Вода как инструмент

Всем нам приходилось слышать и употреблять термин «технологии третьего тысячелетия». В приведенном ниже материале речь пойдет о стремительно развивающейся технологии основаной на энергии воды.

Около 40 лет назад началось использование очистительных свойств водяной струи высокого давления (до 1000 bar*) и сверхвысокого давления (более 1000 bar). В настоящее время данные технологии всё шире применяются в развитых странах, в том числе и в нашем государстве. Они активно используются там, где необходимо быстро, качественно и безопасно выполнить работы по очистке и подготовке поверхности.

Такое оборудование по своему назначению многофункционально и позволяет выполнять широкий спектр работ в различных отраслях промышленности. Например:
• Ремонт фасадов зданий (удаление лакокрасочных покрытий, штукатурки и т.п.).
• Санация бетона и железобетона (в т.ч. полное удаление бетона).
• Беспыльное, пожаробезопасное удаление коррозии с металла.
• Омывка речных и морских судов, подготовка к нанесению покрытий.
• Чистка высоковольтных изоляторов.
• Удаление любых покрытий, отложений с поверхностей.
• Утилизация вооружений.
• Внутренняя и наружная чистка теплообменного оборудования, труб и коллекторов различных диаметров и конфигураций.
• Пожаробезопасная резка различных материалов (стальные и железобетонные конструкции, стекло, натуральный камень и т.п.).

Агрегаты высокого и сверхвысокого давления представляют собой высокоэффективное, экологически чистое и энергосберегающее оборудование на базе водоструйных технологий высокого давления. Принцип их действия основан на эффекте силового воздействия высоконапорной водяной струи на обрабатываемую поверхность. При этом струя воды позволяет удалять с поверхности загрязнения и отложения любой физической природы и химического состава, включая коррозию, консервирующие смазки, смолы, битум, лакокрасочные покрытия, нагар, окалину и т.д. Введение в струю абразива позволяет легко удалять поверхностные слои бетона, гранита и металла.

Оборудование высокого и сверхвысокого давления находит применение практически во всех отраслях промышленности, это:
• строительные предприятия;
• судостроение и судоремонт;
• электростанции;
• предприятия химической промышленности;
• нефтеперерабатывающая промышленность;
• фармацевтическая промышленность;
• сахарные заводы;
• деревоперерабатывающие предприятия;
• автомобильные заводы;
• пищевая промышленность;
• бумажная промышленность;
• стеклозаводы и предприятия по производству керамических изделий и др.

Воздействие водяной струи высокого или сверхвысокого давления на поверхность можно подразделить на:
• гидравлическое (однородная струя воды той или иной формы);
• гидродинамическое (динамические удары струей воды по поверхности);
• гидроабразивное (смешанная струя воды и абразива).

Чистка металлической поверхности высоким и сверхвысоким давлением не вызывает нарушений в структуре металла, но снимает с него неоднородные покрытия, будь то коррозия, смола, полимерная пленка, краска. Подача в водяную струю абразива значительно усиливает чистящие свойства, а при давлении свыше 1000 bar режет металл.

Для решения различных задач используются гидравлические очистители с различными параметрами. При этом каждый из агрегатов имеет две главные характеристики:
- максимальное рабочее давление воды;
- поток воды на выходе тракта высокого давления при максимальном давлении воды.

Величина давления воды позволяет решать определенные задачи по очистке, а поток воды (л/мин) определят производительность при решении этих задач. Чем больше поток воды при заданном давлении - тем выше производительность при очистке поверхностей.

Практически в каждом строении применяется кирпич, цемент, железобетон и металл. Эти материалы подвержены коррозии и старению. Бетон долгое время считался материалом, обладающим свойствами природного камня. Однако время показало, что он уязвим к воздействиям окружающей среды. Во всем мире сейчас актуальна проблема реставрации металла и бетона, продления сроков службы этих материалов.

Перед нанесением защитных материалов на металлические и бетонные конструкции необходимо произвести их санацию (удалить поврежденные слои и участки), подготовить поверхность (придать шероховатость). Для этого применяются несколько альтернативных способов, имеющих свои преимущества и недостатки:

• механическая ручная очистка;
• химическая очистка;
• пневмопескоструйная (дробеструйная) очистка;
• термическая пневмопескоструйная очистка;
• гидродинамическая очистка;
• гидроабразивная очистка.

Механический способ дает продолжительную работу сотрудникам предприятий, он очень трудоемок и бывает единственно возможным в особых условиях. Такие работы можно производить круглый год. Однако этот способ не позволяет быстро и качественно выполнить большие по объему работы, а во взрыво- и пожароопасных зонах требует применения специального инструмента.

Химический способ зачастую комбинируют с механическим. Этот способ дает некоторое преимущество в сроках выполнения работ, однако ведет к их удорожанию и, нередко, к возникновению экологических проблем.

Пневмопескоструйный способ, в том числе термический, значительно увеличивает скорость и качество очистки металла и бетона, особенно удаление коррозии. Однако эти способы не всегда возможны в силу запретов на их использование во взрыво- и пожароопасных зонах (при соприкосновении песка с металлом происходит искрение), эти работы всегда сопряжены с облаком пыли, требуется специальная защита для работающего персонала.

Гидродинамический и гидроабразивный способы наиболее перспективны, они лишены многих из перечисленных недостатков. Производительность и степень обработки поверхности значительно выше, чем при пневмопескоструйном способе, полностью отсутствует пыль, можно производить работы, в том числе удаление коррозии, на взрыво- и пожароопасных объектах. Однако данные работы производятся только при положительных температурах, может потребоваться утилизация воды и продуктов очистки. После обработки черных металлов гидроабразивной струей процесс окисления металла ускоряется, поэтому необходимо применять срочные или специальные меры по защите/консервации поверхности.

В строительстве и ремонте сооружений, при очистке фасадов, проведении санации фасадной плитки, чистке гранитных плит и бордюрного камня, очистке мостов и тоннелей от старой краски и грязи, а также при мойке сильно загрязненных нефтепродуктами и консервирующими смазками ходовой и моторной частей транспортных средств и специального транспорта наибольший эффект дает применение установок с рабочим давлением 200 - 500 bar при потоке воды 10 - 30 л/мин. Использование прямоструйной форсунки при давлении около 350 - 500 bar позволяет аккуратно и быстро санировать рыхлый бетон, резать асфальт, удалять битумные покрытия и застывший цементный раствор. Установки с такими характеристиками положительно зарекомендовали себя также в ходе проведения работ по очистке крупногабаритных нефтехранилищ, трубопроводных обвязок на газокомпрессорных станциях.

Очистительные свойства воды можножно усилить на 30 - 50 % за счет использования ее динамических свойств (применение гидрофрезы) и на 50 - 100 % за счет подачи в струю воды абразива (использование гидропескоструйной насадки).

Гидрофреза реализует режущие свойства воды и позволяет быстро удалять штукатурку, лакокрасочные покрытия, остатки цемента и бетона, масел, битума, консервирующих смазок и т.п. с поверхностей большой площади, производить санацию бетонных и железобетонных конструкций.

Гидропескоструйная насадка с соплом из износостойкого материала обеспечивает полное удаление любых видов покрытий, изоляции, нагара, окалины, коррозии с поверхностей металлоконструкций, трубопроводов, емкостей и т.п. при этом профессиональные гидропескоструйные насадки позволяют работать абразивом с фракциями диаметром до 3 мм. Ресурс сменного износостойкого сопла в таких насадках зависит прежде всего от твердости и размера фракций абразива и составляет, в среднем, 300 - 400 часов.

К примеру, гидроочиститель с рабочим давлением 350 - 380 bar при потоке воды около 20 л/мин. позволяет достигнуть производительности:
• снятие штукатурки и краски с фасадов при обработке поверхности водой - до 150 м2/час;
• удаление коррозии с металла при обработке поверхности водой с абразивом - до 20 м2/час.

Струя воды с абразивом под давлением около 2000 bar позволяет резать различные конструкции. Сущность такой резки заключается в воздействии на обрабатываемый материал высокоскоростной струи воды. Под сверхвысоким давлением вода вытекает из сопла малого сечения, образуя плотную высокоскоростную струю. Данная струя обладает высокой режущей способностью, для повышения которой в струю может вводиться абразив (сыпучий или пульпа) различной зернистостью, как правило - диаметром до 1 мм.
Агрегаты высокого давления серии ЛМ с повышенным рабочим давлением представляет собой класс промышленного очищающего оборудования ICE, позволяют решать все вышеперечисленные задачи, а их конструктивные особенности обеспечивают возможность их применения для продолжительной безостановочной работы.
Данное оборудование специально спроектировано для профессиональных работ по очистке поверхностей в тяжелых рабочих условиях, обуславливает его специфические возможности применения. В работе АВД серии ЛМ используется принцип 100% 24 - часовой принцип загрузки машин работой, без технологических окон.
Данный АВД представляет собой мобильную установку, оснащенную низкооборотным плунжерным насосом высокого давления, производства Германии, с масляной ванной, регулятором давления и перепускным клапаном, приводимым в движение трехфазным асинхронным электродвигателем мощностью 15 кВт.
Для подачи воды под высоким давлением к месту очистки, АВД имеет шланг высокого давления (длиной 10 м) с пистолетной рукояткой, стволом и сменной насадкой. Вышеуказанные агрегаты смонтированы на металлической колесной раме, что обеспечивает его мобильность на месте производства работ.