Физико-химические способы очистки

Растворы. До недавнего времени основным средством очистки были водные растворы: щелочные (каустическая и кальценированная сода) и кислотные (соляная, серная, фосфорная). Первые применяются для удаления маслянисто-грязевых и асфальтно-смолянистых отложений. Вторые – для удаления накипи, ржавчины и окислов.

Очистка деталей каустической и кальценированной содой имеет ряд недостатков: невысокая моющая способность, быстрое истощение растворов, растворы плохо удерживают отмытые загрязнения, которые затем повторно оседают на очищенные поверхности. Растворы каустика из-за высокой концентрации разрушают цветные металлы, вызывают ожоги и раздражения дыхательных путей у обслуживающего персонала. После промывки этими растворами требуется дополнительный расход воды на ополаскивание деталей.

В последнее время в отечественной и зарубежной практике очистки все шире используются технические моющие средства (ТМС) на основе полученных из нефти синтетических поверхностно-активных веществ. Их используют в виде 0,5 - 2% водных растворов, которые нетоксичны, негорючи, неагрессивны по отношению к цветным металлам, не вызывают ожогов и имеют длительный срок использования. (см.табл.1.)

Таблица 1.

Технологическая инструкция по применению ТМС в локомотивных депо

ТМС применяют для очистки от масляных, жировых и асфальто -смолянистых загрязнений подшипников качения, колесных пар, тележек, букс и других узлов подвижного состава . ТМС проявляя ингибирующий эффект, снижают стационарные значения скорости коррозии стали по сравнению с жесткой водой при 20 ⁰С почти в 20 раз, а при 70 ⁰С - в 15 раз; чугуна - соответственно в 10 и 8 раз, алюминия - в 10 раз. Применение препарата Темп -100А позволяет совмещать операции очистки и пассивации деталей. Защитный эффект сохраняется даже после промывки обезжиренных поверхностей водой (например, обеспечивается защита от атмосферной коррозии до 30 дней).

Для удаления асфальто-смолянистых отложений эффективней использовать растворяюще-эмульгирующие средства (РЭС) - трихлорэтилен, тетрахлор, этилен. Их эффективность в 5-15 раз выше, чем ТМС при t= 50-60 ⁰С. Они пожаробезопасны, но токсичны.

Очистка погружением. Этим способом чаще всего пользуются для очистки громоздких, с внутренними полостями деталей, имеющих асфальтно-смолянистые отложения, накипь или коррозию. Очистка производится в ваннах с подогревом, имеющих два отделения: для выварки и ополаскивания. Очистку от нагара производят растворами Лабомид-203 или АМ-15, последний целесообразно применять для очистки фильтров.

Очистку от накипи выполняют в растворе соляной кислоты- HСl-8-10%, с добавлением уротропина - 0,04%; t = 40-50 ⁰C; Т=10-20 мин. После очистки деталь необходимо промыть водой с хромпиком или известковым молоком.

Очистку от коррозии производят в растворе серной кислоты- Н₂SO₄ -20%, с добавлением экстракта ингибитора - 5%. Для очистки топливной аппаратуры содержание H₂SO₂ снижают до -10%, экстракт ингибитора увеличивают до- 10%. Перед очисткой деталь необходимо промыть горячим щелочным раствором t=15-25 ⁰С. Очистка раствором производится при t=60-70 ⁰С, Т = 15-30 мин. После очистки деталь промывают горячей водой.

Очистку радиаторов и водяной системы тепловоза от коррозии целесообразно производить комплексонами (эта технология .подробно изложена в разделе, посвященном ремонту радиаторов).

Основной недостаток очистки погружением - быстрое загрязнение раствора. Достоинство- хорошее качество очистки внутренних полостей и небольшое время очистки. Очистку погружением можно усилить с помощью ультразвука .

Очистка струйным способом. Струйная очистка осуществляется в одно, - двух и многокамерных машинах тупикового или проходного типа (ММД-6, ММД-12 (13): _С = 2-8 мм, 290 сопел, давление струи - 0,1 - 3,5 МПа, два бака ( с раствором и водой), объем 6 м³, скорость тележки 0,78 м/мин, ход тележки 3,9 м, время очистки 15 - 25 мин, ополаскивание - 7 мин. Для малогабаритных деталей целесообразно использовать машину А-238, с круглым столом 900 мм.

Недостатки струйной очистки - большая затрата электроэнергии для создания давления и перекачки моющего раствора; недостаточное поступление раствора в труднодоступные части; большой расход тепла в струях.

Очистка принудительной циркуляцией раствора. Этот способ применяют для очистки внутренних полостей деталей путем прокачивания моющего раствора (например: радиаторы холодильника, теплообменники, водяная и маслянная системы тепловоза). Радиаторы очищаются на стенде, в который входит 6 радиаторов, Т = 75 мин, t= 80 -95 ⁰С.

Масляная система тепловоза очищается раствором МПТ-2М, что увеличивает срок службы масла на 20%, снижает трудоемкость очистки картера дизеля на 50%.

Очистка ультразвуком. Ультразвук создает колебания раствора, что способствует быстрой и качественной очистки деталей. В качестве раствора используют Лабомид 203, АК-15. Этим способом очищают: подшипники качения, топливную аппаратуру, фильтры.

Ультразвуковые генераторы выпускаются 3 групп:

1. С частотой колебаний от 15 до 30 кГц для питания магнитострикционного преобразователя. Эти генераторы целесообразно использовать для очистки загрязненных деталей.

2. С частотой от 12 до 2000 кГц для питания магнитострикционного и пьезоэлектрических преобразователей.

3. С частотой от 2000 кГц до нескольких Мгц для питания пьезоэлектрического преобразователя.

Например на рис 2 показана ванна типа УЗВ-18, с генератором мощностью N = 10 кВт с 4 преобразователями , с частотой 19-20 кГц. При использовании ультразвука улучшается качество и сокращается время на очистку.

Рис. 2. Схема ванны типа УЗВ -18.