Có nhiều phương pháp để vệ sinh đường ống với ưu nhược điểm khác nhau. Tuỳ vào điều kiện của đơn vị sản xuất mà chọn ra phương pháp thích hợp. Dưới đây là một số phương pháp vệ sinh đường ống.
1. Sử dụng sức người: đối với các đường ống có đường kính lớn, vừa với người chui vào thì có thể thuê nhân công để làm công việc vệ sinh đường ống. Đối với các đường ống vào thì có thể thuê nhân công để làm công việc vệ sinh đường ống. Đối với các đường ống nhỏ thì công nhân có thể dùng sào, chổi quét, máy đánh cầm tay cho vào để vệ sinh phía trong đường ống.
Sử dụng xe nâng để nâng công nhân tới vị trí cần vệ sinh, dùng sào dài gắn chổi quét phía đầu thọc vào để làm vệ sinh đường ống.
Tháo rời đường ống ra thành từng đoạn để vệ sinh, sau đó gắn lại như cũ.
- Ưu điểm: Không tốn nhiều chi phí đầu tư ban đầu, giá thành thuê nhân công rẻ, tận dụng được ngay lao động trong nhà máy.
- Nhược điểm:
+ Không thể áp dụng đối với các đường ống nằm trong môi trường độc hại, vận chuyển các chất độc, các đường ống nhỏ, nằm ở những vị trí mà công nhân khó thao tác (như chôn dưới đất), hay các vị trí nguy hiểm (ở trên cao).
+ Ảnh hưởng tới sức khoẻ công nhân, dễ gây tai nạn lao động, do bụi phân đóng bám và chảy nước rất trơn, hệ thống dây chuyền bố trí phức tạp, đường ống nằm trên cao.
CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP VỆ SINH VÀ ROBOT ĐƯỜNG ỐNG
28 - Ứng dụng vào thực tế đường ống khảo sát:
+ Hiện nay việc vệ sinh đường ống tại nhà máy hoàn toàn dựa vào sức người, đối với những đường ống lớn Ø1200, Ø960 có thể chui vào được có thể áp dụng để giảm chi phí, nhưng với những đường ống nhỏ Ø600, Ø400 việc vệ sinh rất khó khăn.
Hình 2.2: Công nhân vệ sinh đường ống.
2. Dùng trục mềm dài:một đầu trục gắn với motor, đầu còn lại gắn với chổi quét,… công nhân đưa trục vào để làm sạch đường ống. công nhân đưa trục vào để làm sạch đường ống.
Hình 2.3: Minh họa giải pháp dùng trục mềm vệ sinh đường ống của hãng Calder
- Ưu điểm:
+ Đơn giản, nguyên lý dễ vận hành.
+ Áp dụng tốt những vật liệu bám nhẹ như bụi…
+ Tuỳ vào chất liệu bám trên đường ống là gì mà ta có thể chọn đầu làm vệ sinh thích hợp nhất.
CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP VỆ SINH VÀ ROBOT ĐƯỜNG ỐNG
29
+ Hiệu suất cao, làm việc được ở những nơi và con người hay các máy móc khác không thể làm vệ sinh như các ống thông hơi, ống nhỏ khó có thể thao tác trực tiếp bằng tay,…
- Nhược điểm:
+ Không áp dụng được cho những chất bám cứng hoặc độ ẩm cao, có nước.
+ Quá trình làm vệ sinh không kiểm soát được tốc độ làm việc, vệ sinh đã sạch hay chưa.
+ Không định hướng để qua các khúc cua được. - Ứng dụng vào thực tế đường ống khảo sát:
+ Dùng trục mềm cần khoảng không gian đầu vào khá lớn nên cần thiết kế bệ đỡ, nên giải pháp khó áp dụng trong điều kiện nhà máy với hệ thống dây chuyền chằng chịt.
3. Dùng giá đỡ đầu công tác:thiết kế một bộ giá đỡ, đỡ lấy đầu công tác làm nhiệm vụ vệ sinh phía trong lòng ống, đầu công tác có thể là đầu phun làm sạch nhờ áp lực khí nén, vệ sinh phía trong lòng ống, đầu công tác có thể là đầu phun làm sạch nhờ áp lực khí nén, nước hay dùng động cơ gắn có gắn chổi làm sạch.
Cơ cấu này cần công nhân điều khiển bằng tay để đưa đầu công tác vào trong đường ống bằng cách đẩy từ phía sau hay kéo từ đầu này sang đầu kia đường ống.
Hình 2.4: Cơ cấu giá đỡ 6 bánh xe, dùng đầu công tác vệ sinh ống. - Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.
+ Đơn giản, dễ sử dụng, giảm được sức người. + Tính cơ động cao.
- Nhược điểm:
CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP VỆ SINH VÀ ROBOT ĐƯỜNG ỐNG
30
+ Kết cấu còn đơn giản, vẫn phải sử dụng sức người.
+ Không kiểm soát được tốc độ làm việc cũng như mức độ làm sạch của đường ống. + Chưa có cơ cấu điều khiển chân giúp cân bằng, nếu xảy ra trường hợp robot bị hụt chân có thể làm cho tay đánh bị đánh lệch, khiến việc vệ sinh không còn hiệu quả và có thể gây nguy hại cho đường ống.
- Ứng dụng vào thực tế đường ống khảo sát:
+ Có khả năng ứng dụng cao, tuy nhiên vẫn cần đến công nhân để đưa đầu công tác vào đường ống, có thể dùng thay thế các dụng cụ vệ sinh thô sơ như sào, chổi quét,… đang sử dụng tại nhà máy hiện nay.
4. Cải tiến công nghệ đường ống:
Hiện nay, với công nghệ hiện đại có thể làm cho đường ống dẫn phân bón không bị đóng bám trong thành ống. Như công nghệ bảo ôn đang được áp dụng ở rất nhiều dây chuyền sản xuất hiện đại trên thế giới.
Nguyên lý: luôn giữ đường ống ở nhiệt độ, và độ ẩm bão hòa thích hợp đủ để bụi phân bón không kịp đóng kết lại trên thành ống.
- Ưu điểm:
+ Luôn đảm bảo đường ống không bị bám phân bón, không tốn công để vệ sinh thường xuyên.
+ Chỉ cần công tác kiểm tra bảo trì hệ thống để đảm bảo hệ thống hoạt động thông suốt. - Nhược điểm:
+ Vốn đầu tư ban đầu cao, giá thành máy móc thiết bị cao.
+ Hệ thống đường ống dẫn phải chế tạo lại hoàn toàn cho phù hợp với hệ thống . - Ứng dụng vào thực tế đường ống khảo sát:
+ Hiện tại đây là phương án hay và triệt để nhất, nhưng chưa phù hợp với tình hình thực tế trong nước cũng như của nhà máy.
5. Robot vệ sinh đường ống:
Đây là lĩnh vực đã được nghiên cứu từ rất lâu và đã đưa vào ứng dụng thực tiễn rất nhiều. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật cũng như công nghệ, các nhà nghiên cứu chế tạo đã có rất nhiều cải tiến, giải pháp, ngày càng hoàn thiện về cấu tạo, cơ cấu di chuyển, khả năng làm việc của robot. Giải phóng con người khỏi những công việc nặng nhọc, độc hại, nguy hiểm.
CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP VỆ SINH VÀ ROBOT ĐƯỜNG ỐNG
31 - Ưu điểm chung :
+ Tính tự động hoá cao, tiết kiệm sức lao động của nhân công.
+ Giảm được yếu tố bệnh nghề nghiệp vì con người không phải tiếp xúc nhiều với môi trường độc hại, giảm được tai nạn lao động.
+ Tính cơ động cao.
+ Chỉ tốn đầu tư ban đầu nhưng mang lại lợi ích lâu dài. - Ứng dụng vào thực tế đường ống khảo sát:
+ Giải pháp sử dụng robot vệ sinh đường ống để thay thế công nhân là 1 giải pháp có lợi ích lâu dài, giảm tối thiểu sức lao động cũng như nguy hiểm cho công nhân, có thể cơ động áp dụng cho nhiều dây chuyền sản xuất có hệ thống đường ống tương tự, có khả năng áp dụng vào nhà máy phân bón Hiệp Phước, như nhiều nhà máy hóa chất, phân bón khác đang hoạt động tại nước ta.
Tóm lại, từ những phải pháp thực tế đã nêu trên, đề tài tập trung phát triển, nghiên cứu, chế tạo robot vệ sinh đường ống phân bón:
Đề xuất hai nhiệm vụ cần thực hiện, thử nghiệm cho dây chuyền sản xuất NPK hơi nước thùng quay công suất 100.000 tấn/năm tại nhà máy phân bón Hiệp Phước trực thuộc công ty Cổ phần Phân bón Miền Nam:
- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo Robot vệ sinh đường ống.
- Cải tạo hệ thống đường ống thuận tiện cho công tác vệ sinh, đảm bảo an toàn, phù hợp với khả năng hoạt động của Robot.
Trong phạm vi đề tài nghiên cứu, trước mắt thiết kế, chế tạo thử nghiệm Robot vệ sinh đường ống cho đường ống Ф400 hướng tới ứng dụng trên các đường ống có kích thước trung bình. Đặc điểm của loại đường ống này là có đường kính nhỏ, các biện pháp vệ sinh thủ công rất khó thực hiện, phù hợp với việc phát triển các Robot tự hành hoạt động trong đường ống.