摘要：文章将传统工艺长效防腐与新工艺无尘喷砂工艺的研究进行了对比，以达到研究的目的一一将喷砂过程中的粉尘、噪声控制在适当允许范围内，消除污染，保护环境，改善劳动条件，使其对人身健康伤害降低到最小程度，同时还能提高效率保证产品质量。
关键词：无尘喷砂工艺；粉尘控制；噪声控制；除尘系统；长效防腐
中图分类号：TG668
文献标识码：A
文章编号：i009-2374(2011)22-0033-02
一、概述
目前，我处施工的钢井架、井筒装备等构件，由于使用条件在室外或易污染环境，设计上一般采用长效防腐蚀工艺。
长效防腐的工序是：喷砂一喷锌一涂刷底漆一涂刷面漆。施工的第一步是除锈，优质的涂层依赖于彻底的除锈。所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈。喷砂是目前广泛用于钢板、钢管、型钢及各种钢制件的预处理方法，砂粒采用坚硬的清洁干燥的钢砂，粒度均匀，它不但可清除工件表面的铁锈、氧化皮等各种污物，而且能使钢材表面产生一层均匀的粗糙表面。喷砂设备是由压缩空气经导管流经混砂管内的空气喷嘴时，空气喷嘴前造成负压，将储存在砂斗中的砂粒经放砂旋塞吸入前与气流混合，然后经软管从喷嘴喷出，冲刷到工件的表面，将铁锈和氧化皮剥离，从而达到除锈的目的。露出金属的光泽，除去所有的锈迹和油污。但对于井架箱体和井简装备这类较长、较大的钢结构件工件在加工、运输、存放等过程中，表面往往带有氧化皮、铁锈制模残留的型砂、焊渣、尘土以及油和其他污物，要使深层能牢固地附着在工件的表面上，在涂装前就必须对工件表面进行清理，否则，不仅影响涂层与金属的结合力和抗腐蚀性能，而且还会使基体金属在即使有涂层防护下也能继续腐蚀，使涂层剥落，影响工件的机械性能和使用寿命。因此工件涂漆前的表面处理是获得质量优良的防护层，延长产品使用寿命的重要保证和措施。可见喷砂工序是长效防腐质量好坏的重要环节。
喷砂过程中会产生大量的矽尘，不易控制和清除，同时伴有刺耳的噪声，严重影响操作工人以及周围人群的健康对环境造成很大污染，因此我们研究此工艺的目的就是要解决以上问题。
二、初步构思
首先我们研究的目的是将喷砂过程中的粉尘、噪声控制在适当允许范围内，消除污染，保护环境，改善劳动条件，使其对人身健康伤害降低到最小程度，同时还能提高效率保证产品质量。
利用空气对流的原理，在一个相对封闭的空间，引出6-8个除尘排风口，喷砂工作时，含尘空气由进风口进入除尘器箱体内，因气流体积突然扩张流速骤然降低，颗粒较大的灰尘砂在自身重量的作用下从含尘气流中沉降到地面上，再由皮带机输送到外部砂箱中，进行筛选二次利用，其余较轻的尘粒由于滤袋的筛滤、碰撞、钩住、扩散、静电等各种效应的作用，被滞阻在滤袋内壁和滤网上。经过室外安装的净化器净化，净化后的气体通过滤袋经过弯管从上方出气口排出。根据这一初步构思，我们经过多方调查、咨询，决定和一家机械制造公司合作，按照我们的工艺要求，制定一套完全符合要求的除尘设备。
三、无尘喷砂的工艺原理
无尘喷砂设备由上部安装门、上箱体、下箱体、喷吹系统(脉冲控制仪、电磁脉冲阀、喷吹管和气包)、排灰系统、进气口、排气口七部分组成(图1、图2)。
吸尘：含尘空气由进风口进入除尘器箱体内，因气流体积突然扩张流速骤然降低，颗粒较大的灰尘在自身重量的作用下从含尘气流中沉降到下箱体灰斗内，其余尘粒在各种效应的作用下，被滞阻在滤袋内比壁。净化后的气体通过滤袋经文氏管从上箱体出气口排出。
清灰：当滞阻在滤袋外壁的尘粒不断增加时，使除尘器阻力不断增大。为了保证除尘器的阻力控制在限定的范围之内，由脉冲控制仪发出信号循序打开电磁脉冲阀，气包内的压缩气流通过风管时，诱导数倍于一次风的周围空气(称为二次风)进入滤袋，造成滤袋瞬息问急剧膨胀，由于反向脉冲气流的冲击作用很快消失，滤袋又急剧收缩，这样膨胀、收缩、使积附在滤袋外壁上多余的尘粒被清洗，落下的灰尘经排灰系统排出，使滤袋得到清洗。由于清灰是依次分别向几组滤袋进行，并不切断需要处理的含尘空气，所以在清灰过程中，除尘器的处理能力保持不变。
喷吹系统由脉冲控制仪、电磁脉冲阀，喷吹管气包等组成。电磁脉冲阀的输入端与气包金属管连接，其输出端与喷吹管相接，由脉冲控制仪发出信号，使电磁脉冲阀衔铁吸合，顶开气塞，排出气室储气，气室的空气压力顶开膜片，电磁脉冲阀开启，压缩空气由输出口喷入喷吹管。脉冲控制仪信号消失衔铁返回，撞杆放松，气塞复位，气室的压力又使膜片紧压在输出口上，电磁脉冲阀关闭。电磁脉冲阀由开启到关闭形成一次气脉冲，造成滤袋内瞬明正压冲击，实现清灰。
砂粒回收：对于颗粒较大的砂粒在自身重量的作用下从含尘气流中沉降到地面上，再由皮带机输送到外部砂箱中，进行筛选。筛选后的砂粒可进行二次利用。
四、效益分析
安装调试后，我们做了测试试验，测试结果：除尘率达到99％-99.5％，喷砂效率能在10m2／h以上，已达到sa2.5级，钢构件表面光洁、平整。而且此项工艺比传统工艺更环保，无粉尘和噪声污染，有利于材料回收。在各种天气情况下，都不影响正常施工，大大降低了成本，提高了劳动生产效率。
随着人们对产品质量的不断要求，随着高科技设备不断在企业中产生应用，随着人们环境意识的提高，环保部门的严格要求，治理扬尘污染及噪声环境已是刻不容缓。企业的竞争越来越激烈，如何在激烈的竞争中获得优势，将成为决定企业发展的关键。事实告诉我们，严把生产环节，是保证企业产品质量的前提，控制环境污染是我们每个人的责任。通过此项工艺研究改进，不仅对防腐施工效率有了大幅度的提高，对职工职业病的防止有很大的贡献，同时，也为我处的GBl4000、GBl8000质量体系持续有效运行提供了保障。
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作者简介：曹椿梅(1975-)，女，安徽长丰人，中煤矿山建设集团机电安装工程处机电工程师，研究方向：机电类。
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