Tài liệu Hướng dẫn sử dụng thiết bị tẩy phá bê tông bằng tia nước áp lực cao doc

Phạm vi sử dụng của thiết bị Bên cạnh việc sử dụng thiết bị tẩy phá bê tông bằng tia nước áp lực cao trong các công trình nâng cấp và sửa chữa cầu, thiết bị này còn được sử dụng trong

Bộ giao thông vận tải Viện Khoa Học và Công Nghệ GTVT 1252-Đường Láng - Đống Đa – Hà Nội

Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Xuân Khang

Bộ giao thông vận tải Viện Khoa Học và Công Nghệ GTVT 1252-Đường Láng - Đống Đa – Hà Nội

Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Xuân Khang

Thư ký đề tài: TS Nguyễn Văn Thịnh

Chủ trì nội dung 3 TS Nguyễn Văn Thịnh

Chủ trì đề mục: TS Nguyễn Văn Thịnh

Hà Nội, 2004

Danh sách những người tham gia thực hiện đề mục

TT Họ và tên Học vị Chức vụ Chức

danh

Cơ quan công tác

1 Lâm Hữu Đắc KS Phó Viện trưởng

2 Bùi Xuân Ngó Tiến sỹ Trưởng phòng

3 Nguyễn Huy Tiến Thạc sỹ

7 Đinh Tiến Khiêm Kỹ sư

Nghiên cứu viên

Tham gia

Viện KH và

CN Giao Thông Vận Tải

8 Lê Quý Thuỷ Tiến sỹ Phó Ban Chất

lượng MTC

Chủ trì

Nội dung 4

Cục Đăng Kiểm VN

9 Vũ Liêm Chính PGS, TS

Chủ nhiệm bộ môn Máy xây dựng

Chủ trì

Đề mục

Trường Đại học Xây dựng

Hà Nội

Mục lục

Mục Trang

1 Qui định chung 4

1.1 Qui định chung 4

1.2 Phạm vi sử dụng của thiết bị 4

1.3 Các cụm bộ phận chủ yếu và thông số kỹ thuật 5

2 Các trang thiết bị điều khiển 7

2.1 Sơ đồ bố trí các trang thiết bị điều khiển 7

2.2 Chức năng và cách vận hành các trang thiết bị điều khiển 9

3 Kiểm tra trước khi làm việc 11

3.1 Kiểm tra tổng quát thiết bị 11

3.2 Kiểm tra mức dầu thủy lực 11

3.3 Kiểm tra nguồn nước nạp 12

4 Lựa chọn chế độ và thông số làm việc của thiết bị 13

4.1 Lựa chọn áp suất nước phun 13

4.2 Lựa chọn loại và đường kính vòi phun 13

4.3 Lựa chọn các thông số làm việc 15

5 Vận hành thiết bị 17

5.1 Công tác chuẩn bị 17

5.2 Chạy không tải 17

5.3 Vận hành thiết bị để thi công 17

5.4 Kết thúc công việc và dừng máy 19

6 Bảo dưỡng định kỳ 20

6.1 Chú ý về an toàn 20

6.2 Các chú ý khác 20

6.3 Thay thế định kỳ các phụ tùng an toàn 20

7 Dầu thủy lực 21

8 An toàn 22

8.1 Kỹ thuật an toàn chung 22

8.2 An toàn trước khi vận hành 23

8.3 An toàn sau khi khởi động thiết bị 24

8.4 An toàn trong khi vận hành 24

8.5 An toàn khi di chuyển thiết bị 25

8.6 An toàn khi lắp ráp và bảo dưỡng thiết bị 25

8.7 An toàn phòng hoả 27

8.8 Các biện pháp an toàn khác 27

8.9 Cấp cứu khi có tai nạn bởi tia nước áp lực cao 28

1 Qui định chung

1.1 Qui định chung

Tài liệu này hướng dẫn trình tự, phương pháp và cách thực hiện công việc vận hành, bảo quản, bảo dưỡng thiết bị tẩy phá bê tông bằng tia nước áp lực cao cũng như các nguyên tắc an toàn cho người và thiết bị Tài liệu này không chỉ có tác dụng giúp người vận hành mà còn cả các cán bộ kỹ thuật và quản lý đạt được kết quả công việc tối ưu thông qua việc vận hành và bảo dưỡng thiết bị một cách an toàn, kinh tế và hiệu quả

• Phải đọc kỹ và hiểu toàn bộ tài liệu này TRước khi vận hành thiết bị

• Người vận hành phải thường xuyên nghiên cứu tài liệu này để có thể thành thục mọi thao tác cũng như ghi nhớ mọi qui định và yêu cầu đã chỉ ra

• Việc vận hành, kiểm tra và bảo dưỡng thiết bị phải được tiến hành một cách cẩn trọng với nguyên tắc an toàn là số một

• Các nguyên tắc và qui định an toàn trong tài liệu này chỉ là các yêu cầu và qui định bổ sung vào các nguyên tắc và qui định an toàn thông thường

1.2 Phạm vi sử dụng của thiết bị

Bên cạnh việc sử dụng thiết bị tẩy phá bê tông bằng tia nước áp lực cao trong

các công trình nâng cấp và sửa chữa cầu, thiết bị này còn được sử dụng trong các công trình và mục đích khác với điều kiện các tính năng kỹ thuật của thiết bị phù hợp và đáp ứng đựoc yêu cầu của công trình Dưới đây liệt kê một số ứng dụng điển hình của thiết

bị tẩy phá bê tông bằng tia nước áp lực cao là:

• Tẩy phá bê tông bị suy thoái của các dầm cầu bê tông và các cấu kiện bê tông khác với mác 100-150

• Tẩy rỉ vỏ tàu thủy Tẩy rỉ bề mặt kim loại phục vụ công nghệ sơn

• Làm sạch công nghiệp Làm sạch hệ thống đường ống của ngành dầu khí, hóa chất

• Tẩy sạch sơn đường băng sân bay, sơn kẻ vạch đường

• Tẩy phá bê tông asphalt lớp dưới trên bề mặt cầu

• Làm sạch và mở rộng đáy cọc khoan nhồi

• Kiểm tra độ kín khít của các đường ống dẫn dầu, khí và các đường ống chịu

áp lực khác có đường kính lớn

1.3 C¸c côm bé phËn chñ yÕu vµ th«ng sè kü thuËt

10

9

13: B¸ng tú

H×nh 1.1: H×nh d¸ng vµ c¸c côm bé phËn c¬ b¶n cña thiÕt bÞ

tÈy ph¸ bª t«ng b»ng tia n−íc ¸p lùc cao

Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật thiết bị tẩy phá bê tông bằng tia nước áp lực cao

Hạng mục Đơn vị Thông số

Kiểu điều khiển - Súng phun, điều khiển cơ khí

trực tiếp

Công suất động cơ bơm nạp kW 1,5

Nguồn điện điều khiển - 220 v

Nguồn điện sử dụng - 3 pha - 380 vôn – 50 Hz

Dung tích thùng dầu thủy lực lít 120

Lưu lượng phun tối đa lít/phút 18

Loại mác bê tông tẩy phá kG/cm2 100-150

Kiểu bộ nguồn tăng áp - Xi lanh thủy lực đồng trục

Khả năng điều chỉnh công suất - Tự động điều chỉnh theo áp lực

phun 0-15 kW

Năng suất tẩy phá bê tông lớn nhất m3/h 0,3

Tổng trọng lượng khô của thiết bị kG 660

2 Các trang thiết bị điều khiển

2.1 Sơ đồ bố trí các trang thiết bị điều khiển

Người vận hành thiết bị tẩy phá bê tông bằng tia nước áp lực cao phải nắm vững cách bố trí, công dụng các bộ phận điều khiển

Hình vẽ dưới đây giới thiệu các bộ phân đièu khiển cơ bản của thiết bị Bảng thuyết minh 2.1 cho ta thấy chức năng của các bộ phận điều khiển cơ bản

1

2 3 4

4: Van tiết lưu 5: Bảng điện điều khiển 6: Thước đo mức dầu thủy lực 7: Đường nứớc cấp

8: Đường nước ra cao áp

Hình 2.1: Một số bộ phận điều

khiển cơ bản

14

13

12 11

10

9

Hình 2.2 súng phun

15

Chốt an toàn ở vị trí mở Chốt an toàn ở vị trí khóa

Hình 2.3 Cò điều khiển súng phun

Bảng 2.1 : Chức năng một số bộ phận điều khiển chính

1 Đồng hồ áp suất dầu Dùng để đo áp suất dầu thủy lực trong xi lanh

tăng áp của bộ nguồn áp lực cao

2 Đồng hồ áp suất nước Dùng để đo áp suất nước ở đầu ra của bộ nguồn

áp lực cao

3 Van an toàn Khống chế áp suất làm việc tối đa của dầu thủy

lực

4 Van tiết lưu Điều chỉnh lưu lượng dầu thủy lực của bộ nguồn

5 Bảng điện Cấp và ngắt điện cho bộ nguồn

6 Thước đo mức dầu thủy lực Đo mức dầu thủy lực trong thùng dầu

7 Đường nước vào Cấp nước cho bộ nguồn

8 Đường nước ra cao áp Đưa nước áp lực cao ra súng phun

9 Vòi phun Đưa nước cao áp tới mục tiêu

10 Tay cầm Điểm nắm tay của người sử dụng khi thao tác

11 Đường nước cao áp cấp tới

súng phun

Đưa dòng nước cao áp từ bộ nguồn tới súng phun

12 Cò điều khiển của súng phun Điều khiển hoặc ngắt dòng nước ra khỏi vòi phun

13 Tay cầm Điểm nắm tay của người sử dụng khi thao tác

14 Báng tỳ Tỳ vào vai người điều khiển trong khi thao tác

15 Chốt an toàn Cho phép hoặc không cho phép chuyển động của

cò điều khiển súng phun

2.2 Chức năng và cách vận hành các trang thiết bị điều khiển

[1] Đồng hồ áp suất dầu: Quan sát đồng hồ áp suất dầu để biết được áp suất

dầu thủy lực trong xi lanh tăng áp

[2] Đồng hồ áp suất nước: Quan sát đồng hồ áp suất nước để biết được áp suất

nước cao áp ra khỏi bộ nguồn

[3] Van an toàn : Van an toàn sẽ tự động mở ra để giảm áp suất dầu thủy lực

khi áp suất đạt tới giá trị nhất định

[4] Van tiết lưu: Dùng để điều chỉnh lưu lượng dầu thủy lực

+ Vặn van ra theo chiều ngược chiều kim đồng hồ để tăng lưu lượng

+ Vặn van vào theo chiều kim đồng hồ để giảm lưu lượng

[5] Bảng điện: Bật công tắc trên bảng điện để cấp điện cho bộ nguồn

[6] Thước đo mức dầu thủy lực: Quan sát thước để biết mức dầu thủy lực trong

thùng dầu

[7] Đường nước cấp: Nối với nguồn nước để cấp nước cho thiét bị phun nước

[8] Đường nước cao áp ra: Nối với súng phun để đưa nước cao áp từ bộ nguồn

tới súng

[9] Vòi phun: Lắp vòi vào nòng súng phun để tạo tia nước áp lực cao với hình

dạng mong muôn tới mục tiêu

[10] Tay cầm: Nắm tay vào tay cầm để điều khiển hướng và khoảng cách của

súng phun

[11] Đường nước cao áp tới súng phun: Lắp đường ống để nối từ đường nước

cao áp ra của bộ nguồn với súng

[12] Cò điều khiển của súng phun: Dùng các ngón tay bóp hoặc nhả cò để phun

hoặc dừng phun nước áp lực cao tới mục tiêu

[13] Tay cầm: Nắm tay vào tay cầm để điều khiển hướng và khoảng cách của

súng phun

[14] Báng tỳ: Tỳ vào vai để tăng mức độ an toàn trong những trường hợp cần

thiết

[15] Chốt an toàn: ấn chốt xuống, cò súng sẽ trở về vị trí mở chốt an toàn

Đẩy cò súng về phía trước để khóa chốt an toàn (Hình 2.3)

3 Kiểm tra trước khi làm việc

3.1 Kiểm tra tổng quát thiết bị

Kiểm tra các đường ống thủy lực, các đầu cút nối để phát hiện các chỗ hư hỏng hoặc khuyết tật nếu có

Kiểm tra đầu vòi phun, làm sạch các bụi bẩn nếu có Đảm bảo vòi không bị tắc

Kiểm tra sự hoạt động của cò súng phun và chốt khóa an toàn Đảm bảo chuyển động của cò súng phải trơn tru, không bị nặng hoặc kẹt

Kiểm tra các cầu chì và các đầu nối của dây điện Xiết chặt hoặc cắm chặt các giắc nối bị lỏng

Kiểm tra bằng mắt đối với đồng hồ áp suất dầu và áp suất nước, đảm bảo rằng kim đang ở vị trí 0

3.2 Kiểm tra mức dầu thủy lực

Kiểm tra dầu thủy lực bằng cách quan sát thước kiểm tra (Hình 3.1) Dầu phải nằm trong khoảng giữa hai vạch L và H, Nếu dầu nằm dưới vạch L, phải bổ sung thêm

Hình 3.1 Kiểm tra mức dầu thủy lực

L H

Mức dầu quan sát được có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ Có thể tham khảo

3.3 Kiểm tra nguồn nước nạp

Kiểm tra nguồn nước nạp, bảo đảm rằng nguồn nước sạch, không có hoá chất, rong rêu và đặc biệt là không được lẫn đất cát, không dùng nước thải sinh hoạt hay nước thải của nhà máy hoặc các khu công nghiệp Tốt nhất là sử dụng nguồn nước máy, trong trường hợp không có thì dùng nước sông ngòi nhưng không được lẫn rong rêu ngoặc đất cát

Kiểm tra lưu lượng của nguồn nước nạp, bảo đảm rằng lưu lượng tối thiểu là 20 lít/phút, được cung cấp ổn định trong suốt thời gian làm việc dự tính của thiết

bị

4 Lựa chọn chế độ và thông số làm việc của thiết bị

4.1 Lựa chọn áp suất nước phun

Thiết bị phun nước áp suất cao có thể điều chỉnh áp suất phun tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng, do vậy trước khi vận hành máy chúng ta phải xác định được áp suất làm việc cần thiết đối với từng đối tượng công việc cụ thể

áp suất dòng nước phun được tính theo công thức thực nghiệm như sau:

PN = 3,5.[σ]

Trong đó:

PN - áp suất dòng nước trong bình tích năng, Bar [σ] - ứng suất phá huỷ của vật liệu bề mặt cần tẩy phá, barDựa vào công thức trên ta thấy rằng, khi biết được ứng suất bê tông cần tẩy phá, chúng ta hoàn toàn có thể xác định được áp suất làm việc của thiết bị

4.2 Lựa chọn loại và đường kính vòi phun

Mỗi loại vòi phun chỉ phát huy hết ưu điểm khi sử dụng đúng tính năng Ngoài

ra việc lựa chọn đường kính vòi phun còn ảnh hưởng của áp suất và lưu lượng phun dẫn

đến việc ảnh hưởng tới kết quả và hiệu suất làm việc của thiết bị Vì vậy việc chọn loại

và đường kính vòi phun nhất định phải theo chỉ dẫn của nhà chế tạo và tùy thuộc vào từng đối tượng làm việc cụ thể

Hình 4.1 Hình dáng các loại vòi phun thông dụng

Theo b¶ng 4.1, trÞ sè trªn dßng ®Çu tiªn lµ ¸p suÊt (trÞ sè trong ngoÆc lµ tÝnh b»ng Bar), cét ®Çu tiªn chØ sè hiÖu vßi phun

C¸c gi¸ trÞ trong b¶ng lµ lưu lưîng lµm viÖc cña thiÕt bÞ, GPM (l/ph)

B¶ng 4.1: Lùa chän ®ưêng kÝnh vßi phun theo lưu lưîng vµ ¸p suÊt

Tuỳ theo mục đích sử dụng mà người ta

sử dụng vòi phun hợp lý:

Vòi phun xoay

Khi cần khoan thì dùng vòi phun

xoay

Khi cần tẩy phá bê tông cao dùng vòi

phun tạo tia hình trụ

Vòi phun tạo tia hình trụ

Vòi phun tạo tia hình quạt

Khi cần tẩy rửa và làm sạch bề mặt

trên diện rộng để chuẩn bị phun lớp

bê tông mới thì dùng vòi tạo tia hình

sử dụng góc phun vuông góc

Hình 4.3 Tư thế và góc phun khi làm việc

Làm việc với đối tượng dưới thấp Làm việc với đối tượng trên cao

4.3.2 Khoảng cách phun

Qua các kết quả nghiên cứu bằng lý thuyết và thực nghiệm thấy rằng: càng cách

xa vòi phun, diện tích tiết diện chùm tia càng lớn, vận tốc dòng nước càng giảm nhưng

áp suất va đập đạt cực đại ở một khoảng cách nhất định Với những vật liệu giòn như

bê tông, khoảng cách này là khoảng cách làm việc lý tưởng để đạt được năng suất tẩy phá cao nhất Khoảng cách này phụ thuộc và hình dáng chùm tia, đường kính lỗ vòi phun, áp suất phun

Khoảng cách làm việc hợp lý cho loại vòi phun hình trụ đường kính 1 mm , áp suất làm việc 500 bar, lưu lượng làm việc 18 l/ph là 5 cm

4.3.3 Tốc độ chuyển động vòi phun

Việc xác định vận tốc di chuyển vòi phun bằng lý thuyết rất khó khăn vì nó ảnh hưởng của nhiều thông số, mà các thông số này xác định lại không chính xác và mất rất nhiều thời gian ví dụ độ đồng nhất của bê tông, cường độ bê tông, kích thước và số lượng vết nứt, do vậy cách hiệu quả nhất là điều chỉnh vận tốc bằng tay theo kinh nghiệm

5 Vận hành thiết bị

5.1 Công tác chuẩn bị

1 Tiến hành kiểm tra toàn bộ thiết bị Chi tiết xem phần “ Kiểm tra trước khi

làm việc”

2 Lựa chọn loại vòi phun phù hợp với đối tượng làm việc Chi tiết xem phần

(Lựa chọn chế độ và thông số làm việc của thiết bị)

3 Nối nguồn nước nạp với thiết bị và nối đường nước ra cap áp với súng phun

4 Bảo đảm rằng các biện pháp an toàn cho người vận hành và những người xung quanh đã được thực hiện đầy đủ

Người vận hành phải mang đầy đủ các trang phục bảo hộ trước khi làm

việc

5.2 Chạy không tải

1 Đảm bảo rằng chốt điều khiển cò súng phun ở vị trí khóa

2 Mở van tiết lưu [4] ra hết cỡ

3 Bật công tắc trên bảng điều khiển cho động cơ làm việc, kiểm tra các đồng hồ

và các đèn báo

Kiểm tra các đèn báo tín hiệu

Kiểm tra các tiếng động hoặc rung động bất thường

Nhiệt độ làm việc lý tưởng của dầu thủy lực là trong khoảng 50-70oC

4 Kiểm tra rò rỉ trên các cút nối của hệ thống thủy lực

5 Kiểm tra thời gian điều khiển van phân phối điện thuỷ lực, thời gian 2 chu kỳ phải bằng nhau và bằng 20 giây, nếu chưa đúng, dùng đồng hồ bấm giây đặt lại

6 Kiểm tra bơm nạp và hệ thống làm mát: Khi van tiết lưu mở hết, bơm tăng áp chưa làm việc nhưng bơm nạp đã hoạt động và cung cấp nước cho hệ thống làm mát, kiểm tra sự hoạt động này bằng cách điều khiển cò súng cho súng phun thử, đảm bảo rằng phải có nước phun ra đầu vòi (Với áp suất phun chỉ khoảng 4-8 bar)

7 Dừng động cơ

5.3 Vận hành thiết bị để thi công

1 Đảm bảo rằng chốt điều khiển cò súng phun ở vị trí khóa

2 Hướng súng về phía mục tiêu làm việc

đúng tư thế Chi tiết xem phần

“An toàn khi vận hành thiết bị”

Khi làm việc trên cao phải đứng

trên giàn giáo hoặc ca bin công tác

đảm bảo an toàn

3 Bật công tắc trên bảng điều khiển cho

động cơ làm việc, kiểm tra các đồng hồ

và các đèn báo

Kiểm tra các đèn báo tín hiệu

Kiểm tra các tiếng động hoặc rung

động bất thường

Nhiệt độ làm việc lý tưởng của dầu

thủy lực là trong khoảng 50-70 o C

4 Mở hết van an toàn [3], vặn van tiết lưu [4] vào hết

5 Quan sát đồng hồ đo áp suất dầu thuỷ lực [1], tăng dần áp suất đến 50 bar

6 Điều khiển súng mở hoàn toàn, lúc này bơm nước tăng áp bắt đầu làm việc, quan sát trên đồng hồ áp suất dầu, áp suất xấp xỉ 20 bar

7 Khi píttông chạy hết hành trình áp suất dầu sẽ đạt giá trị áp suất đặt trước (50 bar), tuy nhiên lúc này thời gian chu kỳ vẫn chưa hết, đến khi hết thời gian chu kỳ khi đó áp suất dầu sẽ giảm xuống 20 bar

8 Điều chỉnh van an toàn tăng dần áp suất bằng cách thực hiện từ bước 5 đến bước 7 Quan sát đồng hồ áp suất dầu thủy lực cho tới khi đạt 630 bar (Hoặc giá trị áp suất yêu cầu)

9 Cùng với sự tăng áp trong hệ thống thuỷ lực thì áp suất bơm nước tăng áp cũng tăng lên, khi áp suất thuỷ lực đạt 630 bar thì áp suất dòng nước sẽ đạt

được 500 bar (Quan sát trên đồng hồ đo áp suất nước [2])