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環(huán)保型海綿磨料在海洋鋼結(jié)構(gòu)建造中的應(yīng)用研究

發(fā)布時(shí)間:2022.07.22    點(diǎn)擊數(shù): 46817

針對(duì)傳統(tǒng)噴砂過(guò)程中的粉塵問(wèn)題,本文探討了一種環(huán)保型海綿磨料低塵噴砂工藝,詳細(xì)介紹了海綿磨料的噴砂原理和工藝流程,并結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)建造中的海綿磨料應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),從環(huán)保、施工及經(jīng)濟(jì)性等方面對(duì)海綿磨料在海洋工程行業(yè)的應(yīng)用前景進(jìn)行了分析和研究。


海洋鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期暴露在潮濕的環(huán)境當(dāng)中,服役環(huán)境惡劣,對(duì)防腐的要求較高。而噴砂處理是海洋鋼結(jié)構(gòu)防腐過(guò)程中常用的表面處理方法,不僅可以除銹,還能滿足涂料施工所需的粗糙度要求。但是,傳統(tǒng)的磨料在噴砂過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,容易影響作業(yè)人員的身體健康。因此,改進(jìn)噴砂工藝是目前亟待解決的問(wèn)題。

 

海綿磨料簡(jiǎn)介


海綿磨料是以一種聚氨酯海綿體材料作為膠黏劑,將不同規(guī)格的磨料黏結(jié)在一起形成的砂團(tuán)(如圖1所示)。海綿磨料結(jié)合了聚氨酯海綿的吸附能力和傳統(tǒng)噴砂工藝的切削能力,在壓縮空氣的推動(dòng)下沖擊工件表面時(shí)變扁,磨料瞬間顯露出來(lái)對(duì)工件表面進(jìn)行噴砂清理,而在砂團(tuán)脫離工件表面時(shí),海綿體迅速形變擴(kuò)張并形成真空,吸附產(chǎn)生的絕大多數(shù)粉塵和雜質(zhì),從而顯著改善噴砂作業(yè)的環(huán)境海綿磨料具有低塵環(huán)保的特點(diǎn),海綿體特殊的多孔結(jié)構(gòu)可以吸附噴砂過(guò)程中產(chǎn)生的絕大部分散逸性粉塵和雜質(zhì),因而可以提高作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的能見(jiàn)度,提高清理的效率和質(zhì)量,同時(shí)還可以大量降低工人作業(yè)過(guò)程中的粉塵吸入量。聚氨酯海綿多孔狀的結(jié)構(gòu),也可有效地減少磨料噴砂后的飛濺和反彈,提高施工的安全性。海綿的包裹性和阻燃性,還可以有效控制噴砂過(guò)程中產(chǎn)生的碰撞火花,特別適合海洋工程、石油化工等易燃易爆行業(yè)的不間斷施工要求。

 

海綿磨料噴砂設(shè)備

 

海綿磨料噴砂設(shè)備由磨料供給單元和磨料循環(huán)單元組成。磨料供給單元由一個(gè)儲(chǔ)料缸體和中央控制面板構(gòu)成,一次性儲(chǔ)料量約為60 kg,可在噴砂過(guò)程中補(bǔ)充磨料。磨料循環(huán)單元由分離斗、磨料循環(huán)器、廢物回收器和磨料回收器組成。設(shè)備使用時(shí),中央控制面板根據(jù)海綿磨料的流動(dòng)性,可精確調(diào)節(jié)噴射壓力和海綿磨料的進(jìn)給速度,磨料供給單元通過(guò)噴嘴
將海綿磨料噴射到被處理表面。然后在真空氣流和氣動(dòng)作用下,將分離斗中使用過(guò)的磨料傳輸?shù)侥チ涎h(huán)器進(jìn)行分類凈化,經(jīng)循環(huán)器的分類裝置處理,將可重復(fù)使用的海綿磨料從過(guò)大的碎片及使用后的廢料(失效磨料及污染物)中分離,供循環(huán)使用。整個(gè)工藝流程中噴砂、噴砂缸內(nèi)磨料補(bǔ)充、磨料回收及雜質(zhì)分離等四個(gè)環(huán)節(jié)均獨(dú)立運(yùn)行。

 

海綿磨料噴砂效果

 

與傳統(tǒng)噴砂施工造成的可視范圍小、砂塵彌漫相比,海綿磨料噴砂時(shí)作業(yè)區(qū)域內(nèi)無(wú)明顯砂塵產(chǎn)生,能見(jiàn)度高,可有效改善作業(yè)區(qū)域的施工環(huán)境,工人施工后可及時(shí)檢查表面處理情況,檢驗(yàn)合格即可進(jìn)行下一道工序,縮短了施工間隔期。同時(shí),海綿磨料噴砂還降低了粉塵對(duì)周邊設(shè)備、管線的污染,減少了大量的清砂、清潔和廢砂處理工作。

 

海綿磨料噴砂后的鋼材表面,其清潔度可達(dá)到ISO8501-1 Sa 2.5以上,可滿足絕大多數(shù)國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目的要求。而且,采用海綿磨料,鋼板表面處理后的粗糙度均勻,進(jìn)一步提高了涂層與鋼板之間的附著力,增強(qiáng)了涂層的防腐性能,延長(zhǎng)了涂膜的耐久性,有利于涂層的流平和裝飾。


應(yīng)用的局限性

 

海綿磨料的材料成本較高,其價(jià)格是常規(guī)磨料的幾倍甚至十幾倍,因而經(jīng)濟(jì)性較差。尤其對(duì)于海洋鋼結(jié)構(gòu)的總裝過(guò)程,由于室外噴砂的對(duì)象多為支架、管線、結(jié)構(gòu)梁等現(xiàn)場(chǎng)焊道位置,作
業(yè)空間狹小且比較分散,磨料收集的難度較大,因而海綿磨料的回收率偏低,進(jìn)一步加大了噴砂的成本投入。另外,由于海綿磨料的外部被海綿體包裹,磨料對(duì)金屬表面的碰撞和沖擊能力有所減弱。因此,其除銹能力和噴砂效率會(huì)有所降低。

 

海綿磨料作為一種低塵的環(huán)保型磨料,有效地降低噴砂過(guò)程中的粉塵,可滿足絕大多數(shù)海洋結(jié)構(gòu)的表面處理要求。雖然還未得到大面積的推廣,但隨著綠色環(huán)保理念的深入,海綿磨料必將在船舶和海洋工程行業(yè)獲得更廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。

 

良時(shí)海綿磨料噴砂機(jī)設(shè)備(點(diǎn)擊進(jìn)入)

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