquilla, en el extremo que se extiende hacia el interior del horno, y una segunda boquilla distanciada de la primera boquilla en sentido ascendente.
La solicitud de patente EP-A-0410.867 se refiere a un método para limpiar depósitos de suciedad de superficies calientes de hornos, en el que un agente oxidante en forma de partículas se proyecta a presión contra las superficies por limpiar.
En la presente invención se expone un método con el que se superan los problemas de las instalaciones comerciales según la técnica anterior que se han comentado antes. Según la presente invención, es posible limpiar superficies sometidas a temperaturas elevadas aun con el equipo en funcionamiento, o al menos in situ y a gran temperatura, sin interrupciones durante el tiempo que sea necesario para efectuar una limpieza realmente efectiva. Además la limpieza se puede realizar desde dentro del horno, la caldera o el tipo de instalación de que se trate, con una autonomía de 12 metros o incluso más, sin necesidad de sacar fuera el equipo. Se dan también circunstancias en las que se consigue llegar a zonas a las que no se logra acceder prácticamente con ninguna de las técnicas comerciales (aunque en algún horno en concreto pueden hacer falta varias lanzas, con formas distintas e irregulares, para poner en práctica la invención).
Asimismo, la invención puede aplicarse con un abrasivo que combustione a las elevadas temperaturas de la instalación de alta temperatura en la que se efectúe la limpieza si se utiliza principal o básicamente un abrasivo exclusivamente orgánico, como las cáscaras de nuez. Junto con otras partículas de origen agrícola, como las semillas de albaricoque o melocotón pulverizadas, las partículas de mazorcas de maíz y de otros frutos, las cáscaras de nuez son un material conocido para decapar pintura o corrosión de superficies de aluminio u otros metales, así como para el rebarbado de grandes cantidades y el acabado de pequeños componentes mediante tambores desarenadores y limpiadores vibratorios. Hasta recientemente no se había empleado un medio abrasivo en entornos sometidos a temperaturas elevadas durante períodos de tiempo prolongados. Sin embargo, el tipo de abrasivo que hemos mencionado resulta especialmente apropiado en la aplicación de la presente invención. También se puede usar un material sólido volátil como abrasivo en partículas, es decir, un material que se transforme en vapor (desde su estado líquido, o preferentemente de forma directa, esto es, por sublimación) en el entorno operativo a temperaturas elevadas. Por ejemplo, sería material de sublimación un abrasivo como el hielo seco (forma comercial del dióxido de carbono).
El método se puede poner en práctica según la presente invención mediante una pieza estándar del equipo que se utiliza en otra técnica: la de la soldadura cerámica (tal como se expone en las patentes US 5.100.594 y US 5.378.493, cuyas revelaciones se incorporan a la presente solicitud a modo de referencia). En esta técnica se emplea habitualmente una lanza de soldar refrigerada por líquido para aplicar el material particulado propio de las reparaciones de superficies refractarias. Aunque son varias las posibles configuraciones de estos equipos de soldar, suelen incluir un circuito simple o doble de tubos por el que circula el líquido refrigerante (normalmente, agua), que rodea a un tubo central por el que circula el material particulado de soldadura. Las lanzas suelen ser de acero o de algún otro material resistente a la corrosión y a las altas temperaturas, y los diversos elementos tubulares suelen estar separados unos de otros mediante espaciadores de acero. Con estas lanzas se reparan superficies refractarias de hornos operativos a temperaturas elevadas sin necesidad de apagarlos y prácticamente de forma ininterrumpida, sin tener que desplazar el equipo de un sitio a otro para acceder al horno desde distintas ubicaciones. Estas lanzas de soldar, como las que se utilizan en la Fosbel Inc. de Berea, Ohio (EE.UU.) y en otras empresas del Grupo Fosbel, tienen una autonomía de hasta 12 metros, o incluso más, en el interior del horno que se esté reparando.
Según la presente invención, las lanzas de soldar refrigeradas por líquido habituales en la soldadura cerámica pueden emplearse para limpiar a fondo superficies en las que se hayan acumulado capas de oxidación, corrosión u otros depósitos contaminantes. La aplicación de esta invención permite limpiar a fondo las superficies de manera rentable en términos de costes y tiempo invertido, sin riesgo de dañar las superficies y con una mínima dificultad de aplicación. Las lanzas de soldar convencionales refrigeradas por líquido pueden adaptarse con facilidad, ya que la aplicación de esta invención implica únicamente el uso de un material diferente y quizá ciertos cambios de presión y detalles respecto al movimiento de las lanzas al introducirlas en alguna zona a tratar. Además, el propietario de la instalación que vaya a someterse al proceso de limpieza verá incrementada la productividad, ya que no hará falta apagar el horno para aplicar la invención, y tampoco será necesario bajar la temperatura para que el equipo no se dañe, como sí suele serlo con otras tecnologías.
Es un objeto de la presente invención aportar un método rentable en tiempo y en costes para limpiar superficies sometidas a temperaturas elevadas, como hornos, instalaciones petroquímicas y similares.
Este objeto se consigue, según la invención, mediante un método para limpiar superficies sometidas a temperaturas elevadas con lanza refrigerada por líquido. Dicho método consiste en lo siguiente: a) al tiempo que las superficies se encuentran a una temperatura de 204ºC (400ºF) o más, se coloca la lanza del equipo refrigerado por líquido en una posición operativa respecto de las superficies a tratar; b) se introduce en la lanza el material abrasivo a presión superatmosférica para que impacte contra las superficies y las limpie estando a una temperatura de 204ºC (400ºF) o más, sin que los abrasivos lleguen a combustionar o evaporarse antes de impactar contra las superficies; y c) se sigue realizando el paso b) sin tener que desplazar el equipo a otra ubicación, hasta que las superficies estén sustancialmente limpias.
En las reivindicaciones correspondientes se explican ejemplos concretos de realización de la presente invención.
Naturalmente, según el tipo de superficie a tratar, los pasos a) a c) se pueden efectuar con las superficies a una temperatura superior a 538ºC (1000ºF) o a cualquier otra temperatura entre los 204ºC (400ºF) y los 538ºC (1000ºF); realmente desde un punto de vista práctico, no hay límite en cuanto a la temperatura a la que pueden estar las superficies que vayan a limpiarse, ya que la lanza refrigerada por líquido puede diseñarse con una capacidad extra de refrigeración, doble revestimiento o medidas similares, a fin de resultar útil en casi cualquier entorno industrial normal.
Aunque la invención del método resulta práctica en casi cualquier situación industrial en la que sea conveniente efectuar una limpieza a temperaturas elevadas, como ocurre por ejemplo en el sector petroquímico, los pasos a) a c) suelen aplicarse para limpiar superficies metálicas en las que se hayan acumulado capas de óxido que tengan efectos adversos para la transferencia de calor por la superficie, en los tubos de recalentamiento (tubos de procesamiento) o en las paredes de un horno; o bien para eliminar cualquier tipo de oxidación.
En el ejemplo de realización preferente de la invención, el paso b) se efectúa utilizando un abrasivo que combustione o se evapore al estar a la elevada temperatura propia de las superficies a tratar, de manera que después de impactar contra las superficies el abrasivo no llegue realmente a acumularse en el entorno. Por ejemplo, el paso b) puede efectuarse con uno o más abrasivos de origen agrícola (cáscaras trituradas de bellota, coco, nuez o almendra, semillas trituradas de albaricoque, melocotón, cerezas o ciruelas, e incluso aceitunas) como elemento principal del chorro abrasivo. En todo caso, el elemento básico o fundamental suelen ser las cáscaras de nuez trituradas, preferentemente cáscaras de nueces negras, cuya dureza media se sitúa entre 2,5 y 3 de la escala Mohs, y tienen un coeficiente de elasticidad de 1.207 MPa (175.000 psi). Otro abrasivo alternativo o adicional es el "hielo seco", es decir, la forma comercial del dióxido de carbono, que se evapora tras impactar contra las superficies. Se recomienda realizar el paso b) con un abrasivo que tenga una dureza media Mohs de entre 2 y 4, un coeficiente de elasticidad superior a 517 MPa (75.000 psi) y un tamaño medio de partícula de entre 0,149 y 2,00 milímetros (malla de 10-100), por ejemplo, 0,250-0,590 milímetros (malla de 30-60), aunque siempre dependerá del tipo de superficie a tratar.
Pueden utilizarse como abrasivos otros materiales, por ejemplo, abrasivos plásticos (PBM), o mezclar parte de los materiales abrasivos con cáscaras de nuez u otro material orgánico. En términos generales, hay tres tipos de abrasivos plásticos: poliéster (dureza Mohs de 3,0), folmaldehído ureico (dureza Mohs de 3,5) y folmaldehído de melamina (dureza Mohs de 4,0). Con frecuencia, los abrasivos que tengan una dureza Mohs superior a 4, o ciertos tipos de plásticos, tienen consecuencias adversas para el medio ambiente (según ha sido evaluado por organismos como la EPA (Agencia de la protección Ambiental de Estados Unidos), la OHSA (Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de Estados Unidos) o el DOT (Departamento de Transporte de Estados Unidos), entre otros, o pueden contaminar la zona sometida a limpieza, por lo que conviene evitarlos. Así pues, si la aplicabilidad universal del abrasivo se considera una característica deseable, conviene que tenga una dureza Mohs de 4 o menos, para conseguir una limpieza a fondo y evitar al mismo tiempo las consecuencias medioambientales adversas y las acumulaciones contaminantes.
De acuerdo con el método anteriormente descrito, el paso b) puede ponerse en práctica proyectando los abrasivos sobre las superficies a una presión de entre 276 y 689 kPa (40-100 psi). Si bien la presión dependerá del tipo de superficie que vaya a limpiarse y del abrasivo que se emplee, en el caso concreto de las cáscaras de nueces negras, el valor deseable se sitúa entre 276 y 689 kPa (40-100 psi); por ejemplo, una presión de 552 kPa (80 psi). El método de la invención permite realizar el paso c) prácticamente sin interrupción de forma indefinida, y en todo caso durante más de treinta minutos (p. ej., 45-180 minutos), sin que las superficies a tratar dejen de estar a temperaturas elevadas. Asimismo, como resulta fácil producir lanzas con una distancia de funcionamiento de hasta los 12 metros o incluso más, en prácticamente la totalidad de las situaciones bastará colocar el equipo en un sola posición para llevar a cabo la limpieza completa de las superficies a tratar de cualquier instalación.
Las demás piezas del equipo que se emplea para poner en práctica la invención, por ejemplo el circuito de refrigeración por agua y el sistema de introducción de los abrasivos, son también las mismas que se usan en los equipos convencionales de soldadura cerámica, como por ejemplo, los de la empresa Fosbel. Los mismos tipos de bombas que activan el circuito de refrigeración y la presurización de los abrasivos en la soldadura cerámica sirven para aplicar el método de limpieza que se describe en la invención.
Así, cuando los pasos a) a c) se efectúan mientras las superficies a tratar están a una temperatura de 538ºC (1000ºF) o más, el chorro abrasivo - material particulado combustible y compuesto principal o exclusivamente de cáscaras de nueces negras, o material particulado vaporizable compuesto principal o exclusivamente de hielo seco (dióxido de carbono en estado sólido) -, el método incluye el paso de proyectar a presión superatmosférica el material abrasivo contra la superficie que se vaya a limpiar, prácticamente de forma continuada durante al menos 15 minutos, de tal manera que el abrasivo impacte en la superficie, arrastre la suciedad y después se evapore o combustione.
Para una mejor comprensión de la invención, se recomienda examinar la descripción detallada de la misma.
La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra esquemáticamente ejemplos de los pasos del método que pueden practicarse según la invención.
La figura 2 es una vista en sección longitudinal que muestra una lanza de soldadura cerámica convencional utilizada en la práctica del método de limpieza según la presente invención.
La figura 3 es una vista en perspectiva que ilustra la limpieza de una superficie sometida a temperaturas elevadas utilizando la lanza de la figura 2 en la práctica de la presente invención.
La figura 1 ilustra esquemáticamente un ejemplo del método según la presente invención para limpiar superficies en entornos de alta temperatura mientras las superficies se encuentran a temperaturas elevadas. Es decir, el método que se ilustra esquemáticamente en la figura 1 se puede poner en práctica mientras esté en funcionamiento la instalación cuyas superficies se vayan a limpiar (un horno, los tubos de recalentamiento, un intercambiador de calor u otras similares) o al menos a alta temperatura, ya que no hace falta esperar a que las superficies se enfríen para efectuar una limpieza a fondo.
El primer paso, indicado de forma general con el número 10 en la figura 1, consiste en colocar una lanza refrigerada por líquido - similar a la que se ilustra esquemáticamente con el número 11 en la figura 2 - en una posición operativa respecto de las superficies a limpiar, que serán similares a la superficie que se ilustra esquemáticamente con el número 12 en la figura 3. Después, tal como se ilustra esquemáticamente con el número 13 en la figura 1, se introduce a presión el material abrasivo en la lanza 11 de manera que impacte en la superficie 12 y la limpie mientras esté a una temperatura elevada (204ºC (400ºF) o más; típicamente 538ºC (1000ºF) o más, prácticamente sin límite). La figura 3 ilustra esquemáticamente con el número 14 un material abrasivo en particular y muestra, también de forma esquemática, el depósito de corrosión u otros contaminantes 15 que se elimina para aportar una zona 16 que ha quedado sustancialmente limpia de depósitos contaminantes 15.
Tal como se muestra de forma esquemática en el bloque 17 de la figura 1, el decapado utilizando la lanza 11 se mantiene hasta que se haya alcanzado el nivel de limpieza deseado. Según se indica en 17, la operación de decapado puede efectuarse prácticamente sin interrupción, sin apagar la unidad que se vaya a limpiar, hasta alcanzar el nivel de limpieza deseado y sin necesidad de retirar la lanza 11 del entorno sometido a temperaturas elevadas por limitaciones del propio equipo. Por ejemplo, el paso indicado con el número 17 puede realizarse prácticamente de forma ininterrumpida durante 15 minutos, 30 minutos o más, p. ej., entre 45 y 180 minutos. Asimismo, dado que la lanza 11 tiene una autonomía de movimientos de 12 metros o más, el paso indicado con el número 17 puede realizarse sin necesidad de desplazar constantemente el equipo de un sitio a otro para acceder a las superficies que se vayan a limpiar.
Aunque el método de limpieza que se ilustra esquemáticamente en la figura 1 se puede poner en práctica en casi cualquier superficie que se necesite limpiar en un entorno de alta temperatura, es especialmente apropiado para limpiar superficies de hornos o instalaciones del sector petroquímico caracterizadas por las altas temperaturas, como pueden ser los tubos de recalentamiento o cualquier otra superficie metálica en la que la acumulación de capas de óxido impida la eficiencia térmica. El método al que se refiere la presente invención resulta especialmente apropiado para lo que se conoce como "limpieza total de metales" en la industria petroquímica, que consiste en limpiar por completo las superficies metálicas en las que se hayan acumulado capas de óxido u otros depósitos.
La figura 2 ilustra esquemáticamente una versión de una lanza convencional de soldadura cerámica 11 utilizada como lanza para la introducción del material abrasivo según la presente invención. La lanza 11 de acero inoxidable tiene una camisa exterior 18 por la que se introduce el líquido refrigerante, tal como se indica de forma esquemática en 19, que por lo general suele ser agua. La lanza 11 tiene también una camisa interna 20 por la que vuelve a entrar al circuito el líquido refrigerante después de haber enfriado la lanza 11, tal como se ilustra esquemáticamente en 21 de la figura 2. En disposición concéntrica respecto de las camisas de acero inoxidable 18, 20 hay un tubo interno 22 de acero inoxidable en el que se introduce a presión superatmosférica el abrasivo en partículas, tal como se muestra de forma esquemática en el número 23 de la figura 2. El material abrasivo 23 pasa por el tubo interno 22 hasta que sale por la boquilla o cualquier otro tipo de abertura tubular de salida 24 en el extremo de la lanza 11 más alejado de las entradas 19, 21 y 23. La abertura de entrada 23 para el material abrasivo típicamente incluye una bomba convencional de las que se usan en la operaciones de soldadura cerámica, como en los equipos de la empresa Fosbel, Inc. y en otras del Grupo Fosbel. El agua circula por las camisas de acero 18, 20 mediante bombas de circulación convencionales, también de las que suelen emplearse en las operaciones convencionales de soldadura cerámica.
Aunque en la figura 2 se muestra a modo de ejemplo una posible configuración de la lanza 11, debe comprenderse que se puede utilizar cualquier otro tipo apropiado de lanza de las que se emplean en la soldadura cerámica, incluidos los de doble carcasa o cualquier otro tipo. La única limitación es que la lanza 11 debe ser capaz de operar durante períodos largos a temperaturas elevadas sin dañarse, y disparar el abrasivo en partículas 14 desde la entrada 23 de manera eficaz, sin obstruirse y sin que se degrade el material abrasivo.
Mientras que la presión a la que se proyecte el material abrasivo 14 desde la entrada 23 y por la boquilla de salida 24 hasta impactar con la superficie 12 puede variar según el tipo de superficie 12 de que se trate y la clase de abrasivo 14 que se emplee, cuando se utilice el material abrasivo de preferencia según la presente invención, la presión típica se sitúa en el rango entre 276 y 689 kPa (40-100 psi), por ejemplo, entre 413 y 552 kPa (60-80 psi). Preferiblemente se utilizará un material abrasivo 13 que combustione a la temperatura del entorno de las superficies 12 que se vayan a limpiar, de manera que después de impactar en las superficies 12 no se acumule de forma significativa en el entorno, sino que deje sólo un leve residuo o ninguno en absoluto. Por ejemplo, el abrasivo 14 puede tener una dureza Mohs de entre 2 y 4, y un tamaño medio de partícula entre 0,149 y 2 milímetros (malla de 10-100), siempre según el material abrasivo 14 que se utilice y el tipo de superficie 12 por tratar. Por ejemplo, en la mayoría de las instalaciones resultaría adecuado un tamaño medio de partícula de entre 0,250 y 0,590 milímetros (malla de 30-60). Además en muchas circunstancias es conveniente usar un material abrasivo con un coeficiente de elasticidad superior a 517 kPa (75.000 psi).
El principal o incluso el único componente del abrasivo puede ser un material formado por uno o varios elementos orgánicos, como cáscaras de bellota, coco, nuez o almendra, semillas trituradas de albaricoque, melocotón, cerezas o ciruelas, e incluso aceitunas. No obstante, el material abrasivo de preferencia (14) es la cáscara de nuez, y especialmente la cáscara de nueces negras. Otro abrasivo de preferencia es el "hielo seco" (es decir, dióxido de carbono en estado sólido).
Aunque los materiales abrasivos orgánicos de preferencia son las cáscaras de nueces negras y/o el hielo seco, para algunas superficies y en determinadas circunstancias puede ser conveniente utilizar otros abrasivos como elemento constituyente único o una combinación de materiales abrasivos orgánicos de origen agrícola. Por ejemplo, los abrasivos plásticos pueden emplearse solos o combinados con cáscaras de nueces o materiales similares. Los diversos tipos de abrasivos plásticos tienen una dureza Mohs en un rango de entre 3 y 4, y un tamaño medio de partícula de entre 0,420 y 1,68 milímetros (malla de 12-40).
Debe entenderse de la descripción anterior que todos los rangos amplios incluyen todos los rangos menores dentro del rango amplio. Por ejemplo, en el rango de presión de entre 276 y 689 kPa (40-100 psi), se incluye cualquier otro rango menor imaginable (p. ej., 345-414 kPa (50-60 psi); 310-586 kPa (45-85 psi), etc.).
Se advertirá pues que, según la presente invención, se aporta un método sumamente ventajoso para limpiar superficies sometidas a temperaturas elevadas e in situ, incluida la práctica de limpieza total de metales, la limpieza de superficies de hornos incluso durante el funcionamiento del horno, la limpieza de tubos de recalentamiento y la limpieza de superficies de intercambiadores de calor en las que se hayan acumulado capas de óxido.

Claims (16)

1. Un método para limpiar superficies sometidas a temperaturas elevadas mediante una lanza (11) refrigerada por líquido, que consta de:
(a) mientras las superficies se encuentran a una temperatura de 204ºC (400ºF) o más, colocar la lanza (11) refrigerada por líquido en una posición operativa respecto de las superficies a tratar; caracterizado porque
(b) introducir las partículas de material abrasivo combustible o vaporizable (14; 23) en la lanza a una presión superatmosférica, de manera que el material abrasivo impacte contra las superficies y las limpie mientras las superficies se encuentran a una temperatura de 204ºC (400ºF) o más, sin que los abrasivos (14; 23) lleguen a combustionar ni a vaporizarse antes de impactar contra las superficies; y
(c) continuar el paso b), sin necesidad de retirar la lanza (11) a otra ubicación alejada de su posición operativa con respecto a las superficies, hasta que las superficies estén sustancialmente limpias.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que los pasos (a) a (c) se realizan estando las superficies a una temperatura de 538ºC (1000ºF) o más.
3. Un método según la reivindicación 1 o 2, en el que los pasos (a) a (c) se aplican a superficies metálicas en las que se hayan acumulado capas de óxido (15) que influyan negativamente en la capacidad de los metales de transferir calor.
4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los pasos (a) a (c) se aplican en la limpieza de tubos de recalentamiento o tubos de procesamiento.
5. Un método según cualquier reivindicación precedente, en el que el paso (b) se realiza utilizando un material abrasivo (14;23) que se evapore y/o combustione a la temperatura del entorno que rodea las superficies por limpiar.
6. Un método según la reivindicación 5, en el que el paso (b) se realiza con uno o más materiales abrasivos orgánicos de origen agrícola como componente principal o sustancialmente único del medio abrasivo.
7. Un método según la reivindicación 6, en el que el paso (b) se realiza utilizando cáscaras de nueces negras como componente sustancialmente único del material abrasivo (14;23).
8. Un método según la reivindicación 5, en el que el paso (b) se realiza utilizando hielo seco, es decir, dióxido de carbono en estado sólido.
9. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que el paso (b) se realiza utilizando un abrasivo (14;23) con una dureza Mohs media de entre 2 y 4, un coeficiente de elasticidad de más de 517 MPa (75.000 psi) y un tamaño medio de partícula de entre 0,149 y 2 milímetros (malla de 10-100).
10. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el paso (c) se efectúa de forma sustancialmente continua durante más de 30 minutos, y mientras la unidad que contiene las superficies por limpiar se encuentra en funcionamiento.
11. Un método según la reivindicación 1, en el que los pasos (a) a (c) se aplican a la limpieza de superficies de hornos mientras se encuentran a la temperatura de funcionamiento del horno.
12. Un método según la reivindicación 1, en el que los pasos (a) a (c) se aplican a la limpieza de superficies metálicas, in situ o estando las instalaciones en funcionamiento, para retirar capas de óxido acumuladas que influyan negativamente en la capacidad de dichas superficies metálicas de transferir calor, como tubos de recalentamiento, tubos de procesamiento o superficies de hornos.
13. Un método según la reivindicación 12, en el que el paso (b) se realiza utilizando cáscaras de nueces negras como componente sustancialmente único del material abrasivo (14;23).
14. Un método según la reivindicación 12 o 13, en el que el paso (b) se realiza proyectando las cáscaras de nueces negras sobre las superficies a una presión de entre 276 y 689 kPa (40-100 psi).
15. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que el paso (c) se realiza de forma sustancialmente continua durante más de 30 minutos y mientras la unidad que contiene las superficies por limpiar se encuentra en funcionamiento.
16. Un método para limpiar superficies tal como se reivindica en la reivindicación 2, en el que el material abrasivo (14;23) es un abrasivo particulado sustancialmente combustible compuesto principal o exclusivamente de cáscaras de nueces negras y/o hielo seco en partículas (es decir, dióxido de carbono en estado sólido), e incluye el paso de proyectar el chorro decapante, a presión superatmosférica, de forma sustancialmente continua durante al menos 15 minutos, sobre la superficie que se vaya a limpiar, de manera que el material abrasivo impacte en la superficie y efectúe una limpieza abrasiva de la misma, para después evaporarse y/o combustionar.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10131646A1 (de) * 2001-06-29 2003-01-16 Beck & Kaltheuner Fa Verfahren zum Reinigen von heißen Metall- und/oder Schlackenreste aufweisenden Oberflächen
ES2286394T3 (es) * 2003-10-30 2007-12-01 Ctp Environnement Procedimiento de limpieza en marcha de las superficies de intercambio termico de hornos.
DE102006008186A1 (de) * 2006-02-22 2007-08-23 Messer Austria Gmbh Verfahren zum Kühlen metallurgischer Gefäße
US20080185027A1 (en) * 2007-02-06 2008-08-07 Shamp Donald E Glass furnace cleaning system
KR101194526B1 (ko) * 2007-06-08 2012-10-24 투베마스터 인코포레이티드 튜브를 세정하는 방법
CN101706216B (zh) * 2009-11-02 2012-09-05 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种铋冶炼回转炉炉结清洗方法
JP5595825B2 (ja) * 2010-08-05 2014-09-24 川崎重工業株式会社 舶用ボイラの伝熱管の洗浄方法及び装置
CN104713412A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 琳德股份公司 在线清洁方法
JP6206898B2 (ja) * 2015-05-07 2017-10-04 株式会社グランドライン 部材表面ブラスト方法
US9897401B2 (en) * 2015-09-30 2018-02-20 SENTRO Technologies USA, LLC Chemical cleaning of furnaces, heaters and boilers during their operation
CN105423770B (zh) * 2015-11-12 2017-07-28 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院 一种炼化装置加热炉炉管清焦时间的预测方法
CN114018046B (zh) * 2021-11-02 2024-07-23 谷城宇润电力电子科技有限公司 一种具有散热功能的节能型新型中频钢壳电炉

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2394760A (en) * 1944-03-01 1946-02-12 Ora E Felton Slag cleaning tool
FR1017126A (fr) * 1950-05-05 1952-12-02 Appareil destiné à nettoyer et enlever les dépôts dans les échangeurs de chaleur et appareils analogues, en particulier dans les récupérateurs des fours martin-siemens
BE757466A (es) 1969-11-04 1971-04-14 Glaverbel
US4489022A (en) 1981-11-25 1984-12-18 Glaverbel Forming coherent refractory masses
GB2138927B (en) 1983-02-18 1986-09-03 Glaverbel Adding to silica refractory structures
GB2144054B (en) 1983-07-30 1986-07-30 Glaverbel Apparatus for and method of spraying for forming refractories
JPS6195878A (ja) * 1984-10-17 1986-05-14 Sasaki Celluloid Kogyosho:Kk 眼鏡フレ−ムの研磨方法
GB2170191B (en) 1985-01-26 1988-08-24 Glaverbel Forming refractory masses and composition of matter for use in forming such refractory masses
GB2180047B (en) 1985-09-07 1989-08-16 Glaverbel Forming refractory masses
LU86431A1 (fr) 1986-05-16 1987-12-16 Glaverbel Procede de formation d'une masse refractaire sur une surface et melange de particules pour former une telle masse
GB8729418D0 (en) 1987-12-17 1988-02-03 Glaverbel Surface treatment of refractories
JPH01177967A (ja) 1987-12-30 1989-07-14 Hoya Corp 無機硬質体のバレル研磨方法
GB8817764D0 (en) 1988-07-26 1988-09-01 Glaverbel Carrier repair
LU87550A1 (fr) 1989-06-30 1991-02-18 Glaverbel Procede de formation d'une masse refractaire sur une surface et melange de particules destine a ce procede
FR2650384B1 (fr) * 1989-07-28 1994-07-22 Petroles Cie Techniques Procede de nettoyage de surfaces chaudes de fours, ainsi qu'une installation et des granules pour sa mise en oeuvre
US5011443A (en) * 1990-01-02 1991-04-30 Zenith Electronics Corporation Cleaning of flat glass CRT faceplate with internal anti-glare surface
DE4112890A1 (de) * 1991-04-19 1992-10-22 Abony Szuecs Eva Verfahren und vorrichtung zum reinigen von oberflaechen, insbesondere von empfindlichen oberflaechen
GB9121880D0 (en) 1991-10-15 1991-11-27 Glaverbel Ceramic welding method and apparatus
GB2269223B (en) * 1992-07-31 1996-03-06 Fosbel Int Ltd Surface treatment of refractories
US5428861A (en) * 1993-08-02 1995-07-04 Motorola Method and apparatus for cleaning a processing tube
US5512006A (en) * 1993-10-29 1996-04-30 Ultra Blast Partners Method for enhancing the rust resistance and the surface finish of a non-ferrous workpiece
US5865876A (en) * 1995-06-07 1999-02-02 Ltv Steel Company, Inc. Multipurpose lance
US5795214A (en) * 1997-03-07 1998-08-18 Cold Jet, Inc. Thrust balanced turn base for the nozzle assembly of an abrasive media blasting system

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Publication number Publication date
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CA2361705A1 (en) 2000-08-17
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