Dispositivo para la retirada de revestimientos (207) de una estructura de metal (206),

incluyendo dicho dispositivo un generador de señal (201) que acciona una bobina de inducción (202) que está adaptada para colocarse sobre la estructura (206),

una unidad de control (209, 312, 412) que incluye un sensor de temperatura (208), caracterizado porque el sensor de temperatura incluye un oscilador (307) con un circuito de resonancia (306) que incluye una bobina y un condensador, estando el circuito de resonancia colocado sobre una parte calentada de la estructura metálica, estando dicha unidad de control (312) adaptada para determinar la frecuencia de oscilación del oscilador y determinar la temperatura en la estructura de metal por debajo de las capas de corrosión y los otros revestimientos, estando la unidad de control (209, 312, 412) también adaptada para controlar la salida de potencia del generador de señal (201) en función de la temperatura determinada

Procedimiento y dispositivo para la retirada de revestimientos sobre una estructura de metal.

Campo de técnica

La presente invención se refiere a un dispositivo y procedimiento para retirar herrumbre y revestimientos de la superficie de estructuras metálicas. La invención puede encontrar aplicaciones en la industria del petróleo y de gas, para el mantenimiento de oleoductos, plataformas marinas de petróleo y productos químicos y tanques de petróleo, en ingeniería civil para retirar herrumbre en los puentes u otras estructuras de metal, o en el sector marítimo, por ejemplo, en barcos.

Técnica anterior

A partir de la patente noruega NO 314296 propiedad del presente solicitante, se conoce un dispositivo para la retirada de herrumbre y pintura en los cascos de los barcos utilizando calentamiento por inducción. Una unidad de calentamiento por inducción portátil se coloca sobre la placa del casco. Dicha unidad incluye una bobina de inducción accionada por un potente generador de señales. El campo magnético de la bobina de inducción creará corrientes inducidas en la placa de acero, que se transformará en calor por las pérdidas óhmicas en el acero. El calor elevará las capas de pintura y herrumbre debido tanto a la temperatura como a las diferencias en los coeficientes de expansión. El calor suministrado deberá ser suficiente para levantar la pintura. Sin embargo, el recalentamiento debe evitarse para prevenir la prevulcanización de la pintura y la emisión de gases desagradables e insalubres. El sobrecalentamiento también puede ser perjudicial para los objetos en el interior de las placas, en particular si hay gases inflamables presentes, e incluso puede templar el acero y cambiar sus propiedades de manera indeseable. Por lo tanto, es muy importante controlar con precisión el calor suministrado. La unidad descrita en el documento NO 314296 se mueve de forma manual sobre el casco, y se moverá de manera natural con una velocidad desigual. Para controlar el calor suministrado, una rueda de tacómetro se monta en la unidad. La rueda traza el movimiento y controla el campo de inducción, es decir, la unidad se adapta para suministrar una cantidad controlada de energía por área. Aunque el sistema del estado de la técnica controlará el calor suministrado de una manera adecuada bajo condiciones ideales, tiene un par de inconvenientes. Inicialmente, el sistema debe ajustarse manualmente a las condiciones imperantes a bordo del buque en cuestión, es decir, debe establecerse un valor medio que se adapte al espesor medio de la capa de pintura. Como los trabajadores se desplazan a otra parte de la nave, estas condiciones pueden cambiar debido a los cambios en el grosor del herrumbre y la pintura, el espesor y la conductividad del acero.

Se conoce a partir de la solicitud de patente alemana DE 199 40 732 A1 retirar la capa externa de revestimientos de torres de transmisión utilizando calentamiento por inducción de alta frecuencia. Un sensor de infrarrojos se utiliza para medir la temperatura de la superficie; la temperatura medida se utiliza como una entrada para el control de la potencia de salida del dispositivo de calentamiento por inducción.

También se conoce a partir de una solicitud de patente francesa, FR 2 843 316 A1, utilizar calentamiento por inducción para calentar estructuras magnéticas en vehículos. Una pintura anticorrosiva, cera o similar se aplica a dicha estructura y la estructura se calienta utilizando el calentamiento por inducción causando así que la pintura anticorrosiva o cera sea menos viscosa, haciendo más fácil esta baja viscosidad la penetración del anticorrosivo. El uso de calentamiento por inducción también asegurará un calentamiento más rápido con el uso de menos potencia, lo que implica un enfriamiento rápido en comparación con lo que se consigue utilizando calentamiento con radiación o aire caliente forzado.

Divulgación de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo mejorado para la retirada de herrumbre y revestimientos en placas de metal que evita el inconveniente de los dispositivos de la técnica anterior.

Este objeto se consigue en la invención tal como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas. En particular, según un primer aspecto, la invención se refiere a un dispositivo para retirar revestimientos de una estructura de metal, incluyendo dicho dispositivo un generador de señal que acciona una bobina de inducción que está adaptada para colocarse sobre la estructura y una unidad de control que incluye un sensor de temperatura y que está adaptada para controlar salida de potencia del generador de señal de acuerdo con la temperatura detectada. Si el sensor de temperatura está adaptado para medir la temperatura en la estructura de metal por debajo de las capas de corrosión y los otros revestimientos y la salida potencia del generador de señal es una función de la temperatura en la estructura metálica.

Según un segundo aspecto, la invención se refiere a un procedimiento para retirar revestimientos sobre una estructura metálica. Dicho procedimiento incluye inducir corrientes alternas en la estructura, determinar una temperatura y controlar la potencia de la corriente inducida de acuerdo con dicha temperatura. El procedimiento también incluye medir la temperatura en la estructura de metal por debajo de las capas de corrosión y los otros revestimientos, y controlar la salida de potencia del generador de señal (201) en función de la temperatura en la estructura de metal por debajo de las capas de corrosión y los otros revestimientos.

Otras realizaciones ventajosas de la invención aparecen de las reivindicaciones dependientes adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá ahora en relación a los dibujos adjuntos, en los que

La figura 1 es un diagrama de bloques esquemático que muestra los principales componentes de un dispositivo del estado de la técnica para la retirada de herrumbre y revestimientos,

La figura 2 es un diagrama esquemático de un dispositivo correspondiente según la presente invención,

La figura 3 es un diagrama que muestra un sensor de temperatura para su uso en el dispositivo de la figura 2,

La figura 4 es una realización alternativa del sensor de temperatura de la figura 3,

La figura 5 es un sensor de temperatura alternativo para su utilización en el dispositivo mostrado en la figura 2.

Descripción detallada

Un dispositivo del estado de la técnica para retirar herrumbre y la pintura se muestra en la figura 1. En uso, el dispositivo se coloca sobre una superficie de metal que está cubierta con una capa de pintura y herrumbre 107. Esta capa puede, por supuesto, incluir revestimientos y otros, tal como revestimientos epoxi, caucho, retardadores de llama, otros varios revestimientos para la evitar la contaminación de cascos de barcos, etc. Una unidad de suministro de energía 101 acciona una bobina 102. La unidad de suministro de energía 101 actúa como un generador de señal de potencia que suministra una fuerte señal CA. La bobina 102 creará un campo magnético alterno en la estructura de metal. El campo magnético inducirá una corriente inducida en la lámina de metal 106 que calentará el metal. Para controlar el calor inducido en el acero, por ejemplo, si el dispositivo se mantiene estacionario durante un momento, un tacómetro 104 u otro sensor de movimiento mide el índice de desplazamiento del dispositivo. Una unidad lógica 105 lee la salida del tacómetro 104 y la potencia suministrada desde la unidad de suministro de energía 101. Se produce una señal de control y se envía a la unidad de suministro de energía 101. Este dispositivo de la técnica anterior se adapta para suministrar una cantidad constante de calor por área de la superficie de metal.

La figura 2 muestra un dispositivo correspondiente diseñado según la presente invención. El dispositivo incluye una unidad de suministro de energía 201 que acciona una bobina 202, como en el dispositivo de la técnica anterior. Sin embargo, este dispositivo incluye un sensor de temperatura 208 que detecta la temperatura en la lámina de metal 206 por debajo del dispositivo. Un microcontrolador 209 lee la salida desde el sensor de temperatura 208 y la potencia suministrada desde la unidad de suministro de energía 201. Se utiliza un algoritmo para encontrar la potencia adecuada requerida, que se compara con la salida de potencia real. Se produce una señal de control y se envía a la unidad de suministro de energía 201. A continuación, la temperatura en la placa...

1. Dispositivo para la retirada de revestimientos (207) de una estructura de metal (206), incluyendo dicho dispositivo un generador de señal (201) que acciona una bobina de inducción (202) que está adaptada para colocarse sobre la estructura (206),

una unidad de control (209, 312, 412) que incluye un sensor de temperatura (208), caracterizado porque el sensor de temperatura incluye un oscilador (307) con un circuito de resonancia (306) que incluye una bobina y un condensador, estando el circuito de resonancia colocado sobre una parte calentada de la estructura metálica, estando dicha unidad de control (312) adaptada para determinar la frecuencia de oscilación del oscilador y determinar la temperatura en la estructura de metal por debajo de las capas de corrosión y los otros revestimientos, estando la unidad de control (209, 312, 412) también adaptada para controlar la salida de potencia del generador de señal (201) en función de la temperatura determinada.

2. Dispositivo para la retirada de revestimientos (207) de una estructura de metal (206), incluyendo dicho dispositivo un generador de señal (201) que acciona una bobina de inducción (202) que está adaptada para colocarse sobre la estructura (206),

una unidad de control (209, 312, 412) que incluye un sensor de temperatura (208), caracterizado porque el sensor de temperatura incluye un primer oscilador (407) con un primer circuito de resonancia (406) que incluye una primera bobina y un primer condensador, estando el primer circuito de resonancia colocado en una parte calentada de la estructura metálica, incluyendo un segundo oscilador (410) con un segundo circuito de resonancia (409) una segunda bobina y un segundo condensador, estando el segundo circuito de resonancia colocado sobre una parte no calentada en la estructura de metal,

estando dicha unidad de control (412) adaptada para determinar la diferencia entre las frecuencias del primer y segundo oscilador y medir la temperatura en la estructura de metal por debajo de las capas de corrosión y los otros revestimientos, y

porque la unidad de control (209, 312, 412) también está adaptada para controlar la potencia de salida del generador de señal (201) en función de la temperatura medida.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el que la unidad de control (412) está adaptada para producir una señal de control que es una función de la diferencia entre dichos valores de frecuencia.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, en el que la unidad de control (412) incluye un reloj, y está adaptada para estimar dichas frecuencias contando un número predefinido de períodos del oscilador en ciclos de reloj.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, en el que el dispositivo incluye un primer y segundo bucle bloqueado de fase dispuestos para recibir una señal de salida del primer y segundo oscilador, respectivamente, y suministrar versiones limpias de las señales a la unidad de control.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, en el que la unidad de control está adaptada para sumar una serie de lecturas de diferencias de frecuencia, y calcular un promedio de dichas diferencias de frecuencia.

7. Dispositivo para la retirada de revestimientos (207) de una estructura de metal (206), incluyendo dicho dispositivo un generador de señal (201) que acciona una bobina de inducción (202) que está adaptada para colocarse sobre la estructura (206),

una unidad de control (209, 312, 412) que incluye un sensor de temperatura (208), caracterizado porque el sensor de temperatura incluye un primer transductor (A) adaptado para transmitir una señal ultrasónica en la estructura de metal, un segundo transductor (13) adaptado para recibir dicha señal ultrasónica, una unidad de procesador conectada a dicho primer y segundo transductor y que está adaptada para determinar la temperatura en la estructura de metal por debajo de las capas de corrosión y los otros revestimientos, estando la unidad de control (209, 312, 412) también adaptada para controlar la salida de potencia del generador de señal (201) en función de la temperatura determinada.

8. Procedimiento para la retirada de revestimientos (207) sobre una estructura metálica (206), incluyendo dicho procedimiento la inducción de corrientes alternas en la estructura (206) y la determinación de la temperatura y el control de la potencia de la corriente inducida de acuerdo con dicha temperatura,

caracterizado porque la temperatura se determina mediante la colocación de una primera bobina de un primer circuito de resonancia en una parte calentada de la estructura metálica, controlando dicho primer circuito de resonancia un primer oscilador,

colocar de una segunda bobina de un segundo circuito de resonancia en una parte no calentada de la estructura metálica, controlando dicho segundo circuito de resonancia un segundo oscilador,

determinar la diferencia entre las frecuencias del primer y segundo osciladores, y determinar la temperatura en la estructura de metal por debajo de las capas de corrosión y los otros revestimientos en función de la diferencia de frecuencia, y

controlar la potencia en la corriente inducida en función de la temperatura.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, incluyendo el procedimiento la limpieza de las señales desde el primer y segundo oscilador con un primer y segundo bucle de bloqueo de fase, respectivamente.

10. Procedimiento según la reivindicación 8, incluyendo el procedimiento la suma de una serie de lecturas de diferencias de frecuencia, y el cálculo de un promedio de dichas diferencias de frecuencia.

11. Procedimiento para la retirada de revestimientos (207) sobre una estructura de metal (206), incluyendo dicho procedimiento inducir corrientes alternas en la estructura (206) y determinar una temperatura y controlar la potencia de la corriente inducida según dicha temperatura,

caracterizado porque la temperatura se determina mediante la colocación de un primer transductor en dicha estructura metálica, colocando un segundo transductor en la estructura metálica, transmitiendo una señal ultrasónica entre dichos primer y segundo transductor, y determinando la temperatura en la estructura de metal por debajo de dichas capas en función de una velocidad de propagación de la señal ultrasónica, y controlando la potencia en la corriente inducida en función de la temperatura.