Ngày nay, công tác làm sạch bề mặt thép cho việc sơn chống ăn mòn cho vỏ tàu biển và các công trình công nghiệp xuất hiện các yêu cầu mới, đặc biệt là bảo vệ môi trường. Hiện tại, để làm sạch bề mặt thép đảm bảo cho lớp sơn bám dính tốt người ta sử dụng hai phương pháp chính:
- Phương pháp thủ công như gõ rỉ, đánh giấy ráp, chà đồng tới tiêu chuẩn St3.
- Phương pháp bắn cát/hạt nix tới tiêu chuẩn Sa 2.5 (ISO 8501:1)
Phương pháp làm sạch thủ công mất nhiều thời gian công sức và chất lượng sạch bề mặt thấp, còn phương pháp làm sạch bằng cát/Nix là phương pháp dễ làm, dễ đạt được tới tiêu chuẩn Sa 2.5, song có một nhược điểm rất lớn là gây ô nhiễm môi trường, không khí, đất, nước.
Khi bắn hạt cát/nix, thông thường phải tiêu tốn khoảng 60 kg đến 70 kg cát/ hạt nix phụ thuộc vào bề mặt cần làm sạch. Các hạt này trong quá trình bắn bị vỡ một phần bay vào không khí, song phần lớn cùng với rỉ sắt, sơn cũ rơi xuống tạo nên một bãi rác thải rắn ví dụ 1 nhà máy đóng tàu ở Khánh hòa, lượng chất thải này đã lên tới trên 600 ngàn tấn, việc xử lý chúng gặp rất nhiều khó khăn vì nếu chôn vào đất, các chất độc hại lẫn trong hạt chất thải sẽ ngấm vào nước gây ô nhiễm và ngộ độc rất lớn.
Để giải quyết các vấn đề ô nhiễm, ngày nay công nghệ phun nước siêu cao áp đã được sử dụng phổ biến trên khắp thế giới. Cấu tạo cơ bản hệ thống máy phun nước siêu cáo áp bao gồm:
- 01 động cơ diesel or động cơ điện truyền động cho 01 máy bơm nước cao áp.
- 01 đường ống cấp nước đầu vào,
- 01 hệ thống ống cao áp đầu ra và súng phun.
Áp lực các tia nước ra khỏi súng có thể lên tới 2500 bar, tuy nhiên do đầu súng có cấu tạo đặc biệt, các tia nước đi xuyên và xoay nên phản lực tác động lên người cầm súng phun nhỏ, đảm bảo an toàn lao động.
Trong lĩnh vực Công nghệ phun nước áp lực cao, người ta phân loại máy theo dải áp lực như sau:
Từ 350 bar đến 700 bar được gọi là Bơm cao áp. Với dải áp lực này các lớp sơn rỗ tróc, hoặc dầu mỡ trên bề mặt sẽ được tẩy sạch.
Từ 700 bar đến 1700 bar được gọi là Bơm trung cao áp. Với giải áp lực này gỉ sắt, rỗ bề mặt kim loại, sơn thông thường cũ sẽ được tẩy sạch.
Từ 1700 bar đến 2800 bar được gọi là bơm siêu cao áp. Với dải áp lực này toàn bộ lớp vật liệu bám trên bề mặt kim loại sẽ được tẩy sạch đưa bề mặt kim loại về trạng thái nguyên thủy ban đầu.
Công nhân kỹ thuật đang bắn nước làm sạch tàu Aulac01
Ưu điểm của việc sử dụng nước thế cát/Nix là:
- Nước có mặt ở khắp mọi nơi, chiếm 3/5 trái đất, 2/3 cơ thể, dễ khai thác.
- Thân thiện với môi trường, không độc hại, lượng chất thải nhỏ nên giảm tối đa chi phí sử lý chất thải.
- Không có bụi nên không làm ảnh hưởng đến môi trường, thiết bị máy móc xung quanh
- Không mài mòn, phá vớ cấu trúc bề mặt thép
- Dễ sử dụng ở những không gian kín, hẹp
- Rửa trôi tất cả các hạt bụi trong các hốc lõm và muối trên mặt thép triệt tiêu nguyên nhân gây ăn mòn từ trong ra.
- Ngoài ra, sử dụng hệ thống UHP sẽ loại bỏ được chi phí mua hạt nix/cát, chi phí vận chuyển đến, vận chuyển đi khỏi drydock, không phải lặp đi lặp lại việc nạp cát/nix vào thiết bị. Với phương pháp UHP chỉ cần mở 1 cái van là có thể làm việc ngay.
Tuy nhiên, với phương pháp làm sạch bằng nước có một số nhược điểm sau:
- Bề mặt kim loại bị ẩm ướt
- Tạo rỉ cấp tính ngay sau khi khô bề mặt.
Để giải quyết các nhược điểm này, có ba phương pháp xử lý:
- Phương án 1: Sử dụng loại sơn đặc biệt cho phép sơn trên bề mặt thép rỉ vàng, độ ẩm 100%.
- Phương án 2: Khử ẩm, mài thủ công để loại bỏ hơi ẩm, loại bỏ rỉ cấp tính để đạt yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất sơn.
- Phương án 3: Sử dụng thiết bị phun nước làm sạch kết với thiết bị hút chân không đảm bảo bề mặt thép sạch, khô, không bị oxi hóa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của sơn truyền thống.
Xét về yếu tố sinh bụi: theo một chương trình Nghiên cứu Đóng tàu quốc gia Mỹ thì số lượng bụi thải ra môi trường sẽ phụ thuộc vào các phương pháp làm sạch khác nhau theo đó thân thiện với môi trường là một đặc tính ưu việt rõ nét nhất của công nghệ làm sạch bằng nước:
| Phương pháp làm sạch | Lượng bụi chì trong không khí
(Microgam/m3) |
| Phun cát/nix trong buồng hở | 13.439 |
| Phun cát/nix trong buổng kín | 3.015 |
| Làm sạch bằng dụng cụ cầm tay | 680 |
| Phun rửa nước áp lực thấp | 5 |
| Phun nước siêu cao áp | 8 |
Ta thấy rằng, sử dụng phương pháp phun nước áp lực cao sẽ làm giảm hàm lượng bụi chì trong không khí tới 1679 lần với phương pháp phun cát/nix.
Xét về yếu tố chất thải rắn: Trong ngành công nghiệp tàu thủy, với phương pháp làm sạch bằng phun cát/nix như hiện nay, thông thường phải tiêu tốn khoảng 60 kg cát hoặc hạt nix phụ thuộc vào bề mặt cần làm sạch, sau khi làm sạch sẽ sinh ra thêm 1kg/m2 chất thải bẩn như sơn cũ, rỉ sét, bụi bẩn, các chất độc tố…, lượng bụi bay vào không khí và rơi vãi khoảng 10 kg, như vậy lượng chất thải rắn nhà máy sẽ phải sử lý khoảng 51kg cho 1 m2 làm sạch. Khi sử dụng phương pháp phun nước áp lực cao, nước thải thu gom và xử lý rất dễ dàng (100 lít nước/m2), chất thải rắn như sơn cũ, rỉ sét, bụi bẩn…sinh ra khoảng 1 kg cho 1m2 bề mặt xử lý. Như vậy sử dụng phương pháp phun nước siêu cao áp sẽ làm giảm lượng chất thải rắn tới 51 lần so với phương pháp phun cát/nix hiện nay.
Tóm lại: Công nghệ phun nước siêu cao áp ứng dụng làm sạch bề mặt thép trong ngành sơn chống ăn mòn mang lại nhiều lợi ích và sẽ là công nghệ của hiện tại và tương lai.
Thứ nhất: Đạt được mục đích và hiệu quả kinh tế về làm sạch bề mặt, thỏa mãn các tiêu chuẩn quốc tế về độ sạch cho phép trước khí sơn.
Thứ hai: Hạn chế tối đa lượng chất thải rắn sinh ra trong quá trình thi công làm sạch, giảm thiểu chi phí sử lý chất thải rắn.
Thứ ba: Không sinh bụi nên không làm ảnh hưởng đến môi trường, thiết bị máy móc xung quanh.
Thứ tư: Tiết kiệm hàng triệu đồng ngoại tệ chuyển ra nước ngoài để mua hạt nix vì nước có ở khắp mọi nơi, dễ khai thác, dễ xử lý.
Nguồn: internet
