Kā faktiski darbojas tērauda cauruļu virsmas apstrāde ar smilšu strūklu?

Tērauda cauruļu iepirkuma sarunās virsmas sagatavošanai reti tiek pievērsta pelnītā uzmanība, tomēr tas neapšaubāmi ir vienīgais lielākais noteicošais faktors, kas nosaka, vai pārklājuma sistēma kalpo cauruļvada projektētajam kalpošanas laikam vai sabojājas dažu gadu laikā. Šajā gabalā īpaši aplūkota abrazīvā strūkla - mehāniskais process, kura rezultātā caurules virsma tiek sagatavota FBE, 3PE vai jebkuras citas pārklājuma sistēmas faktiskai savienošanai.

3PE pretkorozijas tērauda caurule

Fusion Bonded Epoksīda LSAW caurule

FBE LSAW caurule

Pārklājums nepielīp pie tērauda ar vienkāršu kontaktu -, tas mehāniski un ķīmiski saistās ar jebkādiem virsmas apstākļiem, uz kuriem tas ir uzklāts. Dzirnavu nogulsnes, rūsa, eļļas paliekas un pat smalki putekļi starp tēraudu un pārklājuma slāni darbojas kā barjera, kas novērš pareizu saķeri.

Neatkarīgi pētījumi visā pārklājumu nozarē konsekventi piedēvē lielāko daļu priekšlaicīgu pārklājuma atteici uz nepietiekamu virsmas sagatavošanu, nevis pašu pārklājuma materiālu. Augstākās kvalitātes FBE vai 3PE sistēma, kas uzklāta uz nepareizi apstrādātas virsmas, neizturēs vidējas pakāpes pārklājumu, kas tiek uzklāts uz pareizi sagatavotas virsmas - virsmas sagatavošanas darbība nosaka griestus visam, kas tai seko.

Tāpēc virsmas sagatavošanas specifikācijas pastāv kā atsevišķa līguma pozīcija, kas ir atsevišķi no pārklājuma specifikācijas. Cauruļu pasūtījums var atbilst visām ķīmiskajām un mehāniskajām prasībām tā tērauda standartā un joprojām nedarbojas, ja spridzināšanas posms pirms pārklāšanas tika veikts steigā vai nebija norādīts-.

Abrazīvā strūklu apstrāde darbojas pēc tieša fizikāla principa: cieto daļiņu strūklas virzīšana lielā ātrumā pret tērauda virsmu, lai mehāniski noņemtu dzirnaviņas, rūsu un vecā pārklājuma paliekas, vienlaikus raupjot tukšo tēraudu, lai izveidotu virsmas profilu, kurā var iekļūt jaunais pārklājums.

Saspiests, bez eļļas{0}}gaiss izvada abrazīvu caur sprauslu ar ātrumu, kas parasti ir diapazonā no 60 līdz 110 m/s. Mūsdienu cauruļu ražošanas līnijās tā nav manuāla darbība ar operatoru, kas staigā pa cauruli - vairums dzirnavu izlaiž cauruli caur slēgtu, rotējošu riteņu abratora{5}}tipa kameru, kur, caurulei ejot cauri, nepārtraukti izšauj vairāki spridzināšanas riteņi vai sprauslas, nodrošinot konsekventu 360- grādu rezultātu, nevis roku strūklas mainīgumu.

Ne visi abrazīvi ir savstarpēji aizvietojami, un izvēle ietekmē gan tīrīšanas rezultātu, gan atstāto virsmas profilu:

• Tērauda smiltis- leņķiskas daļiņas, kas griež agresīvi un rada asu, leņķisku virsmas profilu; priekšroka tiek dota, ja pārklājuma maksimālais mehāniskais enkurs ir prioritāte
• Tērauda skrotis- noapaļotas daļiņas, kas efektīvi attīra, bet atstāj gludāku, noapaļotāku profilu; bieži sajauc ar smiltīm, lai līdzsvarotu tīrīšanas ātrumu un profila asumu
• Vara izdedži un ogļu izdedži- vienreizējas lietošanas- minerālu abrazīvie materiāli, kas ir izplatīti gadījumos, kad tērauda materiālu otrreizēja pārstrāde nav praktiska; parasti rada zemāku, mazāk leņķisku profilu nekā tērauda materiāli
• Granāts- cietāks, ar zemu-putekļu minerālu abrazīvu, ko izmanto, ja profila konsistencei un zemam brīvā silīcija dioksīda saturam ir nozīme, tostarp slēgtos vides-jutīgos iestatījumos
• Alumīnija oksīds- smalks, ciets abrazīvs, ko izmanto vieglākiem tīrīšanas darbiem vai gadījumos, kad nepieciešama smalkāka virsmas apdare, nevis agresīvs profils

Tērauda smiltis un skrotis dominē rūpniecisko cauruļu pārklāšanas līnijās, jo materiāls ir magnētiski reģenerējams un atkārtoti lietojams, kas nodrošina lielas -apjoma operācijas ekonomiskas - minerālu abrazīvie materiāli parasti tiek rezervēti lauka remontdarbiem- vai iekārtām bez reģenerācijas sistēmas.

Tīrība ir klasificēta, nevis bināra - cauruli var "spridzināt", un tā joprojām neatbilst pārklājuma specifikācijas prasībām.

Līdzvērtīgie SSPC apzīmējumi (attiecīgi SP7, SP6, SP10, SP5) apraksta tos pašus četrus līmeņus saskaņā ar Ziemeļamerikas standarta sistēmu. Lielākā daļa cauruļvadu pārklājuma specifikācijuFBEvai3PEkā pamatprasību noteikt Sa2.5, bet Sa3 ir rezervēts augstas veiktspējas vai ļoti kodīgām pakalpojumu vidēm, kurās nav pieļaujama jebkāda traipu palieka. Norādot “izstrādāts ar smilšu strūklu”, nenosaucot pakāpi, faktiskais tīrības rezultāts ir spridzināšanas operatora ziņā, nevis pārbaudāms standarts.

Tīrība un profils ir divi atsevišķi viena un tā paša procesa rezultāti, un abiem ir nozīme neatkarīgi. Virsmas profils attiecas uz nelīdzenumu no maksimuma -līdz -ielejai, ko pēc spridzināšanas atstāj -, ko parasti mēra mikrometros vai jūdzēs -, kas nodrošina pārklājumam mehānisku saķeri, nevis gludu virsmu, pie kuras tas var pieķerties tikai ķīmiski.

Pārāk sekla profila dēļ mehāniskā enkurojuma pārklājums ir bojāts, izraisot atdalīšanu spriedzes vai termiskā cikla ietekmē. Pārāk dziļš profils atstāj virsotnes, kas var caurdurt plānu pārklājuma plēvi, radot brīvdienas (caurumus) precīzās vietās, kas paredzētas tērauda aizsardzībai. Pārklājumu ražotāji katram produktam publicē mērķa profila diapazonu - parasti 50–100 mikrometri FBE sistēmām -, un spridzināšanas parametri (abrazīvās vielas veids, izmērs, gaisa spiediens, aiztures laiks) tiek pielāgoti, lai sasniegtu šo diapazonu, nevis vienkārši strūklu, līdz virsma izskatās tīra.

• Atvērta (pārnēsājama) spridzināšana- rokas-darbs ar sprauslu, kas tiek izmantots laukā-uzlabošanai, remontam un mazām-partijām vai neregulāras{4}}formas priekšmetiem; rezultāta kvalitāte lielā mērā ir atkarīga no operatora tehnikas un konsekvences
• Spridzināšanas telpu/kabinetu sistēmas- slēgta kamera, kurā operatori apstrādā daļas ar putekļiem un pilnīgu abrazīvo atgūšanu; izmanto veidgabalu, atloku un īsāku cauruļu sekciju sērijveida apstrādei
• Automatizētas riteņu abratora cauruļu līnijas- caurule nepārtraukti iet cauri kamerai ar vairākiem centrbēdzes strūklas riteņiem, kas izvietoti tā, lai aptvertu visu apkārtmēru; šī ir standarta metode pārklājuma-līnijas pirmapstrādei, jo tā nodrošina vienmērīgu pārklājumu un profilu ražošanas ātrumā, nepārtraukti atgūstot, sijājot un atkārtoti cirkulējot abrazīvu.

Mill-uzklātās FBE un 3PE pārklājuma līnijas ir veidotas, balstoties uz šo automatizēto pieeju, jo īpaši tāpēc, ka manuālā strūklu apstrāde rada virsmas mainīgumu, ko nepārtraukts pārklāšanas process nevar izturēt mērogā.

Sprādziena kvalitātes pārbaude nav vizuāls spriedums pareizi vadītā objektā -, tā ir atkarīga no izmērāmām pārbaudēm:

• Vizuālie salīdzinātāji- standarta fotogrāfiju atsauces (atbilstoši ISO 8501-1 vai SSPC-VIS), ko izmanto, lai salīdzinātu strūklu apstrādāto virsmu ar norādīto tīrības pakāpi atbilstošā apgaismojumā
• Virsmas profila mērinstrumenti- adatas-tipa profilometra vai replika lentes metode mēra pīķa-līdz-ielejas augstumu salīdzinājumā ar pārklājuma ražotāja mērķa diapazonu
• Putekļu un piesārņojuma pārbaude- Spiediena-jutīgas lentes pacelšanas tests vai gaisa-pūšanas pārbaude apstiprina, ka atlikušo putekļu līmenis atbilst pārklājuma uzklāšanas pielaidei
• Šķīstošā sāls pārbaude- vadītspējas mērītāji vai plāksteru testa komplekti nosaka virsmas piesārņojumu ar hlorīdu, kas var izraisīt pārklājuma pūšļu veidošanos (osmotisko pūšļu veidošanos) pat uz vizuāli tīras, pareizi profilētas virsmas

Sāls piesārņojuma pārbaudes izlaišana ir izplatīta nepilnība - virsma var izturēt vizuālu tīrības pārbaudi un profila pārbaudi, vienlaikus saglabājot pietiekami daudz šķīstošā hlorīda, lai vairākus mēnešus pēc lietošanas izraisītu priekšlaicīgu pārklājuma bojājumu.

• Zibens rūsa- virsmas oksidēšanās, kas sākas dažu stundu laikā pēc spridzināšanas mitros apstākļos pirms pārklājuma uzklāšanas; aizkave starp spridzināšanu un pārklājumu ir kritisks procesa logs, nevis plānošanas ērtība
• Zem -spridzināšanas- nepietiekams aiztures laiks vai nodilušas abrazīvās lapas, zvīņas vai rūsas paliekas, visbiežāk cauruļu galos vai metināšanas šuvēs, kur sprādziena pārklājumu ir ģeometriski grūtāk sasniegt
• Pārmērīga-spridzināšana- pārmērīgs profila dziļums no pārāk liela abrazīva materiāla vai pārmērīga spiediena, kas var izraisīt pārklājuma caurduršanu pīķa vietās
• Iestrādāts abrazīvs- materiāla fragmenti, kas iekļuvuši tērauda virsmā, parasti no abrazīviem materiāliem, kas ir pārmērīgi sadalījušies atkārtotas pārstrādes rezultātā bez atbilstošas ​​pārbaudes
• Nekonsekvents profils visā caurules korpusā- nevienmērīgs riteņu nodilums vai nepareizi novietotas sprauslas automatizētā līnijā, kas rada profila slīpumu, nevis vienmērīgu rezultātu

Dažādas pārklājumu sistēmas nosaka dažādas prasības pret strūklu, un, uzskatot "spridzināšanu līdz Sa2.5" kā universālu atbildi, netiek saprasts, ka katram pārklājumam ir savs optimālais:

• FBE pārklājumiem parasti ir nepieciešams vismaz Sa2.5 ar stingri kontrolētu 50–100 mikrometru profilu, jo FBE saķere lielā mērā ir atkarīga no mehāniskā enkurojuma.
• 3PE sistēmām ir nepieciešama līdzīga tīrības pakāpe, taču bieži tiek noteikts nedaudz rupjāks profils, lai palīdzētu līmes slānim iekļūt tēraudā zem polietilēna virskārtas.
• Cinkošanā parasti neizmanto abrazīvo strūklu, jo tās primārā sagatavošana - kodināšana skābē ir standarta metode -, lai gan strūklu var izmantot pirms dupleksajām sistēmām, kas apvieno cinkošanu ar virskārtu.

Pircēji, kas norāda pārklājuma sistēmu, neapstiprinot ar to saistīto strūklas prasību, atstāj kritisku mainīgo aplikatora noklusējuma praksē, nevis pārbaudītu specifikāciju.

Abrazīvā strūkla izmantošana rada ievērojamus gaisa putekļus un atkarībā no abrazīvā veida var radīt ieelpojamā kristāliskā silīcija dioksīda iedarbības risku operatoriem. Slēgtas automatizētas sistēmas ar putekļu savākšanu tiek dotas priekšroka ne tikai virsmas kvalitātes konsekvences dēļ, bet arī tāpēc, ka tās novērš šo iedarbību daudz efektīvāk nekā atklātā spridzināšana. Arī izlietotie abrazīvie un savāktie putekļi ir pareizi jāiznīcina vai jāpārstrādā, jo īpaši, ja noņemtajā materiālā ir vecu pārklājumu atlikumi vai smago metālu saturošas krāsas no remonta un apkopes darbiem, nevis jaunu cauruļu ražošanā. Iekārtās, kas darbojas saskaņā ar atzītām vides un darba drošības pārvaldības sistēmām, parasti tiek dokumentēti abrazīvo vielu reģenerācijas rādītāji un putekļu emisijas kontrole kā daļa no savas standarta darbības procedūras, nevis kā vienreizējs atbilstības pasākums.

Intervāls starp spridzināšanu un pārklājumu ir specifikācijas detaļa pati par sevi, nevis tikai plānošanas izvēle. Mitros vai piekrastes apstākļos svaigi apstrādāts tērauds divu līdz četru stundu laikā var sākt uzrādīt redzamu rūsu; sausos apstākļos šis logs var paplašināties līdz pilnai maiņai vai vairāk. Pārklājuma specifikācijās parasti ir noteikta maksimālā pieļaujamā aizkave, un tās pārsniegšana nozīmē, ka virsma vairs neatbilst tīrības pakāpei, līdz kurai tā tika apstrādāta ar strūklu līdz -, lai gan tajā laikā nekas netika darīts.

Tas ir praktisks iemesls, kāpēc dzirnaviņas{0}}uzklātās pārklājuma līnijas tiek veidotas kā nepārtraukta secība, nevis kā atsevišķas darbības: caurule dažu minūšu laikā pārvietojas no spridzināšanas kameras tieši uz pārklāšanas staciju, gandrīz pilnībā novēršot rūsas logu. Laukā-uzklātajiem pārklājumiem un remontdarbiem nav šīs greznības, tāpēc lauka apkalpes tiek apmācītas pēc spridzināšanas darbu veikšanas rūpīgi kontrolētā logā, dažreiz atkārtoti-pārbaudot tīrības pakāpi tieši pirms uzklāšanas, nevis paļaujoties uz sākotnējo spridzināšanas pārbaudi.

Ja logs netiek pamanīts, vienīgais pareizais labojums ir atkārtota -spridzināšana, nevis vienkārši virsmas noslaucīšana vai vieglas virsmas oksidācijas pieņemšana kā kosmētiska. Atkārtota -spridzināšana patērē abrazīvu, palielina cikla laiku, un ražošanas līnijā tiek aizkavēta visa partija aiz tās -, tāpēc reālistisks plānojums starp spridzināšanas staciju un pārklājuma staciju tiek uzskatīts par procesa kontroles parametru labi-vadītās līnijās, nevis kā pēcapdoma.

Virsmas sagatavošana izskatās kā provizorisks solis projekta laika skalā, taču praksē tas ir mainīgais, kas nosaka, vai katrs pēc tam pārklāšanas sistēmai iztērētais dolārs patiešām atmaksājas ekspluatācijas laikā.