Как демонтировать сооружения при помощи лазера?

Волоконные нагнетатели – продукты IV класса лазерной опасности (согласно ГОСТ 31581-2012), при работе достигают мощности излучения до десяти киловатт в оптическом диапазоне ±1,07 мкм с ресурсом до 10’000 часов. Планка коэффициента полезного действия колеблется на уровне 70%.

Многофункциональный лазерный модуль (МЛМ) может быть использован для дистанционной разделительной резки металлоконструкций из различного типа сталей, сварки и закалки металла. Ключевое применение МЛМ: снос радиоактивно загрязнённых конструкций повышенной сложности.

Опасными и вредными производственными факторами, воздействующими на персонал, являются:

• Лазерное излучение IV класса опасности в оптическом диапазоне с λ=1,07 мкм (прямое, рассеянное, зеркальное отражённое, диффузно отражённое). Поток негативно воздействует на роговицу, хрусталик, стекловидное тело глаза, может вызвать необратимые изменения сетчатки. Световой луч способен нанести тяжёлые термические ожоги кожного покрова, привести к воспламенению горючих конструкций и материалов.
• Опасность поражения концентрированным вектором возникает и при юстировке элементов оптической системы лазера III класса опасности с λ=0,63 мкм.
• Аэрозольные и газовые продукты горения, выделяющиеся при взаимодействии направленного излучения с веществом.
• Электрическое напряжение до 1’000 В.

МЛМ представляет собой 20-футовый блок-контейнер размерами 6,0*2,3*2,6 м. Лазерный комплекс способен прожигать металл толщиной 200 мм с расстояния 80 метров. Для графика производства работ ориентируемся на скорость реза около метра в час. У руля находится два оператора:

Работы по демонтажу металлоконструкций возможно производить при температурах окружающего воздуха от -45 до +45 градусов по Цельсию. Подготовленная площадка до установки МЛМ должна иметь твёрдое основание. Не допускается подтопление блок-контейнера поверхностными водами.

Из-за ограниченности угла поворота телескопа лазера наблюдательное окно ориентируют непосредственно на участок демонтажа. Питание блок-контейнера возможно от сетей временного электроснабжения, либо от дизельного генератора. Минимальное напряжение сети – не ниже 380В.

Несмотря на высокую производительность, учитывайте потребление в МЛМ 120 кВт. В связи с тем, что демонтажные работы чаще всего относятся к подготовительным мероприятиям строительной площадки, полноценные энергомощности объекта подводят к моменту установки башенных кранов.

При установке МЛМ контролируйте расстояние до места производства работ при помощи дополнительных лазерных оптических приборов. Рассчитывайте максимальную дистанцию разлёта демонтируемых элементов для безопасной резки металлических конструкций:

Обязательное требование при работе с МЛМ – использование специальных защитных очков с оптической плотностью 6 на длине волны от 680 до 1’200 нм. Процесс мониторинга за резкой может негативно отразиться на зрении наблюдателей, находящихся даже при значительном расстоянии.

Управление лазером выполняет пара операторов из блок-контейнера при помощи специального софта. Ответственные мониторят основные показатели при подготовке МЛМ к работе, а также непосредственно во время демонтажа. Система подсказывает сроки технического обслуживания.

Одним из основных преимуществ МЛМ является мобильность. Блок-контейнер перевозится любыми видами транспорта: автомобильным, железнодорожным, водным и воздушным. Проверяются штатные крепления оборудования внутри контейнера и слив технических жидкостей.

Отметим, что погрузка и разгрузка блок-контейнера комплекса на носитель осуществляются грузоподъёмными носителями не менее 10 тонн. При длительном неиспользовании МЛМ обязательно прохождение технического обслуживания не реже, чем раз в шесть месяцев:

Пробный демонтаж металлоконструкций при помощи МЛМ проводили на одном из старейших и крупнейших промышленных предприятий Каширского района Московской области. Целью выбрали бывший мазутный резервуар, выведенный из эксплуатации. Толщина стенки металла – 10 мм.

Особое внимание уделялось пожарной безопасности объекта. Проектом производства работ предусматривалось наличие огнетушителей и асбополотна. При демонтаже вблизи легко воспламеняющихся материалов рекомендуется организовать дежурство пожарной бригады.

Обязательное использование радиосвязи между ответственными производителями работ и операторов МЛМ. Назначенные по приказу наблюдают за процессом через специальные очки, технические специалисты в блок-контейнере мониторят обстановку через камеры на мониторах.

При демонтаже с 40 метров лазер не оставил шанса металлическим стенкам резервуара. При демонстрации работ МЛМ с лёгкостью выполнил резы в форме буквенного акронима «Резервуар №6 Мазутный». Проделанная гравировка теперь видна со значительного расстояния:

МЛМ – новое направление в демонтаже капитального строительства, готовое создать серьёзную конкуренцию ставшими уже традиционными методами сноса:

• ручному
• с применением алмазных инструментов
• при помощи малой и тяжёлой механизации.

МЛМ намерен конкурировать с экскаваторами-монстрами, доставляемыми на объекты по частям, имеющим клешни до 70 метров. Использование лазера обойдётся дешевле, а разница в дистанции 30 м лишит возможности соперничать при сносе радиозагрязнённых конструкций.

Технологии не стоят на месте. Помимо демонтажа металла учёные ведут активные разработки лазера для сноса железобетонных конструкций. Материал считается огнестойким и плавится при 2’000 °C. Кроме того, толщина реза может варьироваться от 20 см до 2+ метров.