Підготовка поверхонь залізничного вагону для транспортування особливих вантажів

Підготовка поверхонь залізничного вагону для транспортування особливих вантажів

Поверхні, які піддаються постійній дії агресивного середовища хімічних речовин, вимагають регулярного очищення і фарбування, залізничні вантажні вагони не виключення. Кінцева якість продукції залежить від багатьох чинників, у тому числі від зберігання і транспортування, як сировини, так і самого продукту.

Практично на усіх підприємствах України приділяють особливу увагу цим процесам, адже їх порушення спричиняє глобальні втрати як фінансових, так і інших ресурсів. На вагоноремонтних підприємствах України масово використовується піскоструйне і дробеструйне очищення, що суперечить нормам чинного законодавства.

Новітньою альтернативою є аерозольний газодинамічний (АГД) метод очищення і підготовки поверхонь. АГД спосіб відноситься до класу гідроабразивного очищення.

На жаль, на сьогодні, вагоноремонтні підприємства України не практикують цей метод очищення. Унікальна модель АГД установки — це установка пересувного типу. Така установка дозволяє застосовувати цей метод очищення на базах існуючих вагоноремонтних підприємств по усій території України.

АГД установка пересувного типу призначена для очищення поверхонь від різного типу експлуатаційних, технологічних і інших видів забруднень, як в умовах виробничих приміщень, так і в польових умовах.

Цей метод переважно використовується для очищення та підготовки внутрішніх поверхонь вагонів з метою подальшого нанесення антикорозійного покриття для транспортування хімічних вантажів, або навпаки очищення від залишків хімічних речовин перед підготовкою вагону до перевезення харчових вантажів. Також очищаються елементи візків вагонів перед проведенням дефектоскопії і подальшим фарбуванням.

АГД установка пересувного типу може бути використана для очищення металевих і будь-яких інших поверхонь перед фарбуванням.

З метою забезпечення максимальної автономності АГД установки пересувного типу, в ній відсутні електричні приводи. Виняток становить нагрівач стислого повітря, який використовується тільки в холодну пору року для підігрівання стислого повітря. Нагрівач стислого повітря має автоматичне управління і може бути встановлений автономно у будь-якому зручному місці магістралі підведення стислого повітря.

Принцип роботи АГД установки ґрунтується на дії на забруднену поверхню високошвидкісного (до 600 м/с, при швидкості звуку 340 м/с) аерозольного потоку робочої рідини. Робоча рідина є водною суспензією твердих часток глинистої сировини. Позитивний ефект очищення полягає в одночасній дії двох процесів на поверхню, що очищається: механічного, за рахунок зіткнення високошвидкісних аерозольних часток з поверхнею, а також фізико-хімічного, за рахунок використання робочої рідини із спеціальними властивостями де як тверда фаза використовується мінеральна глиниста сировина.

У ємності для робочої рідини формується робоча рідина у вигляді водної суспензії шляхом змішування складу СБ-1М з водою. Перемішувач рівномірно розподіляє склад СБ-1М по всьому об’єму робочої рідини усередині ємності. Тверда фаза в робочій рідині знаходиться у завислому стані упродовж усього періоду роботи АГД установки.

Після подання до АГД форсунці стислого повітря і виходу на робочий режим, на форсунці відкривається кран подання робочої рідини (чи промивальної води).

Через голку розпилювач рідина поступає в зону її дроблення і розгону АГД форсунки. За рахунок динамічної дії високошвидкісного газового потоку з робочою рідиною відбувається її інтенсивне («вибухове») дроблення на дрібні частки і одночасний розгін часток до заданих робочих швидкостей. Сформований таким чином аерозольний струмінь, при взаємодії з поверхнею оброблюваного об’єкту, проводить її очищення.

Після закінчення дії робочою рідиною на поверхню, що очищається, в АГД форсунку подається промивальна вода. Після закінчення промивання поверхні від залишків робочої рідини, подання води припиняється, і поверхня сушиться струменем повітря з АГД форсунки.

Таким чином, технологічний процес АГД очищення складається з трьох послідовно виконуваних операцій:

• очищення поверхні оброблюваного об’єкту АГД потоком робочої рідини;
• промивання поверхні АГД потоком промивальної рідини (води) від залишків робочої рідини;
• активна сушка поверхні об’єкту нагрітим газовим струменем.

Додаткове очищення, наприклад, знежирення органічними рідинами поверхонь деталей перед фарбуванням, після виконання технологічного процесу АГД очищення не вимагається.

Зазвичай технологічні процеси АГД очищення і фінішної обробки поверхонь деталей здійснюються при наступних діапазонах зміни робочих параметрів АГД установок:

• тиск стислого повітря на вході в АГД форсунку – 0,2…0,6 МПа;
• температура стислого повітря (не менше) – +150С;
• витрата промивальної рідини – 0,3.0,5 л/хв.;
• об’ємне співвідношення твердої і рідкої фаз в робочій рідині – 1/5…1/3
• температура стислого повітря для сушки поверхонь після очищення і промивання – 30…900С.

Залежно від виду забруднень і вимог до поверхні деталі після очищення (наприклад, видалення тільки забруднення або очищення поверхні деталі до чистого металу з видаленням оксидного шару) продуктивність АГД способів очищення може змінюватися в широкому діапазоні. Так, наприклад, видалення високотемпературного нагару, оксидних плівок і інших забруднень здатних дифундувати в поверхневий шар металу деталей газотурбінних двигунів здійснюється (у перерахунку на одну АГД форсунку) із швидкістю 1…1,5 м 2 /година. Видалення маслянистих забруднень, сажі, відносно тонких (до 1 мкм) оксидних плівок або інших видів забруднень із слабкою адгезією може проводитися із швидкістю 6…10 м 2 /година.

АГД обробка металевої поверхні видаляє сліди попередньої механічної обробки і створює рівномірну гомогенну структуру поверхні. Після АГД очищення поверхня не містить залишків експлуатаційних і технологічних забруднень, і очищається практично до матриці металу.

В порівнянні з існуючими технологіями, використання АГД способу очищення і фінішної обробки представляється переважним для наступних деталей і типів забруднень.

• Очищення поверхонь деталей газотурбінних двигунів і силових установок від експлуатаційних забруднень, у тому числі від високотемпературного нагару, корозії, оксидних плівок, залишків захисних покриттів (включаючи алюмосіліцирування, керамічні і металокерамічні), а також забруднень жирового характеру (олія, сажа і так далі) зі збереженням фізико-механічних і хімічних параметрів металевих поверхонь деталей (включаючи деталі з титанових сплавів), що очищаються, в межах вимог нормативно-технічних документів.
• Фінішна обробка поверхонь різних деталей і інструментів перед нанесенням спеціальних теплозахисних і зносостійких покриттів, а також очищення поверхонь деталей перед нанесенням лакофарбних покриттів.

Очищення різних типів фільтроелементів, включаючи керамічні і фільтроелементи саржевого плетіння з мінімальним розміром елементів до 5 мкм.

• Очищення внутрішніх поверхонь отворів і трубок з діаметрами від 5 до 20 мм: (наскрізних до 1 м, глухих до 0,2 м), перфораційних отворів лопаток турбін (діаметром від 0,1 мм і більше, без забруднення внутрішніх поверхонь каналів, що очищаються), пазів дисків компресорів і турбін, а також отворів паливних форсунок різних типів.
• Очищення поверхонь деталей електродвигунів і електричних машин, у тому числі роторів, статорів, щіткотримачів і так далі без зміни їх електричних параметрів після АГД очищення.
• Очищення поверхонь деталей складних геометричних форм від продуктів згорання і корозії, у тому числі і різьбових з’єднань.
• Очищення зварних швів з метою захисту від корозії і при їх підготовці до проведення дефектоскопії.
• Підготовка поверхонь деталей до різних типів дефектоскопічного контролю, включаючи люмінесцентний високої чутливості, наприклад, ЛЮМ1-ОВ.

При дефектоскопії деталей АГД очищення поверхонь допомагає виявляти практично 100% дефектів наявних на поверхнях деталей, а також дефекти, які при інших способах очищення неможливо виявити навіть за допомогою люмінесцентного контролю.

Крім того, після АГД обробки поверхонь виявляються втомні дефекти у вигляді надриву металу.

Можливим є використання АГД установок як у складі технологічних ліній очищення (миття) деталей на великих промислових підприємствах, так і в умовах експлуатаційних підприємств, центрів технічного обслуговування і невеликих ремонтних майстерень.

Висока ефективність очищення і відсутність негативного впливу АГД очищення на фізико-хімічні параметри поверхонь металів дозволяють використати АГД технології для заміни існуючих технологій очищення і фінішної обробки, наприклад, хімічних, електрохімічних, пневмо- і гідроабразивних, а також деяких традиційних технологій механічного очищення.

Костянтин Щербанюк

Залізничний журнал “Railway Supply”

По темі:

Інноваційна система обігріву та очищення стрілочних переводів