ES2263694T3 - Unprocedimiento y un dispositivo para la limpieza de superficies de oquedades. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la limpieza de superficies de oquedades mediante la combustión de una mezcla de gases explosiva, en el que un recipiente (20) para alojar la mezcla de gases se introduce en el interior de un tubo a través de un primer extremo (12) de este tubo (10) que se puede cerrar, donde un segundo extremo abierto (14) del tubo se posiciona en las proximidades de la superficie que se trata de limpiar, y se provoca la explosión de la mezcla de gases.

Description

Un procedimiento y un dispositivo para la limpieza de superficies de oquedades.

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la limpieza de superficies, por ejemplo de tuberías y paredes de tuberías, mediante la combustión de una mezcla explosiva de gases que contiene acetileno y oxígeno.

La limpieza de superficies, por ejemplo de tuberías y paredes de tuberías de generadores de vapor o intercambiadores de calor, en la técnica de procesos, en la transformación de metales y en el tratamiento térmico y aprovechamiento de residuos, constituye un problema, por una parte debido a la accesibilidad parcialmente mala, y por otra parte debido a los costes que se producen durante la misma.

Un método clásico de limpieza de superficies, cuando éstas resultan fácilmente accesibles, consiste en limpiar las superficies mediante chorro de arena y golpeteo, para desprender los aglomerados y eventualmente también adheridos sinterizados u otros. Esto entraña un gasto considerable, y en todos los casos, en los que las superficies que se trata de limpiar estén relacionadas con una instalación que se encuentre en funcionamiento, como por ejemplo una planta de incineración de basuras, significa que esta instalación se ha de detener antes y durante la limpieza, lo cual lleva consigo una cantidad de gastos adicionales muy elevada.

Al mismo tiempo, por la patente US-A-4.089.702 se conoce un procedimiento para la limpieza de superficies de oquedades de difícil acceso, tales como, por ejemplo, las superficies en el interior de una válvula, donde la limpieza se consigue mediante la combustión y detonación de una mezcla de gases situada en el interior de la oquedad, o mediante la conducción de la detonación al interior de la oquedad. Además de la mezcla de gases preferida a base de hidrógeno y oxígeno, la patente US-A-4.089.702 describe también una mezcla de gases a base de acetileno-oxígeno.

El inconveniente del procedimiento de la patente US-A-4.089.702 es sin embargo que solamente es adecuado para superficies de pequeñas dimensiones y que debido a la peligrosidad de las mezclas de gases no se puede aplicar a proyectos de cualquier envergadura.

Un procedimiento para la limpieza de superficies en oquedades, que esencialmente es también adecuado para grandes sistemas, se describe en la patente FR 2 445 186. En este procedimiento se introduce material explosivo entre las escorias adheridas. Para ello se perforan agujeros en las escorias o se posicionan tubos en la superficie que todavía está limpia. A través de los agujeros o de los tubos y una vez que la instalación haya quedado sucia, se introduce material explosivo en las escorias adheridas. La limpieza, por lo tanto, solamente puede realizarse una vez que se haya enfriado la instalación y/o solamente es posible efectuar la limpieza donde previamente se hayan situado tubos.

Otro proceso de limpieza con cartuchos de gas se describe en la memoria de patente alemana DE 36 00 100. En un aparato de limpieza de tuberías que trabaja con agua se introduce un cartucho de gas en un cabezal de tobera dispuesto en el extremo anterior de una manguera de presión. La explosión en sentido de avance intensifica la fuerza limpiadora del equipo. Este dispositivo solamente es adecuado para aplicaciones pequeñas, para eliminar por voladura obstrucciones en las tuberías.

El objetivo de la presente invención es por lo tanto facilitar un procedimiento y un dispositivo que permita de forma sencilla y sin peligro la limpieza, también de superficies de grandes dimensiones en recintos cerrados, tales como, por ejemplo, instalaciones de calderas.

La solución de este objetivo es un procedimiento para la limpieza de superficies en oquedades mediante la combustión de una mezcla de gases explosiva que contiene acetileno y oxígeno, caracterizado porque la mezcla de gases que contiene el acetileno y el oxígeno se prepara e inflama en un recipiente cerrado.

Por el hecho de que la mezcla de gases de acetileno y oxígeno se encuentra dentro de un volumen cerrado, ésta se puede manejar sin peligro llevándola al lugar deseado, inflamándola entonces sin que sea necesario desconectar una instalación que se encuentre en funcionamiento.

Por ejemplo, el recipiente previamente lleno de la mezcla de gases se puede llevar a las inmediaciones de la suciedad en las superficies. La inflamación puede provocarse entonces, por ejemplo, por medio de una chispa eléctrica en el interior del recipiente. Alternativamente, la inflamación puede provocarse automáticamente si en el lugar de la suciedad existe una temperatura relativamente alta, por ejemplo en el flujo de gases de escape de una planta de incineración de basuras, con temperaturas de unos 700°C a 800°C, de manera que el material del recipiente se descompone o funde debido a las altas temperaturas, seguido de la explosión de la mezcla de gases por influencia de la alta temperatura.

La inflamación de la mezcla explosiva de gases de acetileno y oxígeno sin embargo también puede tener lugar lejos del lugar de la suciedad o polución. Para ello se coloca el recipiente en un tubo, y se inflama mediante una chispa eléctrica provocada, por ejemplo, por una bujía, y se conduce la onda de presión a través del tubo hasta el lugar de la suciedad.

En ambos casos, la onda de detonación provoca que la suciedad y la impureza se desprendan de la superficie, se suelten o desmoronen. Dependiendo del objeto que contenga las superficies que se trata de limpiar, las impurezas se pueden eliminar a continuación mediante golpeteo, sacudida, aspiración, o, en el caso de plantas de incineración de basuras, por medio de un flujo de gas. Por lo tanto el procedimiento objeto de la invención es adecuado para la limpieza de superficies en el interior de los objetos más diversos, pero es especialmente adecuado para superficies de grandes dimensiones. Para la limpieza de las paredes interiores de las tuberías se pueden utilizar ambas variantes del procedimiento objeto de la invención. Si el espacio hueco es demasiado pequeño para poder introducir una burbuja de gas, la detonación se conducirá preferentemente al interior de la oquedad. En el caso de oquedades de superficies muy grandes, en particular, en las caras interiores de las tuberías de gases de escape de los generadores de vapor o intercambiadores de calor en la técnica de procesos, en la transformación de metales y en el tratamiento térmico y aprovechamiento de residuos, donde la oquedad queda accesible en diversos puntos, se pueden hacer explosionar sucesivamente burbujas de gas en diferentes puntos de la oquedad. Sin embargo también aquí se empleará preferentemente la detonación introducida en la oquedad desde el exterior. Esto es más seguro, ya que la explosión no se realiza en el lugar de la suciedad, donde puede haber altas temperaturas, y por lo tanto se puede controlar mejor. Además de esto tampoco resulta necesario poner fuera de servicio una instalación relacionada con el punto de limpieza y que esté en funcionamiento, tal como por ejemplo una planta de incineración de basuras.

Para el procedimiento objeto de la invención se pueden emplear mezclas de gases que estén compuestas, por ejemplo, sólo de los gases puros, acetileno y oxígeno. Se prefiere una mezcla a base de 1,0 a 1,4 partes en volumen de oxígeno para una parte en volumen de acetileno, tal como se utiliza para la soldadura autógena. También pueden utilizarse mezclas de acetileno-aire.

El recipiente puede estar fabricado en cualesquiera materiales siempre que tengan suficiente elasticidad para llenarlos con la mezcla de gases, sean suficientemente resistentes respecto a las correspondientes temperaturas ambiente, y tengan una permeabilidad suficientemente pequeña para los gases. Para ello son especialmente adecuadas las láminas de plástico. Para la variante del procedimiento en la que el recipiente se lleva a la explosión en el lugar de la suciedad, se puede utilizar una lámina de polietileno incluso para temperaturas ambientes de unos 800°C, preferentemente con un grosor de 50 a 150 micras métricas, en particular unas 100 micras métricas. Mediante una lámina de polietileno de esta clase se dispondrá de un periodo de algunos segundos, incluso a altas temperaturas tales como por ejemplo 800°C, durante los cuales se puede situar la burbuja de gas en el lugar deseado antes de que se funda su envolvente y se produzca la inflamación de la mezcla de gases. En este caso por lo tanto no es necesario apagar una instalación que esté en funcionamiento.

La onda de detonación que provoca la limpieza disminuye con relativa rapidez a lo largo de un trayecto de pocos metros. Por ese motivo, cuando se trata de oquedades de grandes superficies es necesario llevar a la inflamación una mezcla de gases a intervalos de aproximadamente uno a dos metros, en función del grado de suciedad, y eventualmente también repetidas veces. El volumen del recipiente por lo tanto es relativamente independiente de la superficie que se trata de limpiar. Generalmente el volumen del recipiente es de 5 a 10 litros cuando se trata de limpiar un superficie de aprox. 1 a 4 m^{2}, en particular unos 3 m^{2}, siendo correspondientemente menor para una superficie más pequeña.

Otro objeto de la invención es un dispositivo para realizar el procedimiento objeto de la invención, con un tubo que tiene un extremo que se puede cerrar y un extremo abierto, y con un dispositivo de encendido y un dispositivo de llenado de gas, que se pueden introducir ambos en el interior del tubo a través del extremo que se puede cerrar. El tubo, que puede ser por ejemplo un tubo de acero, pero que sin embargo también puede estar fabricado de otro material que sea suficientemente estable para soportar las presiones que se forman, y que tiene un diámetro de, por ejemplo 50-200 mm, en particular de 100-120 mm y muy preferentemente de unos 114 mm, presenta en su extremo abierto preferentemente una brida. Ésta se puede unir a una caperuza que cierra un extremo del tubo (alternativamente se puede cerrar también el extremo del tubo por un cierre roscado). Esta caperuza puede contener integrado un sistema de encendido y un dispositivo de llenado de gas. Si por el lado del tubo de la caperuza se coloca el recipiente, por ejemplo, en forma de una burbuja de gas de polietileno, y se une mediante una cinta de sellado de forma estanca a los gases alrededor del dispositivo de encendido y de llenado del gas, y se une la caperuza a continuación con la brida, por ejemplo atornillándola, entonces en la fase siguiente se puede introducir en el recipiente, a través del conducto de llenado de gas, que dispone de una válvula de control, o bien una mezcla de gases que contenga acetileno y oxígeno, o los dos gases componentes por separado. Para ello se llena preferentemente un recipiente de lámina de polietileno de volumen predeterminado, de tal manera que se forme una ligera sobrepresión. A continuación se puede posicionar el tubo de tal manera que el extremo abierto del tubo se encuentre en las inmediaciones de la superficie que se trata de limpiar. Inflamando la mezcla de gases se puede provocar la explosión, propagando la detonación a través del tubo hasta el lugar de la suciedad. Para conseguir una mejor propagación de la detonación se coloca preferentemente en el extremo abierto del tubo una chapa deflectora, lo que tiene como consecuencia que la onda de presión salga lateralmente. También se montará preferentemente en el tubo un escudo de protección, ya que con ello se incrementa la seguridad para el operario. También se puede prever en el tubo una conexión de aire comprimido para el barrido. El aire comprimido que penetra produce el enfriamiento y prolonga por lo tanto el periodo de tiempo disponible para el posicionamiento del tubo.

Otro objeto de la invención es el empleo de una mezcla de gases explosiva, que contiene acetileno y oxígeno, y que se encuentra dentro de un recipiente cerrado, para la limpieza de superficies en el interior de oquedades.

Un ejemplo de realización está representado en el dibujo y se describe a continuación con mayor detalle.

La figura 1 muestra una sección a través del dispositivo conforme a la invención.

En primer lugar se ve el tubo de acero 10, con sus dos extremos 12 y 14, y con un diámetro de 114 mm. En el extremo cerrado 12 se encuentra la brida 13, que está unida a la caperuza 15. A través de la caperuza 15 pasan el dispositivo de encendido 22 y el dispositivo de llenado de gas 24. El dispositivo de llenado de gas 24 dispone de una válvula 25 y de una conducción de gas 26, a través de la cual se puede cargar acetileno y oxígeno o aire, respectivamente, desde unas bombonas de reserva que no están representadas. En el interior del tubo 10 y por el extremo cerrado 12, va colocada vuelta sobre el dispositivo de encendido 22 y el dispositivo de llenado de gas 24, dispuestos próximos entre sí, una burbuja de gas de polietileno 20, que va cerrada estanca a los gases mediante una cinta de junta 28.

A través de las conducciones de gas 26 y mediante la válvula 25 se puede ajustar la proporción deseada de los componentes del gas en la burbuja de gas 20, por ejemplo aprox. 15% en volumen de acetileno y aprox. 85% en volumen de oxígeno. En la figura 1, el dispositivo de encendido 22 es una bujía con dos cables eléctricos que discurren paralelos. Con la bujía se provoca de forma conocida la inflamación de la mezcla explosiva. La detonación sale entonces por el extremo abierto 14 del tubo 10, donde la chapa deflectora 16 la obliga a efectuar una salida lateral. Por último, también está representado el escudo de protección 18 que va colocado en la dirección del extremo abierto 14 del tubo 10 y que sirve de protección para el operario. Con el fin de poder alargar el tiempo de posicionamiento se utiliza una conexión de aire comprimido 27 con una válvula 29, a través de la cual se introduce en el tubo 10 aire comprimido procedente de una bombona de reserva no representada.

Claims (12)

1. Procedimiento para la limpieza de superficies de oquedades mediante la combustión de una mezcla de gases explosiva, en el que un recipiente (20) para alojar la mezcla de gases se introduce en el interior de un tubo a través de un primer extremo (12) de este tubo (10) que se puede cerrar, donde un segundo extremo abierto (14) del tubo se posiciona en las proximidades de la superficie que se trata de limpiar, y se provoca la explosión de la mezcla de
gases.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, donde la mezcla de gases contiene acetileno y oxígeno.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, donde el recipiente (20) está fabricado de una lámina de plástico.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, donde el recipiente (20) está dispuesto en el interior de las oquedades que se trata de limpiar.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, donde la inflamación se efectúa mediante chispas eléctricas en el interior del recipiente (20) o por acción exterior de la temperatura, después de la fusión al menos parcial del recipiente.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, donde el recipiente se sitúa en el exterior de las oquedades que se trata de limpiar, en el tubo (10), y se introduce el extremo abierto del tubo en el interior de la oquedad que se trata de limpiar.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, donde después de introducir el recipiente (20) en el tubo (10) se cargan en el recipiente los componentes que forman la mezcla de gases, de forma independiente.

8. Dispositivo para la limpieza de superficies en oquedades mediante la combustión de una mezcla de gases explosiva, que presenta un tubo (10) con un extremo (12) que se puede cerrar y un extremo abierto (14), un recipiente (20) para recibir la mezcla de gases y un dispositivo de encendido (22) y un dispositivo de llenado de gas (24), que se pueden introducir en el interior del tubo (10) a través del extremo (12) que se puede cerrar.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, donde el recipiente (20) rodea de forma estanca a los gases las partes del dispositivo de encendido (22) y del dispositivo de llenado de gas (24).

10. Dispositivo según la reivindicación 8 ó 9, donde el tubo (10) presenta en su extremo abierto una chapa deflectora (16).

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8-10, donde en el tubo (10) va colocado un escudo de protección (18).

12. Utilización del dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 8 a 11 para la limpieza de superficies en oquedades, tales como tuberías y paredes de tubos de generadores de vapor o intercambiadores de calor, así como de superficies en plantas de incineración de basuras.