Централизованная борьба. Эффективные системы пылеудаления.
Широкое распространение метода «сухого» шлифования привело к необходимости разработки и внедрения максимально эффективных систем пылеудаления.
Против пыли
Технологии не стоят на месте, они развиваются, и этому способствует активное внедрение новых, более совершенных материалов. Так, появление полиэфирных шпатлевок (да и алюминиевые детали не терпят воды) поставило крест на привычном шлифовании «по мокрому». Дело в том, что полиэфирная смола — единственная гидрофильная смола. Она впитывает влагу и назад ее потом не отдает, поэтому применение воды при обработке полиэфирных материалов (в отличие от повсеместно использовавшихся прежде эпоксидных, которые можно и нужно было шлифовать «по мокрому») грозит неприятными последствиями.
Это привело к тому, что нужно было найти новый способ пылеудаления из зоны работ. Ведь шлифовальная пыль — очень неприятная субстанция. Мало того что она является одной из основных причин возникновения дефектов при окраске, так и с экологической точки зрения это довольно вредная вещь. К тому же еще и ядовитая — в ней содержится стирол, гепатотоксичное вещество (то есть разрушающее гепатоциты — клетки печени). Оно относится примерно к тому же классу опасных веществ, что и бензол. При попадании внутрь организма стирол деструктивно воздействует на печень, почки, кислородный обмен, что в итоге приводит к нарушениям в иммунной системе и, как следствие, к всевозможным болезням, обострению хронических недугов и так далее.
Кроме того, пыль создает и ряд чисто утилитарных технологических сложностей. Если ее не удалять своевременно, во первых, под ней не будет видно зоны шлифования. Во-вторых, значительно сократится срок службы абразива — забившимся пылью шлифматериалом работать невозможно, поэтому его придется выбросить еще до того, как он выработает абразивный ресурс зерна.
Выход из положения долго искать не пришлось. На выручку пришел старый добрый вакуумный метод, обеспечивающий эффективное пылеудаление как ручного инструмента (набор брусков: малый, средний, большой), так и механического (шлифовальная машинка на 150 мм — основной инструмент маляра).
Одна беда — обычные бытовые пылесосы с поставленной задачей справиться не могли. Конструктивно не подходили для ее решения, поскольку для промышленного использования нужны более надежные, износостойкие, мощные, адаптированные к поглощению большого количества пыли, подходящие для длительной работы инструментом аппараты. Таких характеристик можно добиться лишь от индустриальных пылесосов, гарантирующих гораздо более высокую производительность, надежность. Поэтому попытки сделать в гаражах систему пылеудаления на базе бытовых пылесосов всегда терпят фиаско — принцип работы совершенно другой.
А пыли при работе возникает достаточно много — в среднем за минуту шлифования материала средней рыхлости, по подсчетам специалистов, около 15 грамм.
Пылесосом сразу начали активно пользоваться, устанавливая на каждом посту по агрегату. Однако довольно быстро стало понятно, что отдельные проблемы по-прежнему остаются — вопрос упирается в эргономику. Так в цехах появилась поворотная консоль. На ней размещается все необходимое оборудование: электрические розетки, сжатый воздух и лубрицированный воздух для смазки пневмоинструмента. Это был большой шаг вперед, потому что с пола убрали практически все лишнее, но, так или иначе, вопрос с коммуникациями оставался. Дело в том, что в процессе шлифования происходят и подача сжатого воздуха, и удаление продуктов шлифования, и отвод «выхлопа» от пневматической машинки. То есть по хорошему необходимо три отдельных канала, три изолированных друг от друга магистрали.
Производители оборудования предлагали разные решения этой задачи. Первое что приходит в голову,— для каждой магистрали выделить отдельный шланг. При этом для отвода использованного воздуха предлагалось применять длинный кожух, который надевался на соответствующий канал машинки. Посредством этого кожуха воздух попросту выбрасывался за пределы обрабатываемой детали. Однако в тесноте большинства цехов, как отмечают некоторые эксперты, это нередко приводило к попаданию отработанного воздуха вместе с маслом на соседние детали. Поэтому мастеру нужно было быть очень внимательным и при шлифовке следить не только за состоянием поверхности, но и за тем, куда направлен кожух, чтобы не допустить загрязнения находящихся поблизости кузовных элементов.
Наиболее же удачным решением является, пожалуй, IAS 2, разработанная Festool система «три в одном», где в одном шланге, разделенном на три части и имеющем необходимую гибкость, собраны все магистрали. Центральная жила — пневмошланг, через который подается воздух от компрессора для работы машинки. Вокруг него — канал для отвода отработанного воздуха, содержащего масло. Благодаря такой системе отвода процесс шлифовки становится тише, нет потока холодного воздуха, соответственно, руки и запястья не мерзнут, работа становится приятнее и безопаснее для здоровья. А самый большой канал, то есть внешняя рубашка,— для отвода пыли. Комплектуется шланг хитроумным разъемом, который герметично стыкуется с инструментом.
С такой системой проблемы практически полностью исчезли. Об удачности решения говорит и тот факт, что многие производители современных систем пылеудаления — как индивидуальных, так и центральных — стараются делать свои разъемы адаптированными к системе Festool, потому что большинство альтернативных схем — полумеры, они малоэффективны и недостаточно износостойки.
С ручным инструментом все значительно проще. Сечение самого шланга меньше, он практически вдвое тоньше. Это оправданно, так как при ручной обработке выделяется меньшее количество пыли, чем при машинной. В абразивном материале — перфорация, в бруске внутри полость — воздуховод, через который продукты шлифовки выводятся в шланг и удаляются. С электрическими машинками — тоже без особых изысков, поскольку нет необходимости подавать и отводить воздух,— шланг для удаления пыли и провод для подачи тока.
Теперь об агрегате, который осуществляет отвод пыли. Турбины, которыми он комплектуется, бывают двух типов: высокого давления («беличье колесо») и низкого давления (прямоточная турбина). Второй вариант более эффективен, поскольку он создает вакуум. Такие турбины (как в окрасочно-сушильных камерах) немного дороже. Ими оснащают наиболее «продвинутые» современные ЦСП.
Принцип сбора пыли — сменные картриджи (мешки) либо технология «циклон». Мешки нужно постоянно менять, следовательно, эксплуатационные затраты увеличиваются. В связи с этим «циклон» гораздо предпочтительнее, поскольку в его основе многоразовый резервуар, требующий лишь регулярной очистки. Смысл технологии в том, что пыль в камере под воздействием закрученного по спирали воздушного потока оседает на пылесборнике. То есть воздух и пыль попадают в емкость по касательной к ее стенкам, создавая вихрь. Центробежная сила прижимает пыль к краю емкости, а очищенный воздух из центра резервуара выбрасывается. Среди недостатков данной технологии эксперты указывают на то, что она позволяет задерживать лишь примерно 96 % грязевых частиц. Для лучшей очистки необходимо дополнительно использовать угольные или НЕРА-фильтры.
Поскольку посты в цеху обычно располагаются на разном удалении друг от друга, чтобы обеспечить равный ток воздуха, реализуется, как правило, одно из двух решений. Либо в ЦСП интегрируется система клапанов, либо варьируется диаметр труб магистрали. То есть «игрой сечений» можно добиться одинаковой тяги на разноудаленных постах. Причем все это осуществляется с привязкой к проекту конкретного сервиса.
Выбор
Основной вопрос при оснащении автосервиса системой пылеудаления — это, как обычно, вопрос выбора. Что предпочесть: индивидуальную систему (один или несколько пылесосов) или централизованную с мощной турбиной? Отвечать на него надо, исходя из потребностей цеха.
Артем Задорин, руководитель направления Automotive компании Festool:— Как и у любой системы, у ЦСП есть свои «за» и «против». Централизованная система при числе постов меньше четырех-пяти нецелесообразна. При большем количестве постов ЦСП перестает быть причудой и становится разумным выбором.
С Артемом Задориным согласны и представители многих других компаний-производителей и поставщиков подобного вида оборудования. Цифра экономической целесообразности (3, 4, 5 или 6 постов) может варьироваться в каждом конкретном случае — все зависит от стоимости ЦСП, сложности разводки и монтажных работ, загрузки предприятия и так далее, поэтому всегда, прежде чем принять решение об установке турбины, нужно проанализировать и просчитать ее экономическую эффективность.
При этом для ЦСП ключевым становится вопрос надежности системы. С индивидуальными пылесосами никаких хлопот. Если вдруг сломался один, его без проблем отправляют в ремонт, при этом производственные потребности будут удовлетворяться другими аппаратами. В принципе, на такой случай можно иметь и запасной пылесос, а вот запасную турбину держать уже неразумно.
Артем Задорин:— Если сломалась турбина, обслуживающая шесть постов, значит, на всех шести постах пылеудаления не будет. В связи с этим возможность поставщика оборудования оперативно провести ремонтные работы становится принципиально важной. Если этот поставщик не имеет такой возможности или в регионе вообще нет грамотных специалистов, способных провести ремонт ЦСП, лучше от идеи отказаться и выбрать индивидуальную систему — сервис простаивать не может.
Третий аспект — функционал. Когда одна мощная турбина работает на несколько постов, особое значение приобретает коэффициент загрузки. Если брать ЦСП на три-четыре поста, вероятность того, что турбина будет работать для одного-единственного человека, очень велика. А это все равно что палить из пушки по воробьям — лишняя инвестиционная стоимость и эксплуатационные затраты.
Еще один нюанс, который может обернуться проблемой,— правильность разводки. Воздушный поток и вакуум, создаваемый турбиной, необходимо как продукт транспортировать к месту потребления с максимальной эффективностью. Теперь представим ситуацию: к шести постам протянута тонкая — 50 мм — труба в качестве магистрали. А турбина находится за 200 м до потребителя. Мощность, качество, ресурс, характеристики ЦСП до этого самого потребителя не дойдут. Соответственно, вопрос компоновки схемы и планировки этого решения, сложности разводки и ее корректности надо решать самым внимательным образом. Должны учитываться и какие то дросселирующие функции, чтобы ближайший к турбине потребитель на магистрали не забирал себе все.
Артем Задорин:— Есть еще момент, который может полностью «убить» любую, даже самую мощную систему,— работа вхолостую. Очень часто, отвлекшись, люди забывают закрывать заслонки. Мастер поработал, задумался, пошел покурить, заслонку не закрыл. В итоге к тому, кто продолжает работать, воздух не поступает, а весь поток совершенно спокойно просасывается через открытые заслонки и неработающие машинки. И даже очень мощная турбина в этом случае будет неспособна создавать необходимые условия для функционирования абразива.
Именно поэтому мы рекомендуем блок энергообеспечения с автоматическими заслонками. Да, он дорогой, но в нем автоматика следит за тем, чтобы подобных проблем не возникало и вся мощность турбины расходовалась эффективно. При таком условии мы понимаем, что эффективное пылеудаление, допустим, на пяти консолях реально обеспечевается одной турбиной на 7,5 кВт.
Одним словом, прежде чем решиться на установку централизованной системы пылеудаления, уместно пообщаться со специалистами. Нередко бывает такое, что планировка цеха физически не позволяет установить ЦСП. А монтировать турбину за 50 метров от зон подготовки неправильно. В идеале общая суммарная длина магистрали, по мнению специалистов, должна составлять не более 60 м, исключая длину шлангов. Если так не получается, то лучше использовать пылесосы. Сложная система разводки может мешать нормальной работе, ее нужно протаскивать и крепить. Не всегда это выходит корректно. К тому же очень длинная магистраль — это потери в трубе и снижение эффективности. Плюс перерасход на электричество. То есть любое решение должно вписываться в конкретное помещение, в конкретную планировку и подходить сервису, оптимально сочетаясь с имеющимся оборудованием. Иногда, кстати, целесообразнее вместо одной большой системы поставить две маленькие.
И несколько слов о монтаже.
Андрей Веденеев, начальник отдела промышленных окрасочных производств «Авто-Эм»:— Монтаж ЦСП реально проводить без остановки производства. Он занимает, как правило, не более трех дней на четыре-шесть постов. Но многое зависит от сложности: высоты цеха, количества переходов и обходов, которые нужно сделать. В любом случае, проект составляется заранее, после того как поставщик получит от автосервиса план помещения и желательно описание того, что происходит в цехе сейчас: количество постов, схема работы, что именно желательно изменить. Естественно, нужен план-разрез цеха, потому что высота потолков очень важна. Еще нужно написать, что на том или ином посту будет делаться и каким оборудованием, поскольку, скорее всего, возникнет необходимость в применении переходников / адаптеров. После того как система будет подготовлена по такому проекту, проведение ее монтажа не вызовет существенных проблем.
Резюмируя все вышеизложенное остается еще раз повторить: и индивидуальные / локальные системы пылеудаления и ЦСП — два разумных функциональных решения; нужно просто выбрать, какое лучше подходит конкретному автосервису. Это вопрос здравого смысла, потому что поставленная задача — многофакторная. А однозначно говорить, что одно лучше, чем другое,— нельзя.
Отличительные особенности централизованных систем пылеудаления (ЦСП)
1. Простота в обслуживании. Не нужно часто очищать пылесборники из пылесосов и менять фильтры в них же.
2. В зависимости от конкретной марки и модели ЦСП может стоить дешевле, чем некоторое количество пылесосов. При этом эксплуатационные затраты (главным образом энергопотребление), связанные с функционированием ЦСП, при корректном использовании системы также оказываются ниже. Важно считать инвестиции в ЦСП не «в лоб», то есть на сегодняшний день, а на перспективу, причем достаточно длительную.
3. Центральная система всегда имеет оптимизированную магистраль с определенными параметрами трубы, и особенно внутренней поверхности, которая индифферентна к пыли, то есть очень гладкая и антистатичная. Это не позволяет пыли прилипать к ее стенкам.
4. Хорошую систему пылеудаления характеризует возможность дистанционного управления центральным блоком с каждого поста.
5. Экологичность. Ни один пылесос на сегодняшний день не сравниться по шуму с ЦСП. Плюс в пылесосе выброс отработанного воздуха, пусть и отфильтрованного, происходит назад в цех. На данный момент не существует мобильных систем пылеудаления, которые выводили бы отработанный воздух на улицу. ЦСП же выводит воздух на улицу, и у нее предусмотрена система глушителей. Впрочем, вместе с отработанным воздухом на улицу выбрасывается и тепло.
Не всегда нужно сразу оснащать цех централизованной системой пылеудаления. Ее можно поставить и потом, посмотрев, как работает производство, как оно справляется с поставленными перед ним задачами. Если руководство сервиса понимает, что нужна именно ЦСП, то модернизация системы пылеудаления вряд ли вызовет проблемы, поскольку все современные консоли универсальны — они в равной степени подходят как индивидуальным, так и централизованным системам.
Как отмечает Андрей Веденеев, ни в одной мобильной системе пылеудаления не предусмотрена очистка магистралей, поскольку чаще всего они представляют собой гофрированные шланги. В ЦСП имеются устройства, которые через равные промежутки времени импульсами сжатого воздуха сбивают пыль со стенок магистрали. Все соединения герметизированы. Кроме того, любая система всегда после выключения продолжает какое то время работать, для того чтобы убрать пыль с внутренних поверхностей канала.
Основные характеристики центральной системы пылеудаления — мощность всасывания и потребляемая мощность. Важно понимать разницу этих двух параметров, поскольку это совершенно разные характеристики. Потребляемая мощность измеряется в ваттах и говорит о том, сколько энергии необходимо ЦСП для работы. Мощность всасывания, со своей стороны, характеризует количество всасываемого воздуха за единицу времени, то есть быстроту и эффективность работы. Измеряется в аэроваттах.