Urządzenia do czyszczenia na mokro z wykorzystaniem ścierniwa stają się obecnie coraz bardziej interesujące w praktyce przygotowywania powierzchni przed pracami antykorozyjnymi oraz przy konserwacji i renowacji powłok lakierniczych w terenie otwartym, naprawach zbiorników, remontach statków, platform wiertniczych, urządzeń do produkcji, szorstkowania powierzchni farb przed nakładaniem następnych powłok itd. Tego typu obróbka oceniana jest jako ekologiczne, ponieważ ogranicza pylenie na stanowisku pracy do blisko 90% przy prostym zwilżaniu ścierniwa, a oczyszczarki wytryskujące z dyszy zawiesinę ścierniwa w wodzie obniżają pylenie nawet o 95%. Zmniejszają także jego zużycie, a więc ograniczają ilość powstającego odpadu zużywanych ścierniw. Mają tą wyższość nad oczyszczaniem przy użyciu samej wody pod wysokim ciśnieniem, że usuwają tak jak one zdegradowane powłoki i wypłukują z powierzchni „piaskowanych na mokro” z większą wydajnością oraz dodatkowo nadają powierzchni chropowatość.
Rozwiązania techniczne oczyszczania mokrym ścierniwem
Najprostszym rozwiązaniem sposobu „mokrego piaskowania” jest przystawka zraszająca strumień suchego ścierniwa, każdej oczyszczarki („piaskarki”). Najmniej skomplikowaną technicznie jest przystawka zraszająca ścierniwo wodą z sieci wodociągowej, w postaci przedstawionej na fotografii 1. Jest to dysza „Turb’eau”. Zasilana jest wodą wprost z sieci wodociągowej, a mimo to dokładnie zrasza ścierniwo podczas obróbki strumieniowo ścierne powodując zmniejszenie pylenia o 90%.
Fotografia 1. Dysza „Turb’eau” firmy ACF do zraszania ścierniw.
Częściej spotykana w praktyce przemysłowej w Polsce, jest bardziej skomplikowana przystawka zraszająca, spełniająca rolę dyszy (przystawki) zraszającej suche ścierniwo oczyszczarek (piaskarek) typu ,,Wetblast”. Posiada ona 38 litrowy zbiornik dozujący inhibitor korozji oraz pompę sprężającą dziesięciokrotnie ciśnienie wody z sieci wodociągowej, pokazana na fotografii 2.
Otoczka wodna obu urządzeń nawet przy stosowaniu wody o podwyższonym ciśnieniu, nie powoduje wzrostu wydajności obróbki strumieniowo- ściernej powierzchni ani spadku ilości zużywanego ścierniwa. Wygodnie jest czasem posługiwać się oczyszczarką o podobnej zasadzie działania do precyzyjnego „piaskowania” (niskociśnieniowego) o nazwie TOPOLINO, posiadającą, też możliwość realizowania niskociśnieniowego hydro oczyszczania na przykład zabytków. Waży ona 30 kg, oraz posiada zbiornik o pojemności 11 litrów, oraz wąż długości 5 metrów.
Oczyszczarki czyszczące mokrym ścierniwem bądź zawiesiną ścierniwa
w strumieniu wody
Spotyka się dużą ilość rozwiązań technicznych oczyszczarek wykonujących obróbkę strumieniowo – ścierną, wykorzystujących jako czynnik nośny dla ścierniwa:• samą wodą, pod małym (około 20 - 50 MPa) ciśnieniem aż do ultra wysokiego, rzędu 280 MPa (UHPAB), gdzie suche ścierniwo jest zasysane inżektorowo przez strumień wody pod wysokim a nawet bardzo wysokim ciśnieniami;
• wodą pod bardzo wysokim ciśnieniem i sprężone powietrze, gdzie ścierniwo podawane jest do strumienia wody za pomocą sprężonego powietrza;
• sprężone powietrze czyszczące mokrym ścierniwem w postaci błota (system TORBO);
• sprężone powietrze rozpylające zawiesinę ścierniwa w wodzie (system Kwikblast).
Urządzenia do czyszczenia wodą pod wysokim ciśnieniem oraz podające ścierniwo do wody pod wysokim ciśnieniem, przez sprężone powietrze zostało omówione w poprzednim artykule.
Stosowane ścierniwa
Jako ścierniwa w otwartym obiegu wody stosuje się najczęściej piasek kwarcowy płukany i dobrze wysuszony. Stosowanie dodatku do wody ścierniw o wyższej skrawności od piasku kwarcowego, powoduje widoczny wzrost wydajności obróbki strumieniowo – ściernej, proporcjonalny do efektów obserwowanych przy suchym „piaskowaniu”. Przy zamkniętym obiegu wody, oraz kiedy ważny jest uzyskany efekt jedwabistego matu stosuje się drobne frakcje suchego elektrokorundu lub granatu almandynowego.
Oczyszczarki pneumatyczne czyszczące mokrym ścierniwem
Jest to grupa oczyszczarek o najbardziej uniwersalnym zastosowaniu.
Takie rozwiązania pozwalają uzyskiwać zbliżone do suchego „piaskowania” efekty oczyszczania. Cechują się one znacznie niższym zużyciem ścierniwa, niż przy suchym „piaskowaniu” i mokrym piaskowaniu pod wysokim ciśnieniem, oraz znacznie mniejszym wydatkiem wody od systemów czyszczenia wodą pod wysokim ciśnieniem (UHP i UHPAB) jak wynika z tablicy 1.
Mechanizm wzrostu efektu skrawającego mokrego ścierniwa w tej grupie urządzeń tj. systemu Kwikblast®System z firmy QUILL FALCON i systemu TORBO firmy KEIZER TECHNOLOGIES NORTH AMERICA pokazują Fotografie 3, 4, 5, i 6.
Fotografia 3 – Cząstka ścierniwa jest całkowicie otoczona wodą na skutek jej dużej zwilżalności przez wodę o dużym napięciu powierzchniowym. Następuje w ten sposób powiększenie masy ścierniwa, a więc i jego energii kinetycznej. Powiększenie energii kinetycznej następuje też w przypadku zastosowania ścierniw o dwukrotnie większym ciężarze właściwym ścierniwa od piasku jak w przypadku granatu almandynowego lub elektrokorundu. Występuje jednocześnie zjawisko „smarowania” ziaren ściernych, zmniejszających efekt zjawiska tarcia ścierniwa we wnętrzu przewodów mieszaniny wody ze ścierniwem oraz w samej dyszy, co powoduje mniejsze straty ciśnienia powietrza oraz zmniejsza ścieralność dyszy. Fotografia 4 – Cząstka ziarna ściernego uderza w powierzchnię oczyszczaną i zatrzymuje się, a woda nie pozwala jej wbić się w powierzchnię oczyszczaną, jak ma to powszechne miejsce przy suchej obróbce strumieniowo-ściernej powierzchni. Następuje też dodatkowy efekt uderzenia wody w powierzchnię oczyszczaną, ułatwiający usuwanie zanieczyszczeń z powierzchni i wymywania jonów rozpuszczalnych z powierzchni oczyszczanej. Fotografia 5 – Otoczka wodna zostaje rozbita i poszerza efekt odrywania się usuwanej powłoki lub innego zanieczyszczenia od podłoża we wszystkich kierunkach powierzchni oczyszczanej. Fotografia 6 – Rezultat jednoczesnego działania ziaren ściernych i wody powoduje optymalne wykorzystanie obu uczestników obróbki strumieniowo-ściernej. Następuje usuniecie ziarna ściernego, produktów jego degradacji oraz wypłukanie rozbitej powłoki jak też soli rozpuszczalnych z podłoża oczyszczonego. Z własnych doświadczeń i obserwacji mogę stwierdzić, iż stosując Garnet, czyli granat almandynowy jako ścierniwa, można urządzeniem Kwikblast 60 usunąć zendrę hutniczą. Po końcowym zmyciu powierzchni oczyszczonej przy uszyciu granatu almandynowego, pozostawiona mokra powierzchnia zaczyna zmieniać barwę na czerwona dopiero po 24 godzinach (bez wycierania i suszenia). Spłukanie mokrej, „opiaskowanej” na mokro powierzchni roztworem zawierającym inhibitor korozji, przy stosowania każdej mokrej metody czyszczenia pozwala wyschnąć powierzchni bez pojawienia się rdzy nalotowej, co nie wymaga stosowania farb na powierzchnię z rdzą nalotową.
