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                不銹鋼標準

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                醫用輸送氧氣不銹鋼管除油去油工藝技術方法

                來源:至德鋼業 日期:2020-12-24 13:28:47 人氣:494

                 目前,國內外不銹鋼管除油去油主要是采用有機溶劑除油、化學除油和電化學除油三種方法,具體操作步驟及作用特點如下:


                一、有機溶劑除油


                 有機溶劑除油就是利用有機溶劑能溶解油脂的性質,把油污除去。只有不銹鋼管表面沾污了用一般化學除油難以除去的,如黃油、凡士林、拋光膏結垢等才采用有機溶劑除油。有機溶劑除油的最大缺點是:溶劑揮發后在表面上會留下一層極薄的油膜。所以有機溶劑除油只能作為預除油,隨后再用化學除油。常用有機溶劑的部分物理化學常數見表1-3。


                表 1-3 常用有機溶劑部分物理化學常數.jpg



                  最常用的還有汽油,因其價廉易得,毒性小,溶解力強而受到歡迎,但其缺點是易燃易爆、不可加溫。當油污含量達到30%時,應予以更換。


                  有機溶劑除油常用浸洗法,適用于小零件;對大型設備表面可采用擦拭法。不燃性有機溶劑可使用專用除油設備,可進行蒸氣除油或噴射除油。設備基本上是密封的,溶劑可蒸餾循環再生使用,增加了安全可靠性,降低了成本。如三槽式三氯乙烯除油設備,見圖1-1, 第1槽加溫浸泡,溶解除油,第2槽以比較干凈的冷液除去第1槽浸泡后殘留的油漬,第3槽進行蒸氣除油。


                圖 1-1 三槽式溶劑除油裝置.jpg


                 三氯乙烯受紫外線照射會分解出劇毒的光氣和氯化氫。因此,應避免日光直射和防止水分帶入槽內,最好采用密閉裝置操作。


                二、化學除油


                 化學除油就是利用堿性化學物質溶液除去不銹鋼管表面上的油污,以達到清潔表面的作用。


                 1. 化學除油原理


                    a. 皂化作用


                     動物和植物油脂由于其分子結構的原因可被堿所皂化,稱為可皂化油,生成可溶性的肥皂(化學結構為脂肪酸鈉)和甘油(化學結構為丙三醇)。皂化的化學方程通式可表示為:(動植物油)脂肪酸甘油酯+氫氧化鈉 === 脂肪酸鈉+甘油(肥皂)。


                    b. 乳化作用


                    非皂化油,如礦物油能與乳化劑乳化形成乳濁液(其體系屬于水包油),使其從金屬表面上脫落。


                    乳化作用機理:乳化劑分子的一端含憎水基團而另一端含親水基團,見圖1-2,在除油過程中,乳化劑以其憎水基團吸附于油表面產生親和作用,而其親水基團與水分子相結合,在乳化劑分子定向排列的作用下,油-溶液界面的表面張力大為降低,在溶液的對流和攪拌等作用下,油污就能脫離表面,以微小油珠狀態分散在除油液中,這時乳化劑的分子包圍在小油珠表面,防止小油珠重新黏附在表面上,見圖1-3,變成乳濁液。乳濁液是液相油分散在液相水中,這種乳化作用便起到了除油的作用。


                圖 1-2 乳化劑分子示意圖.jpg


                  2. 化學除油溶液中的堿性化學品


                   a. 氫氧化鈉(NaOH)  俗稱片堿或苛性鈉,有很強的皂化能力。對不拋光鋼表面也具有一定的氧化作用,吸附力很強,不易用水洗凈。


                   b. 碳酸鈉(Na2CO3)  屬堿式鹽,水解能釋放出少量的堿,故水溶液呈堿性,0.5%水溶液的pH為11.83.是表面活性劑的極好載體,其本身具有一定的去污能力,俗名純堿,但水洗性不是很好。


                   c. 磷酸三鈉(Na3PO4·12H2O)  水溶液呈堿性,0.5%水溶液的pH為11.8。對污物有分散和潤濕作用,具有較好的表面活性作用,對皮膚刺激小,是手工擦拭時的首選清潔劑,且水洗性極好。


                   d. 硅酸鈉(Na2SiO3)  俗稱水玻璃和泡花堿。其濕潤、乳化、抗絮凝作用均佳,價格低廉。除油后要將硅酸鈉徹底洗凈,否則在酸洗時形成硅膠,影響后續加工。


                   e. 焦磷酸鈉(Na4P2O7·2H2O).水溶液呈堿性,0.5%水溶液的pH為10.1,表面活性好,水洗性好,有螯合作用,防止金屬溶入后生成不溶性硬水皂膜。


                 3. 表面活性劑


                   表面活性劑是強的乳化劑,能加速除油過程。常用的有下列幾種。


                   a. 十二烷基硫酸鈉  有良好的濕潤作用,但有很強的起泡作用,因此,使用濃度不可過高,一般為0.5~1g/L,屬于陰離子型表面活性劑,水洗性良好。


                   b. OP-10乳化劑  具有良好的潤濕作用和乳化作用,除油效果很好,但水洗性不好,必須在除油后加強清洗。因此,使用濃度不宜過高,一般采取3~5g/L。


                   c. TX-10(聚氧乙烯辛烷基酚醚) 有良好的潤濕作用和乳化作用,能耐熱濃硫酸的氧化作用,可與濃硫酸配合作酸性除油用。使用前先用熱水稀釋成30%(體積比)使用,常用量為稀釋液3~5mL/L.屬非離子型表面活性劑。


                   d. 6501(十二烷基二乙醇酰胺)、6503(十二烷基二乙醇酰胺磷酸酯)和三乙醇胺油酸皂。都是較新型的乳化劑,對礦物油有極佳的除去效果,水洗性良好,不會被硬水中的鈣、鎂離子沉淀,其使用量可以大些。


                 4.  不銹鋼化學除油溶液的配方和工作條件見表1-4,可根據不銹鋼表面油污的性質和嚴重程度適當選用。


                表 1-4 不銹鋼化學除油溶液配方和工作條件.jpg


                5. 影響除油效果的因素


                   a. 溫度  

                      

                    一般除油溫度控制在70~90℃,溫度對除油質量和速率有密切的關系。溫度愈高,油脂易軟化,流動性增大,皂化作用增強,溶液對流增強,乳化作用加強,因而除油速率愈快。


                   b.油脂的性質  

                      

                     對沾有較多非皂化油的表面,采用表1-4中配方1~3的除油效果不如采用配方4~7含有乳化劑的除油效果好。


                   c. 熱水清洗  

                  

                    化學除油后,表面宜用60℃熱水清洗,將皂化生成的肥皂洗去,以及附著表面的多余乳化劑和硅酸鈉洗去,以免黏附于表面上,不利于后續處理。


                   d. 攪動溶液或翻動零件  

                 

                    經常更新不銹鋼表面的乳化液層,可加速乳化后油滴分散到溶液中的速度,能顯著提高除油效果。


                   e. 超聲波強化除油  


                    使用頻率在16kHz以上的高頻聲波,即超聲波向除油溶液發射時,反復產生減壓與增壓的作用,在減壓時溶液界面瞬時出現真空空穴,在增壓時溶液中出現沖擊波,使表面油污膜的完整性被破壞,并出現空洞現象,形成劇烈的攪拌作用。超聲波是直線傳播的,但反射減弱。超聲波通過超聲發生裝置中的振子發射到表面上的效果最佳。超聲波還可用于有機溶劑除油、電化學除油及酸洗,以提高效率。


                   f. 更新溶液


                    除油溶液在使用過程中由于油污的進入越來越臟,除了開始可補充1~2次原料外,根據除油速率變慢和除油質量變壞,應把除油溶液更新重配。


                三、電化學除油


                 電化學除油又稱電解除油,是在直流電的作用下,在堿性除油溶液中將不銹鋼表面作為陰極或陽極進行電解,從而除去油污。


                 1. 電化學除油機理


                  電化學除油時,除了有化學除油的皂化作用和乳化作用外,還在電流的作用下,使水分子分解,在表面上析出氣泡,隨著氣泡的增大,將油膜撕裂,脫離表面,呈小油滴狀進入溶液中。產生的氣體對溶液起攪拌作用,加速了除油的速率。因此,電化學除油所需的電流較大,一般在5~10A/dm2。析出的氧氣只有氫氣體積一半,由于數量少,陽極除油效率不如陰極除油大。


                 2. 陰極除油和陽極除油的比較


                     陰陽極電解除油的比較見表 1-5 


                表 1-5 陰、陽極電解除油的比較.jpg


                3. 電化學除油溶液配方及工作條件


                 電化學除油溶液及工作條件見表 1-6 ,也可參照表 1-4 化學除油配方 。


                表 1-6 電解除油溶液配方和工作條件.jpg


                4. 影響電化學除油的因素


                   a. 溫度 


                      溫度越高,電解液的導電性愈強,除油效率愈高,氮一般宜在70~80℃即可。


                   b. 電流密度 

                 

                      電流密度愈大,產生的氣體愈多,除油效率愈高。但一般在5~15A/dm2 之間即可。


                   c. 時間


                   分陰極時間和陽極時間,陰極時間長易除去油,但易滲氫,且易有金屬雜質析出,故一般宜在1~2min內。陽極時間長,雖有除去表面在陰極時析出沉渣的作用,但同時有氧化作用,時間過長,特別是有氯離子存在下易使表面發生點腐蝕,故一般陽極時間以0.5min為宜。溶液中沒有氯離子存在時,也可在專用陽極除油溶液中進行5~10min.為了取得最佳效果,可采用陰極和陽極的聯合除油,要采用反向雙擲電閘,即先在陰極除油1~2min,后在陽極除油0.5~1min.可以減輕滲氫和氧化作用。


                  d. 乳化劑


                   在電解除油中,有機表面活性劑的乳化作用已降至次要地位。乳化劑往往有很強的發泡作用,為了避免在液面上電解時覆蓋大量含有氫氣和氧氣的泡沫(這些泡沫在電極上產生火花時會引起爆鳴),必須控制有機表面活性劑的用量在1~2g/L之內。


                  e. 對極


                   與不銹鋼零件在除油時相對應的電極可采用不銹鋼板或低碳鋼板。對極面積要比不銹鋼零件面積大些,主要起導電作用。



                本文標簽:不銹鋼去油  不銹鋼除油 

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