BLST5022E型湿喷砂机除锈实验报告

实验地点：济南军区侦查大队船修所、7811工厂、海军

实验设备：1、青岛贝里斯斯特清洗设备有限公司提供的BLST5022E型高压水湿喷砂清洗机一台以及附属设备，参数：压力：50MPa? 流量30L/M

功率 30KW；

2、中华人民共和国边防检查船一艘（如图一）；

参加实验人员：

青岛贝里斯特清洗设备有限公司：郭念敏、柴方荣、贾超、李丽；

船修所：董所长、船修所官兵；

海 军：

实验目的：

目前在我国修造船行业中，对于船舶构件和船壳的除锈，传统方法是用手工拷铲和气动磨料喷射进行除锈，俗称干喷砂除锈。手工拷铲和气动磨料喷射除锈都有一个共同的致命弱点那就是严重污染环境。特别是气动磨料喷射除锈采用专用的黄砂、石英砂作磨料时，操作工人在长期作业中会得一种难以治愈的职业病—“硅肺病”。因此，在国外，20世纪50年代就用法律的形式规定，禁用黄砂、石英砂等含有硅元素的磨料进行除锈作业，而且干喷砂清洗还有大气污染和噪音污染。我所现在也采用干喷砂工艺清洗船体，深刻体会到其危害性，因此，迫切需要采取替代的船体清洗技术和设备。

为改进现行的干喷砂工艺的缺陷，我所和青岛贝里斯特清洗设备公司就湿喷砂技术用于清洗船舶上积附的海洋生物和锈蚀项目开展了研究，并委托该公司采用湿喷砂技术设计、制作了BLST5022E型湿喷砂除漆除锈机，到现场进行实验。

本次实验主要考察该技术的三项功能：工作效率、经济性和环保性；

实验过程：

一 准备工作

1、晾干筛选好的河沙大约0.06立方米并且装进沙罐；

2、准备并且连接好电线以及供水管路；

3 、操作人员穿戴好防护面屏，防护雨衣和防护雨靴；

4、船体原状见图一：

图一 待清理船体

二 开始试验

1、首先用30MPa压力，不加沙只用纯水清洗，靶距300mm， 时间两分钟，清洗船舷水线以下部位，清洗后效果如图二；

图二 纯水清洗水线下效果

2、用45MPa压力加沙清洗，靶距为200mm，时间两分钟，清洗船舷水线以下部位，效果如图三

图三 湿喷砂清洗水线下效果

3、用45MPa压力加沙清洗，靶距为200mm，时间两分钟，清洗船舷水线以上部位，效果如图四

图四 湿喷砂清洗水线上效果

4、用45MPa压力加沙清洗，靶距为400mm，时间两分钟，清洗船舷底部部位，效果如图五

图五 湿喷砂清洗船底附着物

5、用45MPa压力加沙清洗，靶距为500mm，时间三分钟，清洗船舷水线以下部位，效果如图六

图六 湿喷砂远距离清洗水线下效果

三 结束试验

拆除连接管线，沙罐还剩余沙子0.03立方米，喷砂头无磨损。

结果验证：

一 效果分析

按现行国际通行的船舶船体清理标准，即瑞典76年制订的“Sa-”体系标准，分为四个等级，分别为Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，级别越高，清理效果越好。其判别标准如下：

1）Sa1级——相当于美国SSPC—SP7级

采用一般简单的手工刷除、砂布打磨方法，这是四种清洁度中度最低的一级，对涂层的保护仅仅略好于未采用处理的工件。Sa1级处理的技术标准：工件表面应不可见油污、油脂、残留氧化皮、锈斑、和残留油漆等污物。Sa1级也叫做手工刷除清理级。（或清扫级）

2）Sa2级——相当于美国SSPC—SP6级

采用喷砂清理方法，这是喷砂处理中最低的一级，即一般的要求，但对于涂层的保护要比手工刷除清理要提高许多。Sa2级处理的技术标准：工件表面应不可见油腻、污垢、氧化皮、锈皮、油漆、氧化物、腐蚀物、和其它外来物质（疵点除外），但疵点限定为不超过每平方米表面的33%，可包括轻微阴影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。如果工件原表面有凹痕，则轻微的锈蚀和油漆还会残留在凹痕底部。Sa2级也叫商品清理级（或工业级）。

3）Sa2.5级——是工业上普遍使用的并可以作为验收技术要求及标准的级别

Sa2.5级也叫近白清理级（近白级或出白级）。Sa2.5级处理的技术标准：同Sa2要求前半部一样，但疵点限定为不超过每平方米表面的5%，可包括轻微暗影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。

4）Sa3级——级相当于美国SSPC—SP5级

是工业上的最高处理级别，也叫做白色清理级（或白色级）。Sa3级处理的技术标准：与Sa2.5级一样但5%的阴影、疵点、锈蚀等都不得不存在了。

按以上标准，现场参与实验人员经集体评判后，对清洗效果作出如下结论：

l??????? 图二所示部位大约0.5㎡ 清洗效果为Sa1级 效率约为15㎡/h；（纯水清洗效果，对比用）

l??????? 图三所示部位大约0.5㎡ 清洗效果为Sa3级 效率约为15㎡/h；

l??????? 图四所示部位大约0.5㎡ 清洗效果为Sa3级 效率约为15㎡/h；

l??????? 图五所示部位大约2㎡ 清洗效果为Sa2级 效率约为60㎡/h；

l??????? 图六所示部位大约1㎡ 清洗效果为Sa3级 效率约为20㎡/h；

对比我所实验采取的湿喷砂技术，在相同经济条件、相同清洗时间和清洗面积下，现行的干喷砂技术和手工清理只能达到SA1~SA2级标准，而湿喷砂技术在实验过程中已经达到SA2~SA3级标准，清理效果非常好。有助于以后的漆面和船体本体的结合，增强抗腐蚀能力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰，减少船舶航行的阻力，延缓船舶船体被锈蚀的过程，保障船舶航行的安全性。

二 环保性分析：

关于环保性测试，重点关注的是水环境和操作人员健康；

在实验现场操作过程中，未见任何尘砂飞舞，喷射枪水流激射，直接将船体污物锈蚀冲落，未见飞溅。

为保证设备操作的便利性，董所长参与了操作测试，对船底附着物进行清理，并对比了现行设备的操作手感，操作过程流畅，手感舒适，适合于长期操作。

现场参与测试人员一致认为，此次试验现场无烟尘，对环境无污染，对操作人员无任何健康伤害，彻底解决了干喷砂清理工艺的噪音和粉尘污染问题。

三 经济效益分析

此次实验表明， 每小时用水约1.8吨，用电大约20千瓦时，用沙0.18立方米，综合成本与干喷砂不相上下，且实验过程中没有采用干喷砂所必须使用的石英砂，也避免了环境污染。

综合评判，在同样的清理范围，同样的清理时间，达到同样清理效果的情况下，湿喷砂的成本更低，经济效益更明显。

实验结论

实验结束后，参与实验各方再次对湿喷沙除漆除锈技术进行了研讨，一致认为湿喷砂技术在船舶修理领域具有很好的推广性和实用性，并将在以后共同努力，不断促进湿喷砂技术的发展和进行深入的应用性研究。

此次试验证明了贝里斯特公司提供的该型高压水喷砂清洗机完全可以满足修船行业除漆除锈的环境要求，效率要求，经济要求，适合于作为现行干喷砂设备的替代品，达到了本项目开始课题研究的目的，具有良好的推广价值。