安全帽超声波清洗机的开发与应用

安全帽超声波清洗 机的开发与应用

何建均

广州市恒力检测股份有限公司

广东省 广州市510000

【文章摘要】：本项目涉及新设备的开发研制，尤其是安全帽超声波清洗机的开发研制、安装、使用。为了更好的配合响应南方电网关于做好“节能、降耗、节材、环保”的倡议和要求，做好安全帽的日常清洗、延长安全帽使用寿命周期，为工作人员提供干净、清洁的防护用品。

在电力行业中，特别是涉及到电力工程安装、电力工程抢修、电力工程维护、高空作业时工作人员都离不开安全帽的使用。在日常的工作中除了对安全帽进行定期的预防试验来评估安全使用性能外，安全帽的日常维护对延长使用寿命起决定性影响。

该产品可以对整个电网、各电力工程公司等电力施工、安装企业进行普遍推广应用，据了解目前南方电网使用的安全帽约超过6万顶，各电力工程公司约3万顶，目前市面上绝大多数安全帽为ABS塑料安全帽，根据行业标准要求，塑料安全帽使用期限为2.5年，使用期限满后，抽查合格后才可以继续使用，以后每年都要抽查一次。根据电网公司内部使用管理规范，内衬、帽带损坏或断裂应提早报废，每年将有数以万计的安全帽处在报废阶段。因此，为了更好的延长安全帽使用周期，减少应安全帽不合格报废时对资源的浪费和环境影响。

为解决安全帽表面油污等污渍问题，开发研制安全帽超声清洗试验机，对于日常使用的安全帽定期进行清洗不但可以为工作人员提供干净、清洁的防护用品，还能更好的延长安全帽的使用寿命。更好的响应国家和南网提出的“节能、节材、创新、环保、共享”理念。

我们可在安全帽定期预防性试验合格的基础上进行清洗，也可定期对安全帽存在大批量污渍问题进行清洗。从而在保证清洗过程中不对安全帽造成脱色、变色及性能影响，确保工作人员所用的安全帽真正达到外表干净、性能安全的要求。

【关键词】：安全帽、超声波清洗、使用寿命

1. 主要研究的内容

本项目开发产品所需研究的内容主要在于：通过超声清洗设备的最初喷淋预洗、喷淋粗洗、喷淋漂洗、二次漂洗、热风干燥、包箱环节的工艺要求。同时应考虑设备和清洗剂的工作温度需控制在5℃～40℃之间，避免因温度过高对安全帽性能产生影响。在清洗过程中根据情况可以选择调节单向式和循环式、可以选择手动式和自动式、研究在确保能够把安全帽表面污物擦洗干净的同时，毛刷不会对表面形成刮花和损伤。能清洗帽壳外部也能满足清洗内部和附件需求。另外，需考虑清洗后的塑料性能与清洗之前的变化。还应考虑清洗剂的循环利用做好成本和环境保护管理。

2. 关键技术

2.1技术水平

（1）通过开发此套设备，能够很好的解决了电网公司、工程公司工作人员分发配置后使用的安全帽由于工作环境、使用时间等原因对安全帽表面造成有黑点、汗液渍、污物造成佩戴不舒服，从而导致提前报废。

（2）此套设备很好的结合目前市场的超声波清洗技术的优势，结合安全帽的材质配置具有无变色、无脱色、无腐蚀的清洗剂清洗。

（3）通过清洗、漂洗后直接进行吹干，可以实现现洗现用。

2.2创新性

（1）能够采用目前市面的超声波清洗技术与现有清洗设备的完美结合。通过设备外形设计、结构与工艺流程改造、监控系统的运用传输，最终达到一套功能齐全、操作简单实用的——安全帽超声波清洗机。

（2）节能环保、开发此套设备的目的和出发点就是为了解决电力电网行业、工程施工行业对安全帽的清洗难题。通过清洗后能延长安全帽的使用年限、在降低报废率提高利用率上达到节材、环保目的；在清洗时所使用的清洗剂和自来水均可储存和循环利用，很好的避免了污水、废水的排放污染。

（3）上述产品不但很好的解决了电力电网行业、工程行业对安全帽清洗的难题。为各行业工作人员提供舒适、清洁的安全帽同时，我们自身的设备也做到节能、高效、环保和推动技术引领创新。

2.3 项目的参数与功能介绍

本项目产品通过设计一套超声清洗设备已套完整的工序，实现对安全帽的清洗、吹干作用。工作流程如下：

（1）设备应性能稳定、参数准确可靠、需配置有监控装置和报警系统功能。

（2）设备的清洗剂储存罐应封闭密封，避免灰尘进入造成对输送管道的堵塞，清洗剂使用过久或过脏应有单独的管道输送到专用清洗剂回收罐中存放，避免造成环境污染。

（3）清洗剂供给系统应设置有液压调节阀，避免液压过大造成浪费；液压过小对清洗效果产生影响。

（4）安全帽的固定基座应采用1#头模形状，便于待清洗的安全帽在清洗中不松动、滑脱。

（5）清洗毛刷应柔软度适中、避免过硬对安全帽表面产生刮花；过软导致清洗效率慢现象。

（6）设备的主清洗轨道应具有单向功能和循环功能，以便在第一次设定的时间内清洁度不达标时，可以进行循环清洗。

（7）设备的清洗刷头应具有自动式和手动式，避免应某个头模编号的安全帽过脏难以一次清洗时，可以单独对某一编号进行手动清洗。

（8）设备的基座头模应带有毛刷转动功能，以便满足内、外表面同时清洗的需求。

（9）设备在漂洗时所取用的自来水在通过漂洗完后能满足单独回流供给在水池中存储，避免水资源的浪费或与清洗剂混合。

（10）设备应具有加热和冷却系统，避免冬天清洗剂凝固；夏天应设备运行温度或其他因素导致清洗剂温度过高对安全帽材料性能产生影响。

（11）设备的吹干系统应具有温度和风量时时监控装置，当超出界定设定值时产生报警功能。

（12）设备参数设定中应具有清洗时间、清洗单位、清洗数量的查询记录功能，便于完成后进行统计。

3. 研究方案

3.1研究安全帽在经过设备的通过超声清洗设备的最初喷淋预洗、喷淋粗洗、喷淋漂洗、二次漂洗、热风干燥、包箱环节后达到表面清洁、干净效果。

3.2研发安全帽在经过清洗各环节后，安全帽本身材质性能不发生改变和影响。

3.3研发安全帽经过试验不合格后，经过破碎然后报废回收利用，循环利用资源，避免对环境造成影响。

3.4超声溶剂清洗槽：为独立的清洗槽，槽体底部设有排液口，可通过手动球阀或管道将液体排入储液罐。槽体应设有过滤系统避免对管道造成堵塞。

3.5超声系统：超声系统分超声振板和超声发生器两部分组成。其中，超声振板采用对边振形式，超声功率8.4kW，超声输出功率可调；超声发生器采用扫频模式控制，超声输出均匀有力，并配有电流显示。用它激式线路，频率跟踪技术、频率扫描技术。

3.6加热系统：加热系统主要由加热器和温控器组成。加热器采用6 kW/条加热棒，在双边侧面加热，使加热更加均匀。

3.7喷淋漂洗槽:喷淋漂洗槽主要由喷淋泵和喷洗模式、辅助设施组成。其中，喷淋压力控制在0.2～0.6Mpa之间，喷嘴使用孔径2.0～2.5㎜喷嘴，喷淋泵出口处加装回流阀，可对喷淋压力和流量进行调节，喷淋泵进水口引入到设备前方，并装有过滤网，便于拆卸。辅助设施：喷管采用SUS304不锈钢光亮管，装配前采用超声清洗，快速接头连接便于拆卸。喷淋水回收:槽内设有液位控制，当无液或低液时自动关闭循环泵并设置声光报警，设有自动补液功能。

3.8风量输送系统。主要有风机和监控装置组成。风机主要采用2台1.5 kW轴流式风机组，监控装置主要是监控输出的风压。

3.9设备应有接地点，并标注明显的接地标志。并有漏电短路保护装置。

4. 成果与应用

4.1 本项目是在清洗、清洁日常使用中的安全帽，延长使用寿命，为工作人员提供干净、舒适的安全防护用品同时。能更好的响应国家倡导的“环境保护、资源节约”的号召。

4.2对于本项目的开展实施目的就是为了降低和减少报废率，以至造成对资源浪费和对环境带来破坏。真正把环境保护落实在日常实际工作中，为行业人员传播环保理念，为企业树立环保形象。

4.3本项目的出发点和目的是：为了提高安全帽使用寿命，降低报废率以免给环境资源带来的破坏，所以不会产生废气、废水等环境影响。是一项支持环保事业的“绿色行动”。

4.4本项目完成后便可马上投入使用，依照对南方电网的调查、了解，目前整个南方电网在使用的安全帽预估已至少超过6万顶。按照清洗费15元/顶计算，这里就有90万利润额。另外，还有国家电网公司、各电力工程公司等，加之，此清洗方式是不定期的，所以经济效益也将会十分可观。更重要的是通过该套设备装置的投入使用，能延长安全帽使用生命周期，为国家、社会、企业节约原材料、更好的保护生态环境。

参考文献：
  [1]头部防护 安全帽 GB 2811-2019

2. 安全帽测试方案 GB/T 2812-2006

3. 电力安全工器具预防性试验规程 DL/T1476-2015