高压水射流表面处理论述
(超高压水除锈)
上海张作华13671787959
一.高压水射流概念
用水作为喷射介质,在压力高于170Mpa时甚至更高时对被处理物体(钢铁)进行喷射,有效的去除物体表面不牢靠的附着物、污染物或者铁锈。在钢铁金属防腐蚀施工中多用于清除旧漆皮、氧化皮、铁锈等物质,是一种环保的防腐蚀前处理方法。
二.高压水射流的用途
1. 用于石化行业不停车状态下施工,无火花、清洁环保、安全无害。
2. 用于大型储罐、管道多次干喷砂造成库容量损失的替代表面处理。
3. 用于防腐蚀涂覆中,处理表面不含金属粒子,特别是含盐份氯离子的去除。
三.现状及原理
1. 国外发达国家早在20世纪90年代初就将超高压水射流除锈工艺用于涂装表面预处理中。国产水射流设备压力大都在50-150Mpa之间,而需要超过150兆帕甚至达到250-300Mpa的压力水射流除锈设备还需要依赖从国外进口。
2. 水射流除锈工作效率总体上不及喷砂,要想在规定的时间内提高涂装表面预处理的工作效率,必须依靠多台水射流设备共同完成,成本的高昂限制水射流技术广泛使用的一个主要原因;另一个原因是处理后的金属表面会产生闪锈(这一缺陷现在已经较好的解决,主要是国内带锈带湿转化型底漆的研究成功和推广运用,使该技术得到快速发展。如上海路丰助剂的WX618带锈带湿转化型水性涂料)。水射流表面预处理的表面无法形成设计的粗糙度,给涂覆层特别是底漆附着力带来不良的因素,但好处是特殊部位无需保护(如阀门等)。
3. 水射流表面处理设备体积较大,使用不方便,一次性成本投入比较大(100-200多万人民币),进口耗损件难以配置,造成维修保养的困难。
4. 水射流工作原理:增压器--高压泵--调压阀--控制阀--旋转喷头等等。增压后的压力达到170MPa甚至以上,瞬间水流速度将近于音速的三倍,旋转喷头转速达到2500r/min,水射流能量的高度集中,冲击、磨削被清理的金属表面。锈蚀层、垢结层、旧漆面多为层状或者多孔状分布,一旦垢层被击穿,高压水射流就像锲子状插入垢层和金属面之间,当其冲击能锲劈力大于垢层和基体母材附着极限强度时,锈蚀垢层旧漆面便被清除。水射流除锈设备分柴油机和电动机两种,水流量一般在22L/min,功率大约在132-176KW之间。
四.施工安全和监护
1. 所有水射流操作人员必须经过培训,持证上岗,而且实行安全员监护制度。
2. 所有水射流操作人员必须劳保用品穿戴齐全而且是特殊的合格的头盔和服装手套鞋。水射流劳保用品必须是特殊保护用品,不得使用普通的劳保用品代替。
3. 实行轮班作业,一般操作人员施工不得超过一个小时。
4. 切忌枪口对人或者不需要处理的目标,调压阀应该缓缓上升压力,严禁一下子调到高位。
5. 发生故障立即关闭急停装置,高压软管对接插头要拧到位并且增加防脱钢丝网套连接和保险装置。高压软管尽量不要放置于人员密集场所、高温及电气焊旁边,避免放置在棱角快口尖锐角处,不得扭曲打结高压软管。
6. 高压水射流喷枪后坐力大,高空作业必须注意坠落、绊倒、滑跌的风险。作业现场应设置10m警戒区域,提醒警示其他无关人员不得进入作业区域内。
7. 设备运作必须三人进行,专业电工、专业机工、专业操作工。只有操作工发出指令,机工才能启动高压水射流水泵,多抢操作时,喷枪与喷枪之间间隔不得低于5m。机工必须随时对设备运行参数和附件进行认真监控,发现问题及时停止运行。
五.应急处理方法
施工过程中如果出现枪头堵塞、喷枪开关失灵、接头断裂、软管爆裂、设备异常或者以外伤人,应立即停止作业。
1. 按下急停开关,关闭机组,调压阀归零,操作人员扣动扳机排空剩余压力。
2. 立即报告负责人,如果有人负伤立即送医救治。
3. 设备重启,必须确论所有故障排除或者险情排除后,方能启动。
六.产品规格及名称
1.上海沃玛--大隆超高压设备有限公司
电驱动(电机功率160KW)
流量31L/min
工作最高压力250Mpa
2. 德国哈莫尔
柴油驱动 电驱动(电机功率90KW)
流量29L/min 流量19L/min
工作最高压力280Mpa 最高工作压力250Mpa以上
3. 德国法尔狮系列(falch)(参看设备说明书)
4. 美国JETSTREAM系列(参看设备说明书)