工业清洗工业污垢的清洗方法

　　工业清洗工业污垢的清洗，从原理上可分为物理方法和化。学方法两大类。

 

　　在靖洗过程中没有新化学物质生成的方沽即为物理清洗法扒严格说它包括借助机械力、声波、热力、光等以及单纯物理溶解的清洗方法。

 

　　在清洗过程中有新物质生成的方法为此学清铣法子包括通过酸碱反应、氧化还原反应、配合反应等以除去污垢的方法；也包括借助电化学、酶及微生物等的作用而清洗污垢的方法。工业清洗剂非水系工业清洗剂、简单的说就是不溶于水，不能加水使用的工业清洗剂； 如裕满实业碳氢清洗剂、白电油替代品、三氯乙烯替代品等都属于此类。

 

　　在工业清洗实践中斗人们母惯于把牛切主要借助化学制剂的反应、溶解、乳化、分敞i吸附而清除污垢的方法统称为此学清洗法，把污垢清洗中所用到的化学制剂，笼统称为化学清洗剂。把用以提高清铣敬率、调节清洗液的pH值和泡沫、改变或消除气味和颜色、抑制腐蚀的发生与酸雾的生成、螯合金属离子等添加剂，称为化学清洗的助剂；把机械力、热能、电能、光和声波等作为化学清洗剂作用的强化手段·，也可单独作为物理清洗手段加以应用。

 

　　本书将分别讨论各种清洗用的化学制剂及其强化工艺。

 

　　常用的工业污垢清除方法有如下几种。

 

　　1．机械法

 

　　采用擦、铲、研、磨及流体冲刷等方法，是常见的机械除污垢法。

 

　　例如，金属表面的腐蚀产物、旧涂层和镀层、无机盐等固体污垢等，常采用机械法清除。

 

　　机械法清除污垢有下述几种。

 

　　(1)手工工具法 常用的手工工具是榔头、锉刀、铲刀、刮刀、钢丝刷与吸尘器等。先用这些工具使固体污垢脱离设备或材料表面i再用毛刷、吸尘器或压缩空气清除。

 

　　手工法简便，但劳动强度大，生产效率低，粉尘污染工作环境，清除质量差，一般难于全面彻底地清除。有的边角与狭缝，不便于操作。此法只适用于局部清理，心肝及采用后述的方法不便于实施的场合和部位。

 

　　(2)风力与电动工具法 采用压缩空气或电能使除污垢器作往复运动或圆周运动，驱动砂轮、刀具、钻头、钢丝刷、敲铲枪与除锈除垢器，对带污垢的表面作冲击或摩擦，以除去垢层。

 

　　a．风动砂轮 由压缩空气推动叶轮旋转，再驱动主轴，使装在主轴上的砂轮旋转起来，打磨垢层。压缩空气连续进入与排出，使砂轮连续工作。

 

　　b．风动钢丝刷 用压缩空气驱动钢丝轮，在带污垢的表面摩擦除垢。风动砂轮与钢丝刷的设备简单，使用方便，但是劳动强度比较大，只适用于小面积除垢、除锈操作。

 

　　c．风动敲铲枪 压缩空气通过手柄，进人锤体内，使固定在锤体上的不同形状的锤端作往复运动，撞击设备或材料表面的垢层，以清除之。压缩空气的压力 4—6MPa，往复运动的速度可达 1000～3000r／min。锤端有尖形、梅花形与针束—形；适用于比较狭窄表面的清理。图1-4是带梅花形锤端的风动敲铲枪。

 

　　d．风动旋转式齿形除垢器 由压缩空气驱动齿轮除锈转盘作高速旋转，转盘上有五排齿形片，—齿形片在随转盘转动时不断撞击带污垢的金属表面而除垢。压缩空气压力为5～7MPa，转盘的转速达8000r／min。这种工具操作简便，尤其适用于清除锈垢、旧涂层等。

 

　　(3)胶球靖洗 对于在管内某些污垢，可用水流把比管子的内径稍大的海绵状的橡胶球送人管内，借橡胶球在管内的挤压和摩擦作用，以清除污垢。

 

　　(4)喷丸(砂)除垢法 喷丸(砂)除垢法的基本原理是利用压缩密訇船铁丸或砂子推人喷丸(砂)管路，再经过喷嘴喷射到带锈垢的金属表面厂撞击垢层和各种污染物，从而达到除垢的目的。

 

　　喷丸(砂)除垢法比手工法及上述的风动法的工作效率高，除垢质量好，劳动强度低，而且钢丸撞击金属表面可起一定的表面强化作用。喷丸(砂)后韵金属表面的粗糙度增加，如用于涂刷涂料，有利于提高漆膜的附着力。本法适用于大面积除垢和除锈。

 

　　喷丸(砂)，所用的磨料有黄砂、不含SiO2的金刚砂、铁丸、钢丸、钢丝段、塑料粒料等。带电清洗剂环保型电气设备清洗剂，又称带电清洗剂。适用于电动机、发电机、定子、转子、端子排、变电设备、配电室设备、大型电磁阀门、自控开关、电焊机及各类电气设备的清洗。黄砂不耐冲击，产生的粉尘多，有损工作人员健康，较少采用。采用铁丸的较多。铁丸的直径大小主要取决于被喷射的材料的厚度。表1—1，是被喷射钢板的厚度与铁丸直径的关系的经验数据。表中数据不适用于未焊成结构件的单一零件，因为未焊结构件时强度不够，容易产生喷弹变形。

 

　　a．干法喷丸(砂)除垢 干法喷砂的压缩空气：一般2～3Mh即可厂于法喷铁丸则需要6MPa的压缩空气。压缩空气必须经过净化处理，除去水汽及润滑油雾，以免铁丸或其他磨料结块。干法喷丸(砂)的粉尘大，操作工人的工作环境恶劣；应穿防护服，由帽盔内的压缩空气管道呼吸空气，所供空气需经过很好的过滤。

 

　　b．湿法喷砂除垢 湿法喷砂是使：水与砂子分别进人喷嘴，在出口处汇合，用高压空气，使砂子与水一起高速喷出。此法克服了干法喷沙尘土飞扬的缺点。采用砂子为磨料，来源丰富，比较便宜+压缩空气的压力为5MPa左右。

 

　　湿法喷砂易引起被加工金属件的锈蚀，应在水中加入水溶性防锈剂，对于钢铁件，一般可用NAN02、Na3P04、Na2C03、Naa风0，三乙醇胺及其盐或乳化液等，促使被加工表面的钝化，以保持一定的防锈期。

 

　　c．真空喷丸除垢 其原理是利用压缩空气把丸粒通过喷嘴喷射到被处理的表面上；同时利用气力引射器，造成钢丸回收室内的高度真空，以吸回喷出的钢丸及所产生的粉尘。经过过滤网和分离器，除去粉尘和杂质，把清洁的钢丸收回到贮丸槽，再由喷嘴喷出。如此循环除垢或除锈，整个过程在密闭的条件下完成，因此实现了无尘喷丸除垢、除锈，改善了工作环境。

 

　　喷丸与回收钢丸均以5～6MPa的压缩空气为动力。压力的大小对清除效率有很大影响，压力大于6MPa时，效率明显提高；小于4MPa时，无法正常工作。如果气体中含有大量的水分，铁丸会结块，无法运行，因此气源要干燥。

 

　　真空喷丸除垢(锈)机的使用范围由喷枪的结构决定。目前普通的喷枪，只适用于一般的平面与小曲率的圆弧面。若喷射宽度为 50～60mm时，每小时大约可清理3～3.6m2的面积。

 

　　此外，还有水下喷砂、遥控自动喷砂等喷砂除锈除垢的设备。

 

　　d．抛丸除垢(锈)法 抛丸除垢(锈)的主要设备是抛丸机。抛丸机的工作原理与离心鼓风机二样，由叶轮的中心吸人铁丸，从叶尖抛射出铁丸至工作面，靠铁丸与垢的撞击与摩擦清除之。

 

　　抛丸除锈的特点：表面清理质量均匀，被清理的钢材表面可得到强化。钢材因受到铁丸的撞击产生压应力，抗应力腐蚀能力大约增大一倍，疲劳强度约增加80％，材料的表面强度也增大。抛丸除锈比人工喷丸的劳动条件明显改善，工人的劳动强度减小，劳动效率可增加十几倍；经济效益增加。清理同样面积的锈垢，抛丸消耗电量仅为喷丸法的5％左右。

 

　　抛丸法的缺点：当丸粒选择不当时，易使处理件发生变形。

 

　　抛丸法常用的磨料有硅砂、铁丸、钢丸、钢丝段十铁渣和铜渣等。所用的钢丸和铁丸直径在：0.5～2.5mm之间。

 

　　(5)；液流和高压水射流除垢 其原理是利用有一定压力的水流，甚至高压水的射流对被清理的表面产生冲刷、冲击、气蚀、水楔等作用，以清除表面的锈和垢。

 

　　在工业生产中，常常应用水冲洗和反冲洗，以去除设备表面已松动的污垢或清洗后的残留物。

 

　　高压喷水除垢系统一般由高压水泵、高压水管、喷枪和贮水管等组成。高压水的喷出压力可高达700MPa，一般采用320-350MPa的高压水，出口速度大约250～260m／s；喷嘴内径有

 

　　M、

 

　　M、1.5mm；2mm和2.7mm，分单头喷嘴和多头喷嘴两种。

 

　　为了提高清除污垢的效率，近年来设计了一种特殊的喷嘴，在水压不太高的情况下，诱使空泡的产生。当调整喷嘴与被清理面的距离时，流体在被清理表面产生涡流，伴有气泡的快速生成与破灭，产生冲击波，不断破坏垢层。这样，水的压力与流速可以大大降低，节省能源。

 

　　高压喷水除垢的最大优点是不造成化学品对环境的污染，但是应当注意水的再利用。

 

　　(6)高压喷射干冰除垢 把干冰制成块状或颗粒状，再研磨成粉状，通过喷射清洗机和压缩空气混合，喷射到被清洗表面，利用其高速运动的颗粒对污垢面的冲击力，及干冰升华时的热力刮除、剥离污垢。

 

　　干冰是固态二氧化碳，受热直接升华为气体二氧化碳。它是由液态二氧化碳用制干冰机制成的。

 

　　在干冰喷射清洗中，不用其他任何化学试剂及溶剂，因此在被清洗表面不残留任何有害物质，不损伤表面；因为不带水清洗，被清洗金属不易返锈；对环境无污染。该方法清洗速度快，操作简单方便，成本较低。

 

　　(7)吸引清洗 利用真空泵吸引易于脱落的附着污垢。

 

　　2．热力法

 

　　利用热量可使有些污垢的物理状态、物理性质发生变化，或引起氧化、燃烧而发生化学变化，从而被清除或变得容易清除。例如，蜡因受热而熔化剥落；水垢在火焰的烧烤下变形、破裂而脱落；陈旧漆膜在煤油喷灯、酒精喷灯或乙炔焰的烧灼下，变形、变软、鼓泡，变得容易刮除。火焰还可使一些有机污染物氧化、碳化和气化。

 

　　热力法操作简便、成本低，但易使被清洗表面留下炭迹，使薄的金属板变形。它不适用于易燃烧、易变形的材料的清洗。

 

　　溶剂(性状：透明，无色的液体)法

 

　　利用不同污垢可以均匀地分散在某一种溶剂中，成为分子或离子状态的性质，可以清除固体表面的某些污垢。常用的溶剂有水及各种有机溶剂。发生溶合的必要条件是污垢分子问及污垢分子与所附着表面的分子间力，应小于污垢分子与溶剂分子间的吸引力。

 

　　用溶剂(性状：透明，无色的液体)法简便，如果溶剂选择正确，溶解迅速。但有机溶剂存在安全及成本较高的问题，对油脂及其他某些有机污垢有效，但是一般不能清洗无机酸、碱及盐类。

 

　　表面活性剂清洗法

 

　　利用表面活性剂的特殊分子结构和所具备的性质，例如其水溶液表面张力低、浸透湿润性好、对油污的乳化性强等，可以清除固体表面的油脂等污垢。

 

　　表面活性剂有阴离子型、阳离子型、非离子型、两性表面活性剂等。一般由多种表面活性剂、防锈剂、助洗剂、pH值调节剂等

 

　　组成清洗液。

 

　　在清洗各种油垢时，表面活性剂有显著的优点。其用量小，溶垢的速度大，成本较低，还可以用各种手段强化清洗过程。

 

　　酸洗除污垢法

 

　　利用无机酸或有机酸与污垢发生化学反应，使污垢从被清洗表面转化、脱离与溶解的方法，即为酸性介质清洗法或简称为酸洗法。工业清洗剂品牌水系工业清洗剂、简单的说就是可溶于水，可加水稀释使用的工业清洗剂。水系工业清洗剂主要是以表面活性剂为主增加其它各种化学药剂等复配而成的；水系工业清洗剂现已广泛用于工业清洗中塑胶、光学玻璃镜片、金属制品等各种材料清洗表面各种油污、污渍、油脂等。

 

　　酸铣污垢一般具有效率高，成本低，除污比较彻底，尤其是设备死角的朽垢，也可被较好地清洗等优点。但酸性清洗介质尤其是强酸，对于多数金属与某些非金属材料有腐蚀作用，对环境与人体有污染，应采取防范措施（指针对问题的解决办法)。一般应添加经选择的酸性介质缓蚀剂，始减戊酸对金属的腐蚀以及产生酸雾等的不良影响。必；乩蹴傺污垢法、采用碱及强碱弱酸盐的水溶液以除去清洗对象表面的污垢的方法；常用的碱杀物质有

 

　　H、Na2C03、N3P04、Na2Si03等。当碱对清洗对象的金属材料有腐蚀作用时，可以选用碱性缓蚀剂加以抑制。碱洗法一般用于在一定浓度范围内碱无明显腐蚀作用的黑色金属和某些非金属材料的清洗。