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国家标准计划《超高压水射流船舶除锈成套装备》由 TC493(全国喷射设备标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会

主要起草单位 合肥通用机械研究院有限公司南通中远海运船务工程有限公司舟山中远海运重工有限公司合肥通用环境控制技术有限责任公司

目录

基础信息

计划号
20210725-T-604
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2021-04-30
申报日期
2020-08-24
公示开始日期
2021-01-15
公示截止日期
2021-01-29
标准类别
产品
国际标准分类号
23.100
23 流体系统和通用件
23.100 流体动力系统
归口单位
全国喷射设备标准化技术委员会
执行单位
全国喷射设备标准化技术委员会
主管部门
中国机械工业联合会

起草单位

目的意义

生态文明在十九大报告中被提升为千年大计,根据工信部《中国制造2025计划》和《工业绿色发展规划(2016~2020年)》要求,结合修造船企业绿色发展态势,彻底根治船舶修理除锈施工现场粉尘污染、实现企业发展与社会自然友好融合。

为此,工业和信息化部2019年将 “绿色修船表面处理关键装备研制”列为高技术船舶科研项目重大专项,以支持绿色修船超高压水射流除锈工艺技术研究。

在该项目对新工艺、新装备、新应用研发的基础上,催生了超高压水射流船舶除锈技术标准研究。

除锈是船舶与海工装备修造工程的关键工序,涂装漆膜质量直接影响船舶与海工装备的检修周期和使用寿命。

表面除锈施工(包括除垢、除海生物、除漆等,在船舶与海工装备维修工程中统称“除锈作业”)则是涂装施工的第一步,只有对船体表面进行良好的前处理,才能保证涂装漆膜的质量(即保证油漆的附着力和耐久性),使涂层达到预期的保护效果。

传统除锈方法是手工拷铲和气动磨料喷射进行除锈 (俗称干喷砂除锈 ) ,其工程作业主要在室外进行,该除锈方法不仅工人劳动强度大、矽肺职业病、安全隐患多、效率低下等缺点,更不能容忍的是空气和水的污染严重。

喷砂除锈产生的大量固体废料需要掩埋,废料还将污染海岸水源,这给船舶修造企业造成了严重的环境负担。

鉴于喷砂除锈在给操作人员和环境带来的巨大危害,相关部门已明令禁止室外喷砂的除锈作业,并要求在短期内内,禁止相关企业使用喷砂除锈工艺。

超高压水射流除锈工艺是以清水为除锈介质,形成强有力的射流打击力来剥除锈层,不加入任何化学物质,该除锈工艺的全过程机械化运转,湿式作业,不产生任何粉尘,除锈产生的废屑和废水完全回收、过滤,是一种全新的绿色修船工艺。

实现绿色除锈新工艺的关键是要创造出一套新装备,该套装备包括以下几方面:超高压大功率往复泵站及其旋转水射流器具(含配管)、实时监控检测控制系统、真空泵站、坞底车、大臂车、高空作业车、重载爬壁机器人等执行机构,回收、过滤、分离等后处理配套设备,由此构成除锈、检测、集中控制、回收和废水处理的成套设备。

该标准规定适用范围是水射流主机压力在250MPa—300MPa,设备功率不小于250kW,执行机构(坞底车、大臂车、高空作业车、爬壁机器人等)配套平面清洗器、除锈喷枪构成超高压水射流除锈成套装备系统。

在地面集中布置真空回收、分离、废水处理等后处理系统。

标准的主要内容是对成套装备的设备类型、参数、性能指标、附件要求、检验、测试方法等进行规定。

标准对泵站与喷嘴匹配提出初始工况,在此基础上提出各种承压件可靠性运行寿命指标与判据。

在对国内外该设备生产厂家调研和资料整理基础上,掌握该设备市场上95%产品的设备组成、参数、工作效率、噪声、可靠性、关键零部件技术要求、使用场合、环境适应性、试验和检验标准等,形成统一标准,兼顾国内产品之间的互换性和兼容性;同时,通过参数设置和效率要求指标,指导设备未来发展趋势,鼓励先进的、智能的、效率高的设备的研发,同时淘汰效率低、耗能大的产品。

该标准相关预期效益分析如下: 社会效益:在国家深化标准化工作改革的背景下,制定超高压水除锈工艺、成套装备和作业安全规范等超高压水射流系列标准,可为新工艺培训、操作、检测及政府监管等提供依据,有效解决新工艺推广中来自船东、施工企业、涂料企业的阻力,扩大绿色工艺的影响力。

在国家绿色发展常态化目标要求下,通过标准引领,采用自上而下、由内而外的方式,争取在3年内实现新工艺的普及,完全取代传统喷砂除锈工艺,彻底解决船舶喷砂除锈带来的粉尘污染、河流污染、固体废弃物污染问题,推动船舶及海工建造,形成绿色发展方式,实现绿色增长,满足国家“绿色修船”建设的迫切需求。

环境效益:传统的喷砂除锈要达到Sa2.0~2.5的除锈等级,清理1万m2船舶外表面正常用矿砂量在600吨左右,据全国修船协会不完全统计(14家大型修船企业),每年修船除锈面积约2800万m2,使用矿砂量高达168万吨,这些矿砂在使用中造成大量的粉尘污染,使用后留下巨大的固体废渣,由于其颗粒小,重量轻,直接露天堆放会造成更多的粉尘和河流污染,虽然环保部门要求对其掩埋,但是还存在部分偷拍偷放的情况,所造成的环境污染非常沉重。

水射流除锈技术能彻底解决环境污染问题,每年能减少喷砂除锈所用矿砂量约200万吨,直接减少粉尘治理、废水回收、固体废弃物掩埋等巨额费用的支出。

经济效益:以建设绿色修船坞6座、应用企业3家,就可实现绿色修船项目收入80亿人民币以上,创汇超过10亿美元。

以江苏省为例,十三五期间南通、盐城、连云港修造海洋装备总值分别达到1684亿元、914亿元、642亿元,若超高压水射流除锈工艺彻底取代喷砂工艺,十四五期间产生的经济效益将大幅度超过十三五。

范围和主要技术内容

本标准规定超高压水射流船舶除锈成套装备的组成与基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于额定排出压力为250MPa~300MPa,额定流量为20L/min~50L/min,配带原动机功率为250kW~315kW,工作介质为常温清水,由高压泵机组、除锈喷头、执行机构、真空回收系统、回收水后处理设备、高压管路、控制系统等共同组成的超高压水射流船舶除锈成套装备。