高壓清洗機(jī)在油罐防腐除銹技術(shù)應(yīng)用的可行性分析
時間：2015-01-01 15:03:32作者：LeeZhou來源：德高潔清潔設(shè)備分享到：QQ空間新浪微博騰訊微博人人網(wǎng)微信
在用油罐產(chǎn)生的鐵銹雖然就其化學(xué)組成和機(jī)械物理性能與其他金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的鐵銹相比并無不同，但在用油罐，尤其是山洞內(nèi)的大型油罐，由于其特殊的結(jié)構(gòu)、所處的環(huán)境和所儲物品有別于其他金屬結(jié)構(gòu)，且其內(nèi)外表面大部分覆蓋著一層厚厚的原防腐層，使其對除銹技術(shù)產(chǎn)生了一些特殊要求。具體分析如下：
1、表面覆蓋層成分復(fù)雜，清除困難
新出廠的鋼材表面大多覆蓋有氧化膜薄層或單純的鐵銹層。但在用油罐除覆蓋著鐵銹層外，尚附著有不少原防腐層，且防腐層所用材料品種繁多。例如油罐外表面有紅丹底漆，面漆有環(huán)氧樹脂類、瀝青船底漆類、調(diào)和漆類等；油罐內(nèi)表面有生漆類、環(huán)氧樹脂類等等。其中環(huán)氧樹脂類和瀝青船底漆類在鋼表面的附著力極強(qiáng)，又具有塑性、韌性大等特點(diǎn)，因此清除起來比一般鐵銹困難得多，要求除銹能量很高。
2、防火防爆要求嚴(yán)格
在用油罐所儲油品，尤其是輕質(zhì)油品系易燃、易爆品，所處環(huán)境位置是油庫儲油區(qū)，山洞內(nèi)的油罐所處位置更是屬于1級或0級易燃、易爆場所。因此，在用油罐除銹時使用的一切設(shè)備、工具和工藝均應(yīng)符合防火、防爆要求，除銹過程中不能有火花產(chǎn)生。
3、除銹設(shè)備自身應(yīng)輕便
油罐為薄殼容器，材質(zhì)為三號沸騰鋼或鎮(zhèn)靜鋼，厚度為4～17 mm，承壓能力較低，因此在選用除銹方法和研制選用設(shè)備時應(yīng)充分考慮其材質(zhì)和強(qiáng)度等因素。
4、除銹機(jī)械的位移距離大
大型油罐欲除銹的面積大，1000m³時、2000m³、3000m³、5000m³、10000m³油罐的除銹面積分別為750、1180、1550、2200、3750m²。目前，國內(nèi)除銹機(jī)的除銹速度最高者為3～4m²/h，即一個3000m³的油罐除銹需要15～20個日日夜夜，這個周期太長了，應(yīng)大幅度提高除銹速度。
5、應(yīng)限制除銹機(jī)械的規(guī)格
很多大型油罐安裝于山洞內(nèi)，油罐間環(huán)形空間的寬度為800～1000mm，油罐的人孔直徑為600mm。因此，要求除銹機(jī)的最大零部件直徑應(yīng)小于600mm，而且單件重量不超過100kg，否則搬運(yùn)困難，無法到達(dá)現(xiàn)場。
在總結(jié)了上述幾點(diǎn)之后我們可以得出以下幾點(diǎn)分析結(jié)果：
1、不宜采用化學(xué)方法除銹
由于用化學(xué)方法除銹存在酸、堿液回收以及安全問題，整個系統(tǒng)龐大而又復(fù)雜，因此不宜采用。
2、采用機(jī)械方法除銹存在的弊端
機(jī)械力學(xué)方法除銹主要有手動和動力工具除銹，除銹設(shè)備有拋丸機(jī)、干冰清洗機(jī)和高壓清洗機(jī)等。其中手動工具除銹效率太低，勞動強(qiáng)度過大，并且除銹質(zhì)量不穩(wěn)定，因此對于大型油罐除銹不適宜。
使用動力工具(包括由動力驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)式或沖擊式的各式各樣的除銹工具)以及干噴砂除銹易產(chǎn)生火花和粉塵，危及安全，污染環(huán)境，有害健康，且會對油罐本身造成損壞。另外，在作業(yè)中為了減少腐蝕，應(yīng)減小金屬表面的幾何面積。可是由于動力工具和干砂粒的強(qiáng)力沖擊，加之鋼材的塑性，反而使鋼表面的幾何面積擴(kuò)大了。噴砂后鋼表面呈白色，但有0.025～0.076mm的錨紋圖案，若將其基層顯微放大25倍以上時，可觀察到坑點(diǎn)、疊合層、壓扁點(diǎn)和擠壓的裂隙，有些蝕坑中的鐵銹仍殘留于坑底，其上被周圍的鋼材覆蓋，鋼表面只是進(jìn)行了冷加工或“遷移”，未被切削或去除。因此以上兩法亦不適宜。
干冰噴射雖無火花、粉塵，且無常見的危害人體健康的溶劑，但由于它是利用水滴經(jīng)液化氮槽產(chǎn)生冰粒，因此不能循環(huán)使用，并且其成本較高，經(jīng)濟(jì)性差。
3、高壓清洗機(jī)在油罐防腐除銹技術(shù)應(yīng)用中是可行的
高壓清洗機(jī)是以水為工作介質(zhì)，它的原理主要是通過高壓泵將普通的純凈水加壓到數(shù)百乃至一千多個大氣壓后再通過小孔徑的高壓噴嘴噴射出的一股能量高度集中的射流束，也就是我們常說的高壓水射流，高壓水射流具有沖刷、楔劈、剪切、磨削等復(fù)合破碎作用，可立即將結(jié)垢物打碎脫落并沖走，從而實現(xiàn)垢層與本體的分離。因為高壓清洗機(jī)是以水為介質(zhì)，因此具有無腐蝕、無污染等特點(diǎn)。因此采用高壓水射流噴射除銹是可行的，且較之壓氣噴砂除銹以及酸洗、堿洗等除銹技術(shù)，具有系統(tǒng)簡單、不污染環(huán)境、操作靈活等特點(diǎn)。用于除銹時，工作壓力一般為700～1500 bar。
綜上所述，我們可以看出高壓清洗機(jī)應(yīng)用于油罐防腐除銹是一種既高效、又經(jīng)濟(jì)，并且安全可靠的方法，應(yīng)用前景非常廣闊。
1、表面覆蓋層成分復(fù)雜，清除困難
新出廠的鋼材表面大多覆蓋有氧化膜薄層或單純的鐵銹層。但在用油罐除覆蓋著鐵銹層外，尚附著有不少原防腐層，且防腐層所用材料品種繁多。例如油罐外表面有紅丹底漆，面漆有環(huán)氧樹脂類、瀝青船底漆類、調(diào)和漆類等；油罐內(nèi)表面有生漆類、環(huán)氧樹脂類等等。其中環(huán)氧樹脂類和瀝青船底漆類在鋼表面的附著力極強(qiáng)，又具有塑性、韌性大等特點(diǎn)，因此清除起來比一般鐵銹困難得多，要求除銹能量很高。
2、防火防爆要求嚴(yán)格
在用油罐所儲油品，尤其是輕質(zhì)油品系易燃、易爆品，所處環(huán)境位置是油庫儲油區(qū)，山洞內(nèi)的油罐所處位置更是屬于1級或0級易燃、易爆場所。因此，在用油罐除銹時使用的一切設(shè)備、工具和工藝均應(yīng)符合防火、防爆要求，除銹過程中不能有火花產(chǎn)生。
3、除銹設(shè)備自身應(yīng)輕便
油罐為薄殼容器，材質(zhì)為三號沸騰鋼或鎮(zhèn)靜鋼，厚度為4～17 mm，承壓能力較低，因此在選用除銹方法和研制選用設(shè)備時應(yīng)充分考慮其材質(zhì)和強(qiáng)度等因素。
4、除銹機(jī)械的位移距離大
大型油罐欲除銹的面積大，1000m³時、2000m³、3000m³、5000m³、10000m³油罐的除銹面積分別為750、1180、1550、2200、3750m²。目前，國內(nèi)除銹機(jī)的除銹速度最高者為3～4m²/h，即一個3000m³的油罐除銹需要15～20個日日夜夜，這個周期太長了，應(yīng)大幅度提高除銹速度。
5、應(yīng)限制除銹機(jī)械的規(guī)格
很多大型油罐安裝于山洞內(nèi)，油罐間環(huán)形空間的寬度為800～1000mm，油罐的人孔直徑為600mm。因此，要求除銹機(jī)的最大零部件直徑應(yīng)小于600mm，而且單件重量不超過100kg，否則搬運(yùn)困難，無法到達(dá)現(xiàn)場。
在總結(jié)了上述幾點(diǎn)之后我們可以得出以下幾點(diǎn)分析結(jié)果：
1、不宜采用化學(xué)方法除銹
由于用化學(xué)方法除銹存在酸、堿液回收以及安全問題，整個系統(tǒng)龐大而又復(fù)雜，因此不宜采用。
2、采用機(jī)械方法除銹存在的弊端
機(jī)械力學(xué)方法除銹主要有手動和動力工具除銹，除銹設(shè)備有拋丸機(jī)、干冰清洗機(jī)和高壓清洗機(jī)等。其中手動工具除銹效率太低，勞動強(qiáng)度過大，并且除銹質(zhì)量不穩(wěn)定，因此對于大型油罐除銹不適宜。
使用動力工具(包括由動力驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)式或沖擊式的各式各樣的除銹工具)以及干噴砂除銹易產(chǎn)生火花和粉塵，危及安全，污染環(huán)境，有害健康，且會對油罐本身造成損壞。另外，在作業(yè)中為了減少腐蝕，應(yīng)減小金屬表面的幾何面積。可是由于動力工具和干砂粒的強(qiáng)力沖擊，加之鋼材的塑性，反而使鋼表面的幾何面積擴(kuò)大了。噴砂后鋼表面呈白色，但有0.025～0.076mm的錨紋圖案，若將其基層顯微放大25倍以上時，可觀察到坑點(diǎn)、疊合層、壓扁點(diǎn)和擠壓的裂隙，有些蝕坑中的鐵銹仍殘留于坑底，其上被周圍的鋼材覆蓋，鋼表面只是進(jìn)行了冷加工或“遷移”，未被切削或去除。因此以上兩法亦不適宜。
干冰噴射雖無火花、粉塵，且無常見的危害人體健康的溶劑，但由于它是利用水滴經(jīng)液化氮槽產(chǎn)生冰粒，因此不能循環(huán)使用，并且其成本較高，經(jīng)濟(jì)性差。
3、高壓清洗機(jī)在油罐防腐除銹技術(shù)應(yīng)用中是可行的
高壓清洗機(jī)是以水為工作介質(zhì)，它的原理主要是通過高壓泵將普通的純凈水加壓到數(shù)百乃至一千多個大氣壓后再通過小孔徑的高壓噴嘴噴射出的一股能量高度集中的射流束，也就是我們常說的高壓水射流，高壓水射流具有沖刷、楔劈、剪切、磨削等復(fù)合破碎作用，可立即將結(jié)垢物打碎脫落并沖走，從而實現(xiàn)垢層與本體的分離。因為高壓清洗機(jī)是以水為介質(zhì)，因此具有無腐蝕、無污染等特點(diǎn)。因此采用高壓水射流噴射除銹是可行的，且較之壓氣噴砂除銹以及酸洗、堿洗等除銹技術(shù)，具有系統(tǒng)簡單、不污染環(huán)境、操作靈活等特點(diǎn)。用于除銹時，工作壓力一般為700～1500 bar。
綜上所述，我們可以看出高壓清洗機(jī)應(yīng)用于油罐防腐除銹是一種既高效、又經(jīng)濟(jì)，并且安全可靠的方法，應(yīng)用前景非常廣闊。
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