銅排內(nèi)孔氧化噴砂處理工藝

陳劍英 張麗娟

（維蘭德金屬（上海）有限公司）

0 前言

對于大型發(fā)電廠百萬兆瓦級銅排內(nèi)壁氧化的問題，現(xiàn)有的處理方式有酸洗、超聲波清洗和噴砂等。我們根據(jù)廠家所提供的方案，結合現(xiàn)有的實際條件選用了噴砂處理的方法。目前，市場上沒有針對孔徑小于30 mm、長度大于1000 mm的噴砂設備，而需要處理的銅排的內(nèi)孔為10 mm×12 mm，孔的長度達到7000 mm。為了能對內(nèi)壁進行噴砂，特別設計了簡易噴頭。經(jīng)過噴砂處理后，解決了毛細管內(nèi)壁的氧化問題。現(xiàn)將相關的工藝過程和所用設備介紹給大家。

1 噴砂工藝系統(tǒng)簡介

1．1 噴砂機

本工藝所用的噴砂機選用目前市場上常見的吸入式干噴砂機。該噴砂機以壓縮空氣為動力，通過氣流的高速運動在噴槍內(nèi)形成負壓，將磨料通過輸砂管吸入噴槍并流經(jīng)銅排內(nèi)孔，噴掃銅排內(nèi)表面，消除其表面的氧化層。噴砂機儲砂罐最高耐壓為0.8 MPa，空氣消耗量為1 m3/min。

1.2 噴砂工藝設備的構成和功能

整個工藝流程中的設備主要由以下幾部分組成：管路配置、閥門調(diào)節(jié)、噴砂機、噴砂噴槍、吹掃噴槍。

1.3 噴砂工藝流程

噴砂的工藝流程如圖1所示。

2 噴砂操作與工藝控制

2.1 砂型選擇

在實際的操作過程中分別選用100目、80目和46目的石英砂作為噴砂處理的磨料。根據(jù)實際的處理結果可知，石英砂以80目效果為最佳。

圖1 銅排內(nèi)孔噴砂工藝流程

2.2 噴砂操作

按照工藝流程圖 （參見圖1）連接管路，并做氣密性檢查。關掉主壓縮空氣閥，將80目的石英砂加入噴砂儲罐內(nèi)，砂粒量不應大于儲罐容量的75%。將噴槍連接到銅排內(nèi)孔的前端，打開壓縮空氣主閥到最大位置，打開噴槍主閥門、副閥和加壓閥到最大位置，調(diào)節(jié)噴砂閥控制在30%～50%開啟度，注意觀察銅排內(nèi)孔的尾端，直到砂粒從內(nèi)孔的尾端均勻噴出為止。啟動吸塵器，注意觀察集塵桶內(nèi)的砂粒量，集塵桶內(nèi)的砂粒量不宜超過其75%的容量。保持噴砂作業(yè)1 min。關閉噴砂閥和加壓閥，保持吹掃時間40 s，脫離噴槍與銅排的連接。用干凈的壓縮空氣吹掃銅排內(nèi)孔，吹掃時間保持在1 min以上。脫離回收槍與銅排的連接，用內(nèi)窺鏡檢查銅排內(nèi)壁的氧化層處理情況，如有必要應用壓縮空氣進行二次吹掃。

在整個噴砂處理的過程中，應在所處理過的銅排中抽取1%～2%的樣品進行解剖，檢查噴砂處理表面的氧化層去除情況，表面光潔度和粗糙度，內(nèi)壁砂粒的殘留情況，確保銅排的處理滿足后續(xù)工藝的要求。

3 安全操作注意事項

（1）噴砂口的砂粒噴射出來的壓力很大，因此噴砂口不要直接對準他人。

（2）要定期檢查噴砂閥、連接管和其他閥門。長時間的噴砂操作會造成管壁自身變薄，無法承受壓力，易爆裂，因此管壁變簿時應及時更換。

（3）操作人員必須穿著防護服、戴好口罩和佩戴安全眼鏡。

（4）儲氣罐、壓力表、安全閥要定期校驗。儲氣罐兩周排放一次灰塵，砂罐里的過濾器每月檢查一次。

（5）檢查噴砂機通風管及噴砂機閥門是否密封。工作前五分鐘，須開動通風除塵設備。通風除塵設備失效時，禁止噴砂機工作。

4 結論

經(jīng)過噴砂處理的銅排內(nèi)表面，氧化層完全去除，且表面的光潔度和粗糙度都比以前的效果好很多。管壁的厚度比原來測量值小0.02～0.03 mm，管壁厚度在允許的誤差范圍之內(nèi) （原要求為+0.1 mm至+0.2 mm）。此外，噴砂處理還改善了材料表面的內(nèi)應力狀況，噴砂后的產(chǎn)品完全達到后續(xù)工藝的要求。

上述噴砂工藝還可以應用于其他需要進行內(nèi)孔噴砂處理的毛細管路，包括內(nèi)孔是方形、圓形和六角形的孔道。