Технологические процессы очистки

Общие сведения. Основными стадиями очистки машин и деталей являются: наружная мойка машин и агрегатов, при которой удаляется до 80 % всех загрязнений; выпаривание их внутренних полостей; общая очистка узлов; общая очистка деталей; очистка деталей от прочных загрязнений.

Удаление загрязнений осуществляется методами механического, химического, физико-химического, теплового и других воздействий. Выбор конкретных методов и технологического оборудования зависит от свойств материала, массы и размеров очищаемого объекта, требований к остаточной загрязненности и других факторов.

Свойства материалов очищаемых деталей должны учитываться потому, что они могут подвергаться различным разрушениям при взаимодействии с агрессивными моющими и очищающими веществами или в результате взаимодействия с твердой очищающей средой.

Для контроля остаточной загрязненности применяют различные методы: весовой, визуальный, люминесцентный, смачивания водой. При весовом методе остаточную загрязненность определяют как разницу в весе детали, прошедшей мойку и очистку, и эталонной (чистой) детали. Визуальный метод заключается в протирании поверхности белой тканью или фильтровальной бумагой с последующим сравнением загрязненности белой ткани с условной шкалой по пяти- или десятибалльной градации.

Люминесцентный метод контроля основан на свойстве масел светиться под действием ультрафиолетовых лучей. По площади свечения оценивают степень загрязненности поверхности детали. Метод смачивания водой основан на том, что способность поверхности детали смачиваться зависит от ее загрязненности: если поверхность чистая, то вода распределяется на ней ровным слоем без разрывов.

Наружная мойка машин и агрегатов. Подлежащие ремонту машины вначале подвергаются наружной мойке. Для этого применяются специальные установки гидродинамической очистки водой или раствором моющих средств. При проведении наружной мойки, как правило, сливают из картеров агрегатов смазочный материал и внутренние поверхности обрабатывают водяным паром. Для наружной мойки машин и агрегатов в практике ремонтного производства наиболее широкое распространение получил гидродинамический метод струйной очистки под высоким давлением. Он состоит в механическом удалении слоя загрязнений за счет разрушения адгезионных связей с очищаемой поверхностью под динамическим действием движущейся жидкости (воды, моющего раствора). Для снижения межмолекулярных сил в загрязнении и сил адгезии с очищаемой поверхностью следует применять подогретую воду, температура которой выбирается в зависимости от типа загрязнений, требований к качеству мойки и др. факторов. Для более эффективного удаления загрязнений мойку производят раствором с добавкой моющих средств (до 10 кг/м3).

Если сила взаимодействия загрязнений с очищаемой поверхностью больше силы взаимодействия между частицами загрязнений, то очистка осуществляется способом «сверления». В противном случае — способом «отрывания».

Простейшим устройством для гидродинамической очистки является насос, снабженный шлангом и пистолетом-распылителем. Для качественной и высокопроизводительной мойки применяются специальные моечные машины, у которых напор моющей жидкости перед насадкой составляет 200—220 мПа, а скорость истечения струи — 170—250 м/с. Благодаря этому достигается интенсивное ударное действие струи, что в совокупности с высокой температурой воды обеспечивает эффективное удаление загрязнений.

На практике применяются моечные машины, которые различаются: степенью подвижности (стационарные и передвижные); типом и приводом насоса для подачи жидкости; конструкцией насосного агрегата (моноблочные, редукторные и фланцевые); возможностью нагрева моющей жидкости (с подогревом, без подогрева, парогенераторы).

Насадки высокого давления обеспечивают требуемую форму и площадь следа струи на очищаемой поверхности. При отсутствии угла распыления формируется концентрированная струя с высокой разрушающей способностью, однако площадь очистки небольшая. С увеличением угла распыления струя становится плоской, веерной или широкозахватной, но ее механическое воздействие на загрязнения значительно снижается.

Турбонасадки создают вращающиеся с частотой 4000 мин-1 струи, описывающие конусную поверхность. Вращающаяся струя, благодаря более высокой скорости удара об очищаемую поверхность и большей площади контакта с ней, обладает по сравнению с не вращающейся струей повышенной разрушающей способностью и производительностью очистки. Преимуществом турбонасадок по сравнению с обычными насадками является также пониженный расход воды при одинаковом давлении в системе.

Турболазер — насадка, которая образует более крупные (до 10 раз) капли воды, чем обычная насадка. Такие капли, ударяя по очищаемой поверхности со скоростью около 600 км/ч, вызывают интенсивное разрушение даже прочных загрязнений.

Процесс мойки характеризуется: динамическим давлением (силой удара) струи воды; расходом и температурой воды; применяемыми моющими средствами. Сила удара зависит от формы струи, расхода воды, давления в системе, расстояния от насадки до очищаемой поверхности. С увеличением этого расстояния величина ударного импульса уменьшается по гиперболической зависимости. Поэтому оно не должно превышать 0,4—0,5 м.

Средства для наружной мойки кроме высокой активности к различным загрязнениям должны быть малотоксичными и пожаробезопасными, хорошо растворяться в воде и обладать биоразлагаемостью. В мониторных моечных машинах рекомендуется применять универсальные биоразлагаемые моющие средства.

При использовании моющих средств необходимо применять индивидуальные методы защиты — резиновые перчатки, специальные защитные пасты и мази.

Рабочее помещение участка мойки необходимо оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией, грязесборником и (или) установкой для очистки сточных вод. На участке должны быть обеспечены нормальный воздухообмен (кратность воздухообмена — 5), температура и влажность воздуха.

Тщательная наружная мойка машины является важным условием обеспечения высокой производительности труда, выполнения требований культуры производства и санитарно-гигиенических норм.

Очистка и мойка деталей. Эти операции выполняют после полной или частичной разборки машины. Способ очистки выбирают в зависимости от размеров и конфигурации деталей, вида их загрязнения, имеющихся технических средств.

В ремонтном производстве используют ручной и механизированный способы очистки и мойки деталей.

Ручная очистка и мойка производятся скребками, металлическими и волосяными щетками с применением различных растворителей и моющих средств в открытых ваннах. Они должны иметь спускное устройство для периодического слива отработанного моющего состава и удаления накопившейся грязи. Моют детали на деревянных или металлических решетках, установленных на дне ванны. Для предварительной и окончательной мойки обычно используют отдельные ванны.

Недостатками ручной мойки являются вредные условия труда, особенно при использовании токсичных моющих материалов, повышенный расход моющих средств, низкая производительность. Поэтому более эффективными являются механизированные и автоматизированные способы чистки и мойки деталей.