Пескоструйная обработка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Пескоструйная очистка/обработка каменной стены
Абразивоструйный аппарат (сверху крышка-сито для фракционирования абразива)
Передвижной дизельный компрессор используется при абразивоструйной очистке для получения движущей силы — воздуха
Абразивоструйная очистка металлических конструкций
Пескоструйная очистка

Пескоструйная обрабо́тка — холодная абразивная обработка поверхности камня, стекла, металлических изделий[1] или зубов[2] путём повреждения её поверхности песком или иным абразивным порошком, распыляемым потоком воздуха, а при гидроабразивной обработке — струёй воды или иной жидкости. Впервые запатентован американцем Бенджамином Чу Тилгманом (1821—1901) в 1870 году (патент США 104408)[3]. Несмотря на название, струйная очистка с использованием песка запрещена[4].

Технология[править | править исходный текст]

При абразивоструйной обработке абразивные частицы ускоряются из абразивоструйного аппарата при помощи энергии сжатого воздуха. Для того чтобы посредством абразивных частиц и сжатого воздуха обеспечить эффективную очистку, требуется профессиональное мастерство, высококлассное оборудование и контроль качества. Каждый элемент влияет на результат работы всей системы. При очистке ненужные материалы удаляются, поверхность материала упрочняется и становится подготовленной для нанесения покрытий. При помощи абразивоструйной очистки с металлических конструкций удаляют старую краску, ржавчину и другие за­грязнения. Кроме того, при струйной очистке удаляется вто­ричная окалина, которая образуется на новой стали.

Угловатые частицы абразива придают шероховатость по­верхности и создают профиль, или насечку. Большинство производителей красок указывают, каким должен быть про­филь, чтобы обеспечить эффективное нанесение их продук­ции.

Строители очищают кирпичную кладку перед нанесени­ем шпатлёвки или краски. Абразивоструйная очистка наруж­ной штукатурки и кирпича позволяет удалять старую краску, плесень, копоть, красящие вещества и даже граффити, создавая при этом идеальную поверхность для нанесения покры­тия.

Строители очищают преднапряженные железобетон­ные панели, монолитные бетонные стены, колонны и другие конструкции из бетона для того, чтобы удалить остаточный цемент, следы строительной опалубки, выцветшие участки и обнажить бетон.

Кроме обработки стали и каменной кладки, при помощи абразивоструйной очистки можно снять верхние слои крас­ки с деревянных домов и лодок. Со стекловолокна с помо­щью данной очистки обычно удаляют верхний слой гелевого покрытия для того, чтобы сделать видимыми пузырьки воз­духа. При абразивоструйной очистке алюминия, титана, маг­ния и других металлов удаляют результаты коррозии и, в зависимости от выбранного абразива и давления, наносят профиль.

Новые, более мягкие виды абразива (включая пластик и пшеничный крахмал), а также специальное абразивоструйное оборудование с низким давлением используются для сухого способа удаления покрытий с современных компо­зиционных материалов. Это позволяет очищать самолеты, вертолеты, автомобили, грузовики и лодки без использования абразивоструйной обработки, которая может нарушить структуру поверхности. Кроме того, переход на су­хой способ очистки верхних слоев исключает возможность воздействия на рабочих токсических химических веществ, используемых при очистке, и исключает расходы, связанные с утилизацией опасных отходов.

Возможности абразивоструйной очистки разнообразны. Поскольку в промышленности регулярно изобретаются новые материалы и возникает потребность в обработке новых поверхностей, производителям абразивос­труйной техники и материалов приходится непрерывно со­вершенствовать свои технологии и оборудование.

Техника безопасности[править | править исходный текст]

Струйная очистка с использованием абразивов представляет огромный риск для здоровья работников. Несмотря на то, что многие из используемых материалов при струйной очистке безопасны сами по себе (стальная дробь и песок, купершлак, гранат и т.д.) пыль, образующаяся во время работ представляет огромную опасность для здоровья как оператора, так и персонала находящегося в рабочей зоне и может привести к серьёзным профессиональным заболеваниям (силикоз)[5]. Оператору нужно защищать органы дыхания, слуха, глаза, кожу. Абразивные частицы разгоняются до скорости более 650 км/час, и при не должном обращении, могут нанести травму рабочему персоналу. Если при такой скорости абразивный поток случайно заденет человека, то это может привести к серьёзным телесным повреждениям или даже смерти. Работы по струйной очистке достаточно шумный процесс. Рабочий шум являлся постоянной опасностью для работников, занятых в сфере антикоррозионной защиты и асоциировался только с ухудшением слуха. Современные понятия охраны труда рассматривают шум как угрозу безопасности и здоровью работников по различным причинам. Шум может привести не только к нарушениям слуха (в случае постоянного нахождения при шуме более 85 децибел(dB)), но может быть фактором стресса и повысить систолическое кровяное давление.

Струйная очистка является работой в атмосфере, в которой концентрация вредных газов и пыли опасна для жизни и здоровья. В качестве средств индивидуальной защиты необходимо применять соответствующую обувь, специальный костюм абразивоструйщика, кожаные рукавицы, пескоструйный шлем с принудительной подачей чистого воздуха. Чтобы предотвратить попадание загрязнённого воздуха в органы дыхания, СИЗОД (средства индивидуальной защиты органов дыхания) должно отделить рабочего от окружающей загрязнённой атмосферы и обеспечить сотрудника чистым или очищенным воздухом, пригодным для дыхания, для этого используют внешний источник чистого воздуха с подачей по шлангу. При этом срок службы пескоструйного шлема может быть продлен за счет ремонта и соответствующего ухода[5].

Степени очистки[править | править исходный текст]

Требования к качеству подготовки металлической по­верхности перед операциями окрашивания, нанесения металлизационных покрытий устанавливает ГОСТ 9.402-2004[6] «Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию». В ГОСТе выделяются че­тыре степени очистки поверхности черных металлов от прокатной ока­лины и продуктов коррозии:

  • при осмотре с 6-кратным увеличением окалина и ржав­чина не обнаруживаются;
  • при осмотре невооруженным глазом не обнаруживаются прокатная окалина, ржавчина, пригар, остатки формовочной смеси и дру­гие неметаллические слои;
  • не более чем на 5% поверхности имеются пятна и полосы плотно сцепленной прокатной ока­лины и литейная корка, видимые невоо­руженным глазом. На любом из участков поверхности изделия окалиной занято не более 10% площади пластины 25x25мм;
  • с поверхности удалены ржавчина и отслаивающаяся окалина.

Этим степеням подготовки поверхности в основном соот­ветствуют степени Sa3, Sa 2 1/2, Sa 2, Sa l, устанавливаемые международным стандартом ISO 8501-1:2007: «Подготовка стальной основы перед нанесением красок и подобных пок­рытий. Визуальная оценка чистоты поверхности. Степени коррозии и степени подготовки непокрытой стальной осно­вы после полного удаления прежних покрытий»[7].

При определении точной степени удаления ржавчины и очистки стальной поверхности перед покраской использует Международный стандарт ISO 8501-01-1988 и ISO 8504-1992. ISO 8501-01 употребляется по окалине. Это означает следующие уровни заражения ржавчиной:

  • А - стальная поверхность в большой степени покрытая окалиной, но в незначительной степени или совсем не затронута ржавчиной.
  • Б - стальная поверхность, которая начала ржаветь и с которой окалина начала осыпаться.
  • С - стальная поверхность, с которой окалина отвалилась и откуда она может быть удалена, но с лёгким видимым питтингом (точечная коррозия).
  • Д - стальная поверхность, с которой окалина отвалилась, но с лёгким питтингом, видимым невооружённым глазом.

Степени предварительной подготовки поверхности Стандарт ISO определяет семь степеней подготовки поверхности. В спецификациях часто употребляются следующие стандарты: Подготовка поверхности вручную и с помощью электроинструментов: скобление, зачистка проволочными щётками, механическими щётками и шлифовка — обозначается буквами «St».

  • ISO-St1. Обработка вручную и электроинструментами

Прежде, чем начать очистку вручную или электроинструментами, толстые слои ржавчины должны быть удалены способом обрубки. Видимые загрязнения от масла, жира и грязи тоже должны быть удалены. После очистки вручную и электроинструментами, поверхность должна быть очищена от отслаивающейся краски и пыли.

  • ISO-St2. Тщательная очистка вручную и электроинструментами

При поверхностном рассмотрении невооружённым взглядом, подложка должна выглядеть очищенной от видимых следов масла, жира и грязи и от плохо прилегающей окалины, ржавчины, краски и посторонних веществ.

  • ISO-St3. Очень тщательная очистка вручную и электроинструментами

То же самое, что и для St2, но подложка должна быть очищена намного более тщательно, до появления металлического блеска.

  • ISO-Sa. Пескоструйная очистка

Подготовка поверхности способом пескоструйной обработки обозначается буквами "Sa". Прежде, чем приступить к пескоструйной очистке, толстые слои ржавчины должны быть удалены методом обрубки. Видимые масляные, жировые загрязнения и грязь тоже должны быть устранены. После пескоструйной обработки подложка должна быть очищена от пыли и мусора.

  • ISO-Sa1. Лёгкая пескоструйная очистка

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от окалины с плохим прилеганием, ржавчины, краски и других посторонних веществ.

  • ISO-Sa2. Тщательная пескоструйная очистка

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Каждое остаточное загрязнение должно иметь плотное прилегание.

  • ISO-Sa2 1/2. Очень тщательная пескоструйная очистка

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Все остаточные следы заражения должны проявляться только в форме едва заметных пятен и полос.

  • ISO-Sa3. Пескоструйная очистка до визуально чистой стали

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Поверхность должна иметь однородный металлический блеск.

Основные области применения[править | править исходный текст]

В последнее время пескоструйная обработка часто используется для создания шероховатости поверхностей. При очистке и ремонте старых кирпичных кладок сохраняется декоративный вид, а новые деревянные поверхности при помощи воздуха и песка могут приобрести в качестве эффекта "старый", "изношенный" вид.

Исторически в пескоструйной обработке использовался обыкновенный песок, промытый и просеянный до однородной фракции. Силикатная пыль, образующаяся при дроблении песчинок об обрабатываемую поверхность, — причина профессионального заболевания — силикоза. Поэтому при пескоструйной обработке в стационарных условиях обязательна эффективная вытяжка и вентиляция, в условиях строительства — ношение респираторов.

Помимо песка, в качестве абразива может использоваться стальная дробь, стеклянные шарики, корундовый порошок и другие синтетические абразивы.

Современные технологии пескоструйной обработки используют следующие технологии:

  • газодинамической очистки с разгоном абразива в реактивной струе до скорости в 300 м/с
  • гидроструйная очистка потоком воды с различным давлением (от 100 до 7500 бар)
  • гидроабразивная очистка потоком воды с различным давлением несущем в себе абразив и/или ингибитор
  • очистка сухим льдом

Все современные лакокрасочные материалы требуют обязательной абразивоструйной обработки поверхности для придания ей шероховатости и удаления загрязнений. Пескоструйная обработка продлевает срок службы покрытий до шести раз, что позволяет значительно сэкономить на капитальном и текущем ремонтах металлоконструкций.

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Бластинг: Гид по высокоэффективной абразивоструйной очистке / Козлов Д.Ю.. — Екатеринбург: ООО «ИД «Оригами», 2007. — С. 216. — 1000 экз. — ISBN 978-5-9901098-1-0
  2. Применяется в стоматологии при очистке зубов от зубного камня.
  3. * U.S. Patent 104 408 — пескоструйная очистка (1870 год)
  4. Онищенко Г.Г. Постановление о введении в действие санитарно-эпидемиологических правил СП 2.2.2.1327-03. — 26.05.2003. — № №100. — С. IV. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕСЯ ВЫДЕЛЕНИЕМ ПЫЛИ.
  5. 1 2 Козлов Д.Ю. Практика безопасности при струйной очистке. — ООО «ИД «Оригами», 2012. — С. 240. — 1000 экз.
  6. Дайджест документа: ГОСТ 9.402-2004 ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию
  7. ISO 8501-1:2007 // «Подготовка стальной основы перед нанесением красок и подобных пок­рытий. Визуальная оценка чистоты поверхности. Степени коррозии и степени подготовки непокрытой стальной осно­вы после полного удаления прежних покрытий». — 2007. — С. 88.

[1]

См. также[править | править исходный текст]



Ошибка в сносках?: Для существующего тега <ref> не найдено соответствующего тега <references/>