Все эти функции выполняют покрасочные камеры, которые на мебельных производствах используют для нанесения лакокрасочных составов, клеев и даже масел. Вообще, не каждый мебельщик или столяр воспринимает камеры всерьез, потому что в первом приближении это просто жестяные коробы с вентиляторами, где поток воздуха вытягивает из рабочей зоны лакокрасочный туман и протягивает его через фильтр.
Из-за кажущейся простоты часть мастеров считает, что камеры можно без затруднений построить самостоятельно, но опыт подсказывает, что в любом деле важны неочевидные мелочи. Именно о них и говорили специалисты и руководители компаний «Интервесп», «Кулибин» и «РОНА Сервис». «Интервесп» поставляет на рынок итальянское покрасочное оборудование, а «Кулибин» и «РОНА Сервис» производят его самостоятельно, преимущественно из отечественных материалов и комплектующих.
Посмотрим внимательнее, на какие типы делятся камеры, каковы требования к их начинке и какие нюансы не учитывают те, кто строит камеру самостоятельно. Сразу отметим, что эксперты расходятся во мнениях по некоторым вопросам, поэтому «на берегу» договоримся, что многое зависит от конкретной ситуации.
 |
 |
«Мы проектируем и изготавливаем покрасочные камеры, занимаемся инжинирингом, вплоть до полного оснащения производств «под ключ», — говорит директор компании «Кулибин» Эдуард Оамер. — И могу сказать, что сейчас в тех же итальянских камерах нет каких-то ноу-хау, которые бы серьезно отличали их от наших камер.
Задача покрасочной камеры в том, чтобы очистить воздух в зоне распыления от паров растворителя и окрасочного тумана. Если человек работает в одиночку и сам шлифует, то за смену он может покрасить в два слоя до 20 квадратных метров. Если же он будет распылять один материал, например, грунт, то может покрыть до 150 квадратных метров».
УСТРОЙСТВО ПОКРАСОЧНОЙ КАМЕРЫ
Схема работы покрасочной камеры для ручного нанесения проста: вентилятор создает разряжение, которое формирует поток воздуха, который, в свою очередь, уносит распыленные ЛКМ из рабочей зоны, проходит через систему фильтров и выходит наружу. Этот сценарий обеспечивают два основных функциональных блока.
Первый — фильтровальный модуль, включающий водяную завесу или блок сухой фильтрации. Это та самая вертикальная стенка, перед которой маляр распыляет лакокраску.
Второй — вытяжной модуль, включающий вытяжной вентилятор и воздуховоды, по которым загрязненный воздух удаляется за пределы помещения.
Можно отдельно выделить еще автоматику, которая обеспечивает правильную работу системы в целом, и дополнительное оснащение, вроде водяных полов или приточных пленумов.
По сути, покрасочные камеры — это газоочистные устройства, которые по способу фильтрации разделяют на «сухие» и «мокрые».
При сухой фильтрации используют фильтровальные материалы, тканые или нетканые, которые механически задерживают частицы лакокрасочного тумана.
В «мокрых» камерах работу фильтра выполняет вода, которая циркулирует по замкнутому контуру. Соответственно, чем меньше размер капли, тем эффективнее она захватывает аэрозоли. Лучше всего себя показывает мелкая взвесь, распыленная через форсунки, но этот вариант технологически сложен, поэтому преимущественно используют водяные завесы.
 |
«Выбор способа фильтрации,— поясняет генеральный директор компании «РОНА Сервис» Олег Акишин , — больше связан с возможностями конкретного производства либо наличием каких-то очистных станций, нежели с особенностями самих камер.
Предпочтительнее использовать камеры с сухой фильтрацией, поскольку для утилизации фильтровальных материалов не требуется никакой разрешительной документации.
Но сейчас на рынке выше потребность в камерах с водяной завесой, потому что в них не надо менять фильтровальный материал, и они дешевле в эксплуатации. Однако, в случае с водяной завесой вы решаете проблему очистки воздуха, но сталкиваетесь с проблемой очистки воды, которая гораздо сложнее. Закрывая на нее глаза, люди просто сливают воду в канализацию, но на самом деле это строжайшим образом запрещено.
Все мифы, связанные с тем, что в этих камерах создается какой-то микроклимат и оптимальная влажность, несостоятельны. В покрасочных камерах большая кратность воздухообмена, то есть, воздух поступает туда из других помещений, либо через приточную установку с улицы. И в условиях 50–кратного воздухообмена там будет влажность, которая содержится в приточном воздухе».
Примечание: есть аргументы и в пользу водяной завесы: она необратимо связывает пыль (а с бумажных фильтров она может подняться); вода поглощает пары растворителей и скрадывает запах ЛКМ (это важно, когда производство рядом с жилым массивом); а с утилизацией воды могут помочь специальные компании, которые работают на выезд.Длину (визуально это ширина) камеры подбирают так, чтобы в нее с запасом помещались самые габаритные детали, и для мебельных производств она редко превышает 3 метра. Однако, если камера рассчитана на одновременную работу двух операторов, ее длина может достигать 5-6 метров. В этом случае рабочие места разделяют перегородкой и устанавливают два вытяжных вентилятора.
Глубина камеры зависит от ширины боковых стенок, примерно 60-80 см приходится на саму заднюю стенку и систему фильтрации, а остальное — это рабочая зона.
«ЧИСТЫЕ КОМНАТЫ»
«Чистая комната — именно комната — это уже большое помещение с собственной системой очистки воздуха, в котором устанавливают покрасочную камеру, — говорит Никита Батушев. — Там воздух зачастую берут прямо с улицы, нагревают калорифером, пропускают через фильтры нескольких классов очистки, вплоть до HEPA, и получают действительно чистую атмосферу. В этом изолированном помещении есть циркуляция, но туда нагнетается больше воздуха, чем уходит на фильтрацию. Небольшой разницы достаточно, чтобы создать внутри избыточное давление, тогда пыль не будет затягивать снаружи через щели. Если оператор открывает двери чистой камеры, выходя на обед или перекур, то ему в спину дует попутный ветер».
Фото предоставлено компанией «Интервест»
В закрытом помещении, где есть приточная и вытяжная вентиляция, можно не только очищать воздух на входе и выходе, но и управлять его скоростью и температурой, даже если воздух с улицы подогревать «на лету». Оптимальными для нормальной работы считают следующие показатели: температура воздуха в районе 22–24 °С, скорость потока воздуха – до 0,1 м/c, влажность — 40-60%.
«В нашем проекте «чистой комнаты»,— рассказывает Эдуард Оамер, — за перепадами давления следят датчики и автоматически поддерживают эту разницу. Вот смотрите, если в бак втекает 10 литров воды, то, чтобы бак не переполнился, нужно, чтобы столько же и выливалось, а лучше даже немного больше, хоть на 0,1%. То же самое с камерой. Сделать совсем ровно — это очень дорого, там нужно специальное оборудование, программаторы и так далее. Но есть простое решение — это экономичный перепускной клапан, который сбрасывает избыточное давление.
Разница давлений, на самом деле, минимальная, достаточно дельты в 1%, в противном случае давление воздуха может повредить камеру. У меня был случай, когда люди неправильно включили приток, и им выломало дверь. Поэтому надо ставить клапан или беспороговые двери, чтобы воздух выходил из камеры.
Фото предоставлено компанией «РОНА Сервис»
Кроме того, если приточного воздуха намного больше, то возникают завихрения, турбулентность, а это сказывается на нанесение краски. Представьте, когда воздушный поток начинает не вытягивать распыленный материал, а наоборот, выталкивать обратно. То есть, вся эта пыль ложится на готовое изделие, и возникают дефекты».
В чистые комнаты можно поставить покрасочные камеры как с водяной завесой, так и с сухой фильтрацией.
«Конструктивно, чистые комнаты могут состоять из одного или нескольких отделений, — уточняет Олег Акишин. — Например, мы производим комнаты, где есть только покраска, где есть камера покраски и камера сушки или даже камера сушки в центре и две камеры покраски по краям. Опять-таки, туда ставят кабины с одним видом фильтров или комбинируют их. Бывает, что добавляют камеру обеспыливания, это зависит от технологического процесса, построенного у заказчика, и привычек его маляров».
ОСВЕЩЕНИЕ
Требования к освещению можно разделить на объективные и субъективные. Согласно национальному стандарту на освещение рабочих мест световой поток при контроле ручной окраски должен составлять не менее 750 люкс, а сами светильники должны соответствовать классу защиты не ниже IP65 (корпус устройства полностью защищен от проникновения внутрь пыли и водяных струй с любого направления). Повышенные требования к светильнику предъявляют потому, что его электрическая часть никак не должна взаимодействовать с потенциально взрывоопасными парами ЛКМ.
По этой же причине, корпус светильника должен быть достаточно прочен, чтобы выдержать случайный удар какой-нибудь боковиной шкафа, а также должен эффективно отводить тепло и не перегреваться до критических температур. Логично, что их часто делают из металла.
К субъективным параметрам освещения относится цветовая температура ламп и, возможно, количество светильников.
«Предпочтительно использовать лампы с цветовой температурой 4000К («нейтрально белый» свет), — поясняет Олег Акишин. — Все, что меньше 4000К, дает желтый оттенок, а все, что больше — голубой. Но некоторые маляры предпочитают совмещать теплый желтый с холодным белым, тем самым достигая синергетического эффекта. Это, скажем так, очень искушенные люди и те, кто работает в премиальном сегменте, особенно в сфере продаж. То есть, они подбирают такой же свет как в помещении, где будет стоять мебель.
Простой пример. Допустим, вы продаете ювелирные изделия, и у вас должно быть яркое холодное освещение. Зная об этом, маляр красит при белом цвете для того, чтобы максимально приблизить мебель по восприятию цвета к тем условиям, в которых ею будут пользоваться. Но все это субъективно, то есть, не имеет отношения к каким-то нормативным документам».
ВЕНТИЛЯЦИЯ
Задача вытяжного вентилятора (часто это «улитка», установленная на крыше камеры) — создать такой поток воздуха, который позволяет удалить опыл, возникающий при работе краскопультов, из рабочей зоны в сторону покрасочной камеры и фильтров. Заметим, что слишком мощный вентилятор не нужен, он будет вытягивать лакокрасочный аэрозоль еще до того, как краска легла на детали. Норматив предписывает в покрасочной камере минимум 10-кратный воздухообмен.
Фото предоставлено компанией «Кулибин»
Однако, нормативный подход иногда дает сбои. Олег Акишин приводит парадоксальный пример расчетов: покрасочная камера, стоящая в цеху, площадью в 10 000 квадратный метров и с высотой потолков 12 метров, обязана будет перекачивать 1 200 000 кубометров воздуха в час!.
Поэтому для расчетов используют «неофициальные» нормативы: на один погонный метр камеры высотой 2 метра нужно около 2,5 тысяч кубометров воздуха, это обеспечивает скорость потока примерно 0,3 метра в секунду. Как раз эта скорость уже регламентирована и позволяет оператору работать без средств индивидуальной защиты, не опасаясь за свое здоровье.
Разряжение, которое должен создавать вентилятор, рассчитывают, учитывая конструкцию камеры и длину воздуховодов. Исходя из вышесказанного, подбирают вытяжку со стандартным общепромышленным двигателем, но во взрывозащищенном исполнении. Это подразумевает, что двигатель имеет уровень защиты не ниже IP55 (не допускает проникновения пыли и влаги) и не нагревается до опасных температур (если что, срабатывает защита). Корпус и внутренние детали делают из материалов, которые не образуют искр при ударе. Таким образом, потенциальные искрогенерирующие узлы (лопасти и валы, токопроводящие элементы) не контактируют с легковоспламеняющимися парами.
Фото предоставлено компанией «РОНА Сервис»
В идеальном случае на окрасочном участке возле камеры устанавливают еще приточную вентиляцию и распределительный пленум — короб с фильтром, который дополнительно очищает воздух и выравнивает завихрения потока после вентилятора. Для «чистой комнаты» это обязательный атрибут, часть ее крыши. Чем больше пленум, тем равномернее воздух поступает в рабочую зону и тем предсказуемее ведет себя распыляемая лакокраска.
ФИЛЬТРЫ
Воздушный поток в покрасочных камерах проходит через несколько ступеней очистки, причем, это касается как приточной, так и вытяжной вентиляции. Стоит отметить, что фильтры борются именно с частицами, а не с запахами.
В первую очередь, очищают воздух, приходящий с улицы или из других помещений. Это делают не всегда, но это необходимо. Первая ступень (например, сетка) задерживает крупные частицы вроде хлопьев пыли или тополиного пуха. Вторая ступень — это та самая промышленная очистка воздуха, приточные фильтры.
Потолочный фильтр устанавливают в приточном пленуме. Этот синтетический волоконный фильтр улавливает частицы размером от 2 до 10 мкм и превращает турбулентный (вихревой) поток воздуха в ламинарный (прямолинейный). Приточные фильтры имеют определенную пропускную способность на квадратный метр, от 500 до 1500 кубометров в час. Если возьмем за среднее 1000 кубометров, то для обеспечения воздухом камеры, потребляющей 8000 кубометров, нужен фильтр площадью 8 квадратных метров.
Дальше мы переходим к очистке воздуха, загрязненного аэрозолями. Усредненно, процент переноса ЛКМ на изделие при работе краскопультом составляет около 40–50%, причем, эти значения могут начинаться от 10–15%, в зависимости от квалификации маляра и используемого оборудования. Соответственно, оставшаяся часть лакокраски улетает «в трубу» и попадает на внутренние поверхности камеры и фильтры.
 |
 |
Если мы говорим о «сухих» камерах, то основная часть ЛКМ (75–95%) остается на картонном лабиринтном фильтре. Он склеен таким образом, чтобы воздушный поток несколько раз менял свое направление, и в этих местах предусмотрены специальные ниши, куда по инерции пролетают частицы пыли и краски. Причем, гофрокартон может удержать 15–17 кг уловленных отходов на квадратный метр до того, как начнет деформироваться под их весом. Интересно, что по мере загрязнения улавливающая способность фильтра только растет и достигает тех самых 95%. Как упоминалось ранее, важное преимущество сухих фильтров в том, что шламы ЛКМ можно утилизировать вместе с ними как твердые промышленные отходы.
«Как часто нужно менять фильтры? Тут очень важен воздух вокруг самой покрасочной камеры, — отвечает Никита Батушев. — Она должна стоять в идеале в максимально чистом помещении в цеху. И это помещение должно быть изолировано, пусть там будут обычные кирпичные стены, но туда должен приходить чистый воздух. Если эти условия соблюдены, фильтр при невысокой загрузке может ходить около месяца.
Но культура производства у нас очень разная. Если, как это часто делают, рядом ставят шлифовальный станок, не знаю, обрабатывающий центр и еще что-нибудь, чтобы детали далеко не носить, то… Знаете, я видел бумажные фильтры, на которых просто висели хлопья краски, при этом на приточной вентиляции фильтра не было вообще, а люди все равно красили. Правда, потом они это дело перешлифовывали и как-то убирали, но красили. То есть, ресурс фильтра во многом зависит от того, кто как следит за своим производством».
В «мокрых» камерах работают каскады водяных завес и фильтры тонкой очистки. В нижней части камеры есть ванна с водой, которую насос по замкнутому циклу постоянно перекачивает на водяную завесу и на систему дождевания.
Стекловолоконный фильтр тонкой очистки
Фронтальная водяная завеса непрерывным потоком стекает по стенке покрасочной камеры. Она захватывает с собой часть лакокрасочного тумана и пыли и уносит их в ванну. Другая часть воздушного потока попадает во внутреннюю полость камеры, там он проходит каскад отбойников и несколько участков орошения, которые его очищают.
Кроме того, если «мокрая» камера оснащена «активным полом», то под ногами оператора находится сетчатая решетка, скрывающая наполненный водой резервуар. Часть пыли и ЛКМ оседает туда и затем попадает в ванну или фильтр.
Если прикинуть производительность насоса, то на погонный метр камеры нужно не менее 50 литров в минуту, но чтобы учесть засорение труб, насоса и фильтров, лучше брать за точку отсчета 60–65 литров в минуту. Другими словами, для 3-метровой камеры нужен насос, производительностью около 10 кубометров в час. Да, и это должен быть суровый насос, который справляется со сгустками краски и другим мусором.
Пройдя «сухие» и «мокрые» фильтры, воздушный поток по-прежнему несет какое-то количество ЛКМ. Оставшиеся частицы краски и пыли перехватывают фильтры финишной очистки из кокосового волокна или стекловолокна (Paint-stop), которые защищают лопасти вентилятора от налипания краски (еще один штрих к взрывопожаробезопасности). Фильтры из ворсистого стекловолокна имеют толщину 50–100 мм и переменную плотность, они эффективно задерживают частицы лакокраски, доводя чистоту воздуха до 99%. Необходимо внимательно следить за его состоянием, поскольку при загрязнении его фильтрующая способность падает, а нагрузка на вытяжку растет.
 Фото предоставлено компанией «Кулибин» |
Например, при обычной работе картонного фильтра хватает примерно на неделю, но в особо жестких условиях его приходится менять через несколько часов.
То же относится к воде, которую в нормальных условиях рекомендуют менять раз в 1–2 недели. Если же воспользоваться коагулянтом и фильтром водной системы, тогда периодичность замены возрастет до нескольких месяцев. Коагулянты — это химические реагенты, которые ускоряют (или инициируют) объединение мелких взвешенных частиц в группы, другими словами, повышает их слипание, и примеси выпадают в осадок. Однако, это помогает только для очистки от механических загрязнений, а растворители, попавшие в воду, там и остаются. Поэтому эту смесь нужно утилизировать, а не просто сливать.
Универсальный совет о сроках замены может звучать так: «Там, где красят много, фильтры надо менять чаще, а там, где красят мало, фильтры надо менять реже».
НЕОЧЕВИДНЫЕ НЮАНСЫ
Как мы упоминали в начале, часть мастеров предпочитает строить покрасочные камеры или даже «чистые комнаты» своими руками, опираясь на логику здравого смысла и бытовую смекалку. Специалисты, понятное дело, относятся к этой инициативе без особого энтузиазма, но могут подсказать, какие нюансы мастера недооценивают или переоценивают.
По мнению специалиста «Компании Интервесп», основные проблемы, с которыми сталкиваются мастеровые, можно разделить на три типа. Во-первых, мало кто обращает внимание на изоляцию самих камер. В результате, на свежую краску из самых неожиданных мест летит грязь, а маляр не получает того, ради чего все и затевалось — обеспыливания.
Во-вторых, люди не уделяют внимания качеству материалов. Например, чтобы максимально продлить срок службы камеры, те же итальянцы используют нержавейку. Но те, кто хочет сэкономить, раскраивают обычный металл (иначе экономия теряет смысл), и при помощи болтов, гаек и уголков собирают некую конструкцию. Однако, лакокраска — это достаточно агрессивная среда, и металл начинает коррозировать. Конструкция постепенно ветшает, в ней появляются щели и далее смотри пункт первый.
В-третьих, люди не следят за безопасностью. Опять же, руководствуясь в первую очередь ценой, они ставят на камеры обычные, а не взрывобезопасные лампы и вентиляторы, пренебрегают фильтрами перед вытяжкой, благодаря чему ее лопатки зарастают краской, и т.д. А ведь эти лампы и двигатели могут
в какой-то момент дать искру с печальными последствиями.
«В итоге, — заключает Никита Батушев, — люди тратят время и деньги, причем, думаю, что цена собственноручно построенной камеры будет ненамного ниже, чем покупной, которую сделали профессионалы».
Фото предоставлено компанией «РОНА Сервис»
Кроме того, неопытный человек не всегда может отличить важное от неважного. Есть опасность, что он будет игнорировать первостепенные вещи и увлекаться второстепенными, например, начнет организовывать в камере ламинарные воздушные потоки. Генеральный директор «РОНА Сервис» считает, что равномерный поток воздуха должен быть для маляра средством, но никак не основной целью.
«Ламинарность и неламинарность потоков — это сложный вопрос,— замечает Олег Акишин. — Можно сказать, что при скоростях от 0,1 до 0,3 метров в секунду весь воздушный поток считается квазиламинарным, потому что в этом случае отследить какие-либо движения воздуха невозможно.
Но на самом деле вся ламинарность сродни историям про лучший микроклимат в комнатах с водяной завесой. Ламинарный поток можно обеспечить в среде без внешних возмущений, а внутри камеры находится маляр, который переминается с ноги на ногу, вращает стол и двигает руками с большей скоростью, чем скорость движения воздуха. А в руках маляр держит краскопульт, из которого под давлением в 2–3 атмосферы вырывается сжатый воздух, и это вообще основной нарушитель ламинарных потоков. Так что все это из области легенд».
Директор компании «Кулибин» в целом солидарен с коллегами и добавляет, что оригинальные решения при строительстве покрасочной камеры не всегда работают так, как должны.
«Есть примета, —говорит Эдуард Оамер, — если заказчик начал объяснять мне, как должна выглядеть моя работа, значит, будут проблемы. Я два десятка лет занимаюсь обслуживанием и изготовлением камер, а человек только–только пришел в покраску, почитал в интернете и рассказывает мне, как все должно быть устроено, как надо собирать, как надо монтировать. В подавляющем большинстве случаев это не приводит ни к чему хорошему, поэтому все изменения, инициированные заказчиком, мы специально прописываем в договоре, чтобы потом мне не говорили, что я не предупреждал».
* * *
Покрасочные камеры для мебельный производств — это, фактически, газоочистные устройства, которые используют для нанесения лакокрасочных составов и других материалов. Они включают в себя блок фильтрации, блок вытяжки и дополнительное оснащение. По методу фильтрации камеры делятся на два основных типа: «сухие» (картонный фильтр) и «мокрые» (водяная завеса). Оба варианта имеют свои плюсы, первый избавляет от сложностей с утилизацией лакокрасочных отходов, второй не требует замены фильтров и лучше справляется с запахами.
«Чистая комната» — это отдельное помещение с собственной системой фильтрации воздуха, куда можно поставить несколько покрасочных камер, причем, как с сухой фильтрацией, так и с водяной. Благодаря тому, что приточная вентиляция работает чуть сильнее, чем вытяжная, в камере создается небольшое «подпирающее» давление воздуха, благодаря чему пыль не втягивается внутрь.
Фото предоставлено компанией «РОНА Сервис»
Требования к освещению и вентиляции прописаны в стандартах, и под них можно подобрать нужное оборудование. Однако, светильники и вентиляторы для покрасочных камер должны иметь защиту от взрыва и пожара, поэтому они дороже обычных.
Ресурс фильтров напрямую зависит от состояния воздуха вокруг камеры, загруженности малярного участка, квалификации оператора и других параметров. Один и тот же гофрокартонный фильтр для «сухих» камер на разных производствах продержится от нескольких часов до нескольких недель. Загрязненную воду нельзя сливать в канализацию, ее нужно утилизовать, но эту функцию могут взять на себя цистерны, выезжающие на адрес.
Мебельщики, которые решаются самостоятельно собрать покрасочную камеру или «чистую комнату» зачастую недооценивают важное и переоценивают второстепенное. Выбирая материалы и оборудование, они обращают больше внимания на цену, чем на свойства. Они тратят время и деньги на настройку ламинарных потоков там, где их физически не может быть. И еще они используют в своих проектах яркие, но неопробованные решения, пренебрегая чужим опытом.
Николай Фефер