Водо-пескоструйная очистка, установка, технология, применение

Широко известный недостаток железа и стали, заключается в том, что эти материалы ржавеют, т.е. , поддаются одной из форм коррозии. Для того, чтобы продлить срок службы дорогого оборудования и создать условия для оптимальной отдачи от капиталовложений, железные и стальные части конструкций обычно подвергаются антикоррозийной обработке с помощью нанесения на них одного или нескольких защитных слоев краски и других материалов. Перед нанесением защитного слоя необходимо провести тщательную обработку поверхности с целью получения наилучшего сцепления краски с поверхностью. Одним из наиболее эффективных методов подготовки поверхностей является струйная очистка с применением абразивов.

Другими методами предварительной обработки поверхностей являются, например очистка ручная и механическая, термическая очистка и очистка с применением химических препаратов (травление). Последние вышеупомянутые методы имеют различные недостатки, варьирующиеся от получения недостаточной степени чистоты поверхности до нанесения ущерба здоровью человека и окружающей среде.
Тщательная предварительная обработка поверхности очень важна. Даже самые лучшие методы нанесения защитных покрытий по своему действию никогда не превосходят значения качества предварительной обработки поверхности. В большинстве случаев причиной преждевременного выхода из строя защитных покрытий является недостаточная или несоответствующая требованиям предварительная подготовка поверхностей.
Кроме железа и стали, различным формам коррозии подвергаются также и другие материалы.

Поэтому струйная очистка и окраска проводятся не только на металлических, но и на бетонных и каменных поверхностях (памятники, фасады домов и т.д.), поверхностях из синтетических и других материалов. В некоторых случаях струйная обработка проводится в декоративных целях, например на поверхностях из стекла, хрусталя, нержавеющей стали и т.д.

В настоящее время насчитывается более 20 видов подготовки поверхностей для защиты от коррозии и, нет однозначного мнения, какому виду отдать предпочтение.
Вполне естественно, что в мировой практике существуют и свои каноны в использовании оборудования для струйной очистки:

сухая абразивно-струйная очистка – очистка с рабочим давлением 8-12 бар (пример: в России до сих пор существует стандарт 6 – 8 бар).
Выпускается большое количество различных установок для сухой абразивно-струйной очистки, различающихся по размерам, мощности, подводимому давлению, расходу воздуха и абразива и другим параметрам. В то же время принцип действия и общая схема таких установок довольно близки. В процессе сухой абразивно-струйной очистки образуется большое количество мелкой абразивной пыли, вредной органов дыхания. Поэтому обработку проводят в специальной камере, оборудованной системой воздушной очистки, либо оператор вынужден работать в специальном изолирующем снаряжении скафандре.

В связи с высокой вредностью этого способа в 1957 году в Нидерландах был принят Закон о Силикозе, включающий в себя так называемый «Декрет о пескоструйной обработке поверхностей». Эти мзаконом впредь запрещалось использование при струйной обработке материалов, содержащих более 1% свободного кремнезема. В кварцевом песке находится гораздо больше 1% свободного кремнезема, обычно 80-90%. В процессе струйной обработки поверхности зерна песка расщепляются на очень мелкие микро-частицы.

Эти частицы, размером менее 5-10 микрон (Е) и почти невидимые, часто очень долгое время остаются в окружающем воздухе и вдыхаются рабочими и всеми, кто находится вблизи места проведения очистительных работ. Скапливаясь и затвердевая в легких, они вызывают повреждение легочной ткани, что в свою очередь ведет к появлению респираторных проблем. Подобное состояние может перейти в силикоз (т.н. «болезнь пыльных легких»), болезнь, которая может завершиться фатальным исходом.

Гидроабразивная очистка

А) Гидроабразивная очистка со сверхвысоким давлением воды.
Обработка этим способом требует установки, обеспечивающей струю воды с рабочим давлением до 3000 бар и пескоструйный комплекс с компрессом, создающий давление до 12 бар. Абразив должен быть сухой и строгой дисперсности. Смешивание воды с абразивным порошком происходит в смесительной камере совмещенного сопла. В результате на выходе получается струя воды с частицами абразива под давлением до 3000 бар. В настоящее время такое оборудование выпускается немецкой фирмой «Hammelmann». Стоимость такой установки достаточно высокая и в России они практически отсутствуют.

Б) Гидроабразивная очистка низким давлением воды.
Установка немецкой фирмы «KISS» работает от компрессора, создающего давление до 12 бар. Вода подается на насадку распылителя, закрепленного на пескоструйном сопле. При работе вода инжектируется, и смешивание воды с абразивным порошком происходит на выходе из сопла.

Универсальная пескоструйная система, работающая сухим, влажным и мокрым способами «OPTIBLAST»
Пескоструйная система «OPTIBLAST» отвечает всем основным требованиям техники безопасности и охрани здоровья, изложенным в «Декрете Европейского Сообщества» (ЕС) для промышленных машин, оформленной стандартом 91/368 ЕЭС.
Пескоструйная установка позволяет проводить обработку в следующих режимах (согласно DIN 8200):

• Пескоструйная обработка сжатым воздухом
• Влажная пескоструйная обработка сжатым воздухом
• Мокрая пескоструйная обработка
• Очистка объектов вводно-воздушной струей под давлением
• Сушка объектов сжатым воздухом

Первые три из вышеперечисленных режимов называют сухой, влажной и мокрой обработкой
При использовании данных способов обработки установка OPTIBLAST предоставляет широкое разнообразие и возможность очень точной настройки, в результате чего создаются оптимальные условия для ее широкого применения при обработке различных объектов.

Особенно заслуживает упоминания такая особенность, касающаяся в большей степени способа мокрой пескоструйной обработки, которая заключается в возможности сбора пыли. Благодаря такой способности OPTIBLAST соответствует передовому уровню современной технологии и ставит систему в первые ряды этой области.

При выполнении пескоструйной обработки, когда допускается только небольшое количество влаги, можно снизить подачу воды до минимума в процессе влажной пескоструйной обработки сжатым воздухом при помощи игольчатого клапана, не уменьшая при этом возможность сбора воды во влажной струе.
Процесс сухой пескоструйной обработки соответствует классическому способу пескоструйной обработки без использования воды.

Для работы установки OPTIBLAST ® необходимо обеспечить наличие сжатого воздуха и пескоструйной среды.

Для методов влажной и мокрой обработки дополнительно требуется вода.

Поток сжатого воздуха зависит от характера выполняемой обработки, и для передвижных установок потребуется компрессор производительностью от 2 м3/мин до 10 м3/мин, создающий от 4 до 10 бар.
Забор воды в необходимом количестве производится установкой из складского резервуара.

Циркуляция рабочего материала и воды в установке
Рисунки

Для проведения сухой и влажной пескоструйной обработки сжатым воздухом используется предварительно подготовленный пескоструйный материал, поставляемый в мешках.

Пескоструйный материал засыпается непосредственно в загрузочную воронку до горловины. При загрузке сухого пескоструйного материала для мокрой обработки необходимо предварительно залить в пескоструйный резервуар установки примерно 10 литров воды.

Для приготовления суспензии для мокрой пескоструйной обработки можно использовать предварительно подготовленный песок (например, речной или карьерный), либо восстановленный пескоструйный материал с величиной зерен от 0 до 3,5 мм. Загрузка пескоструйного материала производится через загрузочную воронку, расположенную сверху пескоструйного резервуара, до тех пор, пока, пескоструйный материал не начинает выходить из переливной трубки вместе с промывочной водой.

Оператор может произвести включение, закрыв при помощи пневматического регулятора основеную линию подачи воздуха и клапан подачи абразива.
При этом суспензия в резервуаре для мокрой пескоструйной обработки будет содержать 30% воды и 70% абразива.

Хотя система OPTIBLAST представляет собой наиболее совершенную технологию, необходимо указать на то, что максимальные концентрации на рабочем месте вредных веществ для здоровья пылевидных частиц могут быть превышены при мокрой пескоструйной обработке, особенно если используется давление свыше 4 бар, а также при сухой и при влажной обработке сжатым воздухом.
В установке предусмотрен автоматический выключатель, с помощью которого оператор пескоструйной установки может в любой момент прервать работу . Это является защитной мерой от опасности, исходящей от шланга высокого давления. Для того, чтобы обеспечить такую защиту на большом удалении, необходимо использовать дополнительное оборудование.

Как показала практика эксплуатации установки, широкий диапазон реализуемых режимов работы позволяет обеспечивать шероховатость очищенных металлических поверхностей на уровне Rz= 30 – 90 мкм, степень очистки по ИСО 8501-1 Sa1 – Sa3:

Sa2 – 76% чистой поверхности;
Sa2 1/2 – 96% чистой поверхности;
Sa3 – 99% чистой поверхности;

С помощью установки OPTIBLAST нами осуществляется эффективная очистка сварных швов на черной и нержавеющей стали, матирование, обезжиривание поверхностей, подготовка поверхностей под покраску, оклейку (адгезия к поверхности повышается до 3-4 раз).

Кандидат Технических Наук,Старший Научный Сотрудник
Сологубов Дмитрий Николаевич