[实用新型]大型储油罐激光自动清洗装置

说明书

技术领域

本实用新型属于储油罐清洗领域，具体涉及一种大型储油罐激光自动清洗装置。

背景技术

储油罐是石化企业中最常见的储存设备，在成品油储油罐长时间的储运中，成品油中的少量沙粒、泥土、重金属盐类等杂质因密度差，会和水一起沉降积累在储油罐底部，形成又黑又稠的胶状物质，即储油罐底泥，加速储油罐腐蚀，严重时会引起底板穿孔，造成漏油事故。此外，油品升级以及换装不同油品时，罐内残存油品和新装入油品不能相混，储油罐发生渗漏或其他损坏，需要进行检查或动火修理时，都需要对储油罐进行清洗，同时根据国家规储油罐也必须定期进行清洗检修。

储油罐最常用公称容积为50m³到10000 m³，球罐内径在4.6-26.8m之间，对大型储油罐的清洗技术先后经历了人工清洗和机械清洗阶段，用传统的方法（高压水流、化学酸洗、超声波、喷砂）对大型储油罐进行清除，工程庞大而复杂，并且清洗残留物不仅有害于工人的身体健康，还严重污染环境。随着人们对储油罐清洗作业安全、效率、成本、环保要求的不断提高，如何自动高效的除去大型储油罐金属表面或角落的油迹、锈蚀，得到国内外越来越多的关注。

激光清洗技术是指采用高功率密度激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，从而达到洁净化的工艺过程。激光清洗机配合爬壁机器人，可有效实现大型储油罐自动高效清洗的目的。但考虑到作业环境的恶劣和危险，如何对大型储油罐科学合理进行自动化清洗，是需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大型储油罐激光自动清洗装置，保证对大型储油罐清洗过程安全可靠，并能实现自动高效清理。

一种大型储油罐激光自动清洗装置，它包括激光器和激光清洗头，激光器和激光清洗头通过传输光纤连接在一起形成光路；其特征是还包括爬壁小车和系统控制装置；系统控制装置控制爬壁小车和激光器；在爬壁小车上设置有激光清洗头和激光器。

所述激光器采用脉冲式光纤耦合输出Nd:YAG激光器，激光器最大功率300W，激光波长1064nm。

所述爬壁小车包括车架，以及设置于车架上的驱动电机和由驱动电机驱动的履带式行走机构，在车架上还设置有机械臂，在履带式行走机构的履带上设置有永磁体，实现爬壁小车与罐体的吸附。机械臂的臂展范围1m，载重10kg。

所述激光清洗头是由准直镜、积分镜、聚焦镜、保护镜片从上至下依次安装组成，准直镜与传输光纤相连，激光清洗头安装在爬壁小车的机械臂末端；从激光器射出的激光由准直镜进行光束准直，准直后的圆光斑经积分镜整形成矩形光斑，再经焦距为300mm的聚焦镜后，透过保护镜片汇聚，聚焦镜中设置有自动变焦装置调整光斑长度，光斑长度调节范围3-7cm。

在爬壁小车上还设置有排烟除尘装置。

所述排烟除尘装置是由真空抽吸泵、过滤器及回收罐组成，真空抽吸泵安装在机械臂末端，可及时排出清洗过程产生的废烟废尘，并经过滤后回收，避免产生二次污染。

在爬壁小车上还设置有夜视监控摄像头，有效像素300万，在黑暗环境下实时观察清洗效果及进度。

所述系统控制单元采用深圳市小R极客科技有限公司生产的51duino单片机控制板，其是一款基于增强型51内核单片机STC11F32XE的控制板，实现对各工作部位的有效控制。

本实用新型的有益效果为：1、爬壁小车采用由驱动电机驱动的带永磁体的履带式行走机构，保证爬壁小车在罐体内平稳运动；激光清洗设备和爬壁小车以及机械臂协同工作，可以解决大型储油罐清洗困难的问题，并能再不损耗储油罐基体情况下，实现清洗过程安全环保，高效自动化。

2、本实用新型采用机械臂和自动调焦的清洗头协同工作，可实现每个清洗区域定点无死角清洗，保证清洗高效。

3、本实用新型所述的激光自动清洗装置在工作过程中不需要清洁溶液，节能环保，同时操作简便，可避免人为安全隐患。

附图说明

图1为大型储油罐激光自动清洗装置结构示意图。

图2为爬壁小车结构示意图。

图中：1-激光器；2-传输光纤；3-激光清洗头；4-爬壁小车；5-排烟除尘器；6-夜视监控摄像头；7-系统控制装置；8-过滤器；9-回收罐；10-准直镜；11-积分镜；12-聚焦镜；13-保护镜片；14-机械臂；15-履带式行走机构。

具体实施方式