密闭空间：清洁技术和基于机器人的表面清洁-行业动态

这是一篇已发表在《密闭空间科学研究：清洁技术和基于机器人的表面清洁》杂志上的论文。中国科学研究工程技术与科学电子邮件：tooice@tooice.net摘要技术提供了概述的技术和解决方案，用于清洁大型封闭空间。要特别注意清洁封闭空间的内表面。主要用于存储散装物料或液体，如料仓。清洁的封闭空间技术取决于堆积的材料，表面材料，表面材料和其他方面的环境条件。本文介绍了几种清洁技术。从机器人清洁内部表面的能力的角度研究和评估了与机器人相关的机制以及机器人研究的问题。现有的大多数清洁设备用于清洁整个容积的相应封闭空间（筒仓），而不用于清洁内表面。关键字：密闭空间，筒仓，表面清洁，清洁技术，清洁机器人，干洗，干冰清洁1.简介在密闭空间清洁表面的工作条件通常非常苛刻，工人需要整体紧身衣，头盔，口罩，耳罩和呼吸器防护。工作环境非常肮脏，嘈杂，视力差和高静载荷。发生事故的风险是显而易见的。关于工作环境的法律不允许进行此类工作超过30年，但实际上，这一规定并未得到认真对待。工厂和设备基本上没有清洗和有效消毒。这项工作的原因也是效率低下。根据受限空间的大小和材料，存储的材料以及清洁技术的类型，没有其他质量控制机器人或机器人在此危险空间中执行清洁工作。在狭窄空间中清洁机器人的发展应该能够承受以下挑战：表面粗糙度，大空间中的移动性，附着在内部的安全性和可靠性以及有效清洁表面。本文将分析清洁并评估大型封闭空间的工作条件，例如第2节，第3节调查，审查和分析应用技术以及相应的应用清洁设备。第4节介绍了基于机器人的技术来清洁大型封闭空间。第5部分显示了某些设计方面如何导致用于大型食品筒仓的高度复杂的清洁机器人。最后，第6节介绍了结论。 2.在进行某些清洁，维护或修理操作时，受限制的空间组织应确定危险的环境和安全规则，并且工人应严格遵守这些规则。受限空间定义为部分或完全封闭的空间，并具有以下特征：8226，内部区域足够宽，工人可以进入，但不能用作工作场所。 8226，很难进入或退出空间，这取决于孔的大小和位置。 8226，正常大气压。 8226，大气和物理危害。根据以上定义，诸如水箱，管道，筒仓，集装箱，容器，锅炉或隧道的结构均被视为密闭空间。密闭空间中的危险：可能与先前存储的物质类型有关。在封闭的空间中，工作活动可能会产生其他危险空间。危害可分为几类：8226，危险环境：由于有毒气体的排放，密闭空间中增加的大气危害，附近环境的污染，易燃或爆炸性气体，粉尘或蒸汽，8226，不安全的氧气水平：缺氧或富氧是危险的环境。空气中的氧气含量应在19.5％和23.5％之间。氧气不足会引起疲劳和脉搏增加等症状。受影响的人可能疏散困难，并有窒息的危险。富氧可能引起火灾或爆炸。 8226，沉积物：某些存储的材料会在狭窄的空间内形成桥梁或结壳，当工人在上面行走时会塌陷。 8226，其他危害：生物，机械，电气或环境危害。因此，始终建议在密闭空间外作业，以免在此类危险区域作业。我们应通过隔离污染，清洁和冲洗，检测氧气和有毒气体的环境，通风并选择适当的防护和安全设备来控制这种风险受限的空间[3]。筒仓是一个封闭的空间。筒仓可以存储各种材料，谷物，食物，矿石和其他原材料，以及非常昂贵的制成品。作为化合物和药物。经常使用三种类型的筒仓：袋子，掩体和塔筒仓。使用的最后一个重量从十公斤到数千吨不等，高度从几厘米到几十米。木材或砖头是建造塔楼的基本材料。筒仓，它们具有隔离和吸收水分的特性。现在，钢，聚合物和混凝土是最常见的建筑材料。像任何结构一样，必须适当维护料仓以获得使用寿命。维护工作可分为三大任务：检查，清洁和维修。车主应仔细检查内外表面是否有腐蚀，破裂，腐蚀或变质的迹象。在修复表面之前，应完成清洁工作，从修复涂层或上漆表面到更换损坏的区域。内部维护是通过位于至少两个位置的顶部和筒仓底部的检查孔完成的。这些孔通常较小，但足以使工人进入该空间。清洁是延长密闭空间寿命的重要过程。存储的材料及其残留物会通过腐蚀有限空间中的结构或污染新的有害物质而对新鲜材料产生不利影响。对于密闭空间，可以区分两种类型的清洁：8226，批量清洁：附上几块，例如清除材料堵塞，污泥或任何其他过程，以确保存储材料的连续流动和整个使用过程空间。 8226，表面清洁：主要清除沉积物，污染物和受污染的表面，并确保卫生。 3.密闭空间中的清洁技术清洁技术涉及在有限空间中使用方案，以增加将污染从旧材料传播到新材料的风险。清洁表面的方法可分为水清洁，干冰清洁，机械清洁和化学清洁。 3.1高压水和水清洗图1：喷水技术，工人使用高压喷枪清洗油井架支撑处（左）密闭空间内的泥浆箱，通过降低喷头中的洒水器来清洗泥浆箱水箱（右）在此技术中，水或任何其他液体溶剂用于清洁封闭空间中的表面。最受欢迎的技术是水爆炸。喷水：这是高压水驱动的过程，其速度通过专门设计的喷嘴投射在表面上。喷水的应用范围从清除累积的材料，残留物，油漆，铁锈到清除混凝土。水压和清洁过程的速度均可调节，以控制清洁质量。使用此方法作为表面处理的最后一步。它的主要局限性在于废水的收集和处理以及湿度。必须立即清除过程中的碎屑以防止其固化，并且清洁后表面长时间保持湿润。该技术具有几个优点。它被认为是一种绿色技术，无尘，无噪音，无机械振动强制结构，是一项快速的技术。 3.2干洗在干洗中，有多种技术可用于清洁密闭空间，释放加压气体清洁，喷砂，加压喷射和机械清洁。释放压缩气体：该技术主要用于清除堵塞的材料。最常见的过程是：8226，Cardox [4]：CARDOX管（图2（a））充满液态二氧化碳，并涂有少量电荷以激发CARDOX管将液态二氧化碳转化为气体。排放喷嘴释放膨胀的CO2，并产生强大的推力，压力高达3000 bar。爆炸会排出大量的堵塞物。 8226，空气加农炮[5]：空气加农炮或空气加农炮是散装物料去除装置。它由两个主要组件组成：一个用于存储压缩空气的压力容器和一个用于释放气体的触发机构e高压加速压缩空气。在筒仓，垃圾箱和料斗壁中安装了一套空气炮（图2（b））。它们用于粉末形式的所有材料，以防止结块，桥接，拉伸，拱形和允许的存储容量。 aCardox管b空气加农炮[5]图2：释放的加压气体技术，声学清洁剂[6]：声学清洁通常用于清洁干燥物料和颗粒的积聚，并确保存储的物料在筒仓中连续流动。声波清洁取决于用于使存储材料本身的颗粒以及材料与容器表面之间的粘合剂颗粒松动的共振现象。吸声器由波发生器，强大的基本声波和钟形部件组成，该部件将基本声波以60-420 Hz的频率传输到选定的基波。设备的标准压缩空气会每隔几秒钟定期激活真空吸尘器。磨料喷雾：在此清洁操作中，将磨料流在高压下引导，以高速去除表面污染物，并准备好表面进行进一步处理。磨料主要有两种类型：非金属和金属，例如碳化硅，海绵，包括小珠的玻璃，碳酸氢钠（小苏打），塑料喷砂和沙子。非金属磨料可用于精细操作，例如清洁表面上的污渍或霉菌，或清洁油脂机械的运动部件。金属磨料包括钢丸和粗砂，锌割丝，镍渣，铜渣或碳割丝。金属磨料用于清洁金属表面和坚硬表面，例如混凝土和石材。它也用于粗糙和光滑的表面。 8226，干冰喷射：干冰颗粒是二氧化碳的固体形式。干冰喷射是在食品行业清洁过程中去除设备表面微生物污染的有效方法。使用传统的微生物方法无法检测到。用干冰清洁的过程非常迅速，因此在筒仓清洁中更常使用它。优点是它不会带来任何污染，它可以适应环境的需求，并且不会损坏少许表面。 8226，喷丸处理：此抛光方法用于清洁和准备金属和混凝土表面，以进行进一步处理，例如涂层，喷漆和焊接。最终结果是清洁的表面取决于磨料颗粒的物理性质（质量，形状，大小，硬度），喷砂速度以及行程覆盖范围和密度。使用两种技术：喷砂和喷砂。喷砂处理被认为是一种环境友好的方法，因为它不使用任何有毒物质，也没有浪费。喷射时的主要缺点是工作环境中产生的废物和粉尘。干冰图3：使用高压喷嘴的筒仓潜水员高压喷嘴：此过程使用压缩空气，通常用于大型食品筒仓。不建议湿清洗。气枪的喷嘴将压缩空气引导到喷嘴的上表面，以确定导致吹起堆积材料的推力。压缩空气用于去除不同类型的建筑材料，例如面粉，糖，谷物，煤和粉煤灰。普通容器或筒仓的清洁过程可以减少污染并确保流动物料的存储。设备中的空气源（6-10 bar）通常足以满足大多数清洁要求。一些难以清洁的过程需要更大的推力。因此，清洁提供高风量的移动式压缩机的最常用方法是减少内部人员。容器（图3），该容器使用压缩空气清洁容器的内表面。工人应穿戴个人防护设备以保护自己的身体。在某些工具中，清洁空气喷嘴通过现有的小孔插入容器中，该小孔仅适用于清洁工具。当时的操作是从容器外部进行远程控制的。该技术是安全且完全干燥的，但是其主要缺点是在筒仓中会产生大量灰尘。 3.3机械清洁由于未添加其他材料，因此机械清洁操作产生的有害废物最少。机械清洁ng提供各种清洁和表面处理选项