Файл: Лисовская Э.П. Физико-химические методы очистки поверхности деталей и изделий в судостроении обзор.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.07.2024
Просмотров: 99
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характер |
удаления |
основных |
загрязнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Удаление загрязнении |
переводом |
их |
|
|
|
|
|
|
Механическое |
удаление загрязнений |
|
|
|
|
|
|
Прочие методы очистки |
|
|
|||||||||||
|
|
в |
растворенное |
состояние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
без их |
растворения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Физическое |
растворение |
Растворение или |
удаление |
в резуль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сжиганием |
травлением |
совмещенным |
тлею |
|||||||||
|
эмульсиями, |
щелочными |
и |
паром, |
водой, |
водными |
отрывом, |
в |
том |
числе |
загрязнений |
электролизом |
||||||||||||||||||||
тате химического |
взаимодействия |
за |
|
в химически |
щим |
|||||||||||||||||||||||||||
без изменения |
состава |
|
мыльными |
водными |
компози |
растворами |
или |
органи |
струями |
воздуха, |
пара, |
при |
повышен |
с осаждением |
||||||||||||||||||
грязнений |
или |
основы |
с |
очищающей |
|
активной газо |
разря |
|||||||||||||||||||||||||
загрязнении |
|
|
|
средой |
|
|
|
|
|
циями |
моющих вещестп |
ческими |
растворителями |
абразивных зерен |
ной |
темпера |
вой среде |
свинца |
или |
дом |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
туре |
меди |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Смыва |
|
Диспер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размяг |
Эмуль |
Набуха |
ние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гирова |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чение |
гирова |
|
ние |
частиц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ние и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пли ча |
|
ние |
пленок- |
загрязне |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
образо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стичное |
связок |
загряз |
нии по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
раство |
|
или |
нений |
токами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
суспен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рение |
пленок |
н |
отрыв |
жидко |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
связки |
жиров |
|
их |
сти |
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
паром |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Обезжиривание и |
очистка |
|
|
Омы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
ление |
|
|
С |
обра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зованием |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
раство |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
римых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
солей, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
напри |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
с травле |
с |
образова |
|
|
|
мер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
без |
нием |
пленок |
|
|
|
алюми |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
нием и об |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
травле |
замещения, |
|
|
|
натов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
разованием |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ния |
ос |
например |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
солей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
новного |
фосфатов, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
основного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
металла |
на |
основном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
металла |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
металле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Способы интенсификации процессов очистки: нагрев, перемешивание |
(механическое, |
газом), ввод ультразвуковых колебаний, дополнительное |
механическое |
воздействие |
(вибрация, трение, ударное действие импульсных разрядов в |
жидкости). |
||||||||||||||||||||||||||
Виды очистки и способы ее |
проведения: погружением |
в |
растворы |
или |
расплавы; распылением |
или |
разбрызгиванием |
(струнная); протиранием; в паровой |
фазе |
(конденсацией растворителя); |
механизированная |
очистка в |
моечных машинах; |
|||||||||||||||||||
абразивоструйная, |
виброабразивная; с помощью |
щеток; |
пароструйная; |
газовым травлением; очистка обжигом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
1. Существующие методы очистки |
загрязненных поверхностей. |
|
|
|
|
- - |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Характер предшествующих |
операций |
|
|
|
|
||
Металлургические |
Транспортирование на |
|
|
|
|
|
|
|
Термическая обра |
|
|
|
операции получения |
судостроительное пред |
.Механическая обработка |
Отделочная механи |
Механическая обработка |
|
Сварочные |
Пайка |
|
Консервация готовых |
|||
Литейные |
ботка или горячие |
Отделка и окраска |
||||||||||
листового или про |
приятие и складское хра |
резанием |
ческая обработка |
давлением |
|
механизмов |
||||||
|
|
|
|
испытания |
|
|||||||
фильного проката |
нение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Литье в |
Сварка |
Сварка |
|
|
|
|
|
|
|
неорга |
органи |
|
|
|
|
|
|
|
|
Холодная, |
Горячая |
|
покры |
|
|
|
|
|
|
|
нически |
||||
|
|
С покры |
|
|
Обдирка, |
|
Литье в |
кокиль |
голым |
|
|
Отжиг, |
Обра |
|
|
|
||||||
Горячая |
Холодная |
Без защит |
Обработка |
|
(штам |
(ковка, |
тым |
|
|
Окраска |
|
|
ми пас- |
чески |
||||||||
тиями для |
черновое |
Притирка, доводка, |
неметал |
или |
электро |
мягкими |
твердыми |
норма |
ботка с |
Эмали |
смаз |
|||||||||||
про |
про |
ных по |
со снятием |
повка, |
штамповка, |
электро |
и лаки |
сиватора- |
ми |
|||||||||||||
катка |
катка |
защиты от |
крытий |
стружки |
шлифова |
полирование |
вытяжка, |
прессова |
лические |
под |
дом в |
дом или |
припоями |
припоями |
лизация, |
закалкой |
рование |
рование |
ками |
ми и ин |
инги |
|
|
|
коррозии |
|
|
ние |
|
волочение) |
ние) |
формы |
давле |
инертных |
под |
|
|
отпуск |
в масле |
|
|
|
гибито |
бито |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нием |
газах |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
флюсом |
|
|
|
|
|
|
|
рами |
рами |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X ° |
||
о. |
|
О |
и |
|
|
а. С |
|||
* |
S |
|||
S |
S |
СО у |
||
га |
||||
ее |
5 |
и |
5 |
|
га се |
||||
" |
5 |
|||
•3 |
ж |
в |
9 |
|
Окали |
Остатки |
смазок, |
|
на, |
окисная |
пыль |
пленка, |
|
пыль |
I |
|
S |
|
и |
|
га |
|
а. |
а и |
Ы |
н Продук
5 коррози
пыль
Ж
<и X ен X
ё-о
3 "
|
|
|
|
|
ж s |
|
|
а |
|
|
|
_ ч |
|
|
2 |
ее |
|
та |
^ |
|
|
|
|
ю |
о |
||
Я |
|
иена |
нка |
|||
к |
S |
а |
я |
|||
|
|
Я |
|
|
О . |
|
|
|
U |
|
|
я * |
|
§ g |
О |
О |
<и |
|||
в |
ч |
в- |
||||
|
|
|
|
ч |
|
|
О |
с |
|
|
|
3 8. |
|
О
и
ж
Рис 2. Виды загрязнений поверхности в зависимости от предшествующих операций.
S |
|
|
S |
ж |
|
. |
|
S |
|
S |
|
|
|
и га |
|
О) |
|
гг и |
|
|
s |
2 |
|
я |
а |
х ч |
|
S |
S |
2-е- |
|
та га |
° |
£ |
|
О- |
2 |
я |
я |
° |
ч |
||
о |
-в" |
|
|
я |
|
ч |
|
о |
|
и |
|
X |
|
X |
|
«> |
|
ч |
|
а |
|
<и |
|
Z |
|
н |
|
и |
я |
s |
|
ч |
ч |
О |
о |
|
См |
О |
|
i |
|
о |
|
V X |
|
||
ч |
|
а |
|
о |
|
о |
я |
га |
|
||
Бч |
0о- иX |
||
О |
|
•» в) |
|
^*©" В |
|||
д |
|
а я |
|
3 X х
1
U |
|
я |
|
о |
|
га* |
|
X |
|
|
ли |
|
я |
2 |
о |
ч |
2 s
J О OJ
О S s
Динамические
воздействия
жидкости
Механическое дейст вие турбулентных по токов при перемеши вании
Удары частиц жид кости или пара при струйной очистке
Ударные волны при кавитационных явле ниях (с присутствием ультразвука или при импульсных разря дах)
Суспендирование за грязнений без изме нения их состава
Растворение загряз нений в окружающей жидкости без измене ния их состава
Характер воздействий
Физические |
|
Физико-химические |
|
Тепловые |
Механические |
Изменение свободной поверхностной энергии очищающих |
|
жидкостей введением ПАВ |
|||
|
|
Нагрев общий внеш ними источниками или локальный нагрев вследствие поглоще ния энергии колеба ний или электроли
тический
Размягчение или рас плавление загрязне ний или их связки
Ускорение растворе ния загрязнений или их связки
Возникновение мест |
Эмульгирование за |
Адсорбция ПАВ |
на |
Нарушение |
сплошно |
|||||
ных напряжений в |
грязнений и |
диспер |
поверхности |
гидро |
сти |
пленок |
загрязне |
|||
пленках |
загрязнений |
гирование |
сплошных |
фобных |
загрязнений |
ний |
проникающими |
|||
вследствие |
набухания |
пленок |
и облегчение |
их |
от |
|
через них |
ПАВ |
||
их |
|
|
рыва за |
счет |
образо |
|
|
|
||
|
|
|
|
вания |
гидрофильного |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
слоя |
|
|
|
|
|
Растрескивание
пленок
Диспергирование за грязнений и образо вание суспензий
Отрыв пленок пу зырьками газа или при электролизе
Флотационные дейст вия активной пены, уносящей загрязне ния
Рис. 3. Основные явления, обусловливающие протекание процессов очистки.
|
|
|
|
|
Химические |
|
|
|
||
Взаимодействие |
за |
Омыление |
жировых |
Удаление |
загрязнений |
|||||
грязнений |
с |
очищаю |
||||||||
загрязнений |
и обра |
при |
одновременном |
|||||||
щей |
средой, |
приводя |
||||||||
зование |
истинных |
образовании солевых, |
||||||||
щее |
к |
образованию |
||||||||
либо коллоидных |
например |
фосфатных, |
||||||||
растворимых |
соедине |
|||||||||
растворов |
|
пленок |
||||||||
|
|
ний |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Этими группами являются: водные составы, неводные жид кие составы, эмульсионные составы, расплавы солей.
Основные функции различных веществ, входящих в состав растворов для очистки, перечислены в табл. 1.
2.1. Водные составы
Основой рабочих растворов этой группы служит вода, со держание которой в зависимости от конкретных условий колеб
лется |
в пределах 80—95%. |
|
|
|
|
|
Водные моющие |
растворы — это |
наиболее |
распространенная |
|||
в настоящее время группа растворов. Они дешевы, практически |
||||||
безопасны в обращении, технологичны, но |
требуют |
принятия |
||||
мер для защиты очищенной поверхности от возможной впослед |
||||||
ствии коррозии. Существуют различные способы очистки вод |
||||||
ными |
растворами: |
погружением, |
распылением (разбрызгива |
|||
нием); |
без пропускания тока (химическая очистка) и |
с |
пропу |
|||
сканием (электролитическая очистка); холодным, теплым или |
||||||
кипящим раствором; в стационарных ваннах, в моечных каме |
||||||
рах, специализированных установках; с наложением |
низко-, |
|||||
средне- и высокочастотных' (ультразвуковых)-колебаний |
и т. д. |
|||||
Составы и концентрации растворов, температура их, дли тельность воздействия и прочие условия могут изменяться в очень широком диапазоне: в зависимости от характера и сте пени удаляемых загрязнений, от специальных требований, мас штабов производства и т. д. и устанавливаются в каждом кон кретном случае оптимальными с учетом местных условий и опыта.
По химической природе и характеру действия водные соста вы для очистки четко разделяются на две основные разновид ности— щелочные водные растворы (рН выше 8—9) и кислые водные растворы (рН ниже 4.—5).
В последнее время, по мере расширения ассортимента и мас штабов применения ПАВ в растворах для очистки, начинают промышленно использовать также растворы, близкие к ней тральным (рН 6—8).
Современной тенденцией является переход от щелочных рас творов высокой концентрации (типичных для составов, не со держащих ПАВ) к растворам низкой щелочности (2—5% при очистке в ваннах, 0,5% и ниже при струйных методах очистки). Интенсификация моющего действия достигается, кроме приме нения ПАВ, также повышением температуры, усилением пере мешивания, переходом к струйной очистке с повышенным меха ническим воздействием [17], [18].
Также современной тенденцией является усложнение соста вов моющих растворов в результате совмещения в них веществ
различного функционального назначения. Моюцщ'ё" ^7Гствн~со--~~----= держат, например [21]: моющее
