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        試分析鋼結(jié)構(gòu)機械噴射處理工藝與設(shè)備

        2014-06-01 10:26:12
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2014年2期
        關(guān)鍵詞:拋丸噴漆磨料

        (哈爾濱空調(diào)股份有限公司,黑龍江 哈爾濱 150078)

        試分析鋼結(jié)構(gòu)機械噴射處理工藝與設(shè)備

        王會賢

        (哈爾濱空調(diào)股份有限公司,黑龍江 哈爾濱 150078)

        本文從噴砂除銹、拋丸除銹兩方面分析鋼結(jié)構(gòu)機械噴射處理工藝與設(shè)備,以推動鋼結(jié)構(gòu)表面預(yù)處理工藝的健康發(fā)展,同時降低其對環(huán)境的不良影響。

        鋼結(jié)構(gòu);噴砂除銹;拋丸除銹

        據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,鋼結(jié)構(gòu)涂層壽命的影響因素呈多樣化,其中涂料種類4.9%、膜厚19.1%、表面處理49.5%、其他26.5%,所以鋼材表面處理質(zhì)量勢必影響到涂層質(zhì)量。鋼材表面處理以機械噴射處理為主,以提高鋼材表面清潔度、調(diào)整鋼材表面粗糙度、增強鋼結(jié)構(gòu)抗腐蝕能力為目的。本文主要圍繞噴砂除銹、拋丸除銹兩方面來分析鋼結(jié)構(gòu)機械噴射處理工藝與設(shè)備。

        一、鋼結(jié)構(gòu)機械噴射處理工藝

        噴砂除銹是指壓縮空氣后磨料被吸(推)入管道內(nèi),然后再經(jīng)氣流作用持續(xù)加速至噴槍噴出磨料流,如此磨料粒對底材表面起到高速沖擊的作用,以達(dá)到除銹的目的,進(jìn)而調(diào)整鋼材表面的粗糙度。噴丸除銹是指鋼質(zhì)磨料經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪以較佳角度、較高速度噴射至工件表面,如此鋼質(zhì)磨料對工件表面起到高速沖擊作用,以達(dá)到除銹、消除應(yīng)力、調(diào)整鋼材表面粗糙度的目的。其中拋丸除銹引領(lǐng)著鋼結(jié)構(gòu)表面預(yù)處理工藝的發(fā)展。

        (一)噴砂除銹工藝

        噴砂除銹作為鋼結(jié)構(gòu)機械噴射處理的主要方法,主要包括空氣壓力、噴嘴(清除效率)兩項基本要素。

        空氣壓力即噴嘴出口的壓力,計算公式見式(1):

        其中,K—綜合復(fù)數(shù);S—清除效率;單位m2/h; P—空氣壓力,單位MPa,可見空氣壓力與清理效率呈正相關(guān)。研究表明,噴砂除銹的最佳空氣壓力取0.70MPa(0.55MPa~0.75MPa),其中過高的空氣壓力及磨料破碎率、過量的鋼材切蝕、空氣紊流及噴射距離均對噴砂效率起著負(fù)面影響,同時磨料嵌入鋼材表面的概率較高亦會影響到涂層質(zhì)量,此外空氣壓力過低會導(dǎo)致噴砂效率降低。

        噴嘴主要從材質(zhì)、內(nèi)孔結(jié)構(gòu)、噴嘴口徑三方面影響著噴嘴的清理效率,其中較大的噴嘴口徑能夠提高清理效率,函數(shù)關(guān)系式見式(2):

        其中,D—噴嘴口徑,單位mm;k1-綜合復(fù)數(shù),注意噴嘴的選擇應(yīng)從鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)及規(guī)格、噴砂效率、空壓機容量、噴砂質(zhì)量要求(清潔度、粗糙度)、噴砂作業(yè)環(huán)境等,此外若噴嘴孔徑>14mm,那么必須及時更換,以免對噴砂質(zhì)量造成不良影響。由此可見,噴砂除銹工藝必須嚴(yán)格遵循既定的技術(shù)參數(shù),即噴砂角度60°~70°;噴砂距離200mm~30mm;噴砂與噴底漆時間間隔最小值4h(相對濕度<85%);移動速度4m/min~6m/min;噴砂房高度2m~4m;環(huán)境相對濕度<80%。

        (二)拋丸除銹工藝

        與噴砂除銹工藝相比,拋丸除銹工藝具備諸多優(yōu)點,例如拋丸除銹多與自動化流水線作業(yè)配合使用,由此達(dá)到完全機械化操作、改善工作環(huán)境、降低勞動強度的目的;除銹質(zhì)量達(dá)到GB/T 8923-1988的Sa2級或ISO8501-1的Sa2級;鋼結(jié)構(gòu)表面硬度、抗疲勞強度、抗應(yīng)力能力均達(dá)到較高水平;拋丸除銹的單機生產(chǎn)功率、消耗功率等均較噴砂除銹更優(yōu)等。目前,拋丸除銹主要采用型鋼拋丸機,其中拋丸除銹作業(yè)完畢后,鋼材需調(diào)運至專業(yè)場所進(jìn)行噴漆作業(yè),其中跑完流水線由拋丸除銹、噴車間底漆、烘干流水線三部分組成。拋丸流水線以鋼板預(yù)處理線為主,應(yīng)依次按下列流程開展工作,即鋼板、校平機、預(yù)熱器、拋丸室、自動噴漆機、烘干室、輥動運輸、起吊。

        二、鋼結(jié)構(gòu)機械噴射處理設(shè)備

        由前文可知,噴砂除銹與拋丸除銹間存有較大差異,因此兩大工藝所選用的主要設(shè)備亦不盡相同,其中噴砂除銹工藝涉及噴砂機(罐)、噴砂系統(tǒng)、空壓器及油水分離器等;拋丸除銹工藝涉及除塵系統(tǒng)、車間底漆噴漆裝置等。

        (一)噴砂設(shè)備

        噴砂除銹工藝主要涉及噴砂機(罐)、噴砂系統(tǒng)、空壓器及油水分離器等設(shè)備。噴砂機包括壓送式、分吸式兩種,其中壓送式噴砂機主要被應(yīng)用到建筑鋼結(jié)構(gòu)涂裝工藝領(lǐng)域,具體表現(xiàn)出高效率、高質(zhì)量的優(yōu)點,注意從工作狀況角度可以把壓送式噴砂機劃分成遙控式、人工控制式兩種。噴砂系統(tǒng)以開放式最常用,若用來處理大型鋼結(jié)構(gòu),橋梁、儲罐、建筑鋼結(jié)構(gòu)大多采用開放式噴砂系統(tǒng),具體表現(xiàn)出費用低廉、作業(yè)環(huán)境要求低、噴砂質(zhì)量好的優(yōu)點,同時也表現(xiàn)出磨料回收率低、環(huán)保效益低的缺點。噴砂系統(tǒng)內(nèi)主要涉及專業(yè)噴砂房。目前,國內(nèi)各大型鋼結(jié)構(gòu)廠(如滬寧鋼構(gòu)、振華港機)均擁有專業(yè)的噴砂房,如此體現(xiàn)出較高的現(xiàn)代化涂裝水平。噴砂房內(nèi)共設(shè)六大系統(tǒng),即金屬磨料篩選分離系統(tǒng)、磨料回收系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、噴砂系統(tǒng)、工件運載系統(tǒng),其中工件運載系統(tǒng)以實現(xiàn)自動化操作。針對空壓器而言,壓力與壓縮空氣量的控制以確保噴砂工藝順利推進(jìn)為依據(jù),其中壓縮空氣的質(zhì)量對噴砂處理的質(zhì)量起著決定性的作用,即顆?!?μm、壓力露點溫度取-20℃、含油1mg/m3,此外開放式噴砂機作業(yè)過程,必須裝設(shè)油水分離器,以降低對空氣質(zhì)量的不良影響。

        (二)拋丸流水線結(jié)構(gòu)

        拋丸流水線主要由鋼板輸送、除塵系統(tǒng)、車間底漆噴漆裝置、涂層干燥組成,其中鋼板輸送即電機帶動輥道輸送,同時可實現(xiàn)變頻無極調(diào)速(2m/min~8m/min)。拋丸除銹要求拋丸器視情況取4只~12只。拋丸機包括葉輪、分丸輪、定向套、葉片四部分,其中葉輪轉(zhuǎn)速達(dá)2500r/min、葉片磨速達(dá)60m/s~80m/s。除塵系統(tǒng)以清除粉塵、碎磨料為主要任務(wù),具體由布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器、吸塵軟管、高壓離心抽風(fēng)機等部分組成。車間底漆噴漆裝置主要采取無氣噴漆法,注意鋼板傳送速度依據(jù)車間底漆厚度進(jìn)行調(diào)整,此外噴槍移動速度取0.5m/s~1.2m/s;噴幅角度取取70°~90°;噴嘴孔徑取0.48mm~0.53mm。涂層干燥要求烘房溫度控制到80℃,而烘干時間控制到1min~2min,注意涂層烘干后,再與冷卻裝置、通風(fēng)裝置配套使用,以提高溶劑的揮發(fā)速度。

        [1]岳小威. 鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料施工應(yīng)用技術(shù)[J]. 現(xiàn)代涂料與涂裝,2011,01:59-62.

        [2]王振波.鋼結(jié)構(gòu)建筑防腐技術(shù)[J].工程設(shè)計與研究,2012,02:26-27,32.

        TQ63 < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

        A

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