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濕噴機堵管原因分析及處理措施
與干噴相比,濕噴混凝土技術(shù)具有效率高、省工省料、減少污染等優(yōu)點,濕噴機在隧道施工中的應(yīng)用越來越普遍。堵管是濕噴機械手運行中的主要故障之一。如何解決堵管故障,控制產(chǎn)品質(zhì)量,降低后續(xù)產(chǎn)品的堵管故障率,是濕噴機施工面臨的重要課題。
基于電力傳輸和物資運輸?shù)睦碚撃P?,本文對各故障點進行了討論。
1、動力傳遞和物料輸送過程
濕噴機作業(yè)的本質(zhì)是在混凝土上附著一些動能,克服各種阻力和混凝土本身的質(zhì)量,附著在開挖面上。整個作業(yè)包括從發(fā)電到在開挖面上終止的全過程,以及從混凝土從罐車上卸下到在開挖面上終止的全過程。
電機正常運轉(zhuǎn)后,向系統(tǒng)提供壓力,液壓驅(qū)動液壓缸往復(fù)運動。液壓缸和混凝土缸通過過渡件連接,帶動混凝土缸的活塞運動(吸料和卸料)。S管始終通過氣缸擺動切換與混凝土氣缸的出口相連,然后物料進入出口法蘭、硬管、軟管、攪拌機,直至從噴嘴噴出。這就是動力傳遞的全過程?;炷翉墓捃囍械钩龊螅冉?jīng)過篩網(wǎng),然后被料斗中的混凝土缸吸入,再由混凝土缸泵出至S管,經(jīng)出口法蘭至硬管,再至軟管和攪拌機,Z后從噴嘴噴出。這就是物資運輸?shù)娜^程。
因為濕噴機的運行過程是由各個環(huán)節(jié)串聯(lián)起來的因素組成的,導(dǎo)致濕噴機堵管故障的因素很多,是一個系統(tǒng)性的問題,每個環(huán)節(jié)的小故障都會按照一定的權(quán)重按比例累積在結(jié)果中。
接下來,以輸電和運料兩條主線為基礎(chǔ),分析了對堵管故障有影響的節(jié)點。
2.主要流程節(jié)點分析
2.1系統(tǒng)壓力
可能的壓力供應(yīng)不足將導(dǎo)致管道堵塞。因為整個輸電線路存在各種阻力,會伴隨著各級能量的損耗,使得系統(tǒng)壓力不足,所以總能量不足以抵消這些阻力和混凝土的重力。檢查方法是:將泵保持在點動模式,觀察壓力表的Z大壓力,正常Z大壓力在23 MPa左右;如果系統(tǒng)Z大壓力不足,檢查電機正反轉(zhuǎn)是否正常,或檢查是否有其他問題,增加系統(tǒng)壓力。
2.2液壓缸
判斷液壓缸是否有故障,斷開液壓缸與混凝土缸的連接,取出混凝土缸的活塞,使液壓缸處于自由狀態(tài),檢查泵送狀態(tài)是否有壓力(阻力)。
2.3混凝土圓筒的檢查
混凝土圓柱體的檢驗應(yīng)包括兩個方面。一是要檢查混凝土缸處是否有較大阻力,可以用液壓缸空(無混凝土)狀態(tài)和自由狀態(tài)的系統(tǒng)壓差來比較;二,需要檢查混凝土缸內(nèi)是否存在活塞密封不良,可以通過泵送水箱內(nèi)的水是否渾濁摻雜混凝土來判斷[6]。這兩個方面都會造成輸出混凝土的能量損失。如果密封不良,更換混凝土缸的密封。混凝土筒密封容易損壞的可能原因之一是混凝土筒內(nèi)表面(耐磨層)的損壞,所以要注意混凝土筒的養(yǎng)護,減少混凝土凝固和沉積的發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)少量的凝固和沉積時,盡量不要用風(fēng)鎬簡單粗暴的清理。
2.4混凝土圓筒與S管連接處的檢查
混凝土筒和S管就位時可能會錯位,屬于泵送質(zhì)量問題。在四川雅安至雅康高速公路建設(shè)項目上,傾斜油缸向左放置時,偏心距約為20 mm,左上偏差Z大,如圖2所示;向右放置時,偏心度在10 mm左右,位于右策略的向下位置,導(dǎo)致經(jīng)常堵管。調(diào)整后,拆下回轉(zhuǎn)油缸下鉸接點處的尼龍球座,并添加墊片。偏心率越大,反方向擺動油缸下的墊片越多。處理完這個問題后,堵管問題得到了很大的改善。要求廠家出廠前定位調(diào)整好,保證質(zhì)量,就位時偏心度小于< 5 mm。
2.5管和出口法蘭的檢查
檢查S管和出口法蘭是否異常,是否有舊材料沉積或其他。對于出口法蘭,要求保證內(nèi)錐面的直線度。
2.6硬管和管道的質(zhì)量
硬管常見的質(zhì)量問題有三個:
1)接頭與管之間的接頭內(nèi)側(cè)焊縫過高。對于焊接的泵送硬管,應(yīng)要求< 2 mm,≥2 mm為不合格。
2)接頭與管子偏心。合格的焊接泵送硬管不能太偏心,要求< <≥2 mm和≥ 2 mm為不合格。
3)接頭內(nèi)徑與管子內(nèi)徑不一致。以后偏差小于<≥2 mm,大于2 mm就是不合格..
上述問題在焊接鋼管中很常見,但在整體鑄造硬管中并不常見。接頭和管子焊接的質(zhì)量問題,乍一看問題不大,但是會層層設(shè)卡,Z終影響很大。
2.7硬管曲線的優(yōu)化
硬管管道的流線型對于混凝土的順利輸送也是非常重要的,尤其是焊接硬管,焊縫不均勻或者過于集中,流線型的不合理效果會被放大。
2.8軟管
對輸送軟管的要求主要有四點:要滿足壓力要求,尺寸合理,重量輕,彎曲半徑小。在滿足輸送壓力、管道內(nèi)徑和接頭尺寸要求的前提下,盡量選擇重量輕、彎曲半徑小的輸送軟管。
軟管跳動不良的原因有兩個:一是輸送軟管的編織鋼絲較粗,彎曲半徑較大,在使用過程中容易塌陷,可能造成變形,不易恢復(fù);還有一個原因是長期使用使得軟管內(nèi)部磨損,有鋼絲或者其他突起??刹捎靡韵路椒z查內(nèi)壁是否光滑:將軟管直放在一個平面上,一端用燈光照射,檢查人員到另一端觀察。
2.9攪拌機的檢查
每次濕噴機作業(yè)后,須清洗混凝土輸送管道,包括攪拌機。攪拌機清洗不好,容易導(dǎo)致混凝土在攪拌機處結(jié)塊,阻礙混凝土的正常噴射,造成管道堵塞。
2.10管夾和密封的檢查
輸送管道(包括硬管和軟管)密封不良也是造成管道堵塞的一個因素。輸送管道密封不嚴,導(dǎo)致混凝土漿體較薄的部分從縫隙中漏出,而管夾附近的漿體較稠,增加了輸送難度。產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量檢驗可以從三個方面進行檢查和控制:
1)零件檢查,使用配套的膠圈和配套的管卡(鍍鋅),以及法蘭尺寸是否正確。
2)檢查安裝。安裝后,管卡縫< < 3 mm,卡管問題如圖5所示。
3)效果檢查:抽水時至少是滴水,間隔> 3 s..
2.11屏幕
篩網(wǎng)的問題也是造成管道堵塞的因素之一。對屏幕的要求應(yīng)包括三個方面:
1)篩網(wǎng)尺寸和篩網(wǎng)及料斗壁的尺寸應(yīng)足夠小,以過濾掉較大的石塊,并防止它們進入輸送管道并在噴嘴處堵塞管道。
2)篩網(wǎng)所占的面積要盡量小,留出更多的下料空間,這樣吸氣效率低,容易吸入空氣造成管道堵塞。
3)屏幕質(zhì)量輕的話,太重的話震動效果會很差。下料慢會造成泵送抽空,混凝土運輸中空氣較多,使運輸不穩(wěn)定,加重堵管現(xiàn)象。綜上所述,要“密”網(wǎng)格,“疏”空間比例,“輕”質(zhì)量。
3.結(jié)論
通過對電力輸送和物資運輸過程中各個環(huán)節(jié)的具體分析,指出堵管問題可能是由多種因素引起的,在某一具體設(shè)備或某一堵管中,某一因素或幾個因素起主要作用。
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