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環保型海綿磨料在海洋鋼結構建造中的應用研究

發布時間:2022.07.22    點擊數: 3601

針對傳統噴砂過程中的粉塵問題,本文探討了一種環保型海綿磨料低塵噴砂工藝,詳細介紹了海綿磨料的噴砂原理和工藝流程,并結合鋼結構建造中的海綿磨料應用經驗,從環保、施工及經濟性等方面對海綿磨料在海洋工程行業的應用前景進行了分析和研究。


海洋鋼結構長期暴露在潮濕的環境當中,服役環境惡劣,對防腐的要求較高。而噴砂處理是海洋鋼結構防腐過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,傳統的磨料在噴砂過程中會產生大量的粉塵,容易影響作業人員的身體健康。因此,改進噴砂工藝是目前亟待解決的問題。

 

海綿磨料簡介


海綿磨料是以一種聚氨酯海綿體材料作為膠黏劑,將不同規格的磨料黏結在一起形成的砂團(如圖1所示)。海綿磨料結合了聚氨酯海綿的吸附能力和傳統噴砂工藝的切削能力,在壓縮空氣的推動下沖擊工件表面時變扁,磨料瞬間顯露出來對工件表面進行噴砂清理,而在砂團脫離工件表面時,海綿體迅速形變擴張并形成真空,吸附產生的絕大多數粉塵和雜質,從而顯著改善噴砂作業的環境海綿磨料具有低塵環保的特點,海綿體特殊的多孔結構可以吸附噴砂過程中產生的絕大部分散逸性粉塵和雜質,因而可以提高作業現場的能見度,提高清理的效率和質量,同時還可以大量降低工人作業過程中的粉塵吸入量。聚氨酯海綿多孔狀的結構,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程中產生的碰撞火花,特別適合海洋工程、石油化工等易燃易爆行業的不間斷施工要求。

 

海綿磨料噴砂設備

 

海綿磨料噴砂設備由磨料供給單元和磨料循環單元組成。磨料供給單元由一個儲料缸體和中央控制面板構成,一次性儲料量約為60 kg,可在噴砂過程中補充磨料。磨料循環單元由分離斗、磨料循環器、廢物回收器和磨料回收器組成。設備使用時,中央控制面板根據海綿磨料的流動性,可精確調節噴射壓力和海綿磨料的進給速度,磨料供給單元通過噴嘴
將海綿磨料噴射到被處理表面。然后在真空氣流和氣動作用下,將分離斗中使用過的磨料傳輸到磨料循環器進行分類凈化,經循環器的分類裝置處理,將可重復使用的海綿磨料從過大的碎片及使用后的廢料(失效磨料及污染物)中分離,供循環使用。整個工藝流程中噴砂、噴砂缸內磨料補充、磨料回收及雜質分離等四個環節均獨立運行。

 

海綿磨料噴砂效果

 

與傳統噴砂施工造成的可視范圍小、砂塵彌漫相比,海綿磨料噴砂時作業區域內無明顯砂塵產生,能見度高,可有效改善作業區域的施工環境,工人施工后可及時檢查表面處理情況,檢驗合格即可進行下一道工序,縮短了施工間隔期。同時,海綿磨料噴砂還降低了粉塵對周邊設備、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,其清潔度可達到ISO8501-1 Sa 2.5以上,可滿足絕大多數國內外項目的要求。而且,采用海綿磨料,鋼板表面處理后的粗糙度均勻,進一步提高了涂層與鋼板之間的附著力,增強了涂層的防腐性能,延長了涂膜的耐久性,有利于涂層的流平和裝飾。


應用的局限性

 

海綿磨料的材料成本較高,其價格是常規磨料的幾倍甚至十幾倍,因而經濟性較差。尤其對于海洋鋼結構的總裝過程,由于室外噴砂的對象多為支架、管線、結構梁等現場焊道位置,作
業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有所降低。

 

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

 

良時海綿磨料噴砂機設備(點擊進入)

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