Загрязнения различают также по механизму их возникновения и виду взаимодействия с поверхностью. Это загрязнения адгезионно связанные (прилипание частиц веществ, пыли, смазочного материала к наружным поверхностям машин); поверхностно-адсорбционные (загрязнения внутренних поверхностей в виде смазок, осадков, смолистых отложений и наружных поверхностей с большим содержанием органических веществ); технологические (глубинно связанные загрязнения, такие, как лак, нагар, краски, продукты коррозии и т. д.).
Рис.2
Само по себе моющее действие - это, выражаясь научно, совокупность физико-химических процессов, приводящих к очистке поверхностей твердых тел от различного рода загрязнений. Моющей способностью обладают водные растворы (правильнее - гидрозоли) мыл, синтетических технический моющих средств (ТМС), некоторых природных соединений . Сам процесс мойки, опять же с научной точки зрения, состоит из нескольких последовательных этапов: смачивания, пептизации, эмульгирования и стабилизации загрязнений в виде высокодисперсной фазы - мельчайших капелек или капелек и твердых частиц, равномерно распределённых в моющем растворе. Поскольку почти все загрязнения гидрофоны, то вода, обладая большим поверхностным натяжением, не смачивает загрязненные поверхности и стягивается в отдельные капли (см. таб.). При растворении в воде моющего средства поверхностное натяжение раствора уменьшается, и раствор смачивает загрязнение, проникая в его трещины и поры. При этом снижается сцепляемость частиц загрязнения между собой и с поверхностью. Качественное моющее действие обеспечивается наличием в системе поверхностно - активных веществ (ПАВ), способных создавать вокруг частиц (капель) дисперсной фазы и на очищаемой поверхности так называемый адсорбционно-сольватный защитный слой. Высокая поверхностная активность таких веществ необходима для эффективного диспергирования (т.е. тонкого измельчения твердых тел и жидкостей в окружающей среде) и отделения загрязнений от очищаемой поверхности (подложки, субстрата). Защитный слой препятствует укрупнению частиц загрязнений, перешедших в моющий раствор, и повторному их налипанию (резорбции) на отмытую поверхность.
Как происходит мойка?
Сначала производится смачивание поверхности.
Вещества, способствующие смачиванию водой, называются гидрофильным, а вещества, отталкивающие воду и способствующие растворению масел, жира и т.д., - гидрофобными.
Молекула ПАВ состоит из двух частей: молекулы способствует проникновению ПАВ в микротрещины, микропоры и т.п. (обеспечивает смачиваемость поверхности), а гидрофильная , ориентированная в сторону водного раствора, понижает поверхностное натяжение воды. Основная задача ПАВ в процессе очистки - уменьшение поверхностного межфазного натяжения воды для достижения смачивания и удаления загрязнения с поверхности. Кроме того, благодаря проникновению ПАВ в микротрещины частиц загрязнения они разрушаются и измельчаются.
Затем под действием моющих веществ образуется эмульсия. При растворении ТМС в воде происходит реакция гидролиза. В результате образуется обильная пена, которая и втягивает в себя - сортирует - частицы грязи, содержащиеся в воде и на очищаемом объекте. Ее количество регулируется ПАВом, поскольку и недостаток, и переизбыток пены в равной степени ухудшают качество очищения поверхности.
Ряд технологических процессов сопровождается нежелательным пенообразованием. Для разрушения пены (непогашения) или предупреждения ее образования используют противопенные вещества, или пеногасители. Эффективные пеногасители - поверхностно - активные вещества, вытесняющие с поверхности жидкости пенообразователи, но сами не способные обеспечить стабилизацию пены. К их числу относятся различные спирты, эфиры, алкиламины.
Чтобы части грязи снова не осели на металле, ТМС вводятся полимеры, способные предотвращать резорбцию. Также в составе порошка, как правило, присутствуют силикаты. Хотя баки и барабаны моечных машин делаются из нержавеющей стали или специальных сплавов, дополнительная защита от коррозии не повредит.
В завершение процесса молекулы моющего средства адсорбируются на загрязнениях и чистой поверхности, что препятствует укрупнению частицы загрязнения стабилизируются в растворе и удаляются вместе с ним.
Стабилизация заключается в поглощении гидрофобных радикалами молекул не растворимых в воде веществ .Это означает, что водные растворы ПАВ в определенных условиях способны поглощать значительные количества не растворимых в воде веществ, как твердых, так и жидких.
Такое подробное описание процесса мойки мы привели не случайно. Оно позволяет нам лучше понять, почему именно специальные средства , А не бензин или ацетон, целесообразно применять для очищения деталей.
Действительно, смотрите: используя в качестве моющего средства продукты перегонки нефти, кетоны, спирты и т.д., мы просто физически не имеем возможности отработать все необходимые стадии моющего действия , а следовательно, добиться оптимального качества очищения поверхности . В составе перечисленных веществ, кроме того, отсутствуют ПАВ, поэтому с одинаковым успехом удалить все, мы подчеркиваем - именно все, виды и типы загрязнений также не в наших силах.
К тому же моющие средства могут содержать всевозможные добавки, благодаря которым не только улучшается качество очищения деталей, но и увеличивается их ресурс.
Ну и, наконец, ТМС, в свою очередь, также можно очищать (они обладают хорошей способностью к регенерации) и применять неоднократно, чего не позволяют огнеопасные жидкости. Единственное, для этого потребуется оснастить моечный участок центральным растворным пунктом или оборудовать моечные машины грязеотстойниками для регулярного удаления отмытых загрязнений (вредных веществ и незаэмульгированных нефтепродуктов).
Стабилизация - один из важнейших этапов моющего процесса. Суть его заключается в способности моющего раствора удерживать в объеме загрязнения, препятствуя обратному осаждению их на отмытые поверхности.
Для очистки деталей необходим определенный уровень щелочности моющего раствора: pH 10,5-11,5.
Хорошо также, если при использовании ТМС создается щелочная среда дня, например, дезинфекции. Не думайте, что в нашем деле дезинфекция не играет такой важной роли, как, скажем, при обработке пищевых объектов. Моющие растворы можно очищать и повторно использовать, а что бы обеспечить им надлежащие условия хранения, надо исключить возможность развития размножения гнилостных микробов и бактерий. Так вот отвечают за это как раз дезинфицирующие добавки.
Резюмируя все вышеизложенное, хочу повторить: только применение специальных моющих составов позволяет добиться высокого качества очищения и значительного продления ресурса деталей.
И хотя любое оборудование для автосервиса стоит дорого, затраты на его приобретение всегда быстро окупаются.
Мойка и очистка деталей и агрегатов автомобиля.
Для мойки автомобилей применяют механизированные моечные установки, а также шланговые одно- или двух-постовые установки ручной мойки. Такие установки могут работать в стационарных и полевых условиях с забором воды из естественных водоемов или водопровода. Для мойки и санитарной обработки кузовов автомобильных фургонов существуют специальные установки. При мойке автомобилей пользуются также моечной ручной щеткой с подводом воды через рукоятку. С помощью мойки удаляют загрязнения с наружной части шасси и кузова автомобилей. Моют автомобили холодной и теплой водой, паром, применяют различные автошампуни.
Рис.3
Мойка может выполняться при низком, среднем и высоком давлении. В настоящее время автомобили предпочитают мыть под высоким давлением, так как этот вид струйной очистки более производителен, способствует сохранности лакокрасочных покрытий и снижению себестоимости очистки. При мойке в установках высокого давления насосные агрегаты могут быть оборудованы системами нагрева воды, подачи моющих веществ, защиты и автоматики. Поверхность автомобиля очищается за счет действия плоской водяной струи, поступающей с большой скоростью из распылителя через специальные насадки. Вода нагревается в змеевике, который обогревается газами от сгоревшего жидкого топлива, или в баке с тепло-электронагревателями. Температура воды поддерживается на заданном уровне системой автоматики.
После мойки автомобиля обычно приступают к очистным подготовительным работам, значение которых очень велико, так как эффективность технологических процессов моим и очистки существенным образом влияет на производительность труда и санитарно-гигиенические условия работы.
Качество работ по восстановлению изношенных поверхностей деталей, а также сборки автомобилей находится в прямой зависимости от полноты и качества выполнения очистных работ. Очистные работы очень трудоемки, но крайне важны. Производительность ремонтных работ на автомобилях и их деталях без очистных работ снижается на 15-20% Очищают поверхности деталей, удаляют загрязнения пepeд разборкой, нанесением лакокрасочных, электрохимических или химических покрытий, а также при подготовке к сборке и при сборке.
Очистка может быть нескольких уровней:
* макроочистка,
* микроочистка,
* активационная очистка.
Приведенные уровни очистки отличаются массой остаточных загрязнений. Процесс удаления с поверхности наиболее крупных частиц, мешающих разборке, дефектации и механической обработке является макроочисткой. Удаление загрязнений от масла, остатков эмульсии, солей моющих растворов, пыли выполняется при микроочистке. Травление металла и очистка поверхности от остатков поверхностно-активных частиц, защитных пленок и посторонних веществ представляет собой активационную очистку, которую выполняют при подготовке поверхностей деталей к хромированию, цинкованию и к другим видам электролитических покрытий.
От степени загрязненности поверхности зависит распределение на ней слоя воды. Если поверхность чистая, то вода распределяется ровным слоем, без разрывов. Этот метод -- метод смачивания водой -- применяют иногда для контроля остаточной загрязненности поверхности. Кроме этого метода контроля остаточной загрязненности применяют и иные способы: протирания, весовой, люминесцентный.
Загрязнения с поверхностей деталей удаляют различными способами. Так, например, широко применяют специальные моющие средства, которые удаляют жидкие и твердые загрязнения с поверхности, используют синтетические моющие средства, растворы которых по моющей способности в несколько раз превосходят растворы едкого натра и различных щелочных смесей. Растворами из синтетических моющих веществ можно очищать детали из черных, цветных и легких металлов и сплавов. Наиболее эффективное действие растворов проявляется при температуре 75--85°. После мойки детали, подлежащие хранению не более 15 дней, можно не подвергать дополнительной противокоррозионной обработке.
Устройство и принцип работы автоматического управления ТП мойки.
Рис.4
ТП мойки заключается в подаче в камеру мойки сборочных единиц и деталей, опускании шторки, закрывающей проем для исключения разбрызгивания моющего раствора, включении насоса подачи раствора в сопла, обеспечении относительного перемещения деталей и струй жидкости. По истечении времени мойки двигатель насоса отключается, шторка, закрывающая входной проем, поднимается, и корзина с деталями возвращается в исходное положение. Для удаления паров моющей жидкости на всем протяжении мойки работает вытяжная вентиляция.
Инструкция по эксплуатации мойки
ТРЕБОВАНИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ
1.Не допускайте подъем шторки. Запрещается проверять работоспособность мойки таким образом, а также не допускать этого по неосторожности.
2. Исключить возможность доступа детей к мойке.
3. ТП мойки должен производиться в проветриваемом помещении.
4. При проведении работ при ТП мойки пользоваться защитными очками и перчатками.
5. Не допускайте попадания моющей жидкости на одежду и открытые участки тела. Если это произошло, немедленно промойте их проточной водой.
6. Не допускайте загрязнения системы вентиляции.
Основные факторы, определяющие качество и эффективность мойки и очистки.
Рис. 5. Зависимость времени очистки сборочных единиц агрегатов от концентрации моющего раствора (2), концентрации загрязнений (1) и температуры раствора.
Для качественного проведения очистных операций с минимальными энерго- и трудозатратами важно наряду с применением эффективных моющих средств и установок соблюдать технологические режимы. На рисунке 16.1 изображены зависимости времени очистки от основных технологических параметров. Нарушения технологического режима очистки приводят к росту затрат на эту операцию либо к производству некачественной продукции. В связи с этим целесообразно автоматизировать контроль и регулирование основных технологических параметров (температуры, загрязненности, концентрации) в требуемых пределах.
3.2 Выбор варианта решения
Еще каких-нибудь 10-15 лет назад автомобильные детали отмывались кисточкой в тазике с бензолом. Особо ответственные мастера после этого открывали вентиль на батарее центрального водяного отопления и обливали деталь горячей водой. Благодаря этому деталь очищалась более или менее приемлемо, но трудоёмкость такого "полоскания" была колоссально, а качество - относительным.
К тому же частое применение жидкостей с ярко выраженной растворяющей способностью, таких как бензин, ацетон и пр., может крайне негативно сказываться на состоянии здоровья сотрудников. Веной тому и вредные испарения, и сами свойства веществ известны случаи как серьезных повреждений кожного покрова ( сыпь, экземы, гнойники, фурункулы, язвочки и т.д.), так и поражений дыхательных путей. Что бы обезопасить персонал придется пойти на значительные расходы связанные с приобретением дополнительных средств индивидуальной защиты респираторов резиновых перчаток и т.п.