Способи видалення забруднень при ремонті машин
Види забруднень
Існують і можуть бути використаними різні способи очищення щодо тих, чи інших деталей. Вибір способу очищення у великій мірі визначається видом забруднень.
Умовно всі забруднення поділяють на сім видів:
1. Забруднення нежирового походження. Це пилюка, ґрунтові і рослинні залишки; залишки мінеральних добрив і отрутохімікатів. Їх кількість визначається умовами роботи машини, та якістю догляду механізатором за машиною. Тобто частотою і якістю миття після виконання відповідних польових, чи транспортних робіт.
2. Залишки паливно-мастильних матеріалів, тобто залишки палива і мастильних матеріалів, які використовуються при роботі машини. Їх кількість на деталях від протікання певних зєднань, негерметичності прокладок та ін. визначається конструктивною довершеністю та станом відповідних агрегатів і вузлів.
3. Бітумно-смоляні відкладення, які являють собою стійкі липкі відкладення із палива та мастил. Їх кількість визначається, насамперед, якістю самих паливно-мастильних матеріалів.
4. Вуглецеві відкладення, які є продуктами окислення паливно-мастильних матеріалів під дією високих температур. Серед вуглецевих відкладень розрізняють нагари і лакові плівки. Вони утворюються, насамперед, на деталях двигунів внутрішнього згорання. На циліндрах, головках циліндрів – утворюються нагари: на колінчатих і розподільчих валах, на шатунах та інших деталях – утворюються лакові плівки. Їх кількість теж визначається якістю паливно-мастильних матеріалів.
5. Неорганічні забруднення – накип, корозія, продукти процесу зношування. Накип являє собою продукт відкладення солей кальцію і магнію при використанні «жорсткої» води. Накип сильно зменшує теплопровідність металів, а значить і тепловідведення від двигуна (в 60…100 разів).
6. Залишки лакофарбових покрить – тобто стара фарба. Під нею можуть приховуватися дрібні тріщини, ускладнюється дефектування, ведення зварювальних робіт, отримання якісних нових фарбових покрить.
7. Технологічні забруднення – ті забруднення, що утворюються на деталях при їх ві’дновленні – залишки притиральних паст, шліфувальних кругів та ін.
Способи видалення забруднень при ремонті машин
Основними способами видалення забруднень є механічний, хімічний, фізико-хімічний, електрохімічний, термічний. Вибір способу очищення визначається видом забруднень і мірою очищення, яку необхідно забезпечити.
1. Механічний спосібполягає в очищенні деталей вручну – скребками, щітками насухо, чи з водою,- чи механізовано – дробом, кісточковою крошкою, піском і т.ін., що подаються повітрям, водою, чи миючим розчином, чи просто струменем води. Спосіб малопродуктивний, проте в окремих випадках він є основним і незамінним (наприклад, видалення рослинних залишків із комбайнів, жаток та ін.).
2. Хімічний спосібпередбачає видалення забруднень дією на них розчинниками,розчинами лугів, або розчинами кислот (обезжирювання і травлення). Спосіб застосовується для видалення найдрібніших забруднень перед нанесенням гальванічних покрить.
3. Електрохімічний спосіб– це хімічний спосіб (очищення в лугах, або кислотах)із пропусканням постійного струму через розчин між деталлю і іншим електродом, що забезпечує значне прискорення процесу очищення. Спосіб застосовується, переважно, при підготовці деталей під гальванічні, полімерні, лакофарбові покриття.
4. Фізико-хімічний спосібполягає в тім, що забруднення видаляються водними розчинами різних препаратів, або спеціальними розчинниками при активації процессу очищення створенням високого тиску, його перемішуванням, вібруванням деталей, або розчину та ін. (в тім числі ультразвукове). Цей спосіб найбільш поширений на ремонтних підприємствах.
5. Термічний спосібполягає в нагріванні або випалюванні забрудненої деталі. Його використовують, зокрема, для видалення нагару. Деталі нагрівають в печі чи полум’ям пальника до 600-700°С, витримують в печі 2-3 год. і повільно остуджують.
За способом дії миючого розчину на вироби розрізняють такі два основні способи: подачею розчину на виріб струменем; занурюванням виробу в розчин.
Миючі розчини і препарати
Найпростішим миючим засобом є вода. Струменем води, особливо підігрітої до 70-80°С, ефективно видаляються ґрунтові і рослинні залишки та інші нежирові забруднення, частково видаляються і залишки паливно-мастильних матеріалів.
Загалом миючі розчини і препарати умовно поділяються на 4 класи: - лужні миючі засоби; синтетичні миючі засоби (СМЗ); розчинники; розчинно-емульгуючі засоби.
Для змивання паливно-мастильних матеріалів ефективно використовують 1-2% водний розчин кальцинованої соди. Власне, кальцинована сода є найбільш простим і доступним миючим засобом, проте для інших забруднень розчини кальцинованої соди малоефективні. Ефективність очищення розчинами кальцинованої соди зростає при підвищенні її концентрації. Проте при концентрації соди від 6% розчини стають агресивними і викликають прискорену корозію чорних металів та алюмінію. Крім цього, кальцинована сода шкідлива для шкіри людини.
Найбільш поширеними і ефективними засобами для очищення виробів при ремонті с/г техніки є синтетичні миючі засоби (СМЗ) технічного призначення. Вони є складними багатокомпонентними препаратами. Технічні СМЗ випускаються у вигляді сипучого білого чи світло-жовтого порошку, схожого на побутові пральні порошки. СМЗ нетоксичні, негорять, добре розчиняються у воді. Розчини технічних СМЗ володіють інгибіторним ефектом (протистояння коронуванню), завдяки чому вимиті в них деталі протягом 10-15 діб захищені від коронування (при нормальних умовах зберігання).
Основою СМЗ є кальцинована сода (біля 50%). Обов’язковою складовою є поверхнево-активні речовини (ПАР). Вони зменшують поверхневий натяг миючого розчину і сприяють кращому проникненню його в мікротріщини і послабленню адгезії забруднень до деталей. Активність ПАР покращується із введенням до складу СМЗ лужних електролітів, які сприяють нейтралізації кислих компонентів забруднень, а також омилюють масла і жири. В якості активних лужних добавок застосовують карбонати, силікати і фосфати натрію.
Введення до складу технічних СМЗ поверхнево-активних речовин пояснюється природою мінеральних масел. Якщо тваринні і рослинні жири омилюються при взаємодії із лугами, утворюючи мильні розчини, які добре розчиняються у воді, то мінеральні масла неомилювані. Під дією лугів вони не розчиняються, а утворюють дрібнодисперсні емульсії – суміші найдрібніших частинок води і масел. Внаслідок того, що сила зчеплення мінеральних масел до деталей машин дуже висока, дія лужних розчинів не є достатньою для відривання масел від деталей. Тому для відривання масел і їх омилювання до миючих препаратів добавляють поверхнево-активні речовини.
Умовами ефективного очищення виробів в розчинах СМЗ є:
1 - висока температурамиючого розчину (75-95°С);
2 – активація (перемішування) миючого розчину;
3 – достатня концентрація миючого препарату (20…30 г/л). Активація миючих розчинів може здійнюватися механічно – лопастями; хвилястими дисками-активаторами, барботажем – подачею під певним невеликим тиском повітря через трубку із просвердленими вздовж трубки, ультразвуковим генератором та ін. Ефективність очищення різко зменшується при зниженні температури розчину.
Існують такі технічні СМЗ: типу МС – МС-6; МС-16; МС-18 та ін.;
типу Лабомид – Лабомид 101; Лабомид 102;
типу Темп – Темп 100; Темп 100А.
Для видалення важкорозчинних забруднень, зокрема лакових плівок, використовують переважно розчинники. До них належать бензин, дизельне пальне, уайт-спирит, ацетон, толуол та ін. За здатністю розчинятися забруднення поділяються на сильні, слабкі і
нейтральні. Розчинники теж розрізняються за здатністю розчиняти забруднення і поділяються аналогічно. До слабополярних розчинників відносяться вуглеводні – бензин, гас, бензол та ін. – вони розчиняють собі подібні масла, бітуми і т. ін. Сильнополярними розчинниками є спирити - вони добре розчиняють сильнополярні смоли - каніфоль, шелак і ін.
Оскільки забруднення містять у своєму складі одночасно речовини як з низькою, так і з високою полярністю, то найкращий ефект досягається використанням суміші сильно полярних і слабополярних розчинників. До таких відносяться номерні розчинники. Зокрема, відомий розчинник 646 представляє собою суміш ацетону, бутилацетату, бутилового спирту, етилового спирту, етилцелюлози і толуолу.
Недоліком розчинників є їх висока токсичність, вибухо- і пожежонебезпечність.
Тому при роботі із розчинниками повинні дотримуватись підвищені заходи безпеки.
Безпечними у пожежному відношенні є хлор- і фтормісткі вуглеводні, зокрема хладон-113 і трихлоретилен. Але ці розчинники, в свою чергу, дуже токсичні і їх можна використовувати тільки в герметично закритих мийних машинах з витяжною вентиляцією.
Розчинно-емульгуючі засоби (РЕЗ) являють собою миючі суміші із розчинника і емульгатора, які одночасно розчиняють і емульгують забруднення. Вони добре розчиняють міцні забруднення. Для видалення залишків РЕЗ деталі необхідно промивати водними розчинами СМЗ.
До розчинно-емульгуючих засобів відносяться – АМ-15 (основний розчинник ксилол – 72%), Емульсин (на гасі – 71-78%), Термос (на дизельному паливі – 48%), Ритм на основі хлорованих вуглеводнів.
Наявність в складі РЕЗ вогненебезпечних і токсичних розчинників обмежує їх використання в герметичних мийних машинах.
В сучасних умовах розчинно-емульгуючі засоби майже не використовуються.