小口徑管材型鋼拋丸機(jī)械除銹設(shè)備

摘要：本文介紹一種自主研制的除銹設(shè)備，能更好的完成小口徑管材、型鋼的外表面除銹工作，達(dá)到省時省力，安全環(huán)保，保證了防腐質(zhì)量。

0 、前言：

在油田產(chǎn)能建設(shè)項(xiàng)目中，小口徑管材、型鋼等需用量較大，防腐前須進(jìn)行表面ST3*除銹。以往采用人工手持磨光機(jī)除銹，存在效率較低，除銹不徹底情況，影響防腐質(zhì)量。例如：小口徑管材的除銹、屋面鋼結(jié)構(gòu)鋼材的表面除銹以及鋼平臺施工材料的表面除銹。為了保證管材、鋼材表面外防腐的質(zhì)量，防腐前的表面除銹工作尤為關(guān)鍵，鋼材表面除銹質(zhì)量的好與壞，直接決定鋼材表面的外防腐層防腐質(zhì)量的高低。結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，通過研發(fā)半自動除銹設(shè)備，并推廣應(yīng)用于28個工程項(xiàng)目小口徑管材、屋面鋼結(jié)構(gòu)的表面除銹工作，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1、除銹方法的對比分析：
在油田產(chǎn)能建設(shè)及改造工程施工中，對于小口徑管材及角鋼進(jìn)場后除銹多為人工或機(jī)械除銹，人工除銹所需作業(yè)空間小、靈活機(jī)動，不需要較大的施工場地，除銹設(shè)備的投入也較少。但操作人員操作方法不一致，導(dǎo)致不同程度的返工返修。而現(xiàn)場噴砂（拋丸）除銹往往需要較大場地和專用設(shè)備，對于大口徑管道容易達(dá)到質(zhì)量要求，對于小口徑管道很難實(shí)現(xiàn)除銹均勻徹底。
1.1、大口徑管道除銹方法：
通常施工現(xiàn)場采用機(jī)械除銹主要針對管徑DN100以上的管材而言，一般該類管材需要設(shè)置較大的防腐場地，將管材整齊擺放，然后利用噴砂除銹設(shè)備進(jìn)行噴砂除銹。
1.2、小口徑管材、型鋼除銹方法：

目前對于小口徑、型鋼比較常用的的表面除銹可以采用拋丸除銹，該種除銹方法除銹質(zhì)量較好，且對環(huán)境污染較小，但需購進(jìn)不同型號的拋丸除銹設(shè)備。此種設(shè)備適合于同一種規(guī)格的管材、板材批量除銹工作，對于多種規(guī)格的管材及角鋼實(shí)際利用率不高。這種除銹方式在固定場所工廠內(nèi)對于批量較大的材料應(yīng)用較為合理，但對于野外施工且批量較小的情況下沒有優(yōu)勢?，F(xiàn)場多采用手持式角向磨光機(jī)配以鋼絲刷進(jìn)行打磨。此種方法勞動強(qiáng)度大，安全風(fēng)險高。
綜上分析，對于施工現(xiàn)場管徑＜100的管材及角鋼等鋼材的除銹方式如采用噴砂除銹，存在的主要問題為：

（1）需要較大的施工場地進(jìn)行管材的擺放、人工翻轉(zhuǎn)和防腐后的轉(zhuǎn)運(yùn)；
（2）作業(yè)期間會產(chǎn)生較大范圍的粉塵污染、高強(qiáng)度噪聲等影響環(huán)境因素；
（3）噴砂所用的石英砂等廢料收集工作量較大，耗費(fèi)人工；
（4）需要多次挪動、變換鋼材位置和角度，進(jìn)而造成實(shí)際除銹時間較短，擺放物料時間較長，效率低。


2 、自動除銹設(shè)備的研制：

我單位經(jīng)過管材機(jī)械除銹的施工經(jīng)驗(yàn)積累和研究，自行研制了自動管材、角鋼除銹機(jī)，能夠更好的解決上述問題，在降低成本、提高質(zhì)量、降低污染的前提下，大范圍推廣應(yīng)用，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2.1、除銹設(shè)備構(gòu)成：

本除銹機(jī)的外部框架使用50×5角鋼制作，內(nèi)部采用電機(jī)傳動的方式，將多片鋼絲刷與傳動裝置連接，固定在設(shè)備內(nèi)部支架上，通過電機(jī)的轉(zhuǎn)動帶動鋼絲刷旋轉(zhuǎn)，當(dāng)管材、鋼材通過設(shè)備兩側(cè)的導(dǎo)軌時，可多方位同時進(jìn)行除銹，設(shè)備構(gòu)成如圖1所示。

1.電機(jī)；2.傳動軸承；3.鋼絲刷；4.導(dǎo)軌

圖1除銹機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖


2.2、除銹設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：

本自動除銹設(shè)備的應(yīng)用，解決了以往方法存在的問題，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）設(shè)備體積小、靈活機(jī)動，適合于施工現(xiàn)場作業(yè)；
（2）操作空間小，無需搭設(shè)作業(yè)平臺；
（3）作業(yè)速度快、效率高，能夠達(dá)到一次合格；
（4）適用于小口徑管材、角鋼、型鋼的外表面除銹；
（5）操作安全，粉塵易回收處理，環(huán)境污染小。



2.3、設(shè)備應(yīng)用效果：

自動除銹機(jī)的應(yīng)用解決了人工除銹方式不徹底、效率低、人工成本高等問題，節(jié)約了施工成本，安全可靠，提高了施工效率，保證了鋼材表面除銹一次合格，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的St3*。該自動除銹機(jī)制作成本低廉，且施工效率比原有人工除銹方式至少提高3倍，且除銹質(zhì)量高，適用于大批量小口徑管材及屋面鋼結(jié)構(gòu)鋼材的除銹工作，具有較好的應(yīng)用和推廣價值，該成果獲得了油田技術(shù)革新一等獎。


　　拋丸除銹簡介


　　拋丸除銹

　　拋丸機(jī)拋丸技術(shù)是目前國際上對各種機(jī)器零部件進(jìn)行表面清理、強(qiáng)化、光飾、去毛刺的一種先進(jìn)工藝之一，該設(shè)備主要由拋丸器、耐磨橡膠環(huán)帶、絞龍、提升、分離器、進(jìn)料輸送、除塵機(jī)、電器組合而成。目前已被很多行業(yè)廣泛采用。本機(jī)功能技術(shù)含量較高，可設(shè)計(jì)pc控制及電器自動控制，具有自動監(jiān)控，自動保護(hù)及無*變頻調(diào)速等裝置?？蛇_(dá)到一機(jī)多用的目的。其主要原理摒棄了壓縮空氣作動力做法，采用拋丸器、離心力的拋射，對工件表面進(jìn)行高速投射特別對工件的內(nèi)腔死角進(jìn)行拋丸清理，從而達(dá)到所需的光亮度、清潔度、粗糙度和強(qiáng)化工件表面的目的，大大提高零件的使用壽命和美觀性。

　　拋丸機(jī)拋丸除銹的等*分為sa2、sa1、sa2.5、sa3，一般常溫常壓管道要求為sa2.5*。

　　經(jīng)過拋丸機(jī)立體清理，使鋼材各表面銹蝕層，焊渣氧化皮等污物迅速脫落，獲得一定粗糙度的光潔表面。
　　拋丸后提高鋼材表面的附著力，并提高鋼材的抗疲勞度和抗腐蝕能力，改善了鋼材內(nèi)在質(zhì)量，延長了構(gòu)件的使用壽命。


　　除銹處理

　　除銹處理是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的一道重要工序，如果處理效果不好，會直接影響到鋼結(jié)構(gòu)工程中的某項(xiàng)組成結(jié)構(gòu)的品質(zhì)與質(zhì)量。下面對拋丸機(jī)的除銹過程及原理做簡要介紹，促進(jìn)相互學(xué)習(xí)與提高。
　　鋼結(jié)構(gòu)房屋拋丸機(jī)，清理過程中由電氣控制的可調(diào)速輸送輥道將鋼結(jié)構(gòu)件或鋼材送進(jìn)清理機(jī)室體內(nèi)拋射區(qū)，其周身各面受到來自不同坐標(biāo)方位的強(qiáng)力密集彈丸打擊與磨擦，使之其上的氧化皮、銹層及其污物迅速脫落，鋼材表面就獲得一定粗糙度的光潔表面，在清理室外兩邊進(jìn)出口輥道裝卸工件。

　　落入鋼材上面的彈丸與銹塵經(jīng)吹掃裝置吹掃，撒落下來的丸塵混合物由回收螺旋輸送到室體漏斗、縱橫向螺旋輸送機(jī)匯集于提升機(jī)下部，再提升到機(jī)器上部的分離器里，分離后的純凈彈丸落入分離器料斗中內(nèi)，供拋丸循環(huán)使用。
　　拋丸清理中產(chǎn)生塵埃，由抽風(fēng)管送向除塵系統(tǒng)，凈化處理后的凈氣排放到大氣中，顆粒狀塵埃被捕捉收集。

　　特點(diǎn)介紹

　　特點(diǎn)：拋丸器布置在合適的位置(如室體下面或側(cè)面)，工件邊進(jìn)給邊旋轉(zhuǎn)，可使不同管徑的鋼管拋丸效果一致。

　　生產(chǎn)過程中，丸料循環(huán)系統(tǒng)（丸砂分離器、斗式提升機(jī)、螺旋輸送器、彈丸控制器等）、拋丸器、輸送系統(tǒng)減速機(jī)電機(jī)等的狀態(tài)均可在操作界面上直觀地顯示出來。本機(jī)適用于大、中型鋼管的表面清理和強(qiáng)化，經(jīng)過清理后的鋼管及呈現(xiàn)出銀白色的金屬光澤，使其鋼管表面提高拉坑抗壓強(qiáng)度，本機(jī)為通過式拋丸機(jī)，輥道連續(xù)輸送工件，邊移動邊旋轉(zhuǎn)，不需要人工上料，技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)效率高，清理效果好。


3、結(jié)束語：

通過研發(fā)除銹設(shè)備，解決了施工現(xiàn)場實(shí)際問題，適用于小口徑管材、角鋼、型鋼等多種鋼材的外表面除銹，達(dá)到了管材、鋼材批量除銹、批量刷漆，降低了勞動強(qiáng)度，提高防腐質(zhì)量，縮短了工期，創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有較好的應(yīng)用和推廣價值。