Skuteczne cięcie, czyszczenie i skuwanie, czyli woda pod ultra wysokim ciśnieniem (UHP)

Co oznacza termin UHP?

Ultra wysokim ciśnieniem (z ang. UHP – Ultra High Pressure) nazywamy ciśnienie sięgające powyżej 400 bar. Wśród jego najpopularniejszych zastosowań znajdują się cięcie, czyszczenie i skuwanie. Ciśnienie UHP jest coraz częściej stosowane jako bardziej efektywna, bezpieczniejsza i bardziej przyjazna środowisku alternatywa dla innych rozwiązań. Ze względu na bardzo wysokie ciśnienia wymaga stosowania specjalnych produktów zaprojektowanych wyłącznie do tych aplikacji. Jakie zalety ma wykorzystanie ciśnienia UHP do cięcia, czyszczenia i skuwania? Dlaczego w zakresie wyposażenia UHP warto postawić na Tubes International, jednego z czołowych dostawców węży przemysłowych?

Cięcie, czyszczenie i skuwanie UHP wpisują się w technologię WATERBLAST , do której stosowany jest zespół urządzeń złożony z:

jednostki głównej (hydromonitora) zasilanego z instalacji wodnej;

wysokociśnieniowych przewodów: elastycznych (węża z końcówkami), gumowych typu WATERBLAST lub tworzywowych np. SPIR STAR®;

zaworu sterującego (pistoletu lub zaworu nożnego);

dyszy lub głowicy.

Wspomniane węże WATERBLAST to wielooplotowe (multispiralne) węże przeznaczone do wody pod ciśnieniem do 1450 bar . Z kolei węże SPIR STAR® posiadają warstwę wewnętrzną wykonaną z najwyższej jakości tworzyw termoplastycznych takich jak polioksymetylen (POM), poliamid (PA), polifluorek winylidenu (PVDF), politetrafluoroetylen - teflon (PTFE). Wokół warstwy wewnętrznej nawinięte jest spiralnie do 8 warstw drutu o podwyższonych własnościach mechanicznych ze stali węglowej. Warstwę zewnętrzną węży w zależności od zastosowań stanowi poliuretan, poliamid, PVDF lub dodatkowo oplot ze stali nierdzewnej. Dzięki unikalnej kombinacji właściwości materiałów, z których zbudowane są węże SPIR STAR® uzyskano lepsze niż w standardowych wężach termoplastycznych charakterystyczne własności, m.in. ultrawysokie ciśnienie robocze – aż do 4000 bar . Szeroki zakres typów węży i specjalne konstrukcje końcówek umożliwiają dostosowanie rozwiązania do indywidualnych potrzeb.

Cięcie UHP

Cięcie UHP (inaczej obróbka hydrościerna lub hydro-abrazyjna) to wysoce precyzyjny proces, który odbywa się jedynie w sposób zautomatyzowany. Wykorzystuje moc strumienia wody pod ultra wysokim ciśnieniem lub - w przypadku wyjątkowo twardych materiałów, takich jak metal – także wodę z dodatkiem ścierniwa, tzw. garnetu . Metoda ta pozwala na cięcie niemalże każdego rodzaju materiału. Jedynym ograniczeniem jest tu twardość ścierniwa w porównaniu z twardością ciętego tworzywa.

Podczas obróbki hydrościernej woda przepływa przez dyszę o małej średnicy, ustawionej najczęściej prostopadle do ciętej powierzchni. Jest to metoda cięcia na zimno, która nie powoduje odkształceń termicznych materiału, nie zmienia jego właściwości i zapewnia gładkie krawędzie cięcia. W przeciwieństwie do metod mechanicznych, obróbka hydro-ścierna nie powoduje powstawania gazów i pyłów oraz iskier. Obróbka hydro-abrazyjna nie stwarza ryzyka pożaru i jest technologią dopuszczalną w warunkach zagrożenia eksplozją.

Pomimo dużej siły strumienia, cięcie UHP charakteryzuje się niską eksploatacją wody. Niewielka ilość zanieczyszczeń sprawia, że zużytą wodę można bezpiecznie zutylizować w kanalizacji ściekowej. Możliwe jest również prowadzenie wody w obiegu zamkniętym i jej ponowne wykorzystanie. Powyższe dotyczy również garnetu, który jest ścierniwem nietoksycznym i może bez przeszkód trafić do kanalizacji lub być wykorzystany ponownie.

Czyszczenie UHP

Czyszczenie strumieniem wody (inaczej waterblasting) to kolejne popularne zastosowanie dla ultra wysokiego ciśnienia. Czyszczenie UHP jest optymalne dla szerokiego zakresu powierzchni i materiałów. Przy zastosowaniu odpowiednich urządzeń i akcesoriów pozwala na znaczne zwiększenie wydajności pracy i bezpieczeństwa pracowników. Waterblasting można stosować do usuwania zarówno świeżych zabrudzeń, jak i starych i utrwalonych oraz do usuwania substancji nierozpuszczalnych w wodzie. Metodę tę wykorzystuje się m.in. do usuwania rdzy, farby i zgorzelin w różnych gałęziach przemysłu. Woda pod wysokim ciśnieniem skutecznie rozbija zanieczyszczenia, a przy tym dociera w każdą szczelinę, usuwając nieczystości w trudnodostępnych miejscach. Duża moc strumienia często eliminuje konieczność zastosowania ścierniwa i chemikaliów, które mogłoby uszkodzić czyszczoną powierzchnię oraz niekorzystnie wpływać na zdrowie pracowników. Co więcej, waterblasting natychmiastowo wypłukuje pozostałości po zanieczyszczeniach i nie powoduje powstawania pyłu i kurzu.

Czyszczenie UHP świetnie sprawdza się m.in. w czyszczeniu rurociągów, filtrów, sit, wyparek, ekstruderów, malarni, torowisk, pasów transmisyjnych, tuneli drogowych, a także w usuwaniu oznakowania poziomego z jezdni i usuwaniu piasku z odlewów. W ofercie Tubes International znajduje się wyposażenie do czyszczenia strumieniem wody o bardzo dużym ciśnieniu do 3000 bar: pistolety UHP, zawory nożne, specjalne dysze rotacyjne Monro Jet®, Tango HD-1®, ENZ SC 1500®, dysze do czyszczenia wymienników ciepła UC ENZ®, dysze UR i KBR ENZ®, dysze Derc Runner, dysze do czyszczenia rurociągów Bulldog®UHP ENZ®, dysze Derc SPC szafirowe dysze wkręcane i wkładane MVT®.

Czyszczenie kadłubów statków

Czyszczenie UHP wykorzystuje się szeroko w przemyśle okrętowym . Statki pracują w ciężkich warunkach i wymagają systematycznej konserwacji, a jednocześnie charakteryzują się dużą ilością trudnodostępnych miejsc. Konserwacja obejmuje m.in. oczyszczanie kadłuba z rdzy, skorupiaków, wodorostów i innych osadów. Do niedawna najpopularniejszą metodą oczyszczania statków było piaskowanie, jednak obecnie coraz częściej jest ono zastępowane przez waterblasting. Piaskowanie, choć skuteczne, w przeciwieństwie do czyszczenia UHP może powodować uszkodzenia oczyszczanego materiału, a przy tym pozostawia resztki ścierniwa w szczelinach i zagłębieniach oraz warstwę piasku na czyszczonej powierzchni. Ponadto jest metodą uciążliwą dla środowiska, gdyż powoduje powstawanie pyłu, w którym znajduje się ścierniwo i cząsteczki usuwanych zanieczyszczeń, co nie ma miejsca przy zastosowaniu czyszczenia strumieniem wody.

Czyszczenie wymienników ciepła

Waterblasting to także efektywna metoda czyszczenia wymienników ciepła . Skutecznie usuwa zalegający w wymiennikach kamień, pozostałości chemikaliów i inne zanieczyszczenia. Zastępuje czyszczenie chemiczne, piaskowanie, czyszczenie ultradźwiękowe i mechaniczne. W przeciwieństwie do wymienionych metod nie wymaga użycia środków chemicznych, nie powoduje uszkodzeń i dociera w trudnodostępne miejsca. Waterblasting wykorzystuje się zarówno do czyszczenia wymienników od wewnątrz, jak i z zewnątrz. Jest to metoda odpowiednia nawet w przypadku wymienników o skomplikowanej geometrii. Tubes International oferuje systemy automatyzacji czyszczenia wymienników ciepła aż do 3000 bar. Tego typu rozwiązania zapewniają jeszcze większą szybkość wykonania procesu oraz jego powtarzalność. Dodatkowo zwiększają bezpieczeństwo operatora, gdyż może on kontrolować proces w oddaleniu od miejsca czyszczenia. Asortyment systemów automatyzacji czyszczenia UHP stanowią dysze obrotowe do czyszczenia wymienników ciepła Runner z wymiennymi główkami o różnych konfiguracjach, do czyszczenia rurociągów z kolanami hamburskimi (głowice SPC, czy też SLC), a także systemy FlexFrame, TLX, LTC, 1-XS, OBS i IBC.

Czyszczenie zbiorników

Dokładność i szybkość procesu oraz możliwość dotarcia w trudnodostępne miejsca to cechy przydatne przy czyszczeniu zbiorników. Wiele narzędzi do czyszczenia UHP oraz duże możliwości w zakresie ich regulacji pozwalają zarówno na wewnętrzne, jak i zewnętrzne oczyszczanie zbiorników o różnych kształtach i średnicach. Waterblasting można stosować do zbiorników przeznaczonych do niemal każdego rodzaju mediów, w tym łatwopalnych, gdyż ze względu na brak generowania iskier czyszczenie strumieniem wody nie prowadzi do zapłonu oparów substancji.

Waterblasting w przemyśle offshore

Czyszczenie UHP zyskało uznanie również w tak wymagającej dziedzinie, jak przemysł offshore . Agresywny wpływ morskiego środowiska na elementy platform wiertniczych wymusza ich dokładną i systematyczną konserwację. Jednocześnie konstrukcja platform charakteryzuje się dużą liczbą trudnodostępnych miejsc i wysoką koncentracją specjalistycznego sprzętu na małej przestrzeni. Trudno się więc dziwić, że do czyszczenia narzędzi wiertniczych, oczyszczania pokładu platform z rdzy i pozostałości oleju oraz do usuwania z ich zewnętrznych powierzchni szlamu, skorupiaków i glonów chętnie wykorzystuje się waterblasting. Przemysł offshore korzysta ze wszystkich zalet tej metody. Strumień wody dociera w każdy zakamarek czyszczonych powierzchni, nie powodując ich uszkodzeń i oczyszcza je w sposób wysoce dokładny i wydajny. Przy tym nie generuje nieprzyjaznego dla środowiska pyłu oraz iskier, które w strefie zagrożenia wybuchem - jaką jest platforma wiertnicza - mogłyby doprowadzić do eksplozji.

Waterblasting w obróbce betonu

Ultra wysokie ciśnienie wykorzystuje się też do skuwania betonu i renowacji konstrukcji betonowych . Strumień wody stanowi w tym przypadku alternatywę dla narzędzi pneumatycznych. Moc młota pneumatycznego przenika w głąb konstrukcji, podczas gdy woda pod ciśnieniem oddziałuje na dany obszar punktowo. W odróżnieniu od kucia narzędziami tradycyjnymi, przy zastosowaniu waterblastingu pęknięcia powstają tylko w miejscu działania wody, a nie w całej konstrukcji. Selektywność mocy strumienia wody niesie ze sobą wiele zalet. Po pierwsze, eliminuje powstawanie wibracji, które mogłyby spowodować pęknięcia konstrukcji. Po drugie, pozwala uniknąć uszkodzenia stalowego zbrojenia instalacji. Wyburzanie wodą jest zatem procesem wydajnym i ekonomicznym, a zarazem łatwym do kontrolowania. Ciśnienie UHP ma zastosowanie także w czyszczeniu szalunków, rusztowań i silosów z pozostałości betonu. Jak wynika z opisanych wyżej zalet waterblastingu, strumień wody usuwa pozostałości w sposób szybki, a jednocześnie bardziej wydajny i mniej inwazyjny niż np. czyszczenie mechaniczne. W przeciwieństwie do czyszczenia ręcznego czyszczenie UHP skutecznie usuwa pozostałości betonu z silosów i szalunków bez uszczerbku na czyszczonej powierzchni.

Wsparcie Tubes International

Zastąpienie mniej wydajnych metod cięcia, czyszczenia czy skuwania strumieniem wody pod ultra wysokim ciśnieniem może przynieść użytkownikom wiele korzyści. Tubes International wychodzi naprzeciw zarówno klientom, którzy od dawna stosują to rozwiązanie, jak i tym, którzy dopiero rozważają jego wdrożenie. W zakresie bardzo wysokich ciśnień firma dysponuje zapleczem warsztatowym, które pozwala na wykonywanie kompletnych przewodów elastycznych o ciśnieniu roboczym aż do 4000 bar. Wykorzystuje okucia oraz akcesoria Spir Star® i Waterblast, a przewody wytwarzane są przez autoryzowany personel ze ściśle kontrolowanych materiałów i są zawsze testowane ciśnieniowo przed dostarczeniem do klienta. Ponadto duże stany magazynowe dostępnych od ręki gotowych przewodów UHP sprawiają, że Tubes International jest nieocenionym wsparciem w sytuacjach awaryjnych.