International Institute of Care to Buildings

В настоящее время существует немало технологий очистки поверхностей, изготовленных из различных материалов. Каждая из них имеет как определенные преимущества, так и недостатки, при применении которых возникают, в частности, экологические проблемы, связанные с утилизацией отходов. Из современных методов - абразивоструйной обработки, дробеструйной обработки, ультразвуковой очистки, с использованием водяной струи высокого давления и кислотного травления - ни один не удовлетворяет одновременно трем главным требованиям - экологичности, высокой производительности и высокому качеству.

Технология абразивной гидровоздушной очистки поверхностей известна давно. Первые сведения о ней появились еще в 60-е годы прошлого века, но долгое время ее трудно было реализовать в «железе». Широкое распространение эта технология получила в последние два, три года. Она используется там, где необходимо быстро, качественно и безопасно выполнить очистку и подготовку поверхности - металлической или из различного вида твердых минералов.

Обработка поверхности производится смесью мелкодисперсных частиц воды с абразивом - пульпой, которая подается высоконапорной воздушной струей со скоростью, близкой к звуковой. Абразивная гидровоздушная очистка имеет ряд преимуществ перед остальными способами, так как позволяет удалять загрязнения без нарушения исходной поверхности, вымывая их из микропор и микротрещин, производить очистку тонких листов до 0,3 мм без коробления, получать шероховатость до 1,25 мкм.

Число возможных схем, а также конструкций струйных аппаратов для такой обработки поверхностей достаточно велико. Наибольшее применение находят аппараты с принудительной насосной подачей суспензии в камеру смешения и последующим ее разгоном сжатым воздухом. Такие установки стабильно работают в широком диапазоне изменения давления воздуха и расхода пульпы, обеспечивая достаточно высокую производительность и качество обработки.

В процессе освоения технологии абразивной гидровоздушной обработки проводились многочисленные исследования по выбору материала частиц. Критерием поиска служило наилучшее соотношение производительности и качества процесса при соблюдении санитарно-гигиенических норм.

Особенность такой технологии состоит в сочетании удаления микрочастиц различных веществ с обрабатываемой поверхности, ее смазки и охлаждения. При этом рабочая жидкость, несколько снижая скорость абразивных частиц, выполняет следующие важные функции: обеспечивает транспортировку абразива от расходной емкости до обрабатываемой поверхности; очищает обрабатываемую поверхность удаляя отработанные абразивные частицы и частицы снятого материала; исключает образование пыли.

Наилучший результат был получен при использовании гранитового концентрата минерального происхождения, материала нетоксичного, не содержащего кремния, с частицами менее 0,1 мм, форма его зерен кубическая, с острыми режущими кромками, его концентрация в пульпе достигает 20-30%. Также возможно применение электрокорунда, глинозема, алюмосиликатов, окислов металлов, насыщенного раствора кальцинированной соды. В ходе теоретических исследований эрозионных процессов жидких капель и твердых частиц при их ударе о поверхность были определены скоростные и энергетические характеристики, а также форма сопла и рассчитаны его основные параметры.

Данный метод позволяет очищать поверхности металлов и неметаллов от органических и неорганических загрязнений, удалять покрытия, в том числе послойно, придавать поверхности -новые свойства, производить декоративную отделку поверхности изделий.

Производительность зависит от времени обработки, размера и материала абразивных частиц, их концентрации в пульпе, давления и расхода воздуха, диаметра и формы сопла, угла атаки струи, и близка к производительности дробеструйной обработки.

Разрушение абразивных частиц при абразивной гидровоздушной обработке протекает в десятки раз медленнее, чем при пескоструйной, что объясняется демпфирующим действием рабочей жидкости. Поэтому абразив может выдерживать до десяти циклов очистки. Установка для такой очистки может быть изготовлена в стационарном варианте с циклом работы под конкретное техническое задание заказчика. Затраты на обработку складываются из стоимости абразива, электроэнергии, воды, сжатого воздуха, зарплаты рабочего и стоимости изнашиваемых частей. Себестоимость обработки простых поверхностей (трубы, листы, металлоконструкции) составляет около 30 руб./кв. м.

Такая технология позволяет быстро, качественно и безопасно удалять различные виды загрязнений (коррозию, окалину, ржавчину, нефть, мазут, солевые отложения, краску, граффити и др.) с поверхности любой конфигурации без повреждения основного материала, не нанося вреда окружающей среде. При этом можно добавлять пасси-ваторы, защищающие очищенную поверхность от вторичной коррозии, не возникает пыли, нет надобности в специальной подготовке воды, а неоднократное использование доступного и недорогого абразива приводит к снижению себестоимости процесса, который пожаро- и взрывобезопасен.

Евгений БРОНЩИКОВ, г. Екатеринбург