Машиностроение и механика

Article Index
Бластинг: основные элементы абразивоструйной системы
Объем и давление
Влага, масло и другие загрязнители
Ресиверы и коллекторы
Эксплуатация и техническое обслуживание
Абразивоструйные аппараты
Изготовление струйных аппаратов
Трубки и фитинги
Эксплуатация струйного аппарата
Мобильность
Отличительные недостатки специальных аппаратов
Аксессуары
Дистанционное управление
Системы дистанционного управления
Абразивоструйный рукав и муфты
Осмотр и уход абразивоструйного рукава
Муфты
Предохранительный трос
Абразивоструйные сопла
Держатели
All Pages

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ АБРАЗИВОСТРУЙНОЙ СИСТЕМЫ

Каждый элемент абразивоструйной системы играет важ­ную роль в достижении успеха производственного процес­са. Успех определяется максимальной продуктивностью при наивысшей степени безопасности.

Все элементы абразивоструйной системы представлены в Приложении 1: «Составляющие рабочего места абразивос-труйщика».

Основные элементы:

— воздушный компрессор соответствующей мощности, ко­торый применяется для обеспечения достаточного объёма сжа­того воздуха;

— влагоотделитель и осушитель воздуха, который использу­ются для предотвращения простоев из-за негативного воздейс­твия воды;

— воздухопровод большого диаметра, с фитингами, не пре­пятствующими потоку воздуха;

— абразивоструйный аппарат, устройство, ёмкость, клапа­ны и трубки которого обеспечивают высокую производитель­ность;

— дозирующий клапан, спроектированный для создания стабильного однородного потока абразива;

— устройства дистанционного управления, которые исполь­зуются для обеспечения безопасного и эффективного процесса;

— абразивоструйный рукав и муфты - устройства боль­шого диаметра, применяемые для уменьшения потерь на тре­ние;

— сопло, размер которого зависит от мощности компрес­сора с учётом резерва на износ сопла;

— средства индивидуальной защиты;

— регулятор давления и манометр, применяемый для на­стройки и контроля;

— сито и кожух, необходимые для защиты оборудования от мусора;

— оператор - опытный, знающий, обученный человек.

Абразивоструйный процесс - это прямой результат ус­пешного взаимодействия всех этих элементов. Сбой в рабо­те одного из элементов ухудшает производительность целой системы.

Дополнительные элементы:

Это элементы, добавляющие функциональность для раз­личных случаев эксплуатации. Дополнительные элементы включают:

— технологическую подготовку производства, для под­держки и перемещения операторов на возвышенности;

— ограждение: для ограничения распространения пыли и абразива;

— оборудование для влажной абразивоструйной очистки, для снижения уровня пыли на очищаемой поверхности;

— оборудование с замкнутой системой, позволяющее сохранять весь абразив в рамках системы;

— контрольно-измерительное оборудование, необходимое для определения степени очистки и профиля поверхности;

— учебный материал, для приобретения эксплуатацион­ных навыков;

— обучение нормам, для внедрения правил техники безо­пасности;

— поддержка ассоциации, для получения информации о технологических достижениях.

Сжатый воздух: источник энергии

В стандартной системе абразивоструйной очистки сжа­тый воздух используется для того, чтобы создать давление в абразивоструйном аппарате, подать абразив в сопло, обес­печить кругооборот воздуха для дыхания и привести в действие клапаны и вспомогательные устройства.

Объём выполненных работ прямо пропорционален объему и давлению воздуха в сопле.

Объем и давление

Мощность компрессора определяется давлением и объемом. Давление выражается в фунтах/дюйм². Объем воздуха выража­ется в кубических футах в минуту. В метрической системе объ­ём выражается в м³/ч или м³ /мин, а давление - в атмосферах (смотрите «Таблицу по минимальному потреблению воздуха» в Приложении 5).

В большинстве пневматических инструментов использу­ются пневматические клапаны и диафрагмы, периодически потребляющие сжатый воздух. Требования к компрессору при работе с абразивоструйным оборудованием намного серьёзнее, чем при использовании любых других пневматических инс­трументов. Только высокого давления воздуха недостаточно, так как абразивоструйная очистка требует постоянной подачи большого объема воздуха под высоким давлением.

Высокое давление - важный фактор, но это лишь половина уравнения энергии. Наряду с давлением должен быть и достаточный объем воздуха.

Компрессоры на 0,75 кВт, равно как и на 75 кВт, могут создать давление 7 бар, но только лишь производительный, мощный компрессор мощностью 75 кВт сможет произвести большой объем воздуха, необходимый для абразивоструй­ной очистки.

При давлении 7 бар компрессор на 0,75 кВт генерирует объём воздуха 0,11—0,12 м³/мин, а типичный компрессор мощностью в 75 кВт производит от 11,3 до 12,7 м³/мин при том же давлении. Такой большой объем воздуха позволит обеспечить необходимое для абразивоструйной очистки дав­ление 7 бар.

При усилении давления увеличивается объем воздуха, выходящего из сопла. Если компрессор не вырабатывает не­обходимый для сопла объем воздуха, он никогда не достиг­нет необходимого давления.

Например, при давлении 7 бар через отверстие сопла диа­метром 9,5 мм проходит 5,6 м³/мин воздуха. Для того чтобы сохранить давление 7 бар, компрессор должен производить как минимум 5,6 м³/мин воздуха. Компрессор, производя­щий 4,2 м³/мин воздуха, никогда не достигнет давления 7 бар, поскольку воздух из сопла будет выходить быстрее, чем производиться в компрессоре.

Незначительное понижение давления резко уменьшает производительность. В рассмотренном выше примере видно, что перегруженный компрессор может обеспечить давление только 4,9 бар, что снизит производительность работ на 45%.

Большинство подрядчиков производят абразивоструй-ную очистку металлоконструкций при давлении 7 бар. Стан­дартные абразивоструйные аппараты и их компоненты раз­работаны для эксплуатации при давлении до 8,8 бар. Хотя абразивоструйные рукава и другие компоненты могут быть рассчитаны на более высокое давление, давление в системе не должно превышать предела давления абразивоструйного аппарата.

Многие подрядчики перешли на стальную крошку и другие многоразовые абразивы. Производители аппаратов отреагировали на это внедрением новых стандартных абра-зивоструйных аппаратов давлением 10,5 бар. Повышенное давление позволяет системе сохранять достаточное давление в сопле и перемещать плотную стальную крошку через абра­зивоструйный рукав.

Примечание: некоторые абразивоструйные аппараты созданы для работы при давлении в 12 бар/1200 кПа (175psi); поэтому воздушные комп­рессоры и вспомогательное оборудование должны быть подобраны соответственно.

Для большинства применений абразивоструйной очист­ки давление в 6,3-7 бар (90-100 psi) в сочетании с твердым, острым абразивом стандартной фракции обеспечивает хоро­шую производительность и высокую степень очистки. При более высоком давлении и использовании прочной стальной крошки производительность (и значение мощности комп­рессора) становится ещё больше.

Для достижения необходимой степени очистки некоторые минеральные абразивы мелкой фракции требуют давление в 8,4-9,8 бар/840-980 кПа (120-140 psi). Для предельно ос­трых абразивов, как, например, оксид алюминия, требуется давление в 4,9-5,6 бар/490-560 кПа (70-80 psi) в целях уменьшения степени проникновения в поверхность острых частиц абразива.

Потребность в давлении зависит от состояния поверхнос­ти, используемого абразива и необходимой степени обработ­ки поверхности.

Типы компрессоров и выбор компрессора

Обычно для обеспечения высокого давления и большо­го объема воздуха требуется использование ротационного пластинчатого или ротационного винтового компрессора.

Внутри завода будет дешевле использовать и проводить техническое обслуживание электрических компрессоров. В полевых условиях, как правило, используются пере­движные бензиновые и дизельные компрессоры.

Для абразивоструйной очистки не следует использовать устаревшие поршневые компрессоры. Поршневой комп­рессор включается только тогда, когда давление падает на 10-15 psi, а затем выключается, когда давление приходит в норму. Данные колебания давления влияют на скорость частиц и конечный результат. Кроме того, для поршневых компрессоров требуется большое количество масляной смазки, которая, попадая в воздуховод, загрязняет абразив и обрабатываемую поверхность.

В некоторых ротационных винтовых компрессорах для охлаждения винта впрыскивается масло. Если работа ком­прессора нарушена, некоторое количество масла попадает в воздуховод.

ВНИМАНИЕ

Компрессоры с масляной смазкой, подающие воздух в респираторы (шлемы с подачей воздуха, маски), должны быть оснащены затвором на случай высокой температу­ры, датчиком угарного газа, либо и тем, и другим. Смот­рите раздел «Средства защиты оператора».

Безмасляные компрессоры имеют герметичные смазан­ные подшипники. Винты не охлаждаются маслом, поэтому они генерируют более горячий воздух.

Следует выбирать такой воздушный компрессор, кото­рый обеспечит высокое постоянное давление, подачу боль­шого объема воздуха и будет устойчив к условиям прове­дения работ по очистке. Для абразивоструйной очистки лучшим вариантом являются безмасляные ротационные пластинчатые и винтовые компрессоры.

Следует выбирать компрессор, который сможет удов­летворить ваши текущие и прогнозируемые потребности для компенсации износа сопла. Компрессор - это осново­полагающий компонент системы абразивоструйной обра­ботки. Не следует его эксплуатировать при максимальной нагрузке в течение долгого периода времени, поскольку это приводит к быстрому износу.

Для того чтобы определить необходимую мощность компрессора, нужно сложить потребность в воздухе для всего оборудования и прибавить 50% для резерва. Если есть вероятность использования сопла большего диаметра или пневматических инструментов, выбирайте такой ком­прессор, который сможет удовлетворить и эти потребнос­ти. Производитель компрессоров может порекомендовать вам оборудование с наиболее подходящими параметрами эксплуатации.

Компрессоры должны быть оснащены эффективными воздухозаборными фильтрами для удаления пыли, которая является причиной сильного износа механизмов.

Кроме того, компрессоры должны иметь отключающие устройства для избежания перегрева. Перегрев может повре­дить детали механизма, но, что более важно, он может стать причиной образования бесцветного смертельно опасного ве­щества без запаха - угарного газа (СО). Там, где компрессо­ры подают чистый воздух (для дыхания) в шлемы, угарный газ может стать причиной смерти оператора.

Очень важным для подачи воздуха в систему абразивос­труйной обработки является размер и тип воздуховыпускно-го отверстия в компрессоре.

Для регулирования воздушного потока многие выпускные клапаны компрессоров имеют внутренние щелевые пробки, равные по размеру примерно половине отверстия клапана. Клапан размером в 1 дюйм (25 мм) обычно имеет воздушный проход размером в ^х/г дюйма (12,5 мм) - очень маленький для подачи воздуха в абразивоструйный аппарат.

Быстросъёмные муфты на шланге подачи воздуха также препятствуют потоку. Размер муфты относится к трубной резьбе, а не к внутреннему диаметру. Большинство муфт раз­мером ³Д дюйма (19 мм) имеют внутренний диаметр разме­ром ⁴/г дюйма (12,5 мм); а муфты размером в 1 дюйм (25 мм) обладают внутренним диаметром в ³/₄ дюйма (19 мм).

Не следует применять ограничительные воздушные кла­паны или быстросъёмные муфты, за исключением случаев работы с малыми струйными аппаратами с низкой произво­дительностью.

Наименьший внутренний диаметр воздуховыпускного от­верстия компрессора должен в четыре и более раз превышать размер отверстия сопла. Для сопла размером в 3/8 дюйма (9,5 мм) должны использоваться фитинги ресивера компрес­сора, воздушные клапаны и воздушные муфты с внутренним диаметром, как минимум, в 1,5 дюйма (38 мм). Таблица, по­казанная выше, иллюстрирует минимальные внутренние диаметры соединительных устройств подачи воздуха, ис­пользуемых со стандартными соплами.

Помните, что наименьшее отверстие в системе подачи воздуха регулирует количество воздуха, подаваемого в абразивоструйный аппарат.

Влага, масло и другие загрязнители

Вода и масло - злостные враги абразивоструйного обо­рудования. Они являются причиной того, что в абразиве образуются комки, которые засоряют дозирующий клапан, рукава и сопла. Если влага попадет на обрабатываемую по­верхность, она может вызвать ржавление металла. Если же масло попадет на поверхность, оно может быть причиной вспучивания покрытия и, в конце концов, его разрушения.

Воздух вокруг нас содержит влагу. Когда окружающий воздух нагревается при сжатии, а затем охлаждается при рас­ширении в ресивере, появляется влага. Теплый воздух содер­жит больше влаги, чем холодный, и высвобождается от нее, когда воздух сжат и охлажден. Влага появляется даже при сжатии холодного сухого воздуха.

Очевидно, что вся влага, образующая­ся в ресивере и воздушном шланге, по- Д падает напрямую в абразивоструйный аппарат, где её впитывает абразив.

Вторая охлаждающая стадия протекает в воздушном шланге, соединяющем ресивер и абразивоструйный аппарат. Данное охлаждение вызывает конденсацию.

Все компрессоры образуют влагу, как побочный продукт сжатого воздуха. Некоторые компрессоры выделяют влагу и масло. В зависимости от относительной влажности воздуха окружающей среды существуют различные устройства для удаления масла и влаги. Поставщик вашего компрессора может помочь вам выбрать необходимое оборудование для сушки воздуха в зависимости от специфики применения и влажности воздуха в вашем регионе.

Влагоотделитель/фильтр, установленный в воздухоприём-нике абразивоструйного аппарата, удаляет воду и масло, кото­рые конденсируются в воздухопроводе.

Коалесцирующие фильтры часто устанавливают в выход­ном отверстии компрессора, но также они могут находиться и во впускном отверстии абразивоструйного аппарата. Они улав­ливают некоторое количество водяных паров, образующих ма­ленькие капельки.

Доохладители - это радиаторы, которые охлаждают воздух для конденсации влаги, затем поглощают её, пока она не по­падёт в абразивоструйный аппарат. Их обычно устанавливают в выходное отверстие компрессора.

Осушители воздуха (как химические, так и охлаждающие) являются наиболее эффективным методом удаления влаги и масла. Они могут быть установлены где угодно между выход­ным отверстием компрессора и входным отверстием абразивос­труйного аппарата. Идеальная схема включает в себя доохлади-тель в выходном отверстии компрессора и осушитель воздуха в линии, ведущей к абразивоструйному аппарату.

Сухой атмосферный воздух

Если окружающий воздух сухой и компрессор работает эффективно, влагоотделитель, установленный во входном отверстии абразивоструйного аппарата, сможет удалить всё, даже незначительное количество масла и воды из сжато­го воздуха. Выбирайте влагоотделители, которые позволят создавать более чем достаточный поток воздуха. Маленькие аппараты могут ограничивать поток воздуха к абразивос­труйному оборудованию.

Незначительная влажность

Если окружающий воздух незначительно влажен, устано­вите коалесцирующие фильтры в воздухопроводе сразу же после влагоотделителя.

Умеренная влажность

Установите доохладитель рядом с выходным отверстием компрессора и влагоотделитель рядом с абразивоструйный

Высокая влажность

Установите охлаждающие или химические осушители воздуха. Охлаждающий осушитель охладит сжатый воздух, затем направит его через коалесцирующие, адсорбирующие и высушивающие фильтры, которые улавливают влагу, мас­ло, пыль и другие загрязняющие вещества. Влагоотделитель, установленный во входном отверстии абразивоструйного аппарата, удаляет всю оставшуюся воду и масло.

Для применений, где контроль уровня влажности очень важен, необходимо устанавливать охлаждающие или хими­ческие осушители воздуха вне зависимости от уровня влаж­ности окружающего воздуха. Сюда относится использование пластикового абразивного материала или натурального аб­разива, а также очистка поверхностей, где запрещаются лю­бого рода загрязнения.

Выбор необходимой системы фильтрации зависит от кли­матических условий территории, где производится очистка. Даже в пустыне присутствуют влага, масло и другие загряз­няющие вещества. Следует установить эффективные сред­ства фильтрации сжатого воздуха для гарантии подачи в аб­разивный аппарат только чистого, сухого воздуха.

Ресиверы и коллекторы

Компрессоры имеют воздухоприемные ресиверы, соответс­твующие производительности компрессора и применяемые для аккумуляции и охлаждения сжатого воздуха. Большинство ресиверов имеют промышленные фитинги и воздушные клапа­ны. Проверьте внутренний диаметр всех фитингов, воздушных клапанов и муфт для того, чтобы убедиться, что все они соот­ветствуют объему воздуха, необходимого для подачи в сопло.

Вместимость стандартного ресивера считается удовлет­ворительной при расстояния между компрессором и абра-зивоструйным аппаратом не больше 30 метров. Если рассто­яние превышает 30 метров, особенно с соплами большого диаметра, используйте дополнительный ресивер.

В начале работы первый выброс воздуха создает давление в абразивоструйной аппарате и начинает движение пото­ка воздуха к соплу. Маленький ресивер компрессора может быть недостаточен, чтобы быстро герметизировать аппарат и длинный воздухопровод. Установите дополнительный реси­вер, соответствующий по размерам и оснащенный фитинга­ми и клапанами большого диаметра, ближе к абразивоструй-ному аппарату для немедленной подачи сжатого воздуха.

 ВНИМАНИЕ

Все ресиверы должны иметь дренажные клапаны, для того чтобы удалять накопившуюся воду, а также мано­метры и клапаны сброса давления, соответствующие правилам.

Воздушные коллекторы

Коллекторы позволяют подключать несколько воздуш­ных шлангов. Многие коллекторы компрессоров оснащены Маленькими фитингами. Через эти фитинги воздух подаётся ^к шлемам и фильтрам (если подаваемый воздух относится ^к классу Д, воздух для дыхания) или к другому пневмати­ческому оборудованию. При этом фитинги для соединений абразивоструйного аппарата должны быть подобраны так, чтобы обеспечить подачу необходимого объема воздуха. Проверьте, соответствуют ли размеры соединений ресивера и коллектора.

Всегда старайтесь, чтобы рукава, муфты и клапаны для прохож­дения воздуха были большого размера.

Коллекторы могут служить также своеобразным «воз­душным банком», где два или более компрессоров подают воздух в центральную точку для его распределения на не­скольких абразивоструйных аппаратах и к другим пневмати­ческим устройствам. Данные коллекторы иногда называют «ресиверами». Внутренние диаметры входных и выходных отверстий коллектора должны быть такого размера, чтобы не ограничивать поток воздуха.

Примечание: На воздушном коллекторе с много­численными входными и выходными отверстиями установите обратные клапаны на каждое выходное отверстие, для избежания утечки воздуха из абра­зивоструйного аппарата. Данная утечка может слу­читься тогда, когда внезапно возникающая сильная потребность воздуха в некоторых выходных отвер­стиях коллектора приводит к спаду давления в нем. Обратный поток может втянуть абразив из абрази­воструйного аппарата в коллектор и компрессор, что вызовет серьезные повреждения. Обратные клапаны должны быть установлены на всех выходных отвер­стиях компрессора для избежания обратного потока воздуха, когда один компрессор создает меньшее дав­ление, чем другие.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Перед тем как купить или арендовать компрессор, проин­формируйте торгового представителя о том, что вы собирае­тесь использовать данный компрессор для абразивоструйной обработки. Торговый представитель должен обеспечить вас информацией по его установке, эксплуатации и техническо­му обслуживанию. Перед началом эксплуатации оборудова­ния ознакомьтесь с инструкциями производителя и следуйте инструкции, предупреждениям и процедурам технического обслуживания.

Расположите компрессор там, куда не попадает пыль, об­разующаяся в процессе абразивоструйной очистки. Пыль, грязь и другие загрязняющие вещества, попадающие во входные отверстия компрессора, могут вызвать преждевре­менный износ.

 ВНИМАНИЕ

Выхлопные газы содержат угарный газ. Если выхлопные газы попадут в воздухозаборное отверстие компрессора, то операторы, чьи средства защиты дыхания подсоеди­нены к компрессору, могут погибнуть от вдыхания угар­ного газа. Смотрите раздел «Средства защиты операто­ра», где описаны меры по очистке воздуха.

Компрессор следует расположить так, чтобы выхлопные газы от транспортных средств не попадали в воздухозабор-ное отверстие. Не разрешайте транспорту парковаться рядом с компрессором. Собственные выхлопные газы компрессора следует направить в сторону от воздухозаборного отверстия, подсоединив металлическую трубу к месту выхода выхлоп­ных газов.

Воздуховоды и соединения

Воздух лучше всего проходит через прямые твёрдые воз­духоводы. Изменение направления и выступы мешают по­току воздуха. Металлические и пластиковые трубки подхо­дящего размера, с соответствующими характеристиками по давлению и правильно собранные, могут передавать воздух без потерь на трение, что отличает их от резиновых трубок.

Некоторые подрядчики устанавливают жёсткие воздухо­воды и фиксируют их в определённом месте. Это происхо­дит при долговременном выполнении работ, например, при ремонте мостов, когда компрессоры устанавливаются с од­ной стороны, а струйное оборудование используется по всей длине моста.

На заводах и в других случаях, когда местоположение струйных аппаратов и компрессоров не изменяется, исполь­зуются металлические воздуховоды.

Как при любом способе передачи воздуха, при расшире­нии и охлаждении горячего сжатого воздуха в трубопрово­дах образуется конденсат. Для избавления от конденсата в последней вертикальной трубе перед фильтром абразиво­струйной системы необходимо установить дренажный кла­пан. Со временем ржавчина и осадок из стальной трубы мо­гут попасть в струйный аппарат. Для отделения влаги, масла и частиц нужно использовать качественные фильтры.

Если компрессор на заводе расположен в нескольких сотнях метров от оборудования, требуется проложить тру­бы большего размера с минимальным количеством отводов, чтобы предотвратить потери давления. Колена трубопрово­дов на 45 и 90 градусов могут привести к большей степени трения, чем плавные отводы. Если изгибов трубопровода не избежать, необходимо минимизировать трение и турбулент­ность посредством использования двух колен на 45 градусов, вместо одного на 90 градусов. Такие плавные отводы окажут меньшее воздействие на давление.

В случае, если твёрдые трубопроводы использовать нельзя, нужно инвестировать в высококачественные ар­мированные резиновые воздуховоды. Внутренняя трубка должна быть из неопрена или подобного материала, для со­противления вспучиванию от влаги и масла. Переплетённая армированная сетка обеспечивает сопротивление давлению и сохраняет круглую форму внутренней трубки. Внешняя трубка должна быть изготовлена из прочного материала для устойчивости к механическим воздействиям и неблагопри­ятным климатическим условиям.

Воздушный шланг должен быть как можно более коротким и не перегибаться. Даже правильно подобранный по разме­ру воздушный шланг теряет от двух до трёх фунтов давления воздуха на каждые 15 м. Всего лишь один отвод на 90 градусов даёт потерю давления от 5 до 6 фунтов. Когда нельзя избежать изгибов трубопровода, их необходимо сделать плавными. Шланг должен быть такой длины, которой достаточно для работ. Излишне длинный шланг будет завиваться, скручи­ваться и изгибаться, что приведёт к потере давления.

При покупке воздуховода необходимо выбирать модель с минимальной характеристикой рабочего давления, учиты­вая, что она должна быть равной или превышать рабочее дав­ление струйного аппарата. Воздуховод имеет две характерис­тики: рабочее давление и давление разрыва. Разница между ними заключается в степени безопасности. Никогда не сле­дует превышать характеристику рабочего давления шланга, трубы или элемента струйного аппарата. Для струйных ап­паратов, работающих при более высоком давлении, сущест­вуют воздуховоды, рассчитанные на высокое давление.

Отношение диаметра к длине

Выбор воздуховода соответствующего размера позволит максимально эффективно использовать компрессор и струй­ный аппарат. Внутренний диаметр воздуховода должен со­ответствовать внутреннему диаметру всех фитингов, чтобы обеспечить ровный поток воздуха. Внутренний диаметр возду­ховода должен быть, как минимум, в четыре раза больше отвер­стия сопла. Это относится к линиям подачи воздуха до 30 м.

Выбор размера воздушной линии крайне важен для оптимального использования мощности компрессора, что в целом влияет на работу струйного оборудования

Для получения информации об абсолютном минималь­ном диаметре воздуховода смотрите таблицу «Минималь­ный диаметр воздуховодов для компрессоров». Когда это возможно, диаметр воздушной линии должен быть больше, чем рекомендуемый минимум. Никогда диаметр воздухово­да не будет слишком большим.

Минимальный диаметр воздуховодов для компрессоров

Сопло	Отверстие сопла	Минимальный внутренний диаметр воздуховода
3	3/16"(5 мм)	1"(25 мм)
4	1/4"(6,5 мм)	1"(25 мм)
5	5/16"(8 мм)	1-1/4"(32 мм)
6	3/8"(9,5 мм)	1-1/2"(38 мм)
7	7/16"(П мм)	2"(50 мм)
оо	1/2"(12,5 мм)	2"(50 мм)
10	5/8"(16 мм)	2-1/2"(64 мм)
12	3/4"(19мм)	3"(76 мм)

Когда длина воздуховода превышает 30 м, необходимо ис­пользовать шланг на один размер больше для всего расстояния передачи воздуха, за исключением отрезка, непосредственно примыкающего к струйному аппарату. Например, для струйно­го аппарата с соплом на 9,5 мм, находящегося на расстоянии 60 м от компрессора, требуется шланг длиной 45 м, диаметром 50 мм, а на последние 15 м до струйного аппарата - шланг диамет­ром 38 мм.

На некоторых объектах компрессоры должны располагаться далеко от струйного оборудования; между тем, линии подачи воздуха извиваются между препятствиями. В таких случаях необходимо использовать один шланг большого диаметра или несколько шлангов, подсоединённых к большому коллектору для поддержания потока воздуха. Для определения наилучшей конфигурации воздуховодов необходимо провести испытания.

Когда длина воздуховодов превышает 60 м, следует прове­рить давление воздуха в струйном аппарате для определения того, достаточен ли внутренний диаметр воздушного шланга. Давление проверяется при работе аппарата, а не когда он вы­ключен.

Если стоит выбор между более длинным воздуховодом или абразивоструйным рукавом, струйный рукав следует оставить как можно короче.

Фитинги для воздуховода

Фитинги не должны препятствовать потоку воздуха и не иметь никаких преград внутри. Нельзя смешивать понятия внутреннего и внешнего диаметра. Под диаметром фитинга понимается диаметр резьбового соединения трубы или внут­ренний диаметр шланга, к которому он подсоединяется. Фи­тинг на 38 мм имеет внешний диаметр 38 мм, а внутренний диаметр - 32 мм или меньше, что определяет поток воздуха.

Внутренний диаметр определяет по­ток воздуха для всего абразивоструй­ного аппарата.

Обратите особое внимание на быстросъёмные фитинги и фитинги с накидной гайкой. Хотя муфты обеспечивают удобство, а накидная гайка предупреждает перекручивание шланга, внутренний проход может быть намного меньше, чем внешнее отверстие.

 ВНИМАНИЕ

Предохранительные тросы необходимо устанавливать во всех местах соединения воздушного шланга, для предуп­реждения травм в случае расцепления фитингов. Для под­держания веса подвешенного шланга нужно использовать предохранительные тросы. Не надейтесь на прочность сцепления фитингов!

Абразивоструйные аппараты

Существует два типа абразивоструйного оборудования: работающее по принципу всасывания и по принципу дав­ления. Обработка материалом, подаваемым по принципу всасывания, менее агрессивна, чем обработка материалом, выбрасываемым под давлением. Этот способ используется в абразивоструйных камерах и для деликатной обработки, например, для удаления дефектов окраски. Способ подачи материала под давлением иногда используется в абразиво­струйных камерах, но чаще применяется в абразивоструйных помещениях или на открытом воздухе, для очистки сложных поверхностей и больших площадей.

Типы

Обработка по принципу всасывания

Работа аппарата по принципу всасывания иногда называ­ется струйной обработкой по принципу Вентури. При этом способе абразивные частицы поступают из резервуара в рас­пылительную камеру, а потом ускоряются и выбрасываются из сопла.

Система всасывания состоит из струйного аппарата, ру­кава для воздуха, рукава для абразива и резервуара для аб­разива. Сжатый воздух проходит через жиклёр в струйном аппарате для создания всасывающего эффекта. Благодаря этому всасывающему действию, абразив попадает по шлан­гу в аппарат, где он ускоряется и выбрасывается из сопла с воздухом.

Объём сжатого воздуха, требуемый для струйной обра­ботки по принципу всасывания, определяется внутренним диаметром отверстия жиклёра в задней части струйного ап­парата, а не внутренним диаметром сопла. Типичный раз­мер жиклёра всасывающего аппарата составляет половину типичного размера отверстия сопла аппарата, работающего под давлением. Это означает, что потребление воздуха и ус­корение частиц составит ^х/а от аналогичных значений, полу­чаемых при работе под давлением.

Такая менее мощная струйная обработка подходит для лёгкой и средней очистки или для устранения дефектов ок­раски. Это удобный способ, когда ограничена подача возду­ха, либо доступ к обрабатываемому изделию.

Струйная обработка по принципу всасывания использу­ется для мягких, деликатных металлов, с целью мягкого сня­тия заусенцев, лёгкой дробеструйной обработки и удаления окалины без проникновения в металл. Среди таких металлов - алюминий, титан и магнезии, из которых изготавливаются детали для автомобилей и самолётов.

Обработка по принципу давления

Струйные аппараты известны под различными наимено­ваниями: бак, генератор давления, резервуар и т. д. В этой книге речь идёт обо всех системах, которые содержат абразив для его распыления под давлением.

При распылении по принципу давления абразив подаёт­ся в поток сжатого воздуха посредством дозирующего кла­пана, смонтированного под резервуаром высокого давления. Струйные системы, работающие по принципу давления, можно легко отличить от систем, работающих по принципу всасывания, по одному шлангу, подсоединённому к соплу. Воздух и абразив подаются по этому шлангу под высоким давлением и с высокой скоростью и выбрасываются из сопла со скоростью в четыре раза большей, чем у систем, построен­ных на всасывании.

Хотя струйный аппарат кажется лишь немного слож­нее стального бака, тем не менее, он обладает элементами, которые свидетельствуют о больших различиях с точки зрения безопасности, удобства и эффективности. Плохо сконструированные струйные аппараты имеют недостат­ки, которые снижают поток воздуха и давление.

Изготовление струйных аппаратов

В США струйные аппараты и другие резервуары высо­кого давления должны соответствовать стандартам «Аме­риканского общества ассоциации инженеров-механиков» (ASME). ASME указывает тип стали и методы сварки, и уполномоченный ASME инспектор наблюдает за прове­дением гидростатического испытания каждого резервуара высокого давления, а после этого выдаёт сертификат соот­ветствия. Металлическая табличка с номером сертификата прочно крепится на струйный аппарат. Во многих странах требования аналогичны, хотя технические условия могут отличаться.

Большинство струйных аппаратов рассчитано на ра­бочее давление от 8,8 до 10 бар. Если рабочее давление аппарата неизвестно, смотрите металлическую табличку с номером сертификата.

 ВНИМАНИЕ

Запрещается эксплуатировать струйный аппарат без прочно закрепленной таблички с отштампованным номе­ром сертификата. Запрещается превышать рабочее дав­ление. Взрыв струйного аппарата под давлением воздуха может привести к серьёзным травмам или смерти.

Вогнутый верх и коническое дно

Хорошо сконструированный струйный аппарат обеспечи­вает ровный поток воздуха и абразива, а также прост в работе и обслуживании.

В полуэллиптическом вогнутом аппарате хранится абра­зив, который попадает в аппарат, когда он разгерметизиро­ван.

Для того чтобы обеспечить свободный поток абрази­ва в дозирующий клапан, расположенный внизу, аппара­ты в большинстве случаев имеют коническое дно на 35 градусов. Угол откоса стальной крошки и других распро­странённых абразивов - 32 градуса. Это естественный откос абразива, когда он насыпается в кучу. У пластика и сельско­хозяйственных абразивных материалов угол откоса гораздо круче. Струйные аппараты, используемые для таких лёгких абразивов, должны иметь конус 60 градусов для обеспечения свободного потока.

Аппараты с плоским дном до конца не опустошаются. Абразив, находящийся внутри, в конце концов абсорбирует влагу и затвердеет на стенках резервуара и вокруг отверстия, что приводит к неровному потоку абразивного материала.

Все аппараты должны иметь достаточное окно для доступа, чтобы заменять детали и удалять посторонние материалы. Отверс­тие на дне и пружин­ный клапан на крышке должны быть легкодо­ступны. В небольших аппаратах обычно до­статочно окна разме­ром 150 на 200 мм для проведения обслужи­вания.

Герметизирующий клапан

Хорошо сконструированный аппарат автоматически гер­метизируется при помощи герметизирующего клапана, ко­нической алюминиевой детали с износостойкой уретановой или неопреновой прокладкой. Когда воздух поступает в ап­парат, внешняя гильза, расположенная на внутреннем возду­ховоде, под давлением плотно прижимается к прорезинен­ной поверхности клапана.

При разгерметизации герметизирующий клапан сбрасы­вает давление, чтобы абразив из вогнутой верхней части или накопителя попал в аппарат.

Небольшой стальной «зонт» над клапаном снимает дав­ление с абразива, хранящегося в вогнутой верхней части, что обеспечивает корректную герметизацию клапана.

Глушитель для выпускаемого воздуха

Струйные аппараты могут оборудоваться самоочища­ющимися выпускными глушителями. Глушитель снижает уровень шума выпускаемого воздуха при разгерметизации аппарата и улавливает выбрасываемые с воздухом абразив­ные частицы, что предотвращает получение травм. Выпуска­емый воздух проходит через глушитель и, после полной раз­герметизации аппарата, абразив можно безопасно извлечь из глушителя.

Трубки и фитинги

Особое внимание следует уделять внешним трубопрово­дам струйного аппарата, так как они оказывают влияние на эффективность оборудования. При любом размере трубок трение между движущимся воздухом и стенками трубки вызывает турбулентность, что приводит к потере давления. В аппаратах с высокой производительностью применяются трубки с большим диаметром для минимизации этих потерь. В аппаратах, рассчитанных на меньший объём и малую про­изводительность, можно использовать трубки небольшого диаметра, потому что от них обычно не требуется высокая производительность.

Воздушный шланг, абразивоструйный рукав, воздушные трубки, воздушные клапаны и всё, что связано с подачей воздуха, должно быть С БОЛЬШИМ, ОЧЕНЬ БОЛЬШИМ ДИАМЕТРОМ!

В струйной системе воздух и материал проходит через трубки, клапаны, рукава, сопла и муфты, и все из них имеют цилиндрическую форму. Любое уменьшение диаметра этих цилиндрических изделий резко снижает скорость потока.

Диаметр в 1 дюйм = 25 мм.

При уменьшении диаметра наполовину, площадь уменьшится в четыре Раза. Диаметр в1/2 дюйма = 12,5 мм.

При внутреннем диаметре цилиндра 1 дюйм (25 мм), его площадь составит 0,8 кв. дюйма (51 см²). При внутреннем диа­метре ^х/г дюйма (12,5 мм), площадь цилиндра составит 0,2 кв. дюйма (129 мм²). Уменьшение диаметра цилиндра наполовину приводит к уменьшению его площади на три четвёртых.

Приведённая ниже таблица служит в качестве информа­ции и может быть неприменима для случаев, когда длинный рукав или другие препятствия мешают прохождению потока воздуха.

Сопло должно быть наименьшим отверстием между ком­прессором и обрабатываемой поверхностью. На расстоянии от струйного аппарата до сопла внутренние диаметры кла­панов, трубок, фитингов, рукавов и муфт должны быть в три-четыре раза больше внутреннего диаметра сопла. Если оператору приходится работать на расстоянии более чем 100 футов от струйного аппарата, соотношение внутреннего диа­метра рукава и сопла будет даже больше.

Внутренний диаметр трубки или клапана	Площадь*	Размеры сопла**
Дюймы	Метрическая система	Кв. дюйм	Дюймы	Метрическая система
1/2	12,5 мм	0,20	1/8	4 мм
3/4	19 мм	0,45	3/16	5 мм
1	25 мм	0,80	¼	6,5 мм
1-1/4	32 мм	1,2	5/16	8 мм
1-1/2	38 мм	1,8	3/8	9,5 мм
2	50 мм	3,2	7/16	11 мм
2	50 мм	3,2	72	12,5 мм
2-1/2	64 мм	4,9	5/8	16 мм
3	76 мм	7,1	3/4	19 мм

*Площадь, полученная из (л)г² и округлённая.

** Размер сопла на расстоянии 100 футов.

(трубки диаметром 1 /2" используются только в струйных аппаратах диаметром 10")

В струйных аппаратах объёмом более одного кубическо­го фута (30 литров), внутренний диаметр трубок обычно со­ставляет 25 мм или 32 мм.

Даже при большом внутреннем диаметре способ подсо­единения рукавов и трубок будет влиять на поток воздуха. Каждое перекручивание и изгиб трубок снижает давление и объём подаваемого воздуха.

Совокупность всех этих факторов потери давления пока­зывает, насколько сильным может быть снижение давления воздуха до того, как он достигнет сопла.

Если возможно, элементы, ограничивающие давление, следует заменить фитингами и клапанами, обеспечивающи­ми свободное прохождение потока воздуха. В случае, ког­да необходимо использование обратных клапанов, следует устанавливать клапаны с внутренним диаметром немного больше, чем внутренний диаметр трубок. Это позволит избе­жать ограничений потока воздуха.

Примерные значения потери давления, вызванной обычными фитингами, при давлении 7 бар в трубке диаметром 25 мм

Фитинг	Потеря давления
Колено на 45°	1-1/2 psi	0,1 бар/10 кПа
Колено на 90°	3 psi	0,2 бар/21 кПа
Тройник	5 psi	0,3 бар/34 кПа
Поворотный обратный клапан	18 psi	1,2 бар/124 кПа

Линия подачи абразива в струйном аппарате должна быть Цельной, чтобы выступы в ней не препятствовали потоку воздуха. Для подсоединения к такой линии уплотняемые фи­тинги устанавливаются в местах соединения трубопровода.

В аппаратах, оснащённых резиновой линией подачи, шланг должен иметь плавные изгибы без перекручивания. Изношенные и повреждённые линии подачи следует заме­нять рукавами и фитингами, идентичными оригинальным.

Ввиду неизбежных изгибов и искривлений шланга потеря давления всегда будет иметь место. Для минимизации этих потерь необходимо следовать описанным выше рекоменда­циям.

Струйный аппарат с одним операторским постом должен терять не более 0,5—0,7 бар давления от точки входа воздуха до муфты выхода на дне аппарата.

На приточном отверстии воздуха следует встроить мано­метр. Потеря давления воздуха (без присутствия абразива в потоке) может быть замерена посредством игольного мано­метра, установленного в абразивоструйный рукав рядом с местом его подключения к аппарату.

Если разница составляет более 0,7 бар, следует изучить каждый компонент трубопровода, для выявления причин и замены элементов, ограничивающих поток воздуха, деталя­ми соответствующего размера.

Эксплуатация струйного аппарата

При работе на струйном аппарате его внутреннее давление должно примерно совпадать с давлением во внешней труб­ной обвязке. При равном давлении сверху и снизу абразив подаётся через дозирующий клапан в поток воздуха благода­ря гравитации. Гладкие стенки резервуара и его коническая основа делают этот эффект гравитации возможным.

Для обеспечения беспрепятственной подачи абразива пос­ле герметизации следует быстро сбалансировать давление внутри аппарата и во внешнем трубопроводе. Если баланс не достигается быстро, то более высокое давление во внешнем трубопроводе погонит абразивный материал обратно через дозирующий клапан в аппарат. При этом обратном движе­нии абразива повреждаются клапаны и фитинги на дне аппа­рата. Со временем, ввиду обратного движения абразива, при каждом запуске и остановке дозирующий клапан и трубные соединения будут изнашиваться.

В хорошо сконструированном струйном аппарате выпуск­ные отверстия во втулке пружинного клапана предупрежда­ют обратный поток абразива, благодаря быстрой дисперсии поступающего в камеру воздуха, при этом давление вырав­нивается в течение 2—3 сек.

В пустом струйном аппарате уйдёт немного больше вре­мени для выравнивания давления, ввиду большого объёма, который нужно заполнить воздухом. Аппараты с большим резервуаром и аппараты на несколько рабочих постов обо­рудуются нормально закрытыми дозирующими клапанами, которые не допускают возврата абразивного материала.

Лучше всего для проведения работ под ходит простой струйный аппарат с эле­ментами соответствующего размера.

Выбор струйного аппарата

При покупке или аренде струйного аппарата обращайте внимание на то, чтобы трубная обвязка была простой, и её элементы имели соответствующий размер. Необычная труб­ная обвязка и сложный метод дозирования абразива обычно приводят к преждевременному износу и нестабильному по­току абразива.

При выборе струйного аппарата нужно исходить из таких характеристик, как ёмкость, мобильность и удобство для ра­бот, которые планируется выполнять.

Ёмкость

От диаметра отверстия сопла зависит объём выполненной работы и количество абразива и воздуха, потребляемого в час (смотрите «Справочную таблицу по абразивоструйным аппаратам» в Приложениях 6—7).

Сопло на 12,5 мм позволяет очищать в четыре раза быст­рее, чем сопло на 6,5 мм, и при его использовании потребля­ется в четыре раза больше абразива и воздуха.

Компрессор должен иметь достаточную мощность, чтобы обеспечивать необходимое количество воздуха для сопла и любых аксессуаров, а также иметь резерв по мощности для компенсации износа сопла.

Исходя из планируемых к использованию сопла и комп­рессора, следует выбирать абразивоструйный аппарат, спо­собный обеспечить 20—30 минут стабильной работы.

Сначала нужно выбрать размер сопла, а потом посмотреть «Таблицу потребления воздуха и абразива» (Приложение 3). В столбике, где указано давление 7 бар (100 psi), можно опре­делить количество абразива, потребляемого в час при задан­ном размере сопла, потом можно рассчитать минимальную мощность аппарата. Таблица включает только сравнитель­ную информацию. Реальная скорость потребления будет варьироваться в зависимости от дозирования, качества сжа­того воздуха, расположения шлангов и их длины, а также эф­фективности аппарата.

Например, при использовании сопла на 3/8 дюйма (9,5 мм) потребляется около 11 кубических футов (312 л) абра­зивного материала в час при давлении 7 бар (100 psi), поэто­му для 30 минут работы объём струйного аппарата должен быть не менее 5,5 кубических футов (156 л). В данном случае следует выбирать аппарат, который сможет вместить не ме­нее 6 кубических футов (176 л).

При износе сопла до 7/16 дюйма (11 мм) потребление абразива возрастёт до более чем 14 кубических футов в час (396 л) или 7 кубических футов (198 л) за полчаса, что со­кратит время работы аппарата до 20 минут на одну загруз­ку. При существенном сокращении времени работы следует проверить отверстие сопла на предмет износа.

Абразивоструйные аппараты со слишком маленькой за­грузкой приведут к потере времени оператора на перезаг­рузку или ожидание, пока другие не перезагрузят аппарат. В слишком больших аппаратах тоже нет необходимости, потому что оператору в любом случае нужно будет оста­навливаться через 30 минут для перемещения к следую­щему месту работы. Для большей эффективности следу­ет использовать негерметизированные контейнеры для хранения абразива, которые позволят автоматически за­полнять аппарат во время перехода оператора к новому месту.

Вместимость аппарата определяется по весу, когда аб­разив имеет массу около 100 фунтов на кубический метр (1,5 кг/л), например, шлак. Ввиду всё большей разницы между типами абразивов и их плотностью, сейчас более точным будет расчёт аппаратов по объёму.

Аппарат на 6 кубических футов (200 л) вмещает около 600 фунтов (273 кг) шлака. В этом же аппарате поместится всего 340 фунтов (155 кг) лёгкого пластикового материала или 1 500 фунтов (682 кг) стальной крошки. Несмотря на разницу плотности этих абразивов, весь объём будет из­расходован примерно за одинаковое количество времени.

(Смотрите Приложения 6—7 со «Справочными табли­цами по абразивоструйным аппаратам»).

 ВНИМАНИЕ

Запрещается передвигать струйный аппарат, содержащий абразивный материал. Даже физически сильный оператор не сможет справиться с весом наполненного абразивом ап­парата, пришедшего в движение. Для перемещения пусто­го двухколёсного струйного аппарата следует применять механическое грузоподъёмное оборудование.

Мобильность

Струйные аппараты бывают мобильными и стационарны­ми, с ёмкостью от 20 до 25 ООО литров. Если аппарат никогда не требуется перемещать, следует выбирать стационарную модель. Перемещаемые аппараты более функциональны, так как их можно установить там, где они необходимы, или ис­пользовать в одном месте.

Струйные аппараты можно разделить на четыре катего­рии: маломощные, среднемощные, высокопроизводительные и аппараты большого насыпного объёма.

У маломощных аппаратов ёмкость от 15 до 30 л, трубки малого диаметра, короткий рукав и прямая втулка сопла. Эти аппараты имеют такую же мощность, что и большие, но используются для гораздо меньшего объёма работ. Благода­ря лёгкому весу и портативности, они идеально подходят для очистки небольших участков сложной загрязнённой поверх­ности.

Среднемощные аппараты можно перевозить на неболь­шой грузовой машине, и они обладают высокой производи­тельностью и ёмкостью: от 100 до 140 л. Как правило, они комплектуются трубками и рукавами на 25 мм, которые можно использовать с соплами Вентури на 5, 6,5 и 8 мм. Та­кие аппараты идеально подходят для работ, которые можно выполнить в течение 1—2 часов.

Высокопроизводительные аппараты - самые многофункци­ональные и популярные. Их ёмкость составляет 200 л и более. Они комплектуются стандартными трубками и рукавами разме­ром 32 или 38 мм и соплами Вентури размером от 10 до 12,5 мм. Обычно используются подрядчиками по абразивоструйной очистке и на промышленных объектах и вмещают большой объём абразива для продолжительной безостановочной работы. Стационарные высокопроизводительные установки использу­ются вместе с абразивоструйным помещениями и автоматичес­кими шкафами. Портативные аппараты имеют два колеса.

Струйные аппараты большого насыпного объёма обеспе­чивают такие же результаты, что и высокопроизводительные аппараты, но вмещают больший объём абразивного материала - от 1 800 до 24 000 л. Такие аппараты обычно оснащены выхо­дами для нескольких операторов. Особенно популярны порта­тивные аппараты объёмом от 3 600 до 4 800 л и 2-4 выходами. Воздушные трубки и шланги подачи воздуха в аппаратах боль­шой ёмкости должны быть достаточно большими для обеспече­ния всех рабочих выходов.

Портативные аппараты большой ёмкости могут быть ос­нащены только колёсами для перемещения по рабочей зоне, а также могут быть оборудованы тормозами, световыми сиг­налами, предохранительными решётками и другими устрой­ствами, которые позволят буксировать их по автомобильным дорогам. Многие аппараты большой ёмкости можно буксиро­вать с полной загрузкой абразивным материалом весом около 1,5 кг/л. Если такой аппарат заполнить колотой дробью, то есть опасность превышения значения полной массы перевозочного средства.

При выполнении большого объёма работ использование аппарата с большой ёмкостью позволит сэкономить средства. Насыпной абразив стоит меньше, чем упакованный в мешки, и время, затрачиваемое на загрузку абразива из мешков, не­продуктивно.

Для быстрой загрузки абразивного материала в аппа­рат на рабочей площадке можно установить бункеры-на­копители с достаточным количеством материала, чтобы заполнять струйные аппараты по нескольку раз. По необ­ходимости в бункер посредством пневмопогрузчика загру­жается абразив.

Аппараты большой ёмкости часто исполь­зуются на судоремонт­ных предприятиях и больших промышлен­ных объектах, а также их предпочитают неко­торые крупные подряд­чики по абразивоструй­ным работам.

Существует невер­ное мнение о струйных аппаратах большой ём­кости. Эти аппараты не обеспечивают бо­лее мощную струю и не чистят быстрее, чем другие высокопроизво­дительные аппараты. Производительность можно повысить за счёт размера и количества используемых сопел. Во многих случаях более предпочтительны четыре многофункциональ­ных аппарата малой ёмкости с бункерами-накопителями и другими устройствами, потому что отдельные аппараты мо­гут быть остановлены для целей техобслуживания либо установлены в разных местах, что позволит уменьшить длину абразивоструйного рукава.

Ёмкость струйного аппарата следует выбирать, исходя из текущих и будущих работ. Более крупные аппараты, кото­рые потребуются с развитием предприятия, стоят лишь на 5—10% дороже, чем менее крупные. Качественный аппарат прослужит 15—20 лет при соответствующем обслуживании, поэтому изначальная разница в цене минимальна; однако до­полнительные трудозатраты по загрузке слишком маленько­го аппарата могут стать существенными.

Отличительные недостатки специальных аппаратов

Преимущества струйных аппаратов с большой ёмкостью включают: большой объём абразивного материала, несколь­ко выходов для потребителей и обеспечение непрерывной работы. Однако эти характеристики связаны также и с недо­статками.

Среди недостатков можно указать следующие: потреб­ность в огромном объёме воздуха для работы нескольких сопел и затраты на отделение влаги из большого объёма воз­духа. Для этих аппаратов требуются высокоэффективные осушители воздуха и дополнительные охладители, что ведёт к увеличению эксплуатационных расходов.

Струйный аппарат на 4 рабочих места с соплами на 9,5 мм потребляет 22 м³/мин. Трубки и муфты должны быть доста­точно большими, чтобы обеспечить этот объём (22 м³/мин), а также иметь запас на износ сопел, что приведёт к значи­тельному увеличению потребления воздуха. Если отверстия всех четырёх сопел будут изношены до 11 мм, потребление воздуха возрастёт до 28,4 м³/мин.

Аппараты большой ёмкости обычно устанавливаются в Центральной части, а несколько абразивоструйных рукавов протягиваются к месту выполнения работ. В слишком длин­ных рукавах трение приводит к потере давления. В длинном перекрученном рукаве, как правило, наблюдается потеря давления 1,7 бар (25 psi).

Аппараты для непрерывной работы состоят из двух ка­мер. При работе нижняя камера находится под давлением, а верхняя наполняется абразивом. Когда давление верх­ней камеры выравнивается с давлением нижней, абразив сыпется в нижнюю камеру - и всё это проходит без преры­вания процесса струйной очистки. Непрерывная струйная очистка обеспечивает экономию трудозатрат и времени и чаще используется в автоматизированных системах, когда изделия обрабатываются непрерывно.

Недостатки аппаратов непрерывного цикла могут при­вести к нестабильному потоку воздуха, особенно это от­носится к системам с несколькими рабочими выходами. Ввиду необходимости герметизации и разгерметизации верхней камеры, а также подачи большого объёма возду­ха в несколько сопел, поток воздуха и давление могут ко­лебаться. Как следствие, появляются рывки абразивной струи, которые сказываются на рельефе очищаемой по­верхности. Если подача воздуха находится на пределе или неадекватно фильтруется, это приведёт к ещё большим проблемам.

Некоторые аппараты большой ёмкости предлагаются с двумя камерами, что может привести к сложностям с по­дачей воздуха.

Для достижения наилучшего результата всё должно быть просто. Любое сложное устройство обычно приводит к обратному результату, который перевешивает преиму­щества.

Аксессуары

Сито и кожух

Сито защищает струйный аппарат от попадания в него бу­мажек, конфетных обёрток, окурков и другого мусора.

Источником бумажного мусора, как правило, служат меш­ки. Когда мешки открываются над аппаратом, небольшие кусочки бумаги попадают внутрь и засоряют выходное от­верстие. В качестве сита следует использовать толстый пер­форированный металлический лист с отверстиями не более 6,5 мм. Не стоит использовать проволочную сетку, потому что она не выдержит веса мешка с абразивом.

Когда аппарат не используется, его необходимо укрывать, чтобы не допустить попадания дождя и конденсата. Вода в аппарате приведёт к простою. Также в конце каждого дня следует опустошать аппарат, чтобы предотвратить закупори­вание клапанов и рукава сырым абразивом ввиду образова­ния конденсата.

Для защиты аппарата рекомендуется использовать проч­ную металлическую крышку, тяжёлый виниловый мешок или и то, и другое. Металлическая крышка не допустит попа­дания воды в аппарат, а с помощью мешка его можно укрыть сверху донизу для защиты от грязи и воды.

Регуляторы давления и манометры

Для настройки и слежения за давлением воздуха струй­ный аппарат необходимо оборудовать регулятором давления и манометром. При поддержке требуемого рабочего давле­ния гарантируются оптимальные рабочие характеристики и обеспечивается работа аппарата без превышения предельно­го давления, составляющего, как правило, от 8,6 до 10 бар.

Примечание: Некоторые аппараты работают при давлении 12 бар, а некоторые — при меньшем давле­нии (7,6 бар, в Великобритании). Многие струйные аппараты имеют встроенные регуляторы давления.

Манометр показывает давление воздуха на выходе из компрессора, что является началом струйной системы. Игольный манометр показывает давление в сопле, который является концом этой системы. Давление на входе воздуха в струйном аппарате на 125 psi должно составлять от,110 до 120 фунтов (7,6—8,3 бар). Никогда не следует предполагать, что давление на входе воздуха в аппарат достаточно, так как потери давления, ввиду трения воздуха в шлангах и фитин­гах, в разных случаях могут варьироваться.

Манометр на входе воздуха в струйный аппарат позволя­ет быстро проверить давление, а регулятор - предотвратить нагнетание излишнего давления в аппарат в случае, если на­стройки компрессора завышены.

Если давление в сопле ниже 6,2—7 бар, а манометр на входе в аппарат всё равно показывает 7—8,6 бар, значит, давление в аппарате падает: в его трубной обвязке или, скорее всего, в абразивоструйном рукаве. Необходимо сравнить давление в рукаве рядом с соплом и рядом с выходом из аппарата. Если давление примерно одинаково, это означает, что с рукавом всё в порядке.

Если давление на входе воздуха в аппарат ниже, чем в компрессоре, то потеря давления происходит в воздуховоде или коллекторе.

Рекомендуется использовать регуляторы, предназна­ченные для высокого давления и большого объёма воздуха. Может потребоваться приобрести регулятор с большим диа­метром резьбы и вставить в него втулку, чтобы он подошёл для установки на входе в аппарат. Запрещается настраивать регулятор на давление большее, чем одобренное рабочее дав­ление аппарата.

Дозирующие клапаны для абразива

Абразив попадает в быстрый поток сжатого воздуха через дозирующий клапан благодаря гравитации. При недостаточ­ном количестве абразивного материала образуется неровный рельеф, ввиду чего замедляется производительность и оста­ются незатронутые участки. Чрезмерно большое количество абразива приводит к столкновению частиц друг с другом, из-за чего они теряют энергию и происходит неравномерное распределение частиц. Также чрезмерное использование аб­разива приводит к высоким материальным и трудозатратам.

Дозирующие клапаны, подающие абразив под углом 90 гра­дусов, вызывают турбулентность, которая приводит к неста­бильному абразивному потоку, повышенному износу трубо­провода и неравномерному смешиванию воздуха и абразива.

Подача абразива в поток воздуха под углом 45 градусов поз­воляет равномерно смешивать воздух и абразив. Это миними­зирует турбулентность и приводит к однородному рельефу.

Посредством настройки дозирующего клапана можно по­лучить максимум эффективности от каждой абразивной час­тицы.

Начните работу с закрытого дозирующего клапана. Нажми­те рукоятку дистанционного управления, чтобы воздух начал вы­ходить из сопла, потом потихоньку открывайте клапан.

Наблюдайте за смесью воздуха и абразива, выходящей из сопла. При правильной настройке, поток, выходящий из сопла, будет слегка окрашен. Опытные операторы могут по звуку оп­ределить стабильный поток абразива. При недостаточном ко­личестве абразива звук будет очень высоким, при излишнем количестве - будет нестабильное пульсирующее звучание.

Излишняя насыщенность абразива замедляет производительность и приводит к бесполезному расходу материала. Чрезмерное количество абразива не приведёт к ускорению работ.

Характеристики дозирующего клапана

Хороший дозирующий клапан позволит производить точ­ную настройку. Воздушные клапаны и другие клапаны, не предназначенные для абразивных материалов, будут быстро изнашиваться и негативно влиять на поток.

Качественные дозирующие клапаны изготовлены из изно­состойких внутренних материалов, находящихся в прочных корпусах. Клапан должен настраиваться просто и точно. От­крываемая крышка позволит удалять посторонние материа­лы, которые засоряют клапан.

Конструктивное решение

Изначально дозирующие клапаны проектировались для использования только с одним видом абразивного материала.

Современные дозирующие клапаны могут использовать­ся со всеми видами абразивов, что добавляет функциональ­ности струйным аппаратам.

Клапаны в базовой комплектации настраивают поток абразива вручную. С внедрением контроллера клапан стал отказобезопасным, нормально закрытым. Дополнительные функции позволяют оператору настраивать, открывать и за­крывать поток абразива на расстоянии.

Дозирующие пластины клапана должны быть устойчивы­ми к износу и коррозии. Обычно одна пластина неподвижна, а другая настраивается. Настраиваемая пластина точно кон­тролирует поток абразива посредством открывания и закры­тия отверстия в неподвижной пластине.

Для открывания подпружиненного нормально закрытого дозирующего клапана и обеспечения потока абразива тре­буется сжатый воздух. Нормально закрытые клапаны более безопасны, потому что они немедленно прекращают поток абразива, если подача воздуха прекращается.

Нормально закрытые клапаны оснащены функциями дистанционного управления по сбрасыванию и удержанию давления, что позволяет оператору прервать поток абразива и дуть на поверхность только сжатым воздухом. Более под­робно это описано в подразделе «Системы дистанционного управления».

Современные дозирующие клапаны можно настраивать посредством рычагов дистанционного управления на сопле. Это особенно полезно, когда абразив становится сырым и требуется моментально настроить поток.

Дистанционное управление

Струйный аппарат должен быть оборудован устрой­ством дистанционного управления, которое позволит быст­ро остановить абразивную струю при отпускании рукоятки управления. Администрация OSHA (США) требует, чтобы устройства дистанционного управления были установлены на всех струйных аппаратах. В случае, если кто-то получил травму или погиб, ввиду отсутствия устройств дистанцион­ного управления, подрядчик может быть оштрафован на зна­чительную сумму, или понести другую ответственность.

Рукоятка управления должна быть размещена рядом с соплом, и оператор должен уметь ею пользоваться. Исполь­зование струйного аппарата без устройств дистанционного управления является очень опасным и может привести к серьёзным травмам или смерти оператора или других лю­дей.

Помимо безопасности, устройства дистанционного уп­равления обеспечивают существенную экономию сжатого воздуха и абразива. Если оператору приходится ждать, пока кто-нибудь не выключит аппарат, воздух и абразив будут тратиться впустую. Так же отказ от привлечения дополни­тельного рабочего позволит сэкономить на трудозатратах, поскольку один человек будет загружать абразив в несколь­ко аппаратов или выполнять другую работу между пополне­нием резервуаров.

Принципы работы

При абразивоструйной очистке существует два принципа работы устройств дистанционного управления. Популярная система сброса давления позволяет разгерметизировать ап­парат всякий раз при отпускании рукоятки дистанционного управления. Система удержания давления позволяет отклю­чать подачу воздуха и абразива в сопло без разгерметизации аппарата. Каждая из них имеет свои преимущества для кон­кретных случаев применения.

Простые системы сброса давления широко используются в аппаратах, рассчитанных на одно рабочее место. При на­жатии на рукоятку дистанционного управления в аппарате нагнетается давление, и можно начинать работу. При отпус­кании рукоятки подача воздуха в аппарат прекращается, что приводит к его разгерметизации. Абразивный материал из вогнутой верхней части аппарата или из расположенного сверху бункера-накопителя автоматически пересыпается в аппарат.

Системы удержания давления поддерживают давление воздуха в аппарате, даже когда струйные работы останавли­ваются. Аппарат, рассчитанный на несколько рабочих мест, позволяет оператору остановить работу, не влияя на работу других операторов. Наличие устройства удержания давле­ния в двухкамерном аппарате обеспечивает перемещение абразива из верхней в нижнюю камеру без прерывания про­цесса струйной очистки.

Устройства удержания давления иногда устанавливаются на аппараты с одним соплом, если большое количество вре­мени теряется на герметизацию и разгерметизацию ввиду частого включения и выключения аппарата.

Система удержания давления в базовой комплектации не обеспечивает автоматического пополнения абразивным ма­териалом. Для этого струйный аппарат необходимо вручную разгерметизировать. Однако существуют аксессуары, кото­рые позволят автоматизировать процесс пополнения. Это могут быть простые ручные переключатели или электричес­кие таймеры и индикаторы уровня.

Основные компоненты

Несмотря на разные принципы работы, системы сброса и удержания давления имеют некоторые общие компоненты, включая рукоятки управления и двойной шланг. Как сис­тема сброса, так и система удержания давления могут быть оснащены пневматической или электрической рукояткой управления.

Рукоятки дистанционного управления

Большинство дистанционно управляемых клапанов име­ет пневматический привод, но среди способов активизации можно выбрать электрический и пневматический. Пневма­тические системы подходят для большинства случаев при­менения и обычно стоят дешевле электрических.

Пневматические рукоятки дистанционного управления хо­рошо работают на расстоянии до 30 м. Электрические рукоятки рекомендуются при работе на расстояния 45 м и более.

Пневматическая рукоятка

Рукоятки с пневматическим управлением просты в рабо­те и обслуживании. Сжатый воздух проходит по одной части двойного шланга, и при нажатии рычага управления возвра­щается назад по другой, в результате чего активизируются клапаны на струйном аппарате. Когда рычаг отпущен, пре­дохранительный фиксатор предотвращает непреднамерен­ное распыление. Любая из частей двойного шланга может быть подключена к любому фитингу на рукоятке управле­ния, потому что отверстие контроля воздуха расположено в клапане подачи воздуха в аппарат. Этот важно, так как в этом случае снижается риск поломки из-за неправильного подключения двойного шланга.

Пневматическое устройство дистанционного управления при нормальных условиях реагирует в течение около 5 секунд, и время реакции увеличивается с расстоянием ввиду необходи­мости нагнетания давления на большем пространстве. На рас­стоянии более 30 м время реакции может удвоиться.

Электрическая рукоятка

Электрические устройства реагируют практически сразу, и время реакции не возрастает с увеличением расстояния. На больших расстояниях, более 90 м, следует использовать более тяжёлый электрический шнур, чтобы обеспечить правильное функционирование устройства дистанционного управления. Работа на расстоянии более 1 500 м нецелесообразна.

Электрические рукоятки управления работают аналогично пневматическим, за исключением того, что пневматические де­тали заменяются на герметизированный микропереключатель, а двойной шланг - на электрический шнур. В целях безопас­ности электрическая рукоятка управления работает на 12 В. Для более высокого напряжения могут использоваться панели управления, но они будут оборудованы понижающим транс­форматором, чтобы подаваемое на электрическую рукоятку и шнур напряжение не превышало 12 В. Это защитит оператора от поражения электрическим током, что особенно важно, когда работа выполняется вблизи от воды и в ненастную погоду. Ещё одно преимущество заключается в том, что для низкого напря­жения в качестве источника тока можно использовать аккуму­лятор компрессора.

К рукояткам управления следует относиться с особой внимательностью, потому что они используются для активизации устройства дистанционного управления. Ввиду установки руко­ятки рядом с соплом на неё оказывается жёсткое воздействие, что приводит к её выходу из строя или быстрому износу. Функциони­рование рукоятки необходимо проверять и тестировать несколько раз в течение каждого рабочего дня. Убедитесь, что рычаг и фикса­тор рычага работают правильно. Чтобы не допустить заклинива­ния движущихся частей, их следует очищать, а также необходимо часто менять резиновые кнопки и прокладки для предотвраще­ния утечки воздуха и проникновения абразивного материала.

Системы дистанционного управления

Струйные аппараты обычно оснащаются двумя типами сис­тем дистанционного управления - системой удержания давле­ния и системой сброса давления.

Система сброса давления

В системе сброса давления используется два клапана: для начала работы и её остановки. Клапан на входе воздуха конт­ролирует поток воздуха, поступающий в струйный аппарат и линию подачи, а клапан на выходе контролирует отработанный воздух. Оба работают на сжатом воздухе.

Клапан на входе воздуха нормально закрыт. Это означает, что он физически удерживается в закрытом состоянии посред­ством пружины. Клапан на выходе воздуха нормально открыт. Эти клапаны соединены влагостойким шлангом.

Воздух в пневматическую систему дистанционного управле­ния проходит через отверстие точного размера, которое регули­рует объём воздуха, поступающего в рукоятку управления. Это отверстие обеспечивает то, что рукоятка управления получит соответствующее количество воздуха для оптимального вре­мени реагирования.

 ВНИМАНИЕ

Запрещается изменять размер отверстия где-либо в сис­теме дистанционного управления. Отверстие, которое слишком большое или слишком маленькое, может привес­ти к непреднамеренному распылению абразива.

Воздух, поступающий обратно от рукоятки управления, создаёт давление в камере над поршнями клапанов впуска и выпуска воздуха, превышающее давление пружины. Это ведёт к открытию впускного клапана и закрытию выпускно­го клапана, в результате чего происходит герметизация аппа­рата и начинается работа.

При отпускании рукоятки управления сбрасывается дав­ление воздуха на поршни клапанов, что приводит к разгерме­тизации аппарата.

Турбулентный поток, образующийся при разгерметиза­ции, иногда захватывает абразивные частицы из струйного аппарата и выносит их через выпускной клапан. Устанавли­ваемый перед клапаном уловитель захватывает эти частицы, чтобы они его не повредили. Большинство уловителей обо­рудовано заменяемым ситом, которое нужно осматривать и чистить несколько раз в день.

Системы удержания давления

В системе удержания давления впускной клапан откры­вается вручную для создания давления в струйном аппара­те. Два клапана, один во внешней трубной обвязке и один в дозирующем клапане, удерживаются пружинами в закрытом состоянии, пока сжатый воздух, поступающий от рукоятки, не откроет их. Эти нормально закрытые клапаны поддерживают давление в струйном аппарате, даже когда работы не выполняются.

При нажатии рукоятки оба клапана практически одновре­менно открываются, и поток воздуха и абразива поступает к соплу

Есть много вариантов исполнения систем сброса и удер­жания давления, но следует осторожно относиться к систе­мам, в которых экономят на безопасности в угоду удобству работы и низкой стоимости.

Системы отсечения абразива

Благодаря функции отсечения абразива, оператор мо­жет закрыть дозирующий клапан посредством переключа­теля на рукоятке дистанционного управления, но при этом оставить поток сжатого воздуха. Систему отсечения абра­зива можно адаптировать для устройств дистанционного управления систем сброса и удержания давления.

Функция отсечения абразива позволяет оператору очи­щать поверхность сжатым воздухом и удалять отработан­ные абразивные частицы из труднодоступных мест и ще­лей. При использовании гидро-инжектора такая функция позволяет оператору смывать остатки абразива, а потом сушить поверхность. Это также удобно для очистки струй­ного рукава от абразива.

Примечание: поскольку некоторое количество абразива может оставаться в рукаве, все требо­вания по технике безопасности также должны вы­полняться и при обдувании воздухом. Следует но­сить одобренные N10SHреспираторы и защитную одежду.

Шланги для дистанционного управления

Для функций дистанционного управления используются различные виды шлангов. При замене следует использовать шланги, указанные производителем, и подсоединять их в со­ответствии с инструкцией, приведённой в руководстве.

Большинство устройств дистанционного управления состо­ит из двух шлангов, скреплённых вместе. Рекомендуемые двой­ные шланги должны быть изготовлены из высококачественной неопреновой резины, которая не ухудшает своих свойств и не деформируется под воздействием влаги и масла. Внутрен­ний диаметр должен быть одинаков по всей длине шланга для обеспечения беспрепятственного потока воздуха.

Двойные шланги диаметром 5 мм могут быть подключены к фитингам воздухозаборного клапана или рукоятки любой стороной. Благодаря этому не существует опасности непра­вильного подсоединения шланга, которая могла бы привести к непреднамеренному распылению абразивного материала.

Иногда используются сварочные шланги. При этом скреп­ляются два шланга различного диаметра и требуются фи­тинги двух разных размеров. В некоторых системах фитинги должны быть подсоединены определённым образом, ука­занным производителем, иначе устройство дистанционного управления не будет корректно работать. Как правило, сва­рочные шланги предназначены для использования с чистым сухим газом из баллона. Они могут не обладать необходимы­ми свойствами для устойчивости к влаге и маслу, которые присутствуют в сжатом воздухе, а также размер внутреннего диаметра на протяжении всего шланга может быть неодина­ков. Сварочный шланг видно по окраске: одна сторона крас­ная, а другая - зелёная.

Примечание: у неразборного двойного шланга одна сторона коричневая, а другая - жёлтая. В некото­рых системах дистанционного управления сущест­вуют особые требования к подсоединению шланга. Чтобы не получить травму от непреднамеренного распыления абразива, перед подсоединением шланга дистанционного управления следует изучить инс­трукцию производителя.

Как при использовании электрической, так и пневматичес­кой рукоятки дистанционного управления, для активизации клапанов посредством привода (электрического тока или дав­ления воздуха) необходимо осуществить цикл операцией.

Электрическая система управления

В большинстве систем дистанционного управления ис­пользуется шнур на 12 В. Устойчивая к погодным воздей­ствиям оболочка защищает провода от воды и грязи, чтобы не допустить короткое замыкание. Оно не представляет уг­розу для здоровья человека, потому что в случае прерыва­ния питания из распределительной коробки идёт сигнал на клапаны дистанционного управления об остановке работы. Однако процесс поиска места замыкания может принести неудобства и занять много времени, поэтому следует исполь­зовать шнуры, специально изготовленные для применения в суровых полевых условиях.

Техника безопасности при работе с дистанционным управлением

Струйный аппарат разгоняет абразивные частицы до ско­рости более 200 м/сек. Абразивные материалы на высокой скорости могут нанести травму или привести к смерти.

Ниже перечислены основные принципы по использова­нию дистанционного управления. Перед установкой или эксплуатацией системы следует ознакомиться с инструкци­ей по эксплуатации.

• Запрещается изменять, удалять или заменять любые оригинальные детали производителя. Это правило примени­мо даже к самым простым сменным частям.

• При осмотре, обслуживании и очистке каждого компо­нента системы следуйте инструкции по эксплуатации.

• Запрещается закреплять рычаг дистанционного управ­ления на рукоятке и препятствовать его свободному движе­нию. Это не позволит системе дистанционного управления служить в качестве меры обеспечения безопасности и может привести к серьёзной травме, если сопло упадёт.

• Необходимо осматривать и чистить фитинги шланга дистанционного управления перед подсоединением. Пыль и грязь в фитингах воспрепятствуют проходу воздуха в сис­теме и приведут к появлению царапин на цилиндрических стенках клапана управления. Следует осторожно подсоеди­нять фитинги, чтобы не повредить резьбу. Всегда используй­те ключ, чтобы аккуратно затянуть фитинги.

Абразивоструйный рукав и муфты

Абразивоструйный рукав быстро изнашивается и рвётся ввиду режущего действия и высокой скорости абразива внут­ри, а также грубого обращения и разрушающего воздействия снаружи.

Муфты редко изнашиваются. Однако они могут ломаться от грубого обращения или могут быть раздавлены транспорт­ными средствами.

Наилучшим способом снижения расходов и обеспечения высокой производительности является использование высо­кокачественного рукава соответствующего размера, который предназначен для абразивоструйных работ и рассчитан на определённое давление. Муфты должны быть высокого ка­чества и изготовлены специально для использования с абра-зивоструйным рукавом.

Абразивоструйный рукав

Высококачественный струйный рукав представляет со­бой толстую трубку из ненаполненного вулканизата на тка­невой основе и защищенную прочным внешним покрытием. При абразивоструйных работах ненаполненный вулканизат противостоит износу лучше, чем стироловый бутадиеновый каучук, который является смесью углеродной сажи и рези­ны и представляет собой недорогое сырьё для изготовления рукавов. Не рекомендуется использовать шланги, сделанные из переработанной резины, потому что они изнашиваются быстро и неравномерно.

Толщина внутренней трубки рукава в большинстве случа­ев составляет 6,3 мм. Супергибкие рукава, такие как шланг марки Supa, имеют толщину стенки внутренней трубки всего 5 мм. Зачастую от 3 до 4,5 м такого гибкого шланга исполь­зуется в качестве последнего отрезка рукава, потому что он меньше весит и легче гнётся.

Строение рукава

Абразивные частицы, скользящие по внутренней поверх­ности рукава, создают статическое электричество. Статичес­кая дуга, искрящая из сопла, не причинит вреда оператору, но может напугать его. Для предотвращения искр от стати­ческого электричества производители высококачественных рукавов обрабатывают внутреннюю поверхность трубки составом, рассеивающим статическое электричество.

При работе вблизи опасных паров, например, в нефтяном хранилище, искра представляет собой смертельную опас­ность. В условиях возможного присутствия взрывоопасных паров следует использовать рукава, рассеивающие статичес­кое электричество, и подключить заземляющие кабели к ап­парату и соплам.

Обшивка рукава изготовлена из плотно прилегающего вискозного волокна или нейлона, которые выдерживают давление воздуха изнутри и грубое обращение снаружи. При изготовлении, с помощью игл в обшивке прокалываются ты­сячи маленьких отверстий. Эти отверстия предотвращают образование пузырьков воздуха между обшивкой и трубкой ввиду утечек воздуха из внутренней трубки. Пузырьки воз­духа обычно бывают там, где концы рукава неправильно об­резаны; они могут набухать и разрывать обшивку. Если появ­ляются воздушные пузырьки, необходимо снять сцепление и заново обрезать рукав.

При установке муфту рукава следует обрезать под пря­мым углом, чтобы обеспечить плотное прилегание к фланцу муфты. При утечке абразива вокруг плохо отрезанного торца стенка муфты будет изнашиваться. Рукав следует положить в устройство для резки и как можно более плавно отрезать его пилой с мелкими зубцами. С помощью перочинного ножа и подобных инструментов нельзя будет сделать ровный, ак­куратный срез.

Как и все шланги, абразивоструйный рукав рассчитан на определённое давление. Параметр давления отличается в зависимости от прочности рукава и производителя. Если давление при струйной обработке превышает обычные зна­чения, для предотвращения разрыва следует использовать рукава и фитинги, специально изготовленные для повышен­ного давления (смотрите «Таблицу по типам абразивоструй­ных рукавов» в Приложении 4).

Диаметр рукава

Для эффективной передачи абразивных частиц с потоком воздуха от аппарата к соплу струйный рукав должен обла­дать достаточным внутренним диаметром и быть как можно короче.

Внутренний диаметр абразивоструй­ного рукава должен быть в 3-4 раза больше диаметра отверстия сопла.

В случае использования рукава с внутренним диаметром меньше, чем диаметр отверстия выхода абразива из аппарата, количество воздуха и абразива, поступающего к соплу, резко сократится. В струйном аппарате с трубной обвязкой диа­метром 32 мм, а рукавом на 19 мм, пропускная способность снизится на 64%. Пропускная способность рукава будет в три раза меньше пропускной способности трубопровода ап­парата. Это не создаст проблем, если сопло также меньше и соответствует размеру рукава. Если при маленьком диаметре рукава используется сопло с большим диаметром отверстия, то давление в сопле резко упадёт.

Для большинства типов абразивных материалов внут­ренний диаметр абразивоструйного рукава должен быть, по крайней мере, в три (а лучше четыре) раза больше размера отверстия сопла. Например, для сопла на 9,5 мм требуется рукав с минимальным внутренним диаметром 28,5 мм. Пос­кольку рукавов с таким диаметром не бывает, следует подсо­единить рукав большего размера из имеющихся - 32 мм.

Примечание: В случае применения металлических абразивных материалов, таких как стальная или железная крошка, правило о том, что размер рукава должен быть больше в три-четыре раза размера от­верстия сопла, не применяется. Стальная крошка в два с половиной раза тяжелее, чем обычные неметал­лические абразивы. Когда длина рукава превышает 15 м, некоторые подрядные организации использу­ют рукав немного меньшего внутреннего диаметра, чтобы обеспечить движение тяжёлых абразивных частиц с постоянной скоростью. Для поддержания давления в сопле с обычным диаметром отверстия и меньшим диаметром рукава, подрядчик должен пе­рейти на компрессор с большей производительнос­тью. При использовании металлических абразивов диаметр рукава определяется, исходя из объёма и давления воздуха, веса абразива, длины рукава и сте­пени изгиба рукава.

При внутреннем диаметре рукава 32 мм трубопроводы в аппарате должны также быть не менее 32 мм.

При большем отверстии сопла становится сложно обеспе­чивать соотношение размеров рукава и сопла. При диаметре отверстия сопла 12,5 мм требуется минимальный диаметр рукава 38 мм. Оператору будет тяжело на протяжении це­лого дня держать такой большой рукав. Поэтому к самому соплу можно подсоединить короткий рукав на один размер меньше. Двухслойный рукав, например, рукав марки Supa производства Clemco, часто используется в качестве такого облегченного рукава.

Облегчённые рукава должны быть как можно более ко­роткими, желательно от 3 до 4,5 м, но не более 7,6 м. Внут­ренний диаметр облегчённого рукава должен быть лишь на один размер меньше диаметра основного рукава.

Потеря внутреннего пространства при уменьшении диаметра рукава

При использовании облегчённого рукава с длинным ос­новным рукавом следует подсоединять рукав с меньшим внутренним диаметром поэтапно, причём к соплу должен подсоединяться рукав с наименьшим диаметром. Например, если размер сопла составляет 12,5 мм, а длина рукава 38 м, то основной рукав на протяжении 30 м от аппарата должен быть внутренним диаметром 38 мм, а облегчённый рукав длиной 7,6 м перед соплом должен быть внутренним диамет­ром 32 мм. При очень длинном рукаве и/или использовании сопла размером 16 или 19 мм, большая часть рукава должна быть диаметром 50 мм с переходным отрезком длиной 7,6 м, диаметром 38 мм, подсоединённым к облегчённому шлангу длиной 7,6 м, диаметром 32 мм.

Примечание: При использовании сопел на 16 или 19 мм и/или необычно длинных рукавов трубная обвязка аппарата, клапаны и другие компоненты должны быть большого диаметра. Требования можно узнать у поставщика оборудования.

Не имеет смысла использовать облегчённый рукав диа­метром меньше 32 мм, поскольку максимальное удобство работы можно обеспечить с помощью супергибкого рукава диаметром 32 мм марки Supa производства Clemco. Многие подрядчики согласны на более быстрый износ, если останут­ся такие преимущества, как большой диаметр, лёгкий вес и гибкость, которые имеют большее значение, чем более ко­роткий срок службы рукава. Длина рукава марки Supa, как правило, составляет не стандартные 15 м, а от 4,5 до 7,6 м, что позволяет нести меньшие затраты при его замене. Рукав всегда следует обрезать под прямым углом и ровно.

Примечание: В США абразивоструйные рукава из­готавливаются длиной 15 м. В метрической системе рукава бывают стандартной длины 20 и 40 м.

Внешний диаметр рукава имеет значение для подбора муфты.

Стандартный допуск внешнего диаметра плюс или ми­нус 1,6 мм по всей длине. Высококачественный рукав имеет Допуск плюс или минус 0,8 мм на длину 460 мм от каждого конца рукава, при этом весь рукав находится в стандартных пределах допуска. Чем меньше допуск, тем плотнее подсо­единяются муфты и соплодержатель, допуск которых также составляет 1,6 мм.

Типичное соотношение внешнего и внутреннего диаметра в обычных рукавах

Стандартный рукав	Рукав марки Supa
(2 оплётки и 4 слоя), дюймы	(малый вес, 2 слоя), дюймы
Внутренний	Внешний	Внутренний	Внешний
диаметр	диаметр	диаметр	диаметр
1/2	1-5/32
3/4	1-1/2		1-5/16
1	1-7/8	1	1-1/2
1-1/4	2-5/32	1-1/4	1-7/8
1-1/2	2-3/8

Если рукав изготовлен с отрицательным значением до­пуска и к нему крепится муфта, изготовленная с положи­тельным значением допуска, то их соединение может быть ненадёжным и не обеспечит уплотнение. Любые утечки при­ведут к потере давления в сопле. Если утечки будут сущест­венны, то, в результате, рукав и муфты могут быть чрезмерно изношены. Особенно важен аспект обеспечения безопаснос­ти. Большая утечка воздуха и абразива может привести к не­ожиданному выходу из строя концов рукава и муфт.

Потери на трение

При недостаточном диаметре рукава потеря давления - не единственная проблема. Чем меньше внутреннее простран­ство, тем больше износ. Абразивные частицы стремятся ле­теть по прямой линии. Когда поток сужается, частицы заде­вают резиновые стенки в точке сужения и начинают прыгать и скользить по всему шлангу. Это приводит к снижению дав­ления, что называется потерей на трение.

Потеря давления является результатом следующих фак­торов: малый диаметр рукава, изгибы и повороты рукава, большая длина. При длине рукава более 30 м следует исполь­зовать рукав большего диаметра.

Изгибы рукава также приводят к потере на трение. Воздух и абразив следует направлять по прямой линии. Даже плав­ный поворот слегка увеличивает трение, но при нескольких резких поворотах и изгибах произойдёт заметное падение давления, и рукав будет быстро изнашиваться в местах из­гибов.

При работе на многих объектах не обойтись без изгибов рукава, но если их сделать плавными, это позволит увели­чить срок службы рукава и не допустить большого падения давления.

Никогда не приступайте к работе, если рукав свёрнут в спираль, поскольку это приведёт к его быстрому износу. Аб­разивоструйный рукав является самым часто заменяемым компонентом абразивоструйной системы. Это приводит к значительным затратам, поэтому на рукав следует потратить время, чтобы проверить соответствие его диаметра, длины, положения и соединений.

Осмотр и уход абразивоструйного рукава

Абразивоструйные рукава рекомендуется осматривать еже­дневно. Повреждение может быть незаметно. Проверка прово­дится посредством сжатия рукава через промежутки 150 мм и нахождения места, где внутренние стенки касаются друг друга. Это будет означать, что рукав изношен. Изношен­ный рукав следует заменить немедленно. Если окажется, что трубка изношена в одном месте, то эту зону нужно вырезать и повторно соединить оставшиеся части рукава.

При обнаружении прокола в рукаве работа должна быть немедленно остановлена, и следует отремонтировать либо заменить рукав. Дырки в рукаве нельзя заклеивать липкой лентой. Этот способ ремонта недопустим. Дырка может быстро увеличиться, и произойдёт обрыв рукава.

На внешнюю оболочку рукава влияют погода, процессы старения, химические вещества и механическое воздейст­вие. При обнаружении трещин, отслоений или других свидетельств разрушения следует заменить весь отрезок рукава. Оболочка даёт рукаву устойчивость к прорывам и сохраняет круглую форму резиновой трубки.

Концы рукава необходимо проверять ежедневно на предмет износа. Если конец обрезан не прямо и не ровно, муфту нужно снять, а рукав обрезать заново. Изношенный конец рукава даст утечку абразива, что приведёт к разру­шению рукава и муфты.

В конце каждого рабочего дня следует перекрывать по­дачу абразива дозирующим клапаном и, крепко удерживая сопло, удалять остатки абразива из рукава, продувая его сжатым воздухом. В противном случае абразив может за­твердеть от влаги и забить рукав.

Когда рукав не используется, он должен быть свёрнут в кольцо и храниться вдали от воды, масла и химических веществ во избежание загнивания.

Используйте рукав высокого качества и обеспечьте необхо­димый уход за ним. На него приходится вся нагрузка разруши­тельных сил абразивоструйного процесса. Недорогие рукава невысокого качества не обеспечат экономии. Они стоят мень­ше, но быстро изнашиваются. Если не обеспечивать необходи­мого контроля и ухода за рукавом, это может крайне негативно сказаться на производительности и бюджете.

Высокое качество абразивоструйного рукава быстро окупается.

Муфты

Муфты абразивоструйного рукава и соплодержатели мо­гут быть изготовлены из сплава латуни, алюминиевого спла­ва и усиленного нейлона в разных конфигурациях. Как и рукава, муфты и соплодержатели должны быть устойчивы к суровым условиям работы на объектах.

Материал муфты

Муфты и соплодержатели следует выбирать исходя не из цены, а из их безопасности, а также в зависимости от условий работы на объекте. В случае выбора несоответствующего типа, они могут стать одними из наиболее часто заменяемых элементов.

Латунные изделия громоздки, тяжелы и дороги, но идеаль­но подходят для грубого и жёсткого обращения. Однако латунь - мягкий металл, и поэтому она может сломаться при большой нагрузке, например, под грузовиком и автопогрузчиком.

Алюминий - лёгкий металл, но менее прочный и более ломкий, чем латунь и нейлон. Его следует использовать, ког­да рядом нет транспорта.

Нейлон обладает преимуществами лёгкого веса алюминия и прочностью латуни, а также размеры нейлоновых изделий име­ют минимальный допуск благодаря технологии литья под дав­лением. Жёсткие допуски нейлоновых изделий обеспечивают то, что детали точно подходят друг другу.

Муфты из нейлона отливаются под давлением. Этот про­цесс обеспечивает точность размеров и однородность изде­лий. Все размеры нейлоновых изделий находятся в рамках жёстких допусков, поэтому они точно подходят друг другу. У нейлона есть «память формы», что позволяет ему изме­няться при большой нагрузке, но быстро восстанавливать начальную форму.

Латунные и алюминиевые изделия отливаются в песчаные формы. Отливки, полученные в песчаных формах, требуют периодического обслуживания, чтобы соблюдать допусти­мые отклонения размера. Особую внимательность следует проявлять при соединении двух муфт, отлитых в песчаных формах, поскольку износ используемых для отливки форм может отличаться.

Конструктивные характеристики

Муфты абразивоструйного рукава оснащены двумя сцепле­ниями одинаковой формы, чтобы можно было плотно соеди­нить муфты двух любых размеров. Муфты для рукавов диамет­ром 38 и 50 мм специально отлиты со сцеплениями большого размера, чтобы внутреннее отверстие муфты соответствовало большому внутреннему диаметру рукава.

Совместимые сцепления имеются на муфтах для рукавов внутренним диаметром от 12,5 до 38 мм. Однако не следует соединять различные марки муфт, потому что отливочные формы разных производителей имеют отличающиеся раз­меры.

Производители используют резьбовые муфты для подсоеди­нения муфты рукава к аппарату и его трубопроводу. Эти муфты изготавливаются из трёх стандартных материалов и оснащены такими же сцеплениями.

При соединении двух муфт их уплотнения совмещаются и плотно сжимаются при повороте муфт в закрытое положение. Очень важно обеспечить сжатие уплотнений. В случае их из­носа произойдёт значительная потеря воздуха. Муфты могут быть изношены до такой степени, что сцепления больше не будут иметь достаточно материала и прочности для фиксации. Это приведёт к поломке муфты и разъединению рукава.

Внутренний диаметр большинства уплотнений муфт со­ставляет 32 мм, чтобы не создавать препятствие воздуху, попадающему из одного рукава в другой. Как правило, для фиксации положения уплотнения имеют небольшой фла­нец, который попадает в углубление на муфте.

Втулки муфт имеют отлитые внутренние выступы: обыч­но круговые в латунных и алюминиевых муфтах и спираль­ные - в нейлоновых. Под давлением струйный рукав расши­ряется и прижимается к этим выступам, что обеспечивает воздухонепроницаемое уплотнение.

Установка муфты

При креплении муфты размер и тип используемых шуру­пов должны соответствовать рекомендациям производите­ля. Часто используются шурупы для дерева, резьба которых подходит для удержания резины, позволяя не разорвать и не порезать её. Длина шурупа должна быть достаточной, чтобы обеспечить прочность крепления, и при этом нельзя допус­кать проникновение шурупа во внутреннюю трубку. Если в трубке шурупом будет сделано отверстие, это помешает по­току воздуха и создаст опасность утечки абразива.

Чтобы обеспечить прочное крепление рукава к муфте, пе­ред затягиванием шурупов в рукав нужно вставить деревян­ный штырь. Это предотвратит сплющивание стенки рукава.

Для обеспечения безопасности работ муфты абразивос­труйного рукава имеют два отверстия на каждом фланце. При соединении муфт эти отверстия располагаются друг напротив друга, и в них можно вставить предохранительные штифты. Эти штифты препятствуют случайному разъеди­нению муфт. Нейлоновые муфты оснащены встроенными стальными подпружиненными предохранительными штиф­тами. Когда нейлоновые муфты соединяются, штифты ав­томатически встают на место. Встроенные штифты не могут быть потеряны или неправильно расположены.

Предохранительный трос

Предохранительные тросы абразивоструйного рукава за­щищают операторов от травм в случае разъединения муфт. Трос состоит из коррозиеустойчивой стали в оплётке с под­пружиненными концевыми петлями. Петли надеваются на муфты и обеспечивают натяжение, но не мешает выравни­ванию рукава. Кроме того, они не утяжеляют муфту, когда рукав используется в вертикальном положении.

При износе внутренней части рукава, шурупы, фиксирую­щие муфты, будут захватывать всё меньше материала. С дру­гой стороны, муфты могут быть повреждены, что ослабит их сцепление. В случае разъединения рукавов предохранитель­ный трос предотвратит биение рукава из стороны в сторону и возможность получения травм персоналом.

Для поддержания рукава в вертикальном положении не следует использовать верёвки. Верёвки не сохранят прямую линию рукава, что отрицательно скажется на потоке воздуха и абразива.

Техника безопасности

Обычно абразивоструйный рукав и муфты находятся под жёстким воздействием. Они должны быть устойчивыми к раз­личным погодным условиям, высокому давлению, высокой скорости абразива, растяжению, волочению и падению, а также выдержать нагрузку в случае, если на них наступит человек или наедет транспорт.

Ниже перечислены некоторые общие мероприятия, которые нужно осуществлять для безопасной и эффективной работы. Также следует учитывать и другие федеральные, региональные и местные правила (смотрите Приложение 9 «Лист контроля производительности абразивоструйного аппарата»).

• Осматривайте муфты рукава на предмет износа и пов­реждения всякий раз перед использованием.

• Проверяйте соответствие муфт. Не соединяйте муфты различных марок, поскольку их сцепления могут не подхо­дить друг другу.

• Используйте шурупы, предоставленные производите­лем муфты.

• Проверяйте сопло и уплотнение муфты перед каждым использованием. Меняйте их как можно чаще.

• Рукав нужно обрезать под прямым углом и ровно. При появлении признаков износа следует обрезать повреждённый участок.

• Убедитесь в том, что конец рукава плотно прилегает к фланцу муфты.

• Убедитесь в том, что соплодержатели и муфты подходят к рукаву по размеру. Не используйте их, если они крепятся не плотно.

• Ежедневно осматривайте рукав по всей длине. Из­ношенные места нужно отрезать.

• Замените рукав с повреждённой оболочкой.

• Никогда не используйте рукав или муфты, которые не изготовлены специально для абразивоструйных работ.

• Используйте рукав, рассеивающий статическое электричество.

• Диаметр рукава должен быть в 3-4 раза больше внутреннего диаметра сопла.

• Никогда не превышайте рабочее давление, на которое рассчитан рукав.

• На все муфты следует установить предохранитель­ные штифты.

• На всех местах соединения муфт следует установить предохранительные тросы.

• Во избежание травм, в случае выхода рукава или муфты из строя, следует надевать специальную защитную одежду.

Абразивоструйные сопла

Целью всех элементов, по которым абразив проходит до попадания в сопло, является обеспечение стабильного по­тока абразивного материала при заданном давлении. Работа сопла показывает, насколько эффективно другими элемента­ми были выполнены все требования к обеспечению потока абразива.

Сопло ускоряет абразиво-воздушный поток, в результате чего достигается хороший режущий эффект, который позво­ляет успешно выполнять любые задачи. Размер, тип и форма сопла помогают задать скорость выполнения работ и конеч­ный результат. Выбор сопла, соответствующего конкретному случаю применения, позволит окупить вложения благодаря достижению высокой производительности.

Материал сопла

От материала напрямую зависит срок службы сопла, кото­рый имеет большое значение, поскольку не только определяет длительность его использования, но и влияет на потребление воздуха.

При износе отверстия сопла для поддержания заданного давления требуется больше воздуха. Для сопла с отверстием размером 9,5 мм при давлении 7 бар требуется объём воздуха около 5,5 м³/мин. При увеличении сопла на 1,5 мм потребность в воздухе возрастает до более 7,2 м³/мин, то есть на 25%.

По этой причине сопло следует заменять, когда его отверс­тие изнашивается на 1,5 мм.

Более важно то, что, помимо потери воздуха, износ сопла бо­лее чем на 1,5 мм может привести к травме в случае разрушения внутренней вставки.

Обычно сопла изготавливаются из чугуна, керамики, карби­да вольфрама, карбида кремния и карбида бора.

Чугунные сопла встречаются редко, потому что они изнаши­ваются после 6-8 часов работы.

Керамические сопла используются с неагрессивными абра­зивами в маломощных аппаратах и камерах абразивоструйной очистки.

Карбидные сопла - на основе вольфрама, кремния и бора -наиболее популярны для большинства струйных применений благодаря их высокому сроку службы. Сравнение износа сопел, приведённое ниже, сделано с учётом работы на одноразовом аб­разивном материале. Реальный срок службы сопла зависит от типа используемого абразива и давления.

Карбид вольфрама - это твёрдый, тяжёлый материал, ис­пользуемый в разных областях, где необходима устойчивость к износу. Карбид вольфрама изготавливается посредством спе­кания, во время которого цельнолитые вставки сопла отлива­ются в пресс-форме при экстремально высокой температуре и давлении. Однако из-за процесса спекания вставка получается хрупкой. Сопла из карбида вольфрама служат около 300 часов при работе с одноразовыми абразивными материалами.

Карбид кремния появился в результате исследований легковес­ных и прочных материалов для авиастроения и аэрокосмической отрасли. Сопло из карбида кремния весит на 42% меньше, чем ана­логичное сопло из карбида вольфрама, благодаря чему его удобнее держать на протяжении долгого времени. При работе с одноразо­выми абразивными материалами карбид кремния служит до 500 часов, что на 50—65% дольше, чем срок службы кар-бидвольфрамовых сопел.

Сопловые вставки из карбида бора служат дольше всех. Это особенно важно при использовании очень острых абразивов, таких, как оксид алюминия и карбид кремния. При работе с од­норазовыми абразивами карбид бора служит до 1 ООО часов. За­купочная цена таких сопел в 2—3 раза выше, чем сопел из крем­ния и вольфрама, однако эксплуатационные расходы за час их работы меньше по сравнению с вольфрамовыми или кремние­выми соплами.

Некоторые материалы вставок сопла лучше подходят для определённых абразивов. Сопла из карбида бора используются для абразивов из оксида алюминия или карбида кремния. Бор лучше противостоит очень острым гранулам.

Для стальной крошки, стальной дроби или любых железных абразивов используются сопла из карбида вольфрама. Другие карбидные материалы крошатся при воздействии высокоплот­ных стальных абразивных частиц.

Все карбидные вставки сопел хрупкие. Для защиты они встав­ляются в рубашку из металла, уретана или того и другого.

Форма сопла

Большинство подрядчиков по абразивоструйным работам пользуется соплами с широким конусообразным входом и вы­ходом с меньшим углом конуса, которые вместе формируют трубку Вентури. Длина трубки Вентури, углы входа и выхода и размер отверстия точно рассчитываются для обеспечения мак­симального ускорения абразива и воздуха.

Абразив поступает в сходящийся вход сопла, проходит через отверстие, а потом быстро расширяется в мощном потоке, вы ходящем через расходящийся выход. При давлении 7 бар ско­рость в конце сопла достигает 200 м/сек, практически скорости звука. Для сравнения, из прямого цилиндрического сопла абра­зив выходит со скоростью 97 м/сек.

При износе сопла Вентури более чем на 1,5 мм оно те­ряет свою форму и не может обеспечивать ускорение, как прежде. Сильно изношенное сопло Вентури приводит к потерям воздуха, и скорость абразива в нём и образуемый рельеф поверхности сравнимы с прямыми цилиндричес­кими соплами.

У хорошо сконструиро­ванных сопел Вентури точ­ные размеры входа, прохода и выхода, что позволяет ус­корять абразив и оставлять равномерный след на очи­щаемой поверхности без разброса частиц и без участ­ков, обработанных чрезмер­но интенсивно. В результа­те получается равномерно очищенная поверхность.

Из плохо сконструи­рованных сопел Вентури, когда углы отверстий входа и выхода рассчитаны неточно, абразивные частицы сильно разлетаются, что приводит к тому, что многие участки оста­ются не обработанными. При наличии такого широко раз­бросанного следа приходится заново обрабатывать его края, на что затрачивается время и абразив.

При использовании чересчур больших сопел, которые ос­тавляют необычно большой след, результат получается не­удовлетворительным.

­

Форма канала сопла определяет его «рабочее пятно». Обычно сопла имеют прямое отверстие или узкое отверстие Вентури. Сопла с прямым отверстием (1) создают сжатое пятно для местной обработки или работы в дробеструйном кабинете, для очистки отдельных частей, обработки сварных швов, очистки перил, ступеней, решеток, или резки камня и других материалов.

Сопла Вентури (2) создают широкое пятно и увеличива­ют скорость абразивного потока на 100% при имеющемся давлении. Сопла Вентури наиболее эффективны, когда речь идет о высокой производительности при обработке больших поверхностей.

Длинные сопла Вентури (3) способствуют увеличению производительности примерно на 40% в сравнении с прямы­ми соплами, а потребление абразива уменьшается примерно на 40%.

Сопла двойные Вентури (4) представляют собой две сов­мещенные секции с зазором между ними и отверстиями для дополнительного забора воздуха. Выходное отверстие сопла более широкое, чем у стандартного образца. Обе модифика­ции предназначены для увеличения размера «рабочего пят­на» и минимизации уменьшения скорости абразивного по­тока.

Сопла с широкой горловиной (5) имеют широкую вход­ную горловину и широкое расходящееся выходное отверс­тие. При соединении со шлангом такого же размера, произ­водительность будет на 15% больше, чем у сопел с меньшей горловиной. Широкая горловина в сочетании с большим расходящимся выходным отверстием может использоваться при высоких давлениях, увеличивая «рабочее пятно» на 60% и уменьшая потребление абразива.

Отверстие и длина сопла

Размер отверстия сопла определяет объём потребления сжатого воздуха. Чем больше отверстие, тем выше производи­тельность и потребление воздуха. Следует использовать сопло наибольшего размера, для которого компрессор сможет обеспе­чить подачу воздуха.

Для работы абразивоструйного аппарата тре­буется постоянный, стабильный поток воздуха под высоким давлением; для работы других пневматических инструментов такие требования к компрессору не предъявляются.

Компрессор должен обеспечивать подачу воздуха для аб­разивоструйных сопел, шлемов и других аксессуаров, а также иметь достаточный резерв для компенсации увеличения пот­ребления воздуха при износе сопла, потерях на трение и поте­рях давления в разных частях системы (смотрите Приложение 5 — «Таблица по минимальному объёму воздуха»).

Влияние износа сопла на потребление воздуха

Приведённая информация дана с учётом потребления воздуха при давле­нии 7 бар (100 psi).

Компрессоры воздуха не производятся точно в соответствии с указанными значениями, поэтому следует использовать ком­прессор, значение мощности которого является наиболее близ­ким, но, при этом, большим значения потребления.

Потеря давления по причине износа сопла, помех в шланге или проблем с компрессором приведёт к снижению производи­тельности.

Большинство подрядчиков пользуются методом приближённого подсчёта, в соответствии с кото­рым потеря давления на 0,07 бара приводит к снижению производительности на 1,5%.

При давлении 7 бар в случае его спада на 0,07 бара произ­водительность снижается на 1,5%. При более низком давле­нии снижение производительности менее заметно, но также сказывается на затратах.

Поэтому падение давления на 0,7 бар приводит к сни­жению производительности около 15%. В результате этого появляется необходимость добавить более одного часа к обычному 8-часовому рабочему дню. Сжатый воздух яв­ляется дорогостоящим, но дополнительные трудозатраты, задержка графика выполнения работ и перерасход средств, вызванные снижением производительности, быстро пре­высят стоимость более мощного компрессора. Когда ём­кость компрессора ограничена, падение давления будет очень сильным.

Хотя износ сопла может снизить давление и негативно повлиять на производительность, возможность сохранить давление при работе с соплом большего размера позволит заметно увеличить производительность и эффективность. Безусловно, все компоненты абразивоструйной системы должны быть соответствующего размера, чтобы обеспе­чить прохождение большего объёма воздуха и абразива.

Для иллюстрации правила подсчёта снижения произво­дительности при падении давления обратимся к таблице со значениями сопла, приведённой в приложении.

Для работы с соплом размером 8 мм требуется объём воз­духа 3,9 м³/мин при давлении 7 бар. При износе сопла на 1,5 мм оно становится эквивалентным соплу размером 9,5 мм, для которого требуется объём воздуха 5,5 м³/мин при давле­нии 7 бар. Если ваш компрессор может обеспечить только 3,9 м³/мин, то давление в сопле упадёт до 4,1—4,8 бар, что при­ведёт к снижению производительности на 50%. Сопла изна­шиваются всегда, поэтому важно иметь адекватный резерв сжатого воздуха для поддержания высокого давления.

Длина сопла варьирует в зависимости от случая приме­нения. Короткие цилиндрические сопла размером от 38 до 50 мм используются в абразивоструйных камерах и с мало­мощными аппаратами, а также в случаях, когда расстояние между соплом и поверхностью небольшое.

Короткие сопла Вентури длиной около 76 мм использу­ются для большого объёма работы на малом расстоянии от поверхности: 300 мм - для стали, 460 мм - для бетона и дру­гих мягких поверхностей.

Длинные сопла Вентури могут быть от 100 до 230 мм. Чем длиннее сопло, тем больше диаметр отверстия. Длинные со­пла Вентури позволяют осуществлять большой объём работ по очистке на любых поверхностях на расстоянии от 460 до 610 мм для трудноочищаемых поверхностей и от 760 до 915 мм - для рыхлого слоя краски и мягких поверхностей.

Давление в сопле

Поддержание адекватного давления в сопле имеет боль­шое значение для обеспечения высокопроизводительной струйной очистки. Манометр на компрессоре показывает давление воздуха только в компрессоре. Он не показывает давление абразивной струи. Шланги, воздушные фильтры, струйный аппарат и другие компоненты между компрессо­ром и соплом создают трение и приводят к потере давления.

Для точного определения давления в сопле нужно исполь­зовать игольный манометр. Этот простой инструмент состо­ит из подкожной иглы, вставленной в манометр.

Иглу следует вставить в струйный рукав под углом 45 гра­дусов на расстоянии около 150 мм от соплодержателя. При этом конец иглы должен быть направлен к соплу. Иглу необ­ходимо вставить так, чтобы её конец был в центре воздушно­го потока. Такой манометр зафиксирует реальное давление в сопле.

Например, при струйной обработке конструкционной ста­ли обычно требуется давление в сопле от 7 до 7,6 бар. Однако на практике в полевых условиях подрядчики работают при давлении от 6,7 до 7 бар. В струйной системе с 15-метровым рукавом и 15-метровым воздушным шлангом ожидается, что падение давления составит от 0,7 до 1 бар.

Давление в сопле ниже 5,9 бар означает, что в системе что-то не в порядке. Проверьте давление в компрессоре, а потом проверьте, нет ли помех во всех шлангах и рукавах, влагоот-делителях и других элементах системы. Также следует про­верить, не слишком ли изношено сопло.

Крепление сопла

Сопла бывают с рабочей резьбой, стандартной мелкой резь­бой или фланцевые.

Рабочая резьба позволяет устанавливать или удалять сопло без инструмента. Широкая резьба с большим шагом предотвра­щает заедание при попадании пыли, грязи и абразивных час­тиц, а также обеспечивает более прочную фиксацию сопла.

Держатели

При абразивоструйной очистке обычно используются два типа соплодержателей: резьбовые нарукавные держатели и быстросъёмные муфтовые держатели.

Наиболее популярны резьбовые нарукавные сопло-держатели, которые прикрепляются к концу рукава так же, как муфты, а сопла закручиваются в них на резьбу.

Второй тип - быстросъёмные муфтовые соплодержа­тели, которые подсоединяются к рукаву на муфту.

Резьбовые соплодержатели бывают с рабочей и мел­кой резьбой, мало весят и удобны в обращении.

Быстросъёмные соплодержатели прикрепляются к любым рукавам, оснащённым совместимыми блокирую­щими муфтами. Они могут использоваться с соплами с рабочей резьбой, стандартной резьбой или фланцевыми соплами.

Быстросъёмные соплодержатели используются подряд­чиками, у которых все рукава собраны с муфтами на обоих концах, поскольку в таком случае проще по необходимости добавлять и удалять рукава.

Какой бы не был метод крепления сопла, его впускное от­верстие должно соответствовать размеру рукаву. Большинство подрядчиков используют сопла с впускным отверстием 25 или 32 мм. На самом деле, сопло на 32 мм позволяет чистить быстрее, чем сопло на 25 мм, при таком же размере выпуск­ного отверстия. Несмотря на то, какой диаметр у впускного отверстия сопла, струйный рукав, подсоединённый к нему, должен иметь такой же диаметр.

Уплотнительные прокладки

Сопла являются дорогостоящим элементом, а уплотни­тельные прокладки - дешёвым. При изношенном уплотне­нии или, что хуже, отсутствии его, абразив с потоком воздуха будет разрушать рубашку сопла и соплодержатель.

Следует ежедневно проверять все прокладки и заменять их только прокладками соответствующего диаметра, чтобы обеспечить беспрепятственный поток из рукава в сопло.

Отсутствие хорошей резиновой про­кладки приведёт к очень большим затратам.

Большая часть сопел разрушаются, ещё не выработав свой срок службы, в основном из-за халатного обращения. Твёр­дость материала, которая помогает вставкам сопла противо­стоять абразивному потоку, также делает их хрупкими. Сопла нельзя бросать. Сопло может проработать ожидаемый срок, если с ним будут соответствующим образом обращаться.

Техника безопасности при работе с соплами

• При проведении работ сопло нужно направлять толь­ко на обрабатываемую поверхность. Абразивные частицы, вылетающие из сопла с большой скоростью, могут нанести серьёзную травму.

• Ежедневно следует измерять отверстие сопла. При из­носе сопла более чем на 1,5 мм его нужно заменить.

• Сопло и вставку следует осматривать ежедневно. При появлении трещин или глубоких выемок в рубашке или вставке сопла его нужно заменить.

• Проверьте резьбу сопла на предмет износа.

• Используйте уплотнения для сопла и заменяйте их в случае признаков износа.

Когда менять сопло

Чтобы определить время замены сопла, можно использо­вать сверло того же размера, что и внутренний диаметр сопла. Вставьте сверло в сопло. Если внутренний диаметр канала превышает размер сверла на 1,6—3,2 мм (1/16—1/8 in.), зна­чит, время замены сопла настало. Износ сопла приводит к потере давления. Потеря давления приводит к снижению производительности на полтора процента на каждый фунт на квадратный дюйм потерянного давления воздуха.

Вы можете оценить состояние сопла визуально. Взгля­ните внутрь сопла на просвет. Любая шероховатость или эффект «апельсиновой корки» приводит к турбулентнос­ти, снижающей скорость абразива. Если при этом снижа­ется давление и неравномерно наносится абразив, значит, настала пора заменить сопло. Оцените также внешний вид сопла. Вставка сопла изготовлена из твердосплавного ма­териала, что обуславливает его хрупкость. Оболочка сопла предназначена для защиты хрупких вставок от повреж­дения при воздействии. Если оболочка сопла изношена, вероятно, вставка также изношена. Если вставка покры­та трещинами, даже толщиной в волос - сопло подлежит немедленной замене. Эксплуатация поврежденного сопла небезопасна.

Рекомендации

Во-первых, избегайте падения сопла или соударения с чем-либо, это приводит к выходу из строя сопла. Интенсив­ность работ может послужить причиной внутреннего пов­реждения сопла. Всегда осматривайте карбидовую вставку сопла перед каждым использованием. Эксплуатация сопла с поврежденной или сломанной вставкой недопустима.

Во-вторых, убедитесь, что используете сопло, подходящее для работы с абразивом, который вы желаете использовать.

В-третьих, всегда используйте новую прокладку, постав­ляемую с вашим соплом или соплодержателем. Прокладка герметизирует соединение между рукавом и соплом и предо­твращает потери давления и изменение потока абразива. Ос­матривайте прокладку после каждых 10—20 часов использо­вания и заменяйте по мере необходимости. Чтобы заменить прокладку, отвинтите сопло от держателя, удалите изношен­ную прокладку, замените новой, соберите в обратном поряд­ке. Использование сопла без прокладки приводит к отмене гарантии изготовителя.

Четвертое: замените сопло, если внутренний диаметр пре­вышает первоначальный на два размера.