Файл: Коган, З. А. Консервация и упаковка машиностроительной продукции.pdf

ственным ошибкам. Кроме того, следует отметить, что

вформулах принято заниженное значение коэффициента т

ине учитывается влияние температуры на постоянные паропроницаемости (см. рис. 31), что приводит к допол­

нительным ошибкам при расчетах.

2.РАСЧЕТ ГЕРМЕТИЧНЫХ УПАКОВОК

СИНЕРТНЫМИ ГАЗАМИ

Внастоящее время не существует расчетных способов, позволяющих оценивать и выбирать герметичные упоковки при хранении изделий с применением инертных атмосфер.

Опыт хранения герметичных упаковок из различных материалов с заполнением их азотом дает основание предложить обоснованный способ расчета, с помощью которого можно решить ряд практических вопросов.

. Уравнение для вывода расчетной аналитической фор­ мулы может быть получено в результате приравнивания изменения количества газа AQ в герметизированном объеме, выраженного через газовые объемы, к количеству газа, проникшего через материал упаковки за то же время, выраженному через параметры, характеризующие газопроникновение через пленочные материалы. Соста­ вление основного уравнения можно уяснить из схемы, представленной на рис. 44. Уравнение представится сле­ дующим образом:

нечная объемные концентрации газа в укупорке на расчет­ ном интервале в %; PAt — постоянная азотопроницаемости материала реальной толщины при температуре t в г/м2 сут-мм рт. ст.; Де<—действующая разность пар­ циальных давлений по азоту в мм рт. ст.; F•— площадь поверхности упаковки в м2 ; Дт <— расчетный интервал времени в сут.

Для приведения уравнения к разрешимой форме необходимо выразить значения РМ и Де через известные параметры.

Зависимость постоянной азотопроницаемости пленоч­ ных материалов от температуры можно брать на основа-

189

Рис. 44. Взаимосвязь между параметрами, определяющими газопро­ никновение из герметичных упаковок, заполненных азотом:

нии данных, публикуемых в технической литературе и имеющихся в справочниках. Эту зависимость удобно представлять аналитически, аналогично выражению для

данной толщины при температуре 17° С в г/м2 сут • мм рт. ст; k[j — температурный коэффициент, приведенный к тем­ пературе + 17° С.

В качестве примера в табл. 37 приведены значения коэффициента k'n = f (t) для полиэтилена. Эта таблица составлена на основании обработки экспериментальных данных [109].

Разность парциальных давлений Ае по азоту может быть выражена через газовые концентрации сг и с0 в упа­ ковке на расчетном интервале:

190

где св = 79 концентрация азота в воздухе в %; Р — атмос­ ферное давление- в мм рт. ст.

В результате после подстановки общее расчетное урав­ нение представится в виде

0,01^ ( с г -со) = Р А , 7 # 7 [о,01 ( ^ ^ - - С В ) Р] F A T , (44)

После преобразований расчетная формула, разрешен­

в течение которого концентрация газа снизится до кон­

центрации азота в упаковке на расчетном интервале в %; V — внутренний свободный объем упаковки (без учета объема, занимаемого изделием), в м3 ; Яд,* — постоянная азотопроницаемости материала данной толщины при тем­ пературе 17° С в г/м2 -сут-мм рт. ст.; k'n—* температур-

191

ный коэффициент; F— площадь поверхности упаковки в м2 ; Дт — расчетный интервал времени в сут.

Аналогичные расчетные формулы могут быть полу­ чены также путем интегрирования общего уравнения (41),

После алгебраических преобразований получаем рас­ четные формулы для определения концентраций с0 или времени Ат:

При расчетах изменения газовых концентраций в чех­ лах для условий с изменяющейся температурой значения постоянных газопроницаемости для каждого месяца могут быть рассчитаны по формуле (42), при этом коэффици­ енты k'n могут браться по дан­

ным табл. 37 путем графиче­ ского интерполирования.

Рис. 45. Кинетика снижения концент­ рации азота с в чехле из полиэтиле­ новой пленки (S = 0,3 мм) в различ­ ных климатических условиях хранения при герметизации в январе месяце:

/ — Мурманск; 2 — Батуми

192

Из рис. 45 видно, что климатические условия оказы­ вают существенное влияние на скорость снижения кон­ центрации азота в чехлах при хранении. Так, в районе Мурманска концентрация азота в чехлах снижается до допустимого предела (96%) за 7, а в районе г. Батуми— за 4 мес.

швы, а также материал упаковочного чехла. При коле­

Отсутствие в упаковке материалов, применяемых для амортизации и предохранения упакованных изделий при транспортировании на проселочных дорогах, может выз­ вать повреждение упаковки и. последующие разрушения изделий.

Поскольку консервация машиностроительного обору­ дования для длительного хранения предусматривает высо­ кую герметичность упаковки, испытание изделий на пылезащищенность не производится.

Для установления пригодности упаковки при усло­ виях резких колебаний температур проводятся испытания упакованных изделий при различных перепадах темпе­ ратур (рис. 46). Для этого упакованные изделия подвер­ гаются испытаниям на колебания температур от +20 до +50° С со снижением ее до —50° С.

Испытания проводят в течение суток с выдержкой в продолжение 8 ч при температуре +50, +20 и —50° С. Через 10 циклов испытаний упаковку тщательно осма­ тривают; проверяют, нет ли в упаковочных чехлах (в ме­ стах соединений и в самом материале) трещин.