陈剑英 张丽娟

（维兰德金属（上海）有限公司）

0 前言

对于大型发电厂百万兆瓦级铜排内壁氧化的问题，现有的处理方式有酸洗、超声波清洗和喷砂等。我们根据厂家所提供的方案，结合现有的实际条件选用了喷砂处理的方法。目前，市场上没有针对孔径小于30 mm、长度大于1000 mm的喷砂设备，而需要处理的铜排的内孔为10 mm×12 mm，孔的长度达到7000 mm。为了能对内壁进行喷砂，特别设计了简易喷头。经过喷砂处理后，解决了毛细管内壁的氧化问题。现将相关的工艺过程和所用设备介绍给大家。

1 喷砂工艺系统简介

1．1 喷砂机

本工艺所用的喷砂机选用目前市场上常见的吸入式干喷砂机。该喷砂机以压缩空气为动力，通过气流的高速运动在喷枪内形成负压，将磨料通过输砂管吸入喷枪并流经铜排内孔，喷扫铜排内表面，消除其表面的氧化层。喷砂机储砂罐最高耐压为0.8 MPa，空气消耗量为1 m3/min。

1.2 喷砂工艺设备的构成和功能

整个工艺流程中的设备主要由以下几部分组成：管路配置、阀门调节、喷砂机、喷砂喷枪、吹扫喷枪。

1.3 喷砂工艺流程

喷砂的工艺流程如图1所示。

2 喷砂操作与工艺控制

2.1 砂型选择

在实际的操作过程中分别选用100目、80目和46目的石英砂作为喷砂处理的磨料。根据实际的处理结果可知，石英砂以80目效果为最佳。

图1 铜排内孔喷砂工艺流程

2.2 喷砂操作

按照工艺流程图 （参见图1）连接管路，并做气密性检查。关掉主压缩空气阀，将80目的石英砂加入喷砂储罐内，砂粒量不应大于储罐容量的75%。将喷枪连接到铜排内孔的前端，打开压缩空气主阀到最大位置，打开喷枪主阀门、副阀和加压阀到最大位置，调节喷砂阀控制在30%～50%开启度，注意观察铜排内孔的尾端，直到砂粒从内孔的尾端均匀喷出为止。启动吸尘器，注意观察集尘桶内的砂粒量，集尘桶内的砂粒量不宜超过其75%的容量。保持喷砂作业1 min。关闭喷砂阀和加压阀，保持吹扫时间40 s，脱离喷枪与铜排的连接。用干净的压缩空气吹扫铜排内孔，吹扫时间保持在1 min以上。脱离回收枪与铜排的连接，用内窥镜检查铜排内壁的氧化层处理情况，如有必要应用压缩空气进行二次吹扫。

在整个喷砂处理的过程中，应在所处理过的铜排中抽取1%～2%的样品进行解剖，检查喷砂处理表面的氧化层去除情况，表面光洁度和粗糙度，内壁砂粒的残留情况，确保铜排的处理满足后续工艺的要求。

3 安全操作注意事项

（1）喷砂口的砂粒喷射出来的压力很大，因此喷砂口不要直接对准他人。

（2）要定期检查喷砂阀、连接管和其他阀门。长时间的喷砂操作会造成管壁自身变薄，无法承受压力，易爆裂，因此管壁变簿时应及时更换。

（3）操作人员必须穿着防护服、戴好口罩和佩戴安全眼镜。

（4）储气罐、压力表、安全阀要定期校验。储气罐两周排放一次灰尘，砂罐里的过滤器每月检查一次。

（5）检查喷砂机通风管及喷砂机阀门是否密封。工作前五分钟，须开动通风除尘设备。通风除尘设备失效时，禁止喷砂机工作。

4 结论

经过喷砂处理的铜排内表面，氧化层完全去除，且表面的光洁度和粗糙度都比以前的效果好很多。管壁的厚度比原来测量值小0.02～0.03 mm，管壁厚度在允许的误差范围之内 （原要求为+0.1 mm至+0.2 mm）。此外，喷砂处理还改善了材料表面的内应力状况，喷砂后的产品完全达到后续工艺的要求。

上述喷砂工艺还可以应用于其他需要进行内孔喷砂处理的毛细管路，包括内孔是方形、圆形和六角形的孔道。