目前國內船舶行業通常采用的涂裝作業工藝基本分為以下3種:三相射流作業法,自吸附式爬壁裝置拋丸作業法,超高壓水作業法。
三相射流是射流行業的前沿技術,集合了液體、固體、氣體3種不同物質,形成統一的流體,產生不同的作用。三相射流作業法是以高壓混砂水射流為核心,以混合射流形式達到高效清除膠層、油漆涂覆層、銹蝕以及表面附著物的目的。其優勢是對油漆涂覆材料及表面雜物適應性好,幾乎可以清除一切噴涂式表面附著物,效果較好。三相射流作業形式上分為前混式和后混式2種:前混式消塵效果較好,可消除90%的粉塵,對設備及配件要求高、配置較復雜;后混式在正常情況下可消除80%左右粉塵,設備及配件較簡單可靠。
設備一:B330型號的清洗機,屬于后混式。其主要參數為:電機功率37 kW,電壓380 V,頻率50 Hz,轉速1 450 r/min。砂罐參數:最大壓力55 MPa,砂容量300 kg。磨料顆粒尺寸550~830 μm,質量900 kg。去銹除漆的效果達到Sa 2.0級標準,可以實現4~6 min去除1 m2多層油漆的效率,即每小時大約10~15 m2。
設備二:高壓彌霧機,后混式,此方法比較簡單,對現有的干式噴砂設備加以改造即可實現,在原有的基礎上配備高壓彌霧機,工作時額定壓力達到2.3 MPa(壓力表顯示數),一臺高壓彌霧機可以帶3~6 把砂槍,把原有的砂槍進行適當改造,配裝彌霧機的高壓水噴頭,保持高壓水出口壓力0.7~0.8 MPa。設備改裝后去銹除漆的效果能達到Sa 2.0級標準。
設備三:通用雙槍水霧噴砂機,前混式,其特點是磨料在混合缸內經水潤濕后,通過壓縮空氣輸送,撞擊被清理的表面,此方法功能較全、操作便捷,集噴砂、清洗、吹風功能于一體;手動、氣動、無線遙控操作可自由切換;所需磨料顆粒直徑范圍0.1~2.4 mm,表面處理質量效果能達到Sa 2.0級標準,施工效率高于傳統超高壓水;磨料的回收利用率高。
三相射流作業法除銹、除涂覆層與干式噴砂相比,雖然基本消除了對大氣環境的揚塵污染,卻增加了水的消耗,而且由于加水作業時間較長,產生的“閃銹”還要靠高壓水解決。環保壓力雖有所減緩,但能源消耗增加了,致使整個生產成本增加1%左右。
自吸附式爬壁裝置拋丸作業法主要技術參數如下。該裝置質量為400~450 kg,采用三相50 Hz、380 V的交流電源,總功率約45 kW,拋丸離心輪轉速7 200 r/min,鋼丸容器容量25 kg,自循環連續運行。自上而下移動,速度為2~3 m/min,作業寬度0.4 m,即作業效率0.8~1.2 m2/min。 采用一對極電動機并通過皮帶或鏈條將離心輪轉速變為7 200 r/min;利用永久磁鐵將自吸附式爬壁裝置吸附在船體艙壁、干舷或直底;通過行走電機帶動2個平衡主動輪,并在導向輪的配合下完成爬壁作業。
通過吸附過濾裝置后幾乎不產生揚塵,對水體、空氣無污染。高效、節能、環保,且性價比高,設備前期投入僅僅是超高壓水設備的1/2左右,去銹除漆的效果達到Sa 2.0級以上標準,且不產生閃銹。
超高壓水設備分為自吸式和手持式2種。一般情況海船的表面油漆涂覆層不少于5層,如果除銹、除涂覆層的效果達到Sa 2.0~2.5或更高,設備實際工作壓力要達到250 MPa以上,根據歐美水射流有關規定,可以選用流量20 L/min、26 L/min,或者300 MPa、22 L/min等125 kW的設備,能夠達到4~6 min去除1 m2多層油漆的效率。
國內環保標準還沒有針對三相射流工藝作相應限制,從成本、環保、操作人員、操作性等方面還是相對較為適合的一種作業法,符合相關法律法規要求,充分適應了企業發展要求,是目前同行業探索研究使用的主要方法之一。
自吸附式爬壁裝置拋丸作業法,其計劃設計和方案是十分理想的,特點突出、優勢明顯,無論從環保、效率以及節能、方便性等各方面,都基本上做到超前發展,具有廣闊的發展前景,應當給予足夠的重視。
超高壓水作業法技術成熟、工藝先進,環保措施到位,在不考慮環保和廢棄物回收處理的情況下,去漆除銹的成本要比傳統的噴砂法要高。但是,采用超高壓水簡單易行,環保標準提高或調整到位后,其綜合成本低于傳統工藝。