Sistema de mantenimiento de la pared interior de un conducto y procedimiento de realización.

Sistema de mantenimiento de la pared interior de un conducto, comprendiendo el sistema un carroportaherramientas (1) y un conjunto de cables (3, 5, 7) extendidos entre dicho carro y unos tornos (4, 6, 8) extremosaguas arriba y aguas abajo de dicho conducto, permitiendo dichos cables unos desplazamientos del carro en dichoconducto, caracterizado porque dicho carro comprende un soporte delantero (17) en su extremo delantero, unsoporte trasero (14) en su extremo trasero y una viga (15) alargada extendida entre los soportes delantero y trasero,estando colocado en la viga un núcleo (16) que comprende unos brazos (19) radiales que soportan unasherramientas (20) de mantenimiento, pudiendo el núcleo desplazarse en traslación a lo largo de la viga gracias a unmedio de desplazamiento de núcleo, comprendiendo los soportes delantero y trasero unas patas (23) con unosmedios de rodamiento (24), comprendiendo además dicho núcleo unos medios que permiten su rotación alrededorde la viga con el fin de que las herramientas puedan barrer radialmente la pared interna por su circunferencia,permitiendo la acción de los cables un posicionamiento aproximado de las herramientas mediante elposicionamiento del carro a lo largo del conducto y permitiendo el desplazamiento del núcleo a lo largo de la viga unposicionamiento preciso de las herramientas a lo largo de la pared.

Sistema de mantenimiento de la pared interior de un conducto y procedimiento de realización.

La presente invención se refiere a un sistema de mantenimiento de la pared interior de un conducto así como a un procedimiento de realización de un sistema de este tipo. Los conductos en cuestión están destinados al transporte de líquido o de gas y se consideran en particular los conductos forzados.

Las instalaciones hidroeléctricas con depósitos de agua sobre-elevados utilizan unos conductos forzados de gran diámetro que permiten utilizar la energía potencial del agua debido a la diferencia de altura entre el depósito aguas arriba y turbinas aguas abajo, a nivel del suelo, accionadas por el agua. Estos conductos forzados están constituidos generalmente por unos tubos metálicos ensamblados a lo largo de una pendiente y que están protegidos por unos revestimientos exteriores e interiores. Es necesario mantener regularmente estos conductos forzados y en particular renovar la protección interior eliminando el revestimiento interior existente así como las eventuales oxidaciones y reemplazándolo por un nuevo. En general, el mantenimiento consiste en realizar una preparación de superficie en adecuación con la aplicación de un nuevo revestimiento. Esta preparación puede por ejemplo consistir en un decapado con una proyección de abrasivo que permite crear una determinada rugosidad de superficie para el enganche y la aplicación de un nuevo revestimiento.

Estas operaciones se efectúan actualmente de manera manual y son particularmente fastidiosas, incluso peligrosas. En particular, los operarios trabajan en un entorno cerrado y los revestimientos que deben retirar pueden contener sustancias tóxicas como por ejemplo amianto o metales pesados. Puede suceder lo mismo para los revestimientos de sustitución, por ejemplo a causa de los disolventes utilizados.

Además, este trabajo debe ser relativamente preciso porque las herramientas utilizadas, por ejemplo para el decapado las lanzas de agua a presión ultraalta (UHP - aproximadamente 3000 bares) o las “máquinas de chorro de arena” (utilizado en este caso como término genérico que abarca la utilización de partículas abrasivas en general) , presentan una zona de acción relativamente limitada y la atención del operario debe ser constante. De ello resulta que estas operaciones pueden tardar un tiempo considerable tanto para el trabajo como las verificaciones a poco que el conducto forzado sea un poco largo. Algunos de estos conductos pueden medir varios kilómetros.

Por lo tanto, es deseable poder automatizar este mantenimiento y utilizar una máquina que pueda efectuar trabajos de este tipo. No obstante, se presentan numerosas limitaciones. Los conductos pueden presentar diámetros diferentes según los casos, por ejemplo entre 1, 5 m y 2, 5 m. La inclinación del conducto puede variar en función de las variaciones de la pendiente del terreno y el conducto puede ser incluso horizontal. Los racores entre los tubos pueden ser de diversos tipos y se puede encontrar un ensamblaje por remaches, remaches que forman irregularidades en la pared interior del conducto. El entorno de trabajo es muy difícil (agua, abrasivos, disolventes...) . En estas condiciones, la fabricación de una máquina competitiva, fiable y polivalente necesita vencer numerosos obstáculos y la realización de funcionalidades adaptadas a estos objetivos.

Se conoce a partir del documento EP 1 245 692 un dispositivo fijo y rígido de intervención en un conducto y a partir de los documentos FR 2 638 813 y EP 0 378 840, unos dispositivos de inspección de conductos.

La presente invención propone por lo tanto un sistema de mantenimiento de la pared interior de un conducto, comprendiendo el sistema un carro portaherramientas y un conjunto de cables tendidos entre dicho carro y unos tornos extremos aguas arriba y aguas abajo de dicho conducto, permitiendo dichos cables unos desplazamientos del carro en dicho conducto.

Según la invención, dicho carro comprende un soporte delantero en su extremo delantero, un soporte trasero en su extremo trasero y una viga alargada extendida entre los soportes delantero y trasero, estando colocado en la viga un núcleo que comprende unos brazos radiales que soportan herramientas de mantenimiento, pudiendo el núcleo desplazarse en traslación a lo largo de la viga gracias a un medio de desplazamiento de núcleo, comprendiendo los soportes delantero y trasero unas patas con unos medios de rodamiento, comprendiendo dicho núcleo además unos medios que permiten su rotación alrededor de la viga con el fin de que las herramientas puedan barrer radialmente la pared interna por su circunferencia, permitiendo la acción de los cables un posicionamiento aproximado de las herramientas posicionando el carro a lo largo del conducto y permitiendo el desplazamiento del núcleo a lo largo de la viga un posicionamiento preciso de las herramientas a lo largo de la pared.

En diversos modos de realización de la invención, se emplean los siguientes medios que se pueden utilizar solos o según cualquier combinación técnicamente posible:

-el conducto es un conducto para un líquido o un gas,

-el conducto es un conducto forzado,

-el medio de desplazamiento de núcleo comprende un tornillo sin fin accionado por un motor,

- el motor que acciona el medio de desplazamiento de núcleo se elige de entre los motores eléctrico, hidráulico, neumático u otro,

- el motor eléctrico que acciona el medio de desplazamiento de núcleo es del tipo sin escobillas,

- el medio de desplazamiento de núcleo comprende además unos medios de detección, directa o indirecta, mediante el cálculo en función del número de revoluciones del motor, por ejemplo, de la posición del núcleo,

- las herramientas son del tipo láser,

- las herramientas son del tipo pulverizador de revestimiento de protección de pared, en particular pulverización de pintura,

- las herramientas son del tipo lanzas de proyección de agua a presión ultraalta,

- las herramientas son del tipo lanzas de proyección de abrasivo,

- las herramientas son del tipo de movimiento propio de rotación o de oscilación y accionadas por un motor eléctrico o hidráulico o neumático propio,

- las herramientas son del tipo de fricción, tales como escobillas, cepillos, lijadoras,

- las herramientas son del tipo de impactos tales como los martillos picadores, las buriladoras...

- las herramientas son alimentadas por un fluido que procede de una fuente externa a dicho sistema,

- el fluido es transportado por conductos blandos, de tipo flexible, directamente a las herramientas,

- el fluido es transportado a las herramientas por lo menos por un distribuidor de junta giratoria montado en el núcleo,

- las herramientas son alimentadas por electricidad que procede de una fuente externa a dicho sistema,

- la electricidad es transportada por uno de los conductores blandos directamente a las herramientas,

- la electricidad es transportada a las herramientas por lo menos por un distribuidor de contactos giratorios montado en el núcleo,

- la viga es rígida y está conectada con los soportes delantero y trasero a través de una conexión de cardán delantera y de una conexión de cardán trasera,

- la posición de la viga con respecto a los soportes delantero y trasero es regulable por lo menos en altura, estando un gato delantero dispuesto en el soporte delantero y estando un gato trasero dispuesto en el soporte trasero, estando la parte móvil regulable del gato conectada con la viga,

- los gatos delantero y trasero son del tipo de tornillo sin fin,

- el gato comprende además una barra de guiado,

- el tornillo sin fin de cada uno de los gatos delantero y trasero está accionado por un motor,

- el motor que acciona el tornillo sin fin de cada uno de los gatos delantero y trasero se elige de entre los motores eléctrico, hidráulico, neumático u otro,

- el motor eléctrico que acciona el tornillo sin fin de cada uno de los gatos delantero y trasero es del tipo sin escobillas,

- los gatos delantero y trasero comprenden además unos medios de detección, directa o indirecta, mediante el cálculo en función del número de revoluciones del motor, por ejemplo, de la posición extrema de viga,

- los gatos delantero y trasero son del tipo de pistón, hidráulico o neumático,

- la viga está fijada a la parte móvil regulable del gato,

- la viga está depositada sobre la parte móvil regulable del gato,

- los soportes delantero y trasero pueden girar con respecto al eje grande de la viga,

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1. Sistema de mantenimiento de la pared interior de un conducto, comprendiendo el sistema un carro portaherramientas (1) y un conjunto de cables (3, 5, 7) extendidos entre dicho carro y unos tornos (4, 6, 8) extremos aguas arriba y aguas abajo de dicho conducto, permitiendo dichos cables unos desplazamientos del carro en dicho conducto, caracterizado porque dicho carro comprende un soporte delantero (17) en su extremo delantero, un soporte trasero (14) en su extremo trasero y una viga (15) alargada extendida entre los soportes delantero y trasero, estando colocado en la viga un núcleo (16) que comprende unos brazos (19) radiales que soportan unas herramientas (20) de mantenimiento, pudiendo el núcleo desplazarse en traslación a lo largo de la viga gracias a un medio de desplazamiento de núcleo, comprendiendo los soportes delantero y trasero unas patas (23) con unos medios de rodamiento (24) , comprendiendo además dicho núcleo unos medios que permiten su rotación alrededor de la viga con el fin de que las herramientas puedan barrer radialmente la pared interna por su circunferencia, permitiendo la acción de los cables un posicionamiento aproximado de las herramientas mediante el posicionamiento del carro a lo largo del conducto y permitiendo el desplazamiento del núcleo a lo largo de la viga un posicionamiento preciso de las herramientas a lo largo de la pared.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque la viga (15) es rígida y está conectada a los soportes delantero y trasero por medio de una conexión de cardán (32) delantera y de una conexión de cardán trasera.

3. Sistema según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la posición de la viga con respecto a los soportes delantero y trasero es regulable por lo menos en altura, estando un gato (25) delantero dispuesto en el soporte delantero y estando un gato (25) trasero dispuesto en el soporte trasero, estando la parte móvil regulable del gato conectada a la viga.

4. Sistema según la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque cada soporte comprende cuatro patas (23) que presentan cada una por lo menos una rueda (24) en su extremo, estando dichas ruedas dispuestas en las cuatro esquinas de un cuadrilátero que se encuentra en el lado inferior del soporte y que sobresale por lo menos lateralmente de dicho soporte.

5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la posición radial de las herramientas (20) con respecto al núcleo (16) es regulable (21) con el fin de poder regular la distancia de las herramientas con respecto a la pared interior del conducto.

6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el soporte trasero (14) comprende una caja de control (26) del funcionamiento de dicho sistema y que comprende un control remoto.

7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el soporte trasero (14) está conectado por un cable de tracción (5) a un torno de tracción (6) aguas arriba y por un cable de emergencia (3) a un torno de emergencia (4) aguas arriba, y porque el soporte delantero (17) está conectado por un cable de tensión (7) a un torno de tensión aguas abajo, garantizando dicho torno de tensión aguas abajo una tensión sustancialmente constante a dicho cable de tensión.

8. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el núcleo comprende un número N de brazos (19) radiales, siendo N superior o igual a uno, y porque los medios que permiten la rotación de dicho núcleo alrededor de la viga permiten unos movimientos de rotación en vaivén de una amplitud angular de aproximadamente 360º/N, preferentemente, siendo N igual a 3 y siendo entonces la amplitud angular de la rotación en vaivén de aproximadamente 120º.

9. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las herramientas (20) son o bien unas lanzas de proyección de agua a presión ultraalta, o bien unas lanzas de proyección de abrasivo.

10. Procedimiento de funcionamiento de un sistema de mantenimiento de la pared interior de un conducto, comprendiendo dicho sistema un carro portaherramientas (1) y un conjunto de cables (3, 5, 7) extendidos entre dicho carro y unos tornos (4, 6, 8) extremos aguas arriba y aguas abajo de dicho conducto, permitiendo dichos cables unos desplazamientos del carro en dicho conducto, caracterizado porque se utiliza el sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores con un carro que comprende un soporte delantero en su extremo delantero, un soporte trasero en su extremo trasero y una viga alargada extendida entre los soportes delantero y trasero, estando colocado en la viga un núcleo que comprende unos brazos radiales que soportan unas herramientas de mantenimiento, pudiendo el núcleo desplazarse a lo largo de la viga gracias a un medio de desplazamiento de núcleo, comprendiendo los soportes delantero y trasero unas patas con unos medios de rodamiento, comprendiendo además dicho núcleo unos medios que permiten su rotación alrededor de la viga con el fin de que las herramientas puedan barrer la pared interna por su circunferencia, y porque se actúa sobre los cables para garantizar un posicionamiento aproximado de las herramientas mediante el posicionamiento del carro a lo largo del conducto, y porque se garantiza un posicionamiento preciso de las herramientas a lo largo de la pared mediante el desplazamiento del núcleo a lo largo de la viga