Еженедельник "Снабженец"
http://www.snab.ru

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

Технологии повышения качества материалов и сред Сегодня промышленные выставки стали неотъемлемой частью делового сотрудничества. Зачастую именно здесь можно познакомиться с последними техническими достижениями и узнать о новинках, получить профессиональные консультации или установить нужные контакты как для сбыта, так и приобретения необходимой продукции. С 9 по 11 апреля в Москве в Конгресс-центре ЦМТ на Красной Пресне прошла 5-я юбилейная специализированная выставка «Покрытия и обработка поверхности/ExpoCoating ’2008». Она является пока единственным полноценным форумом в России по этой тематике. В современном мире трудно переоценить значение операций по обработке поверхности или создание новых покрытий для самых разных отраслей российской экономики. Действительно, выбор покрытия и качество его нанесения — весьма важный технологический этап, определяющий в дальнейшем эффективность эксплуатации (в т. ч. — долговечность) тех или иных деталей (элементов, узлов). На выставке и проходившей в ее рамках практической конференции российские и зарубежные специалисты представили новейшие достижения в области технологий, материалов и оборудования для разнообразных процессов обработки поверхности и нанесения покрытий. Было также продемонстрировано различное контрольно-измерительное и вспомогательное оборудование, применяемое при создании покрытий и их проверке. Помимо ExpoCoating ’2008 интересные экспозиции по подобным направлениям посетители смогли увидеть и на VIII Московском международном салоне инноваций и инвестиций. Оборудование для очистки и обработки поверхностей На выставке в Конгресс-центре были представлены оригинальные разработки в области очистки поверхностей. В частности, компания «Пульсар-Инжиниринг» (г. Москва) представила собственную запатентованную разработку — передовую технологию динамической очистки загрязненных поверхностей «Градобой». Главная особенность (она же — преимущество) технологии перед уже существующими песко- и дробеструйными, а также другими аналогичными методами очистки состоит в использовании принципиально нового вида чистящего материала. В качестве последнего выступает струя мельчайших (до 300 мкм) гранул льда, автоматически генерируемых из микрокапель воды. Сферическая форма и строго выдержанный размер гранул дают возможность создавать из таких частиц однородный и плотный поток. Разгоняемый с помощью сжатого воздуха до скорости более 100 м/с и направляемый на очищаемую поверхность, он эффективно разрушает загрязнения самого разного происхождения. Струе поддаются ржавчина, нефтепродукты, лакокрасочные покрытия, органические отложения, копоть, химические реагенты и другие загрязнения толщиной до нескольких сантиметров. Замороженные до -70 °С и имеющие высокую степень прочности микрогранулы льда обладают двойной очищающей способностью. Помимо динамического эффекта, они производят еще и шоковое термическое воздействие — резкий дисбаланс температур между ледяным абразивом и очищаемым материалом помогает более активно отслаивать загрязнения. Вместе с тем, обладая гладкой поверхностью, микрогранулы практически не оказывают разрушающего механического воздействия на обрабатываемое покрытие. В процессе испытаний, проводившихся на научно-производственной базе компании, новая технология подтвердила прогнозируемую высокую эффективность при очистке различных материалов (металла, дерева, пластика, стекла и т. п.). Результаты тестирования показали, что «Градобой» отвечает высоким экологическим требованиям и способен значительно снизить производственные и экономические затраты на обработку. Процесс рекомендован для применения в самых разных отраслях: энергетике, металлургии, нефтегазовой промышленности, авиации и машиностроении, городском хозяйстве и на железнодорожном транспорте, а также при очистке путевых и мостовых сооружений. Сегодня лазерное упрочнение и наплавка деталей представляют одно из перспективных направлений в современном производстве. В Институте машиноведения им. А. А. Благонравова (ИМАШ РАН, г. Москва) разработана автоматизированная линия для лазерного упрочнения и наплавки деталей сложной пространственной формы и тел вращения. Она была представлена на VIII Московском международном салоне инноваций и инвестиций. С помощью такого оборудования существенно повышается износостойкость деталей в различных отраслях промышленности. Наибольшая эффективность технологической операции с использованием энергии лазерного излучения, проводимой на линии, достигается при многопозиционной обработке деталей. Поскольку мощные лазерные установки работают в непрерывном режиме, время, затрачиваемое на холостой ход и другие вспомогательные действия, должно быть минимальным. Упрочнение и наплавка ведутся с помощью специальных оптических головок, оснащенных сканирующими устройствами, которые снабжены колеблющимися и вращающимися с частотой от 150 до 600 Гц зеркалами. Работа линии основана на поочередной передаче лазерного луча посредством оптической системы на сканер (для пространственного управления при обработке деталей сложной формы) или лазерный модуль (для упрочнения и наплавки тел вращения). Такой подход обеспечивает близкую к 100% эффективность применения лазерной установки. Технология уже с успехом использовалась для обработки различных корпусных элементов — лопаток турбин, деталей сельскохозяйственной техники и др. По ее результатам можно сделать вывод, что, например, лазерная закалка лапы культиватора из стали 65Г обеспечивает твердость НRС 65–67 ед. при глубине упрочненного слоя до 1,5 мм. При этом по сравнению с серийно выпускаемыми и упрочненными по традиционным методикам деталями износостойкость повышается в 4 раза. Оксидирование поверхностей Как известно, получаемые в результате оксидирования (окисления поверхностного слоя металла) пленки имеют защитное, технологическое или декоративное значение. Учеными Института физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина (ИФХЭ РАН, г. Москва) был разработан состав ИФХАН-ОКС и соответствующая ему новая технология низкотемпературного нейтрального оксидирования. С помощью последней на поверхности низкоуглеродистых и низколегированных сталей создаются стабильные оксидные (магнетитные) пленки с хорошими защитными свойствами. Такая разработка недавно была представлена на VIII Московском международном салоне инноваций и инвестиций. Нейтральное оксидирование в ИФХАН-ОКС позволяет исключить промасливание поверхностей и предлагается для замены традиционного фосфатирования и щелочного оксидирования (воронения). Технологическая линия при этом аналогична применяющейся при щелочном воронении и включает в себя процессы обезжиривания, декапирования*, оксидирования (при температуре 90–98 °С) и пассивирования. Концентрат ИФХАН-ОКС вводится в оксидирующую ванну и разбавляется дистиллированной водой. По мере его вырабатывания (коррекция ведется по виду оксидного покрытия) при необходимости добавляют новые порции состава. Образующиеся магнетитные пленки, толщина которых варьируется от 0,5 до 4 мкм в зависимости от оксидирующего состава, позволяют не только повысить антикоррозионные свойства металлоизделия, но и добиться улучшения его декоративно-товарного вида. Последнее происходит за счет изменения тональности покрытия. Модифицированные ингибитором подобные покрытия можно использовать для защиты стальных изделий и оборудования, эксплуатируемого под открытым небом, а также систем охлаждения или водоснабжения. В случае дополнительной обработки в 10-процентном пассивирующем водном растворе ИФХАН-39 и -39А срок сохранности изделий в атмосферных условиях составляет 2 года. Разработан также ряд модификаций состава ИФХАН-ОКС для различных способов формирования оксидного покрытия, эксплуатации промышленного оборудования и металлоконструкций. Применение новинки весьма эффективно. Она позволяет уйти от концентрированных щелочных растворов, сэкономить реактивы и уменьшить энергозатраты за счет понижения температуры технологического процесса. Все компоненты водного оксидирующего состава ИФХАН-ОКС выпускаются промышленностью России и не содержат токсичных веществ (имеют 3–4 класс опасности). Технология, в свою очередь, не требует специальных мер безопасности, как при оксидировании, так и утилизации отходов. Лакокрасочные покрытия На сегодняшний день большим спросом пользуются высококачественные лакокрасочные материалы, причем на нашем рынке потребность в них пока удовлетворяется за счет зарубежных производителей. Однако в последние годы российские разработчики все чаще представляют продукцию, по качеству не уступающую, а по ряду параметров и превосходящую зарубежную. В частности, специалисты ООО «Инновационные технологии» (г. Химки, Московская обл.) создали, по словам инженеров компании, не имеющий аналогов ряд экологически чистых масляных красок широкого применения. В состав композиционных красок серии ПИ 1-7 входят олифа из растительных масел, высококачественный пентафталевый лак, пленкообразующие нового поколения, пигменты с минеральными добавками, а также наполнители, антипирены и растворитель. При этом, благодаря использованию уникальной технологии воздействия электромагнитных полей высокой напряженности, способствующей активизации смешиваемых компонентов, обеспечивается улучшенное качество конечного продукта. При нанесении ПИ 1-7 отличается хорошей адгезией к окрашиваемой поверхности, а получаемое покрытие характеризуется прочностью и эластичностью, свето- и водостойкостью, устойчивостью к воздействию кислот, щелочей, бензина и масел. Эти свойства сохраняются в широком температурном диапазоне от -40 до +350 °С. (Тестовые испытания проводились в соленой среде при -50 °С.) Материалом можно окрашивать ржавые и не обезжиренные поверхности при температуре до 150 °С. При этом краска легко наносится методом распыления, окунанием, валиком или кистью на самые разные по своей структуре участки: металл и дерево, бетон и кирпич, гипсокартон и шифер, штукатурку и обои. Долговечность такого покрытия высока — от 10 лет и более. Эксплуатационные качества новинки обеспечивают ей весьма обширный спектр применения. Кроме того, материал уже хорошо зарекомендовал себя при окраске различных производственных объектов. Например, инженерных сетей теплотрасс, металлоконструкций, находящихся в агрессивной среде, внешних поверхностей оборудования, приборов и механизмов и др. ПИ 1-7 также используется для наружных и внутренних работ в строительстве и ЖКХ — им окрашивают фасады, кровли, металлические и бетонные конструкции, а также полы, двери, потолки, оконные рамы, радиаторы и трубы. Весьма интересную новинку в области современных декоративных тепло- и энергосберегающих покрытий представила фирма «Дуайт» (г. Москва). Это утепляющая краска «Теплос-Топ» и специальное оборудование «Синаер». К последнему относятся экономичные окрасочные установки безвоздушного и комбинированного распыления с электро- и пневмоприводом. Благодаря включению в состав краски стеклокерамических микросфер она обладает особыми теплосберегающими свойствами, что позволяет значительно уменьшить отвод тепла с окрашиваемой поверхности. В качестве примера можно привести следующие цифры: при толщине слоя всего в 0,5–1 мм потери тепла могут быть снижены на 30% и более. Краска «Теплос-Топ» наносится на предварительно загрунтованную металлическую, бетонную, кирпичную, деревянную, стеклянную, пластиковую, резиновую, картонную и некоторые другие поверхности. Диапазон температур, в котором может эксплуатироваться материал, весьма широк — от -60 до +160 °С, но даже и при 200 °С краска всего лишь слегка пожелтеет, не теряя при этом своих свойств. Кроме того, «Теплос-Топ» пожаробезопасна. Она не поддерживает горения, замедляет распространение пламени и дыма. Новинка может использоваться в промышленности и ЖКХ для утепления производственных, складских и жилых зданий, а также на транспорте и в быту. Эффективно ее применение для теплоизоляции трубопроводов, паровых котлов, бойлеров, при покрытии фундаментов и стен, оконных проемов, крыш и потолков зданий, подвальных помещений. Краска обеспечивает теплоизоляцию емкостей хранения нефтепродуктов, кислот и других едких веществ, обшивки любых транспортных средств, контейнеров, рефрижераторов и морозильных камер. Срок службы теплосберегающего покрытия при нормальной эксплуатации — не менее 10 лет. Экологические технологии Российский химико-технологический университет им Д. И. Менделеева (РХТУ, г. Москва) известен своими разработками в области экологии. В частности — оборудованием и технологиями водоочистки и водоподготовки. На стенде РХТУ была представлена новая разработка НПП «Экологические технологии», организованного на базе технопарка университета. Это модуль очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов на основе электрофлотационного метода с последующим сбросом в систему канализации или возвратом на повторное использование. Модуль состоит из электрофлотатора с нерастворимыми электродами длительного срока службы, вспомогательных реакторов и емкостей, дозаторов химических реагентов, насосов, источника постоянного тока, вытяжного зонта, систем автоматизации и сбора флотошлама. Использование электрохимических и электрофлотационных технологий в сочетании с применением химических реагентов позволяет достичь заданных параметров очистки сточных вод с высокой эффективностью и стабильностью процесса очистки. Установка обеспечивает извлечение ионов меди, никеля, цинка, кадмия, хрома, свинца и других тяжелых металлов из сточных вод. Компактное и экономичное в эксплуатации оборудование отличается достаточно высокой производительностью (до 10 м3/ч), низкими энергозатратами (0,5 кВт•ч/м3 обрабатываемой воды) и эффективностью водоочистки, при которой остаточная концентрация ионов тяжелых металлов составляет 0,3–1 мг/л. Применение нерастворимых электродов в электрофлотаторе предотвращает вторичное загрязнение. Использование электрофлотационного оборудования приводит к получению компактных осадков (флотошлама) с влажностью менее 90%. Такой подход в большинстве случаев позволяет проводить обезвоживание без дополнительных устройств (фильтр-прессов, вакуум-фильтров и др.). Модуль применим как для локальной очистки сточных вод, так и для централизованной обработки заводских стоков смешанного состава. Компанией были также представлены безреагентный модуль сточных вод (БЭМ) и модуль глубокой очистки (МГО). Их установка позволяет частично или полностью отказаться от реагентного хозяйства, снизить засоление сточной воды, добиться после очистки остаточной концентрации ионов тяжелых металлов на уровне 0,01–0,05 мг/л. Устройства занимают небольшую площадь и отличаются высокой производительностью. Сточные воды гальванических предприятий представляют серьезную экологическую угрозу, поскольку отравляют водоемы и наносят немалый вред окружающей среде. Учеными и специалистами НПК «Регенератор» (г. Москва) разработана и освоена в производстве эффективная бессточная технология гальванических процессов. Она основана на принципе очистки воды по замкнутому циклу с применением специального минерально-углеродного фильтрующего элемента. Для реализации технологии используется специальное оборудование, включающее компактную установку регенерации промывных вод УРПВ-2 производительностью 400 л/ч и трехступенчатую систему промывки для возврата уловленного электролита в рабочий процесс. Основой установки является минерально-углеродный сорбент, эффективно очищающий промывную воду от ионов хрома, меди, никеля, цинка, кадмия, свинца, висмута, серебра, олова и циана (CN). Материал отличается и продолжительной рабочей активностью — до 2000 (5000) м2 общей площади деталей по цинку/никелю (остальным элементам). После выработки ресурса сорбента проводится регенерация установки с применением специальных средств. При этом важно отметить, что количество регенераций не ограничено, а свойства сорбента после их проведения не ухудшаются. Бессточная технология подтвердила свою эффективность на гальванических производствах, причем степень очистки промывной воды полностью соответствует действующим нормам. Уникальная способность минерально-углеродного сорбента расщеплять CN на азот и двуокись углерода без потребления электроэнергии и химических реактивов делает метод незаменимым при работе с циансодержащими электролитами. Окупается бессточная технология за 1,5 года. Алексей Лабунский