Это не совсем лучевой пистолет и не ручной пылесос.
Но 1000-ваттный лазер, который команда недавно протестировала на мосту Департамента транспорта штата Коннектикут, работал как комбинация того и другого — испарял краску и ржавчину с концов 36-дюймовых стальных двутавровых балок с помощью лазера, а затем улавливал испаренные остатки путем всасывания с помощью фильтра-вытяжки дыма.
В отличие от традиционных методов абразивной обработки, химической зачистки или чистки электроинструмента, 14-дневная операция не требовала тяжелого оборудования, систем изоляции или перекрытия движения.
Пилотный проект, завершенный в прошлом месяце, появился благодаря видеоролику в Instagram.
Джагдиш Гопал (Jagdeesh Gopal), директор по проектированию мостов в GM2, консультант государственной компании DOT, видел, как лазер использовался в производственных условиях. “Мы выполняли ремонт, где, как я думал, его можно было бы использовать напрямую”, — говорит он. “Я спустился в эту кроличью нору и исследовал, что было сделано на мостах”.
Департамент транспорта Вирджинии уже несколько лет использует лазерную абляцию для технического обслуживания мостов, после того как Дино Дефендини, менеджер по обслуживанию на местах DRMP Inc., увидел демонстрацию лазерного оборудования Adapt Laser. “Действительно здорово видеть, как это работает”, — говорит он. “Оборудование стало более компактным, лазер более мощным и точным, и оно дублирует то, как мы обычно удаляем краску точечными процедурами”.
Он добавляет, что затраты на утилизацию «снижаются до 10% от того, что они обычно составляли бы. [Отходы] не обязательно должны храниться таким же образом, что снижает затраты на доставку и занимаемую площадь. Вы используете от 150 до 300 галлонов дизельного топлива почти ежедневно стандартными [методами] — это устраняет это”.
Для моста в Плантсвилле подрядчик Best-Tec удалил краску и ржавчину с концов балок в 36 местах перед привариванием срезных штифтов к полотну балки. Временный настил, подвешенный к балкам моста, обеспечивал доступ. Оборудование для лазерной абляции было доставлено на площадку и работало внутри закрытого трейлера, который не мешал движению транспорта или использованию пешеходной дорожки. Источник питания лазера оставался в трейлере с оборудованием, в то время как луч подавался по волоконно-оптическим кабелям длиной 150 футов к ручному лазерному концевому эффектору, согласно Best-Tec.
Технические специалисты провели сканирующим лазерным лучом по поверхности, удаляя краску и ржавчину, чтобы обнажить чистые базовые поверхности. Испаренная краска и остатки ржавчины немедленно улавливались на концевом эффекторе лазера путем всасывания из фильтрующего устройства. Экстрактор имел три ступени фильтрации: сажевые фильтры с механизмом самоочистки, активированный уголь для газа и высокоэффективный сажевый воздушный фильтр.
При пескоструйной обработке, по оценкам, образовалось бы от 9 000 до 12 000 фунтов отработанного взрывчатого вещества, смешанного с опасными остатками краски. По словам представителей Best-Tec и Adapt Laser, отходы, образующиеся в процессе удаления покрытий лазерной абляцией, составили примерно 40 фунтов сухого порошка.
“Это самый экологичный метод удаления — экологичнее и быть не может”, — говорит Грег Кляйнрихерт, вице-президент Best-Tec. “Вы переносите мусоросжигательную установку на краску, а не наоборот”.
Этот абразивный лазерный метод использовался в автомобильной, сварочной, военной и аэрокосмической промышленности, но для мира инфраструктуры он все еще является относительно новым. Тим Нимайер, вице-президент Adapt Laser, ожидает, что Ассоциация по защите материалов и производительности вскоре примет стандарт и техническое руководство по этому методу.
По данным Американской ассоциации государственных автомобильных и транспортных чиновников, дорожные агентства проводят покраску мостов каждые пять- 15 лет в качестве профилактического обслуживания, чтобы продлить срок службы стальных мостов.
Удаление покрытий лазерной абляцией «обеспечивает значительную экономию средств, преимущества для здоровья и окружающей среды по сравнению с традиционными методами», сообщается на веб-сайте ассоциации. Это «снижает выброс загрязняющих веществ в атмосферу до чрезвычайно низкого уровня, что, в свою очередь, улучшает промышленную гигиену и безопасность работников, требует меньшего количества средств индивидуальной защиты и повышает безопасность утилизации опасных отходов». Кроме того, это «высокоэффективно, поскольку не требуется никакой защитной конструкции и можно выполнить «подкраску» или точечный ремонт».
Этот процесс ”немного дороже за квадратный фут» по сравнению с традиционными методами при крупных работах по демонтажу, говорит Дефендини. “Поскольку [технология] продолжает совершенствоваться, со временем этот показатель значительно сократится”. Он добавляет, что техническое обслуживание мостов VDOT было экономически выгодным: «Может быть, не для 3000 кв. футов стали, но для 200 кв. футов это очень конкурентоспособно”.
Гопал добавляет, что процесс медленный. “Лазер может удалять только определенное количество краски за один раз. Но он очищает до получения красивого покрытия, которое почти идеально подходит для нанесения новой краски”, — говорит он. Поскольку стоимость лазеров снижается, несколько работников могут использовать их в тандеме, добавляет он.
Кляйнрихерт согласен с тем, что у технологии есть потенциал для увеличения скорости и типов применений. “Надеюсь, мощность лазеров увеличится до 2000 Вт или других уровней”, — говорит он. “Я вижу, что это расширяется для различных применений, таких как удаление солей, которые разъедают металл”.
Нимайер добавляет, что технология хорошо подходит для будущей автоматизации этой конкретной строительной задачи: “Этим будут заниматься роботы”, — говорит он.
