Гидроструйная промышленная очистка (гидробластинг)

Преимущества и недостатки

В силу того, что гидроструя применяется при высоком давлении, очистка поверхностей считается одним из эффективных способов удаления любых загрязнений. Среди многочисленных преимуществ выделяются такие, как:

  1. Одним из главных ее достоинств является абсолютная экологичность, поскольку используется обычная вода.
  2. Достаточно быстрый процесс выполнения, и при этом не является дорогостоящим. Цена такой работы намного дешевле, чем обработка другими способами очистки.
  3. Кроме этого, при таком способе не останавливается промышленный процесс, поэтому владельцы крупных предприятий не терпят убытки.
  4. Простота в использовании, поскольку гидроструйный аппарат достаточно маневренный и мобильный, что облегчает работу.
  5. Высокая гарантия очистки любых поверхностей.
  6. Немаловажным моментом является безопасность, в особенности, что касается взрывоопасности и пожаробезопасности, очищаемых объектов.

А что касается недостатков, то им является то, что данное оборудование нельзя использовать при низких температурах. Но на сегодняшний день благодаря новым технологиям есть возможность использовать это оборудование в холодное время года.

Видео: гидроструйная очистка металла.

Технология

Метод гидроструйной очистки основан на воздействии струи жидкости (например, воды) с высокой кинетической энергией на обрабатываемый материал. Данный метод используется для очистки различных поверхностей (например, поверхностей технологического оборудования, корпусов судов, фасадов зданий и т. д.), при этом струя воды позволяет удалять с поверхности загрязнения любой физической природы и химического состава: ржавчину, консервационные смазки, лакокрасочные покрытия, битум, смолы, нагар, окалину, кокс, лигносульфонаты, пирофорные соединения и т. д.

Для генерирования струи жидкости с высокой кинетической энергией используются насосы высокого давления. Давление воды, применяемое в системе, зависит от типа удаляемых загрязнений, таких как водорастворимые вещества, рыхлая ржавчина и красочные покрытия со слабым сцеплением. Если в процессе очистки использовались поверхностно-активные вещества, необходимо ополаскивание чистой, пресной водой.

В целях стандартизации операций по очистке и подготовки поверхности с помощью воды «Общество защитных покрытий» (англ. The Society for Protective Coatings, SSPC) приняло следующие четыре определения для очистки воды с использованием струйной технологии:

  • Гидроструйная очистка низкого давления (LP WC), при использовании давления воды менее 34 МПа (5,000 psi) для очистки.
  • Гидроструйная очистка среднего давления (HP WC), при использовании давления воды от 34 до 70 МПа (5000 до 10000 psi) для очистки.
  • Гидроструйная очистка высокого давления (HP WJ), при использовании давления воды от 70 до 170 МПа (10000 до 25000 psi) для очистки.
  • Гидроструйная очистка сверхвысокого при использовании давления воды струйными свыше 170 МПа (25 000 psi) для очистки.

Гидроструйная очистка под сверхвысоким давлением (более 170 МПа) применяется для полного удаление всех загрязнений и ржавчины. Результат сравним с сухим бластингом, но на поверхности после сушки наблюдаются проблески ржавчины.

Гидроструйная очистка под высоким давлением. (70−170 МПа) позволяет удалить большинство красок и продуктов коррозии. Магнетиты (черные окислы) и прочно держащиеся загрязнения могут остаться, хотя также поддаются удалению.

Гидроочистка под средним давлением (35-70 МПа) позволяет удалить непрочно держащиеся краску, ржавчину, загрязнения. Но черный железный оксид (магнетит) останется. Однородная поверхность не достижима.

Гидроочистка под низким давлением (до 35 МПа) позволяет удалить соли, загрязнения, шелушащуюся краску. В основном это обмыв поверхности.

Гидроструйная обработка является эффективным, экологически чистым и универсальным методом очистки любых поверхностей. С помощью гидроструйной очистки удаляется старая краска и плесень с деревянных поверхностей, высолы и солевые отложения с бортов кораблей. При более высоком давлении гидроструйная очистка позволяет удалить старую краску и коррозию со стали. Несмотря на высокое давление, вода никогда не сможет создать профиль при обработке стальной поверхности.

1 Гидроструйная очистка – технология процесса

Данный вид обработки материалов и конструкций базируется на том, что на очищаемую поверхность с большой кинетической энергией подается обычная, неподготовленная вода из водопровода. Так как жидкость попадает на изделия направленной струей с большой силой, она может без особых проблем удалять с поверхности практически все существующие загрязнения любого химсостава и физической природы:

  • лакокрасочные покрытия;
  • пирофорные соединения;
  • окалину, нагар и ржавчину;
  • лигносульфонаты;
  • смолы и битум;
  • консервационные смазки и т.д.

  • Вес стальной, медной и алюминиевой проволоки – таблицы и формулы расчета
  • Хонингование – легкий способ довести поверхность до идеала
  • Горячее цинкование – самый популярный способ защиты от коррозии

Допускается применение поверхностно-активных элементов для удаления особо сложных видов загрязнений. Но тогда после обработки обязательно требуется ополаскивать очищаемую поверхность пресной чистой водой. Показатель величины давления, которое используется системой, устанавливают в зависимости от того, какие именно загрязнения необходимо удалить (старая краска с относительно небольшим сцеплением, ржавчина с высоким значением рыхлости, соединения, легко растворяемые водой и пр.).

Во всем мире сейчас принята единая классификация способов очистки поверхностей водной струей, поступающей под напором. Гидроструйная очистка металлоконструкций и других объектов может выполняться под:

  • низким (до 34 МПа) давлением воды (международное обозначение – LP WC): по сути, представляет собой тщательный обмыв поверхности, при котором удаляются несложные пятна грязи, наслоения соли, шелушащиеся слои краски;
  • средним (34–70 МПа) давлением (HP WC): после обработки однородность поверхности не обеспечивается, на ней остается магнетит и прочные загрязнения;
  • высоким (70–170 МПа) давлением (HP WJ): удаляются почти все продукты коррозии и прочно держащиеся краски;
  • сверхвысоким (более 170 Мпа) давлением.

Последняя из указанных технологий по своей эффективности примерно идентична пескоструйной обработке. Она используется в тех случаях, когда нужно добиться удаления в полном объеме всей ржавчины на металле и иных видов загрязнений

Но важно понимать, что даже длительная обработка водой под сверхвысоким давлением металлической поверхности не в состоянии создать ее профиль

2 Когда используется гидроструйная обработка – сферы применения

В настоящее время такая очистка востребована в следующих областях производственной деятельности:

  • железнодорожный и автомобильный транспорт;
  • перерабатывающая и добывающая угольная и нефтегазовая промышленность;
  • энергетика (применение на всех видах электростанций);
  • ремонт плавсредств и судостроение;
  • нефтехимическая и химическая промышленность;
  • пищевые комбинаты;
  • изготовление стройматериалов (ДСК, заводы по производству кирпича, цемента, бетона), строительство очистных сооружений и зданий;
  • цветная и черная металлургия.

Гидроструйная обработка рекомендована для очистки:

  • фасадов различных видов строений: установки высокого давления легко убирают загрязнения с декоративных элементов построек, строительных швов, благодаря чему здания сохраняют долгое время привлекательный внешний вид;
  • металлических конструкций: используется технология сверхвысокого и высокого давления, удаляющая с металла старые покрытия, окалину, битум, ржавчину, при этом металлическая структура при обработке не нарушается;
  • промышленного оборудования: при помощи специальных решений есть возможность очищать практически любые по конфигурации изделия, труднодоступные поверхности;
  • трубопроводов: разрушение структуры отложений внутри труб и удаление их, в итоге внутренняя поверхность трубопроводов становится чистой (естественно, гидроструйным аппаратом можно чистить и внешнюю поверхность, например, насосно-копрессорных труб или нержавеющих труб);
  • дорожных покрытий (удаление разметки на автотрассах): более дешевая технология по сравнению с трудоемкими работами, предполагающими применение пескоструя, горелки с открытым пламенем, обработку фрезой;
  • бетонных поверхностей: резка и разрушение (до 2–3 см в глубину) тяжелого бетона, удаление старых покрытий, слоев краски и лака, снятие поверхностного слоя;
  • полов и крыш: при использовании описываемой гидроструйной методики цинковое покрытие кровли не повреждается, его не нужно демонтировать, а стальные листы при обработке не деформируются;
  • речных и морских плавательных средств: технология активно используется судоходными организациями и судоверфями;
  • теплообменников любого вида (трубчатых, пластинчатых);
  • опалубки: очистка без зазубрин и остатков всевозможных растворов со строительных лесов, удаление клея и цемента;
  • конструкций, расположенных на потенциально взрыво- и пожароопасных предприятиях: обработка оснащения газоперерабатывающих комбинатов, нефтеналивного оборудования, нефтяных резервуаров и так далее, реальной альтернативы гидроструйной методике на таких объектах просто-напросто не существует;
  • взлетно-посадочных участков и летных полей на аэродромах от резинового наката и снега.

Безопасность

Меры безопасности при гидросмесевой струйной очистке схожи с любым другим методом подготовки поверхностей. Использовать оборудование должны только обученные высококвалифицированные операторы. Перечитывая руководство эксплуатации, необходимо удостовериться, что технология работы оборудования абсолютно понятна. Также необходимо вести строгий контроль за отключением оборудования, если что-то случится. 

Личное защитное оборудование при гидросмесевой струйной очистке подобно тому, что применяется для сухой абразивоструйной очистки. Сюда включается защита тела, рук, ног, слуха, глаз, лица, а также респираторная защита. Личное защитное обмундирование должно быть подобрано  на основании ожидаемых опасностей, которые могут возникнуть в зависимости от типа используемого оборудования. Требуется и защита от воды.  Костюм должен также защитить оператора от дающего рикошет абразива и возникающей влаги — подходящая одежда должна быть надета снизу (дождевика, как правило, достаточно).

Требуется защита глаз от водяного тумана и абразива. Необходимо учесть, что вследствие возможного запотевания стекла из-за повышенной влажности видимость оператору может быть ограничена. Защитный шлем должен быть оборудован подачей сжатого воздуха, что обеспечит постоянный обдув стекла и респираторную защиту оператора. 
Кроме того, должна быть обеспечена надлежащая дыхательная защита. Гидросмесевая струйная очистка не сокращает влияние атмосферной пыли на здоровье оператора. Оценка влияния осложнена влажной атмосферой, которая затрудняет работу фильтров очистки воздуха для дыхания. В каждом случае требуется индивидуальная консультация специалистов по защите дыхания для подбора соответствующего респиратора. 

Любой метод гидросмесевой струйной очистки требует обеспечения высокой безопасности по двум пунктам. Первый — риск поражения электрическим током. Вода проводит электричество. Дополнительное меры безопасности должны быть предприняты при работе вблизи электрического оборудования, линий телеграфа или трубопроводов. 

Второй повод для  беспокойства — скольжение. Влажный абразив и отходы  являются скользкими. Поэтому необходима твердая опора, особенно при воздействии на твердые поверхности. Ребристая поверхность подошв может улучшить опору, но поверхность для перемещения будет скользкой. Перед началом работ необходимо убедиться в надежности и безопасности опоры, а также предотвратить возможные толчки при включении/отключении оборудования. 

Оборудование для гидроструйной обработки

Для очистки используют ручной или промышленный комплект оборудования, в составе которого насос или помпа, двигатель (бензиновый, дизельный или электрический), шланги, насадки, фильтры и приспособления. Отличаются установки мобильностью и компактностью. Подбирают их в зависимости от давления и скорости, с которыми жидкость должна подаваться к обрабатываемой поверхности. Установки выпускаются производителями российскими и зарубежными, с напором воды до 2960 атм. При этом мощные устройства имеют в своем составе специальный узел – усилитель потока. Как правило, они устанавливаются на тележку или платформу. В последнем случае снабжаются пультом управления. Некоторые гидроструйные модели снабжаются системами предохранительными, охлаждения насоса, регулятором давления, контрольно-измерительными приборами, что делает работу на установке более безопасной и производительной.

Лучшими гидроструйными отечественными очистительными агрегатами считаются изделия серии «Посейдон» (производитель – компания «ЗЕТ-ТЕХНО», Россия). Аппараты универсального применения собираются из комплектующих, произведенных в США, Германии, Италии. Различаются компоновкой, типом привода и его мощностью, давлением, количеством расходуемой воды в час и наличием дополнительных функций. В комплект установки входит тележка или платформа, насос трехплунжерный высокого давления, фильтр проточного типа, шланг определенного диаметра и длины, намотанный на барабан, форсунка, пистолет и копье. Имеются модели, где осуществляется подогрев воды.

Мощную установку для промывки трубопроводов разного диаметра и технологического оборудования можно купить на Свесском насосном заводе. Она смонтирована на платформе передвижного типа, а особенность модели – возможность регулировать количество подаваемой воды в пределах от 2 до 8 м³ в час и развивать давление от 100 до 1000 кгс/см², что дает возможность очистить от любых загрязнений поверхности разного типа.

Качественные автономные установки серии УНГ предлагает отечественный производитель – компания ООО «ЗЕВС-ТРУБОПРОВОД». Продукцию используют в ЖКХ, на промышленных предприятиях, где по технологии регулярно должны очищаться трубопроводы и резервуары от загрязнений и накипи. Охотно покупают эту продукцию в странах Европы и ближнего зарубежья.

На видео процесс очистки поверхности металла от ржавчины с помощью гидроструя:

Парогазодинамическая очистка НКТ

Очистка внутренней и внешней поверхности насосно-компрессерных труб от АСПО на автоматизированной парогазодинамической установке (ГДУ), выпускаемой «НТС-Лидер», отличается качеством и производительностью. ГДУ обеспечивает быстрое и равномерное прогревание труб до температуры, обеспечивающей расплавление АСПО, но не достаточной для возгорания асфальтосмолопарафинов или изменения структуры металла. Под воздействием высоконапорного аэродинамического потока паровоздушной смеси происходит отслаивание размягченных температурой и частично оплавленных отложений от стенок труб и их вынос. Конструкция ГДУ обеспечивает полноту сгорания топлива, в качестве которого может использоваться как керосин, так и попутный нефтяной газ. Образующиеся пары углеводородов и остаточные продукты горения топлива проходят многоступенчатую сепарацию и абсорбцию. Установка парогазодинамической очистки НКТ от АСПО соответствует самым высоким экологическим требованиям – выбросы ГДУ находятся ниже предельно допустимых норм ПДК и ПДУ.

Технические характеристики:

  • производительность, труб/час – до 100;
  • продолжительность операции (в зависимости от степени загрязнения), мин – 6-8;
  • степень удаления асфальтосмолопарафинов, % – 98-100;
  • регулируемая температура парогазовой струи, С° – не более 250;
  • потребляемая мощность, кВт – 45.

Достоинства:

  • высокая производительность и стабильность работы по сравнению с любыми другими методами;
  • отсутствие изменения структуры металла при термическом воздействии;
  • возможность использования попутного нефтяного газа в качестве топлива;
  • полная автоматизация.

Установки газодинамической очистки НКТ (ГДУ) с 2002 года успешно работают на многих трубных базах.

Цены на услуги

В зависимости от проводимых работ цена может варьироваться. Кроме этого, на расценки оказывать влияние может объем и степень загрязнения поверхности. Поэтому компании, производящие такие работы, могут применять не только гидроструйное оборудование, но и гидропескоструйное чтобы процесс очистки был максимально эффективным.

Приблизительные цены на оказываемые услуги:

Виды работ Ед. измерения Цена, руб
Очистка фасадов от уличных загрязнений кв.м. от 25
Устранение копоти кв.м. от 100
Удаления с фасада последствий от пожара кв.м. от 150
Мойка стекол вертикально расположенных кв.м. от 25
Очистка стекол вертикального и горизонтального расположения кв.м. от 50
Гидроструйная очистка бетонных и кирпичных поверхностей кв.м. от 300
Снятие загрязнений пескоструйным оборудованием кв.м. от 220

Также на стоимость такой услуги может повлиять и доступность до необходимой поверхности. И еще расценки могут варьироваться в зависимости от региона, так что указанные цены являются приблизительными. Чтобы узнать точную цену работ необходимо рассчитать общую площадь и сложность, выполняемых работ, после чего составляется смета.

Данные работы проводятся во всех городах России и ее областях, к примеру, в Ростове-на-Дону, располагается много организаций, что занимаются гидроструйной очисткой поверхностей, любой сложности. Кроме этого, такое оборудование можно взять в аренду, поскольку данное устройство является простым в использовании, поэтому не составит труда его применять самостоятельно в домашних условиях.

3 Достоинства и недостатки гидроструйной технологии

К основным преимуществам рассматриваемой методики относят далее указанные факторы:

  • абсолютная экологичность: используется обычная вода, которую можно набирать из водопроводной системы и применять без дополнительной обработки, в редких случаях рекомендовано добавлять в жидкость ПАВ, которые по окончанию процедуры смывают все той же водой;
  • высокая скорость выполнения операции: на очистку даже очень больших поверхностей затрачивается минимум времени, при этом качество работ мало в чем уступает более дорогим и технически сложным вариантам очистки металлоизделий, строительных конструкций, автотранспорта;
  • на любом производственном объекте обработка водной струей производится в большинстве случаев без остановки промышленного оборудования (собственник предприятия не теряет колоссальных средств, так как не нужно временно прекращать рабочий процесс);
  • оптимальный вариант для восстановления железобетонных и бетонных конструкций (в процессе обработки объект освобождается исключительно от разрушенного бетона, остальные части конструкции вода не удаляет);
  • комплект оборудования для осуществления очистки отличается компактностью, что гарантирует его мобильность и простоту обслуживания (кроме того, гидроструйный аппарат имеет относительно простую конструкцию, а значит, легко ремонтируется);
  • гарантия удаления в полном объеме (без каких-либо остатков) загрязнений, которые растворяются в воде;
  • взрывобезопасность и пожаробезопасность методики (это позволяет выполнять обработку больших емкостей, в которых находятся горючие нефтепродукты).

К недостаткам же технологии можно отнести всего два фактора. Во-первых, поверхность металла не получает необходимого для дальнейшей окраски профиля, как это отмечается при пескоструйной обработке. Во-вторых, работы не выполняются при минусовой и нулевой температуре, так как вода в установке может замерзнуть.

Где актуальна гидроструйная очистка металлоконструкций

  • Промышленность — гидроструйная обработка конструктивных элементов зданий, производственного оборудования, пожаро- и взрывоопасных резервуаров.
  • Коммунальная сфера — очистка трубопроводов и других канализационных объектов изнутри и снаружи.
  • Строительство — чистка спецтехники, подготовка разобранных деталей к осмотру, дефектоскопии и последующей сборке.
  • Городская среда — клининг фасадов, крыш, памятников, ограждений, в том числе кованых ажурных заборов.

Очистка металлических поверхностей от краски всегда предваряется точным расчетом. Также при выборе напора учитываются рекомендации международного стандарта SSPC:

  • LP WC — 34 МПа (1МПа = 10 бар), отмывание поверхности от загрязнений, соляного налета, шелушащейся краски;
  • HP WC — 34–70 МПа, удаление непрочной краски, следов коррозии, среднестойких загрязнений (магнетит остается);
  • HP WJ –70–170 МПа, удаление практически любой краски, стойкой ржавчины, магнетита.

Работы по очистке сверхвысоким давлением (от 170 МПа) проводятся, если нужно полностью смыть стойкие отложения и покрытия. После такой обработки поверхность соответствует международному стандарту WA 2½ по ISO 8501-4 — при осмотре без увеличения нет следов краски, масляных, жировых и прочих видимых пятен.

Ссылка на основную публикацию