BRPI0912862B1 - método para desprender e remover material de incrustação de superfícies situadas sob a água, e aplicação do método - Google Patents

Abstract

MÉTODO E EQUIPAMENTO DE LIMPEZA PARA LIMPAR SUPERFÍCIES DEBAIXO DO NÍVEL D'ÁGUA Um método é descrito para desprender e remover material de incrustação de superfícies estando situadas sob água com uma ferramenta de lavagem na forma de uma construção de estrutura com vários aparelhos de lavagem que são trazidos à superfície e que é feita para pulverizar um fluido de limpeza aquoso para desprender material de incrustação e limpar a superfície, ao mesmo tempo em que cada aparelho de lavagem rotaciona e uma mistura de fluido e material de incrustação é transportada para outro lugar para tratamento posterior, e é caracterizado pelo fato de que uma ferramenta de lavagem é aplicada onde cada aparelho de lavagem está na forma de uma taça com canais integrados para suprimento de fluido aos bicos de pulverizador integrados (60) para o fluido ao redor da borda de aro (41) da taça, e com uma saída central na parte superior da taça para remoção de fluido e material de incrustação, e a limpeza é levada a cabo como segue: a construção é trazida à superfície com a borda de aro da(s) taça(s) uma distância (A) desde a superfície (10), - uma sucção (uma subpressão dinâmica de (...).

Description

[001] A presente invenção se refere a um método e ferramentas de lavagem para limpeza de superfícies debaixo d’água, desprendimento de material de incrustação e sucção deste como descrito na introdução das subseqüentes reivindicações 1 e 7, respectivamente.

[002] Além disso, a invenção se refere a aplicação das ferramentas de lavagem.

[003] É um objetivo da invenção proporcionar uma construção para levar a cabo a limpeza e sucção de materiais poluentes que podem ser encontrados sobre superfícies sob água. Além disso, é um objetivo ser capaz de sugar o material de incrustação que é desprendido por pulverização das superfícies de modo que não seja liberado no corpo de água livre.

[004] Com superfícies se quer dizer, neste sentido, superfícies debaixo d’água sobre cascos de navios, plataformas, construções de concreto, tanques, construções de ancoradouro e outros tipos de construções que estão situados sob água e similares. Com a invenção um pretende em particular tratar as superfícies debaixo d’água de cascos de navios.

[005] Além disso, a invenção pode ser usada para limpeza com coleta e remoção de lodo poluído do leito oceânico em instalações de ancoradouro em áreas de oceano pouco profundo, canais, estreitos e similares.

[006] Soluções são conhecidas onde superfícies debaixo d’água são limpas com a ajuda de aparelho com bicos que são direcionados na superfície e por pulverização com fluidos, tal como água do mar, para desprender o material de incrustação, por exemplo, com a ajuda de lavadores a alta pressão. Tal material de incrustação pode ser crescimentos, algas, conchas e similares que sempre irão se anexar a superfícies debaixo d’água tal como os cascos de navios. Material de incrustação pode também ser tinta de base, flocos soltos de pintura e similares que um quer remover da parte do casco submerso.

[007] Com relação à técnica anterior, referência é feita às seguintes publicações de patente: US 4.168.562, CH 679.131, US 4.926.775, US 6.896.742 e US 5.628.271.

[008] Existe somente uma destas publicações que descreve uma construção para ser usada sob água, US 4.926.775 que através disso representa a técnica anterior mais próxima para a presente invenção. As outras patentes descrevem diferentes máquinas de limpeza incluindo elementos rotatórios e não rotatórios que pulverizam fluidos de limpeza e não são usados para limpeza de superfícies sob água.

[009] De acordo com a acima mencionado US 4.926.775 uma taça com bicos de pulverizador é direcionada em direção à superfície que é para ser limpa, e os bicos são segurados sobre um disco que pode rotacionar, e fluido de limpeza é suprido de modo que começam a rotacionar e pulverizam o líquido em uma alta pressão contra a superfície de modo que o material de incrustação começa a se desprender. Contudo, não está claro como material de incrustação desprendido é cuidado. Parece como se é levado para outro lugar no corpo circundante de água e distribuído como um poluente. Assim, o material de incrustação e a água não são propriamente coletados, tratados e limpos de uma maneira apropriada em um sistema controlável, como é a intenção com a presente invenção.

[010] A desvantagem com algumas das soluções anteriormente conhecidas é que o material de incrustação não é coletado e depositado de uma maneira apropriada, mas é liberado ao corpo circundante de água, que, por exemplo: resulta em poluição biológica dentro de uma área de ancoradouro parcialmente fechada e leva ao espalhamento de microorganismos marinhos que são uma parte do crescimento e que pode ser prejudicial (por exemplo, microorganismos predatórios) para o ambiente marinho da área se liberados na água.

[011] Desprende tinta de base que pode conter produtos químicos que são muito nocivos ao ambiente marinho.

[012] É um objeto da invenção proporcionar uma inovadora construção de duas versões diferentes para desprendimento e remoção de material de incrustação de superfícies debaixo d’água do tipo que é mencionado acima.

[013] Com a invenção um também tem por objetivo uma solução onde o fluido sugado é tratado com radiação UV de modo que os microorganismos são mortos e a água pode ser levada de volta para o mar.

[014] O método de acordo com a invenção é caracterizado pelo fato de que uma ferramenta de lavagem é usada onde cada aparelho de lavagem está na forma de uma taça com canais integrados para suprimento de fluido aos bicos de pulverizador integrados para o fluido ao redor da borda de aro da taça, e com uma saída central na parte superior da taça para sugar para fora fluido e material de incrustação, e a limpeza é levada a cabo como segue:

[015] A construção é trazida até a superfície com a taça/borda de aro das taças em uma distância desde a superfície - uma sucção (uma subpressão dinâmica de fluido) é criada na saída da(s) taça(s), dita sucção contribui a extrair água do lado de fora do ambiente para dentro debaixo do aro da taça, no interior da taça e para cima através da saída, - fluido é pulverizado através dos bicos que faz com que a(s) taça(s) rotacione(m) e desprenda material de incrustação da superfície e a mistura de material de incrustação e água flui na já estabelecida corrente de água em direção ao centro e para cima em direção ao interior da parte superior da taça onde a estabelecida sucção é a mais forte, e - a mistura do material de incrustação e água é levada para outro lugar para dito tratamento posterior.

[016] Os bicos de taça preferivelmente terminam na borda de aro inferior da taça e são fixos em um ângulo em direção ao centro. De acordo com uma segunda modalidade preferida, jatos de fluido são pulverizados, cada qual forma um ângulo projetado na ordem de 10-90° com as tangentes à borda de aro da taça, e também um ângulo da ordem de 10-80° com uma linha vertical ao plano periférico da borda de aro.

[017] De acordo com ainda outra modalidade preferida a construção de taça é fixa contra a superfície para ser limpa e uma subpressão dinâmica de fluido (sucção) é estabelecido de modo que a razão entre o volume de fluido que é pulverizado através dos bicos e o volume de água que é sugado para dentro do ambiente está no intervalo 1:10 a 5:10.

[018] A taça pode ser feita rotacionar com a circunferência de aro da taça em uma distância constante (A) desde a superfície de casco, dita distância sendo controlada com a ajuda de espaçadores de comprimento ajustável instalados na construção de estrutura, com cada espaçador sendo uma haste, cuja extremidade livre compreende um para- choque ou uma roda montada para estar situada contra, e mover através de, a superfície de casco. A distância (A) pode ser fixa no intervalo de 0,1 a 10 cm.

[019] Na modalidade do método, os bicos de pulverizador integrados na taça que envolve o cano de sucção são fixos em um ângulo de modo que a mistura de material de incrustação e fluido segue o fluxo já estabelecido da sucção em direção ao centro da taça. Como o fluxo estabelecido leva à água circundante sendo levada na taça e para cima através da unidade de sucção de água, o ângulo dos bicos e seu efeito pulverizador assegura que o material de incrustação seja desprendido e siga o fluxo estabelecido de água para cima através do centro da taça e em seguida a tratamento subseqüente.

[020] O ponto de partida para a invenção é que uma sucção é estabelecida na linha de saída da taça tal que a água do lado de fora da taça é puxada para dentro sob o aro da taça, na taça e é puxada para cima através da linha efluente (a mangueira) da parte superior da taça.

[021] Após a sucção inicial ser bem estabelecida, a pulverização começa com fluido de limpeza na forma de água (água do mar) dos bicos associados com a taça, e através disso: uma corrente de água é estabelecida que pulveriza com muita força (alta pressão) contra a superfície que está sendo limpa. A força nos bicos de alta pressão na direção dada também faz com que a taça rotacione. Além disso, todo o material que foi pulverizado desprende, ademais do corpo de água no interior e na proximidade do lado de fora da taça, é sugada para cima na já estabelecida sucção de água através da parte superior centrado interior da taça. Além disso, a água e material de incrustação são levados para fora da taça através de uma mangueira para tratamento posterior do material de incrustação.

[022] A ferramenta de lavagem de acordo com a invenção para desprendimento e remoção de material de incrustação de superfícies é caracterizada pelo fato de que cada aparelho de lavagem está na forma de uma taça com canais integrados para suprimento de líquido a bicos de pulverizador integrados que são dispostos ao redor da borda de aro da taça, e compreende uma saída central na parte superior da taça para puxar para fora fluido e material de incrustação, que a taça com os bicos integrados é montada para rotacionar como uma conseqüência da pulverização de fluido, que a borda de aro da taça é disposta para ser montada uma distância dada (A) desde a superfície, que a saída é disposta na parte da parte superior da seção central da taça e é conectada a um corpo que pode criar o sucção para fora de fluido do interior da taça tal que o fluido possa fluir no interior da taça através do espaço (A) entre a superfície e a borda de aro.

[023] As modalidades preferidas do aparelho são dadas nas reivindicações dependentes 8-17.

[024] A segunda versão da ferramenta de lavagem é caracterizada pelo fato de que cada aparelho de lavagem compreende: uma taça com braços rotatórios dispostos internamente com bicos de pulverizador, onde a taça é montada para ser trazida com sua borda de aro uma distância (A) desde a superfície, meios para suprimento de fluido de limpeza aos bicos para pulverizar sobre a superfície para desprender o material de incrustação e para fazer os bicos rotacionar no interior da taça, uma saída na parte da parte superior da seção central e que é conectada a um corpo de sucção que pode puxar para fora água do interior da taça de modo que a água possa fluir no interior da taça através do espaço (A) entre a superfície e a borda de aro.

[025] As modalidades preferidas desta versão da ferramenta de lavagem são dadas nas reivindicações dependentes 19-26.

[026] De acordo com a invenção, o método e ferramentas de lavagem (em duas versões) são aplicados a limpeza de superfícies sob água, tais como cascos de navios e plataformas, construções de concreto, tanques, construções de píer e outras construções debaixo d’água.

[027] Podem também ser aplicadas na coleta de remoção de lodo poluído do leito oceânico em instalações de ancoradouro em regiões de oceano pouco profundo, canais, estreitos e similares.

[028] De acordo com a invenção, o aparelho de limpeza compreende várias construções de taça instaladas em uma estrutura de reforço. Além disso, nesta estrutura, corpos na forma de espaçadores são instalados que montam uma distância dada entre o aro da taça e a superfície que é para ser limpa. O corpo pode ser regulado de modo que dita distância pode também ser regulada, pendente da tarefa de limpeza que será levada a cabo.

[029] Duas versões de operação idêntica da construção para desprendimento e remoção de material de incrustação de superfícies são proporcionadas pela invenção.

[030] O modo de operação para o aparelho de acordo com a invenção é preferivelmente como segue:

[031] Uma sucção é estabelecida que fixa em movimento um fluxo de água em direção ao centro da taça que corresponde a diversas vezes as quantidades de água que a que é suprida à taça através dos bicos de alta pressão quando o processo de pulverização começa. Isto cria uma subpressão contínua no interior da taça o que influencia tanto o conteúdo da taça como a massa de água que envolve a taça.

[032] Pulverização a alta pressão com água (água do mar) através dos bicos começa, como fluido a alta pressão é através disso pulverizado em direção à superfície desejada. Material de incrustação é através disso desprendido da superfície e o ângulo dos bicos leva à taça a começar a rotacionar. Assim, o efeito de lavagem aumenta uma vez que estes rotacionam sobre uma área maior que os bicos estacionários. A rotação e o ângulo dos bicos também levará a que todo o material de incrustação seja em todos os momentos lavado na direção voltada ao centro da taça.

[033] Material de incrustação que foi desprendido, água dos bicos de alta pressão e uma parte da água que envolve a corrente de taça na taça. Como um resultado da subpressão dinâmica de fluido serão fusionados com a corrente estabelecida de água para cima em direção à sucção na parte superior da taça. Daqui tudo será sugado em direção ao centro da taça imediatamente após é sugado através de uma linha de saída (mangueira de saída) para tratamento posterior.

[034] Este início de maneira gradativa da operação do aparelho é usado independente da modalidade do aparelho.

[035] A característica inovadora essencial da construção de taça de acordo com a invenção (a primeira versão) é que é a taça em si que irá rotacionar, e os bicos com seus canos de suprimento são permanentemente fixos (integrados) na taça em si, ou canais de fluido são formados no interior do material de taça até os bocais que terminam no aro da taça. Os bicos são instalados em seguida mutuamente espaçados aparte ao redor do aro da taça, e são direcionados em um ângulo para montar um movimento de fluido que é juntado com o volume de fluido que flui para dentro desde o lado de fora e até a saída da taça.

[036] Além disso, a taça é montada rotatória no detalhe de construção através da qual os corpos de entrada e saída de fluido são montados. A saída da taça é, portanto disposta centralmente na parte da parte superior da taça, sua “domo”.

[037] Além disso, a taça tem uma distância dada à superfície via vários elementos espaçadores conectados na armação com hastes espaçadoras instaladas cada com rodas, ou uma almofada semelhante a broxa ou em forma de para-choque ou similar que não atrapalha o influxo de água do corpo circundante de água para dentro sob o aro e na taça.

[038] De acordo com a invenção, a ferramenta de lavagem pode funcionar otimamente quando a água do mar é pulverizada em uma taça rotatória. Ao mesmo tempo, a corrente de sucção de água (em volume) através da taça precisa ser várias vezes maior que o corpo pulverizado de água de modo que a taça possa ser movida ao longo de uma superfície debaixo d’água sem qualquer do material de incrustação desprendido ser espalhado na água do lado de fora da área de trabalho da taça, mas é sugada para dentro do centro da taça para tratamento posterior.

[039] A invenção será agora explicada em mais detalhe com referência às figuras anexas, em que: A figura 1 mostra um navio onde o lado do casco está sendo limpa com a ferramenta de lavagem de acordo com a invenção. As figuras 2 e 3 mostram uma possível construção de uma ferramenta de lavagem com uma disposição de taça fixa em uma armação de acordo com a invenção em uma vista de cima e uma vista lateral, respectivamente. Nesta modalidade cinco das anteriormente mencionadas taças de limpeza são conectadas juntas. Na prática, a ferramenta de lavagem inteira é instalada sobre um assim chamado ROV, um mini submarino submersível de controle remoto. A figura 4 mostra uma seção transversal, parcialmente em esquema, de um desenho de sistema de uma taça. Mostra como a corrente de água passa através da taça desde o lado de fora, nas diferentes fases, a partir de pulverização as partículas desprendem, via coleta até tratamento posterior onde as partículas são filtradas da água. A figura 5 mostra uma vista de cima do lado de baixo de uma taça para ilustrar o padrão de fluxo da água de pulverização dos bicos pulverizadores e a corrente da água circundante ao centro. A borda de aro 41 e a saída 43 podem ser vistas na figura. A figura 6 mostra uma vista vertical parcial da montagem da taça a um estojo de sustentação e, além disso, mostra canais para suprimento de líquido a uma taça, e o cano de sucção central da taça. A figura 7 mostra uma modalidade alternativa de uma taça em uma ferramenta de lavagem de acordo com a invenção.

[040] Inicialmente, referência é feita à figura 1. A parte debaixo d’água 10 de um navio 12 é limpa com o aparelho de acordo com a invenção. O navio está situado, por exemplo, ao lado de um cais ou ancorado em uma área de ancoradouro ou similar. A figura mostra como a lavagem pode ser levada a cabo.

[041] O sistema de lavagem consiste em um ROV, que é um mini submarino submersível controlado a distância, e que incorpora a inventiva ferramenta de lavagem de pulverização a alta pressão de sucção de água 200 que é levada através do lado de casco 10 do navio 12. O ROV é operado remotamente de uma embarcação de suporte 20 via um assim chamado cordão umbilical que compreende cabos de energia e controle para operação do ROV e mangueiras (veja 22a na figura 4) para suprimento de fluido de limpeza e remoção de material de incrustação, respectivamente (veja 22b na figura 4), que é pulverizado para fora do lado do casco 10. O ROV compreende toda a instrumentação que é comum e necessária para timonear, controlar e manobrar acuradamente o ROV sob água, entre outras coisas um número necessário de câmeras e similares tal que os operadores a bordo da embarcação de suporte 20 tenham total controle visual da posição e movimentos do ROV.

[042] Água a alta pressão (água do mar/água doce) é usada como fluido de limpeza uma vez que isso pode ser adicionado a outros fluidos de limpeza que são adequados para a superfície que é para ser limpa e os materiais de incrustação que serão removidos. A água pode também ser aquecida ou suprida com partículas sólidas tais como agentes abrasivos.

[043] Um contêiner 30 a bordo da embarcação de suporte 20 contém; - uma sala de controle para a operação do ROV; - uma bomba para suprir fluido de limpeza a alta pressão; - e uma bomba para sugar para cima a água residual que é conectada às taças de limpeza via o cordão umbilical 22b. Além disso, a água residual é sujeita a um processo de filtração, onde o resíduo filtrado é levado a um tanque coletor.

[044] O ROV é conectado à ferramenta de lavagem como mostrado em um exemplo na figura 1.

[045] As figuras 2 e 3 mostram uma imagem aumentada da inventiva ferramenta de lavagem de acordo com a invenção, vista desde cima e desde o lado, respectivamente. A unidade é mostrada sem o sistema de conexão ao ROV, bombas, mangueiras ou outras unidades de direção.

[046] De acordo com esta modalidade não limitativa na figura 2, a limpeza, sucção, ferramenta de lavagem a alta pressão compreende cinco taças rotatórias 110 que são instaladas juntas em uma estrutura de reforço 42, não descrita em detalhe. Cada taça 110 tem uma forma de cúpula ou uma forma de domo e é instalada rotatória a um estojo de sustentação oco 97 que é segurado à estrutura 112.

[047] No exemplo mostrado, veja em particular a figura 2, a estrutura 112 tem uma forma em V, como duas (110a-110b e 110d, 110e, respectivamente) das cinco taças são montadas ao longo de cada perna na forma em V, enquanto a quinta taça 110c é montada na área apontada da taça.

[048] O estojo oco constitui o cano de dreno 97 da parte superior de cada taça 110 a-e e corre dentro através da parte superior da taça ao seu interior. Além disso, cada cano de dreno 97 na estrutura 200 forma um sistema de canais 123 que corre no material de taça e é montado para levar o fluido a alta pressão até os bicos no aro da taça 41. Veja as figuras 4 e 6, em particular.

[049] Desde a saída 43 de cada parte superior de taça, uma mangueira (122a-122e) leva até uma mangueira de resíduos comum 22b que na figura 3 é mostrada correndo para cima desde a parte da parte superior da taça de número 110c.

[050] A figura mostra este curso da mangueira somente esquematicamente. Em uma modalidade prática, os comprimentos da mangueira correm de cada parte superior de taça e até a bomba de sucção que estabelece a subpressão devida para ser de igual comprimento de modo que a sucção de água da taça será a mesma.

[051] Uma mangueira de dreno 122 é disposta da parte superior de cada taça com um dispositivo de sucção para levar a outro lugar o desprendido material de incrustação em água a uma mangueira comum 22b que, por sua vez, leva à embarcação de suporte 20, onde o fluido é tratado como mostrado na figura 4. Uma bomba de sucção na embarcação 20 é também conectada para ajudar com a sucção de líquido através da mangueira 22b.

[052] A distância (A na figura 4) entre a borda de aro 41 da taça 110 e a superfície de casco 10 é controlada para ser entre 0,1 a 10 cm. A distância é regulada em que a estrutura 112 que segura as taças é instalada com para- choques 111 que podem ser regulados, por exemplo, rodas de borracha que são instalados na extremidade de uma haste 211 disposta entre cada taça. Cada haste 211 forma uma perna segurada à estrutura e se estende (veja a figura 4) diagonalmente (veja a figura 2) para baixo em direção à roda 111 que se situa sobre a superfície 10. O comprimento da haste 211 pode ser regulado em que é dividido em dois, como a parte um é uma haste aparafusada (com o para-choque na extremidade um) que pode ser regulada aparafusando em uma parte de haste aparafusada internamente fixada à estrutura.

[053] Estes espaçadores 211/111 segurarão a borda de aro 41 da taça na desejada distância A desde a superfície de casco durante a viagem ao longo da superfície debaixo d’água. Como a distância dos bicos à superfície pulverizada é a mesma para todos os bicos, a mesma quantidade de água fluirá em cada taça em qualquer momento.

[054] Uma seção transversal de uma das taças rotatórias 110 é mostrada na figura 4, isto é, uma das cinco taças que é montada na armação nas figuras 2 e 3.

[055] Cada taça 110 retém sua forma e tem uma forma de domo, cuja borda de aro periférica inferior 41 tem uma distância à superfície lavada onde a água do lado de fora da taça é sugada para dentro em direção à saída de taça 43. na parte superior do domo de taça, um cano de dreno 97 é instalado na boca da mangueira 122 até a bomba de sucção que estabelece um fluxo constante de água até o centro da taça. O material de incrustação que é desprendido por pulverização da superfície limpa seguirá a corrente de água dentro através do dreno e será puxado em seguida para cima através do encanamento conectado 22b (isto é, via cada sub-mangueira 122a-e, respectivamente).

[056] A mangueira a alta pressão 22a leva a água de limpeza de um reservatório de água 230 e leva a água até a parte superior estacionária do aparelho. A água é levada no cano de dreno estacionário 97 através de canais 121 perfurados ao longo (axialmente) da parede do cano de dreno. Além disso, a corrente de água vai através da sustentação rotatória carregando alta pressão e para fora no sistema de canais de água integrado 123 da taça parede e finalmente para fora através dos bicos 60 que terminam no aro da taça ao redor de sua circunferência.

[057] Como mostrado nas figuras 4, 5 e 6, os bicos 60 apontam na direção oposta da direção de rotação de modo que a taça e a parte exterior da sustentação rotacionam. Além disso, os bicos de jato são fixos em um ângulo em relação à superfície de casco 10. Visto de atrás em direção à superfície de casco que é limpa, o ângulo projetado que o jato 66 forma se volta para dentro em relação à tangente à circunferência da taça na superfície de casco. Além disso, o jato forma um ângulo para dentro desde a vertical. Isto significa que o bico a alta pressão pulveriza um jato 67 (figura 5) em um ângulo aproximadamente em direção ao centro da taça. A direção do jato pode ser como mostrada nas figuras 4 e 5 que mostram os bicos montados em um ângulo em direção ao centro em relação à tangente ao ângulo de rotação. Isto resulta na mistura de líquido e material de incrustação desprendido sendo pulverizado em direção ao centro e seguindo a já estabelecida corrente 68 de água que tem uma direção para dentro voltada ao centro da taça e sendo dobrada para cima em direção ao dreno 43. Isto resulta em que a mistura de líquido e material de incrustação desprendido fluirão para cima e para fora através do encanamento de dreno para posterior transporte através da mangueira 22b (via as partes de mangueira 122). No interior da taça, uma subpressão dinâmica de fluido é estabelecida neste sentido, o que leva todo material de incrustação em direção ao cano de dreno. Nenhum material de incrustação pode ser liberado e contaminar o corpo livre de água.

[058] É ilustrado em detalhe na figura 6 como a taça rotatória 110 pode ser montada no cano de dreno estacionário 97 com a ajuda de uma sustentação rotatória carregando água 113.

[059] Para ilustrar como a presente invenção proporciona uma corrente em direção ao centro e para cima com a ajuda de uma subpressão dinâmica de fluido, referência é feita às figuras 4 e 5.

[060] A figura 5 mostra a taça 110 vista de baixo e mostra os bicos pulverizadores 60, neste caso um total de seis, colocados ao redor da circunferência da borda de aro 41 de do bico de taça. A sucção 43 na parte superior da taça é mostrada na seção do meio.

[061] O jato de água 66 mostra o líquido pulverizado que jorra da boca 60 dos bicos e como se espalha. O ângulo na qual os jatos 66 jorram dos bicos é indicado pelo símbolo β, em relação a uma tangente 65 ao círculo desenhado neste como uma linha na figura 5. Tendem a coletar no centro e ser sugados para cima através da sucção 43.

[062] De acordo com a invenção, o ângulo β pode estar situado no intervalo 10-90 graus. Além disso, a pulverização pode formar um ângulo da ordem de 10-80 graus com uma linha vertical ao plano periférico da borda de aro 41. Isto significa que o bico a alta pressão pulveriza um jato diagonalmente em direção ao centro da taça.

[063] Em um ângulo voltado para dentro (10 - 90 graus) os jatos de água pulverizam relativamente na mesma direção de modo que a rotação é montada e as taças começam a rotacionar. Além disso, o efeito é que sujeira e incrustação são descarregados em direção ao centro da taça. Os bicos são montados na parte inferior da taça rotatória que é montada e rotaciona sobre uma sustentação 113 ao redor do cano de sucção 97 no centro. Uma bomba de sucção de água (não mostrado) a bordo da embarcação de suporte 20 estabelece uma sucção uniforme no centro 43 do dispositivo. Isto resulta em uma sucção contínua de material de incrustação e partículas que são carregadas desprendidas em uma mistura com água.

[064] Como pode ser visto na figura 4 a água/materiais de incrustação são levados através de um filtro de partículas 220 para separação das partículas sólidas do material de incrustação 222. Além disso, a água pode ser sujeita a radiação UV para matar microorganismos.

[065] Nesta a taça é montada mais superiormente em 88 na sustentação rotatória 113, um obtém uma mais estável rotação da construção. O número de bicos e o exato ângulo de pulverização podem ser variados dependendo das condições e quão grande o aparelho será em total.

A CONSTRUÇÃO INTERIOR DO CANO DE SAÍDA 97 E A CONEXÃO A UMA SUSTENTAÇÃO EXTERIOR ROTATÓRIA.

[066] Referência é feita às figuras 4 e 6 que mostram seções verticais através da construção de sustentação compreendendo o cano de dreno sólido 97 e a sustentação rotatória exterior em forma de anel 113. A sustentação 113 entra na parte inferior do cano de dreno e é espremida para cima contra uma seção de gancho em forma de anel 115 no lado de fora do cano de dreno 97. A borda superior da sustentação 113 está situada de modo que possa deslizar contra a seção de gancho em forma de anel do cano de dreno sobre uma camada de água estabelecida que continuamente lubrifica a superfície deslizante da sustentação. A lubrificação com água da sustentação assegura que possa rotacionar com pequena fricção e com uniforme lubrificação com água em direção ao cano de dreno 97. A sustentação 113 é mantida no lugar ao cano de dreno 43 por uma placa em forma de anel 117 que é aparafusada dentro com parafusos 118 na parte inferior do cano de dreno.

[067] A sustentação a alta pressão carregando água 113 é em seguida estabilizada axialmente para fora em direção à superfície interior da taça 110 com a ajuda de conjuntos superior e inferior de vedações 88, imediatamente após um número não especificado de parafusos 120 serem instalados para segurar a taça 110 até, e junto com, a parte rotatória da sustentação 113.

[068] A superfície de limpeza é suprida ao sistema em que a mangueira a alta pressão 22a é conectada a um canal 92 através da parede da taça do lado de fora. O canal 92 termina para baixo em um canal co-axial interior em forma de anel 121 no cano de taça 97. Além disso, o canal atinge o recesso radial em forma de anel 119 que é cortado na parede exterior do cano de taça 97. Desde então, atinge uma perfuração voltada exteriormente direcionada radialmente 122 que termina no lado exterior brilhante da sustentação. Tais perfurações 122 são formadas mutuamente espaçadas aparte através da sustentação 113 ao redor de toda a circunferência enquanto o recesso 119 corre continuamente ao redor de toda a circunferência.

[069] O recesso 119 é nivelado com o furo de entrada 122 na sustentação 113. Como pode ser visto, este recesso 119 é cortado com quarto amplo em relação ao diâmetro do canal de entrada 122. Visto na elevação do cano de dreno, o recesso corre uma distância acima e abaixo da área de entrada do canal 122 para o propósito de continuamente preencher todas as perfurações mais para fora através da sustentação 133 para fora do canal de água 123 na taça 110 e mais para fora através dos bicos 60.

[070] O objetivo da construção especial do canal axial interior em forma de anel 121 e as perfurações radiais é que o fluido de limpeza pode ser entregue ao espaço anular 119 e em seguida aos canais 122 do estojo de sustentação 113 em tal pressão uniforme P como possível ao redor da totalidade da circunferência. A pulverização de fluido de limpeza através dos bicos será através disso tão estável como mutuamente uniforme como possível. Com esta parte da invenção, um obtém que a pressão de fluido no espaço anular 119 fica estável e uniforme ao redor de toda a circunferência de cano. A operação durante a rotação é através disso muito estável. Os testes extensivos que foram levados a cabo mostram claramente que a taça rotaciona surpreendentemente uniformemente sem qualquer sinal de desequilíbrio no sistema.

[071] Além disso, esta construção equivale ao mesmo número canais axiais carregando fluido que são perfurados para baixo no material de taça sólido 110 imediatamente após ultrapassarem no mesmo número de canais de orifício furado inclinado 123 direcionado a inclinar para fora e para baixo em direção à borda externa 41 da taça onde estes canais ultrapassam nos bicos inclinados 60.

[072] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, um dado número de bicos de pulverizador extra que está voltado para fora do lado exterior da taça pode ser instalado. Estes bicos são supridos com a mesma pressão de fluido como os bicos internos e contribuem a manter e aumentar a velocidade rotacional da taça.

[073] Com a ajuda do acima mencionado ROV, a ferramenta de lavagem é colocada em direção à superfície de modo que as pernas de suporte 211 estão situadas contra a superfície. Quando todas as pernas de suporte estão situadas contra o casco lado, todas as bordas de aro 41 dos bicos de taça terão a mesma distância A à superfície 10. Toda a água que é sugada na taça flui para dentro através deste espaço A (figura 4). A subpressão que é estabelecida contribui com que as taças sejam sugadas em direção ao lado de casco. Como o sistema de sucção é fixo de modo que uma idêntica distância de taça A à superfície de casco 10 seja estabelecida e esta distância A à superfície 10 seja mantida.

[074] Como o sistema de sucção é montado de modo que uma idêntica distância de taça A à superfície de casco 10 e a mesma potência de sucção de todas as taças é montado, um obtém uma ferramenta de lavagem muito estável, que, a um grau muito pequeno, está sujeita a vibrações.

[075] Uma ferramenta de lavagem alternativa com construções de taça de acordo com a invenção é mostrada esquematicamente na figura 7, na forma de uma seção vertical. Nesta versão uma taça estacionária fixada à construção de estrutura é usada, e compreende braços de bico internos montados em uma sustentação que pode rotacionar ao redor do cano de saída de modo que os braços se voltam ao redor do eixo de modo que os braços deslizem ao longo da parede interior curvada da taça.

[076] A figura mostra uma taça 310 que retém sua forma e vários braços internamente rotatórios em forma de arco 323 que são ocos para suprir fluido de limpeza aos bicos 60. A figura mostra quatro de tais braços 323 a medida que esta solução compreende um total de seis de tais braços.

[077] A borda de aro periférica inferior 41 compreende várias rodas 111 ou almofadas de para-choque que definem a distância A entre a borda de aro 41 e a superfície de casco 10 que será limpa. De modo que a distância A possa ser regulada, as rodas 111 são dispostas sobre pernas estendidas que são seguradas à armação como é descrito em conexão com a ferramenta de lavagem nas figuras 2 e 3.

[078] A taça é fixa em um cano em forma de estojo 397 que ademais define um dreno 343 para o material de incrustação que é sugado da taça e que é ainda conectado ao cano de dreno 22. Uma sustentação em forma de anel 113 à qual os braços de bico 323 são fixos é montada rotatória ao redor do cano de saída 397. Os canais para transportar o fluido a pressão aos braços de bico são levados axialmente (em 321) através da parte de cano estacionária 397 até uma corrida horizontal através da sustentação 113 e mais para fora no braço de bico oco 323. O fluido é distribuído aos seis braços de bico com a ajuda da mesma construção nas partes fixas e rotatórias da montagem ao cano 397.

[079] Os canos 323 correm em uma forma de arco para baixo ao longo da parede interior da taça 310 e terminam em um bico inclinado ajustável 60. A pulverização do fluido proporciona o poder de direção para a totalidade do ilhó 113 com todos os canos de bico rotacionando ao redor do eixo 351.

[080] Além disso, os bicos de jato são fixos em um ângulo inclinado em relação à superfície de casco 10 de uma forma correspondente à primeira alternativa dada acima nesta descrição. Visto de cima em direção ao lado do casco que está sendo limpo, o ângulo projetado que o jato forma é 1080 graus com a tangente à circunferência da taça na superfície de casco. Além disso, o jato forma um ângulo da ordem de 10-90 graus de desvio da vertical 51. Isto significa que o bico a alta pressão pulveriza um jato diagonalmente na direção do centro da taça. A direção do jato pode ser montada em um ângulo em direção ao centro em relação à tangente ao círculo de rotação. Isto leva à mistura de líquido e material de incrustação que se tornou desprendido junto com a água 68 que é sugada para dentro sob a borda de aro da taça e é puxada para cima em direção à saída 43 da parte superior. A mistura jorra para cima e para fora através do cano de dreno 397 para posterior transporte através da mangueira 22.

[081] De acordo com os testes que não deverão ser considerados limitativos para a presente invenção, uma subpressão dinâmica de fluido na saída central interior da taça, e a razão entre o volume do fluido de limpeza que é pulverizado através dos bicos e o volume de água que é sugado para dentro desde os arredores da taça é da ordem 1:10 a 5:10.

[082] Em um experimento prático, dois testes de limpeza foram levados a cabo com os protótipos das duas versões da ferramenta de lavagem. Ferramentas de lavagem foram usadas com tamanhos de taça no intervalo 10 cm a 1 metro. Os testes foram levados a cabo na parte submersa do casco de um navio estando situado em um ancoradouro. O volume de fluido pulverizado de cada taça foi fixo em aproximadamente 20 litros por minuto em uma pressão de água de aproximadamente 300 bar, e a sucção de água externa, ajustada pela sucção do cano 22, foi controlada a aproximadamente 100 litros por minuto. Um exame da superfície de casco mais tarde mostrou que estava completamente livre de material de incrustação e crescimento. Pela coleta e tratamento da água em uma unidade de limpeza 220 (figura 4), todos os microorganismos foram mortos. Não havia nenhum traço de microorganismos vivos na água que foi levada de volta ao mar através da saída 224 na figura 4.

[083] A conclusão é que a ferramenta de lavagem de acordo com a invenção representa um considerável passo adiante nesta área.

Claims (5)

1. Método para desprender e remover material de incrustação de superfícies situadas sob água com uma ferramenta de lavagem na forma de uma construção de estrutura com vários aparelhos de lavagem que são trazidos até a superfície e que são feitos para pulverizar um fluido de limpeza aquoso para desprender o material de incrustação e limpar a superfície, ao mesmo tempo em que toda ferramenta de lavagem rotaciona e uma mistura do fluido e material de incrustação é transportada para outro lugar para tratamento posterior, em que uma ferramenta de lavagem é aplicada onde cada aparelho de lavagem está na forma de uma taça com canais integrados para suprimento de fluido aos bicos de pulverizador integrados (60) dispostos ao redor da borda de aro (41) da taça, e com uma saída central na parte superior da taça para sucção de fluido e material de incrustação, caracterizado pelo fato da limpeza ser realizada como segue: - trazer a construção à superfície com a borda de aro das taças a uma distância (A) da superfície (10), - estabelecer uma sucção na saída (43) das taças, dita sucção contribuindo para puxar água (68) dos arredores sob a borda de aro (41) das taças, em direção à parte interna da taça e para cima através da saída (43), - pulverizar um fluido através dos bicos (60) fazendo com que as taças rotacionem e desprendam material de incrustação da superfície, e a mistura de material de incrustação e água fluir na já estabelecida corrente de água em direção ao centro e até a parte superior do interior da taça onde a sucção estabelecida é mais forte, e - transportar a mistura de material de incrustação e água para outro lugar para tratamento posterior (220).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pulverizar jatos de fluido para fora dos bicos das taças na borda de aro inferior, cada um formando um ângulo projetado de 10-90° com a tangente à borda de aro (41) da taça, e também um ângulo de 10-80° com uma linha vertical ao plano periférico da borda de aro (41).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de fixar a construção de taça em direção à superfície de limpeza e estabelecer uma subpressão dinâmica de fluido de modo que a razão entre o volume de fluido que é pulverizado através dos bicos (60) e o volume de água que é sugado do ambiente é de 1:10 a 5:10.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de girar a taça com a borda de aro (41) a uma distância constante (A) de 0,1 a 10 cm à superfície, dita distância é controlada com a ajuda de espaçadores (211) cujo comprimento é regulado fixo na construção de estrutura, com cada espaçador sendo uma haste (211) cuja extremidade livre compreende um para- choque ou uma roda (111) montada para estar situada contra, e se mover ao longo da superfície.

5. Aplicação de método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de ser para limpeza de superfícies sob água, tais como o casco de navios e plataformas, construções de concreto, tanques, construções de píer e outras construções debaixo d’água, ou para coleta e remoção de lodo poluído do fundo de áreas de ancoradouro em regiões de oceano pouco profundo, canais estreitos.

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