小口径管材型钢抛丸机械除锈设备

摘要：本文介绍一种自主研制的除锈设备，能更好的完成小口径管材、型钢的外表面除锈工作，达到省时省力，安全环保，保证了防腐质量。

0 、前言：

在油田产能建设项目中，小口径管材、型钢等需用量较大，防腐前须进行表面ST3*除锈。以往采用人工手持磨光机除锈，存在效率较低，除锈不彻底情况，影响防腐质量。例如：小口径管材的除锈、屋面钢结构钢材的表面除锈以及钢平台施工材料的表面除锈。为了保证管材、钢材表面外防腐的质量，防腐前的表面除锈工作尤为关键，钢材表面除锈质量的好与坏，直接决定钢材表面的外防腐层防腐质量的高低。结合以往施工经验，通过研发半自动除锈设备，并推广应用于28个工程项目小口径管材、屋面钢结构的表面除锈工作，获得了较好的经济效益和社会效益。

1、除锈方法的对比分析：
在油田产能建设及改造工程施工中，对于小口径管材及角钢进场后除锈多为人工或机械除锈，人工除锈所需作业空间小、灵活机动，不需要较大的施工场地，除锈设备的投入也较少。但操作人员操作方法不一致，导致不同程度的返工返修。而现场喷砂（抛丸）除锈往往需要较大场地和专用设备，对于大口径管道容易达到质量要求，对于小口径管道很难实现除锈均匀彻底。
1.1、大口径管道除锈方法：
通常施工现场采用机械除锈主要针对管径DN100以上的管材而言，一般该类管材需要设置较大的防腐场地，将管材整齐摆放，然后利用喷砂除锈设备进行喷砂除锈。
1.2、小口径管材、型钢除锈方法：

目前对于小口径、型钢比较常用的的表面除锈可以采用抛丸除锈，该种除锈方法除锈质量较好，且对环境污染较小，但需购进不同型号的抛丸除锈设备。此种设备适合于同一种规格的管材、板材批量除锈工作，对于多种规格的管材及角钢实际利用率不高。这种除锈方式在固定场所工厂内对于批量较大的材料应用较为合理，但对于野外施工且批量较小的情况下没有优势。现场多采用手持式角向磨光机配以钢丝刷进行打磨。此种方法劳动强度大，安全风险高。
综上分析，对于施工现场管径＜100的管材及角钢等钢材的除锈方式如采用喷砂除锈，存在的主要问题为：

（1）需要较大的施工场地进行管材的摆放、人工翻转和防腐后的转运；
（2）作业期间会产生较大范围的粉尘污染、高强度噪声等影响环境因素；
（3）喷砂所用的石英砂等废料收集工作量较大，耗费人工；
（4）需要多次挪动、变换钢材位置和角度，进而造成实际除锈时间较短，摆放物料时间较长，效率低。


2 、自动除锈设备的研制：

我单位经过管材机械除锈的施工经验积累和研究，自行研制了自动管材、角钢除锈机，能够更好的解决上述问题，在降低成本、提高质量、降低污染的前提下，大范围推广应用，创造了较好的经济效益和社会效益。

2.1、除锈设备构成：

本除锈机的外部框架使用50×5角钢制作，内部采用电机传动的方式，将多片钢丝刷与传动装置连接，固定在设备内部支架上，通过电机的转动带动钢丝刷旋转，当管材、钢材通过设备两侧的导轨时，可多方位同时进行除锈，设备构成如图1所示。

1.电机；2.传动轴承；3.钢丝刷；4.导轨

图1除锈机结构示意图


2.2、除锈设备优点：

本自动除锈设备的应用，解决了以往方法存在的问题，具有以下优点：
（1）设备体积小、灵活机动，适合于施工现场作业；
（2）操作空间小，无需搭设作业平台；
（3）作业速度快、效率高，能够达到一次合格；
（4）适用于小口径管材、角钢、型钢的外表面除锈；
（5）操作安全，粉尘易回收处理，环境污染小。



2.3、设备应用效果：

自动除锈机的应用解决了人工除锈方式不彻底、效率低、人工成本高等问题，节约了施工成本，安全可靠，提高了施工效率，保证了钢材表面除锈一次合格，达到设计要求的St3*。该自动除锈机制作成本低廉，且施工效率比原有人工除锈方式至少提高3倍，且除锈质量高，适用于大批量小口径管材及屋面钢结构钢材的除锈工作，具有较好的应用和推广价值，该成果获得了油田技术革新一等奖。


　　抛丸除锈简介


　　抛丸除锈

　　抛丸机抛丸技术是目前国际上对各种机器零部件进行表面清理、强化、光饰、去毛刺的一种先进工艺之一，该设备主要由抛丸器、耐磨橡胶环带、绞龙、提升、分离器、进料输送、除尘机、电器组合而成。目前已被很多行业广泛采用。本机功能技术含量较高，可设计pc控制及电器自动控制，具有自动监控，自动保护及无*变频调速等装置。可达到一机多用的目的。其主要原理摒弃了压缩空气作动力做法，采用抛丸器、离心力的抛射，对工件表面进行高速投射特别对工件的内腔死角进行抛丸清理，从而达到所需的光亮度、清洁度、粗糙度和强化工件表面的目的，大大提高零件的使用寿命和美观性。

　　抛丸机抛丸除锈的等*分为sa2、sa1、sa2.5、sa3，一般常温常压管道要求为sa2.5*。

　　经过抛丸机立体清理，使钢材各表面锈蚀层，焊渣氧化皮等污物迅速脱落，获得一定粗糙度的光洁表面。
　　抛丸后提高钢材表面的附着力，并提高钢材的抗疲劳度和抗腐蚀能力，改善了钢材内在质量，延长了构件的使用寿命。


　　除锈处理

　　除锈处理是钢结构构件生产制造环节的一道重要工序，如果处理效果不好，会直接影响到钢结构工程中的某项组成结构的品质与质量。下面对抛丸机的除锈过程及原理做简要介绍，促进相互学习与提高。
　　钢结构房屋抛丸机，清理过程中由电气控制的可调速输送辊道将钢结构件或钢材送进清理机室体内抛射区，其周身各面受到来自不同坐标方位的强力密集弹丸打击与磨擦，使之其上的氧化皮、锈层及其污物迅速脱落，钢材表面就获得一定粗糙度的光洁表面，在清理室外两边进出口辊道装卸工件。

　　落入钢材上面的弹丸与锈尘经吹扫装置吹扫，撒落下来的丸尘混合物由回收螺旋输送到室体漏斗、纵横向螺旋输送机汇集于提升机下部，再提升到机器上部的分离器里，分离后的纯净弹丸落入分离器料斗中内，供抛丸循环使用。
　　抛丸清理中产生尘埃，由抽风管送向除尘系统，净化处理后的净气排放到大气中，颗粒状尘埃被捕捉收集。

　　特点介绍

　　特点：抛丸器布置在合适的位置(如室体下面或侧面)，工件边进给边旋转，可使不同管径的钢管抛丸效果一致。

　　生产过程中，丸料循环系统（丸砂分离器、斗式提升机、螺旋输送器、弹丸控制器等）、抛丸器、输送系统减速机电机等的状态均可在操作界面上直观地显示出来。本机适用于大、中型钢管的表面清理和强化，经过清理后的钢管及呈现出银白色的金属光泽，使其钢管表面提高拉坑抗压强度，本机为通过式抛丸机，辊道连续输送工件，边移动边旋转，不需要人工上料，技术先进，生产效率高，清理效果好。


3、结束语：

通过研发除锈设备，解决了施工现场实际问题，适用于小口径管材、角钢、型钢等多种钢材的外表面除锈，达到了管材、钢材批量除锈、批量刷漆，降低了劳动强度，提高防腐质量，缩短了工期，创造了较高的经济效益和社会效益，具有较好的应用和推广价值。