拋丸機除銹及傳統噴吵除銹工藝比較與成本分析

2020-03-28 11:23
摘 要:文章以克什克騰煤制氣供水工程為例,介紹了鋼管拋丸機及普通空壓機噴吵除銹的工藝流程、基本原理、成本情況及兩種工藝的成本比較。

   內蒙古大唐國際克什克騰煤制氣項目供水工程是內蒙古大唐國際克什克騰煤制氣項目的組成部分。供水工程水源為大石門水庫。輸水管線一級泵站至二級泵站間管線長 5. 95km,二級泵站至煤制氣間管線長( 樁號 0 + 000—47 + 742. 13)47. 742 km,總長 53. 7 km。鋼管輸水管道為 2 × DN1000,管道規格為 DN1000 mm ×12 m,鋼管外防腐采用 IPN8710- 3厚漿型防腐涂料,防腐涂裝前需對管道表面進行噴砂除銹,除銹達到Sa2. 5 級。防腐面積約 349 832 m2,工程共分為三個標段進行施工,各標段使用的施工工藝不同,進度、質量、成本情況不同。 拋丸機除銹及傳統噴吵除銹工藝比較與成本分析 1、鋼管除銹拋丸機施工工藝及成本情況:
1.1 定義:
   鋼管除銹拋丸機是一種清理鋼管外壁的清理機,利用拋丸機葉片在高速旋轉時所產生的離心力,將磨料( 鋼丸、鋼絲段、菱角鋼砂等) 以高的線速度射向被處理的管外壁表面,產生敲擊和磨削作用,除去表面的氧化層皮與銹蝕,讓表面漏出金屬本色,并提供對涂料具有錨固能力的粗糙度。是一種對鋼管進行除銹的較為先進的機械處理方法,不僅生產效率高,而且費用低、自動化程度高,可實現流水線操作,環境污染少。

1. 2、原理:
   放在錐輥上的鋼管自動輸入室體內拋射區時,邊前進邊旋轉的鋼管圓周外表連續不斷地接受高效強力拋丸器拋出的高速丸流,拋打位于室體內的旋轉鋼管表面上,去掉其表面的粘砂、銹層、焊渣、氧化皮及雜物,使之獲得精細光潔的表面,提高漆膜與鋼材表面的附著力,提高鋼材的抗疲勞強度和抗腐蝕能力,改善鋼材的內在質量,延長其使用壽命。拋丸過程中,撒落下來的丸塵混合物經室體漏斗,縱橫螺旋輸送匯集于提升機下部,再提升到機器上部的分離器里,分離后的好彈丸落入料斗內供拋丸器循環使用; 拋丸清理中產生的塵埃,由抽風管送向除塵系統,凈化處理后的凈氣排入大氣中,顆粒狀塵埃被捕捉收集,達到回收利用及環保的目的。

1.3 、生產工藝流程:
1. 3.1、鋼管拋丸順序:
   鋼管進上料支架→上料機構上料→進入拋丸室→拋丸處理( 鋼管邊前進邊旋轉) →鋼管送出拋丸室→下料機構下料→鋼管下下料支架。
1.3.2、彈丸循環順序:
   彈丸儲存→流量控制→拋丸處理工件→斗式提升機垂直提升→丸渣分離→( 再循環) 。
1.4、鋼管拋丸機結構及技術參數:
   鋼管拋丸機一般由清理室、拋丸器總成、輸送輥道、上料機構、卸料機構、螺旋輸送器、提升機、維修平臺、丸砂分離器、除塵統及電控系統等組成。
1.5、鋼管拋丸機除銹成本情況:
1.5.1、折舊費:
   殘值率一般取值為5%。
   月折舊額 =( 原始價值 -殘值) /使用年限/12 年 =280 000元 ×( 1 -5%) /10 年/12 月 =2 216.67 元/月,考慮季節性及現場其它因素,月折舊按 9 000 元/月計算,天折舊為 300 元/天( 拋丸機按時價280 000 元計算) 。
1. 5.2、大修理費:
   預計使用10 年,耐用總臺班數為 1 800 臺班,使用期內有3 個大修周期,一次大修理費為 10 000 元,則臺班大修理費 =10 000 元 × 3 /1 800 臺班 = 16. 7 元 /臺班。
1. 5.3、 臺班經常修理費:
   粗略估算臺班經常修理費 = 臺班大修費 × K =16.7 元/臺班 ×2 =33.4 元/臺班。( K 為經常修理費系數,可根據全國統一施工機械臺班費用編制規則進行“基礎數據”取值。)
1. 5.4 、安拆費及場外運輸費:
   本工程的場外往返運輸費為 40 000 元,安拆調試費為 20000 元。除銹總面積為 115 000 m2,每平攤銷費用為 0.52 元/m2。
1.5. 5 、人工費:
   每班機上作業人數為2 人,人工費 =2 人 ×150 元/天人 =300 元 /天。
1. 5.6 、每班產量:
   根據現場施工的實際情況,可按下列公式L = TKWKLV均=0. 9 × 0. 8 × 480 min × 1 m /min = 345. 6 m式中 L—機械臺班產量,m;T—一個臺班時間,480,min;KW—為機械的完好率,取 KW= 0. 9;KL—為機械的利用率,取 KL= 0. 8;V均—每分鐘運行速度,取1 m。
1. 5. 7 、電費:
   現場采用120 KW 柴油發電機自發電,按時價調差后的臺班費為939.57 元/臺班。
1. 5.8 成本情況:
   按DN1000鋼管計算臺班防腐的總面積為1 107.59 m2,除銹機械費 =( 300 +16.7 +33.4 +300 +939.57) 元/1 107.59 m2+0. 52 元 /m2= 1. 96 元 /m2。
拋丸機除銹及傳統噴吵除銹工藝比較與成本分析
2、普通空壓機噴吵除銹工藝及成本情況:
2.1、 定義:
   普通空壓機噴吵除銹: 主要是以壓縮空氣作為動力,以顆粒( 銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂) 噴射沖蝕作用,達到表面清潔和適宜的粗糙度。這種方法應用較為廣泛,能較為徹底地清除金屬表面所有的雜質,但對顆粒料一般不能回收,對其他作業有影響,清理現場麻煩,占地面積較大。所以環境污染較重,近近來逐漸被限制使用。生產效率不高,而且費用較高、自動化程度不高。
2.2 、基本原理:
   現場一般采用吸入式噴砂方式,吸入方式是以壓縮空氣為動力,通過氣流的高速運動在噴槍內形成的負壓,將石英砂等磨料通過輸砂管吸入噴槍并經噴嘴射出,噴射到被加工表面,進行強力打擊,達到預期的加工目的。
2.3 、空壓機噴吵結構:
   一個完整的空壓機噴吵結構一般由 6 個部分組成,即空壓機及其動力系統、壓力貯氣罐、管路系統、噴槍、貯砂罐、控制系統組成。
2. 4、普通空壓機噴吵除銹成本情況:
   現場噴砂采用6 m3/min 電動空壓機作為動力,配套 50 kw柴油發電機發電。
2. 4.1 、臺時費:
   參2002 版《水利工程施工機械臺時費定額》6 m3/min 空壓機臺時費( 按實價調差) =7. 5 元/臺時 +1. 3 工時/臺時 ×10元/工時 =20.5 元/臺時;50kw 發電機臺時費( 按實價調差) =9. 01 元 /臺時 + 2. 4 工時 /臺時 × 10 元 /工時 + 11. 5kg /臺時 ×6. 12 元 /kg = 103. 4 元 /臺時。臺時組合價為 123. 9 元 /臺時。
2. 4. 2、 材料費:
   經現場實測,每噴一根鋼管需石英砂1.68 m3,20%可回收利用,回收利用5 次,費用為:450 元/m3× 1. 68m3× 20% = 100.8 元,材料費分攤費用為 2. 62 元 /m2。
2. 4. 3 、每臺時產量:
   經現場實驗,一根長 12 m 的 DN1000 鋼管( 除銹面積為38. 43 m2) ,按上述組合除銹達到Sa2.5 級,需作業5 h。每臺時除銹7.69 m2。
2. 4. 4、 成本情況:
   除銹機械費 =123. 9 元/7. 69 m2= 16. 11 元 /m2。普通空壓機噴吵除銹除銹費用為18.73 元/m2。

3、現行鋼管除銹定額水平及兩種除銹成本情況比較:
   查現行內蒙古自治區 2009 年版《內蒙古自治區安裝工程消耗量定額及基礎價格》及 2006 年版《電力建設工程預算定額》,均無鋼管拋丸機除銹定額( 只有噴砂除銹子目) ,說明鋼管拋丸機除銹處于先進水平行列。現將現行定額除銹直接費與上述兩除銹工藝直接費列表如下( 按一個施工標段的工程量計) 。 表2 煤制氣供水鋼管外壁除銹成本情況比較
表2 煤制氣供水鋼管外壁除銹成本情況比較    從上表可看出,鋼管拋丸機除銹成本較低,費用只占普通空壓機噴吵除銹的10%左右,且進度快,質量較好,不會告成下一工序窩工現象; 作業占地面積小,對環境污染可控,應優選鋼管拋丸機除銹方案。