Технологический процесс покрытия изделия одним металлом

Исходя из условий эксплуатации в конструкции одного того же  узла требуется применять комбинации различных материалов (если элемент входит в соприкосновение с разными средами , присущих данному процессу )        

Основным материалом для изготовления оборудования гальванических цехов является нелегированная сталь (ГОСТ 5632-72 ) .

 Из углеродистых сталей изготавливают большинство корпусов ванн , стойки , монорельсы , для перемещения автооператора , площадки обслуживания , трубопроводы , нагреватели , барботеры , ряд других узлов и деталей .Без дополнительной защиты может быть применена для изготовления промывочных ванн и ванн ,предназначенных для щелочных или цианистых электролитов . Эти ванны желательно футеровать внутри каким – либо химически стойким материалом , что предотвращает попадание загрязнений от материала корпуса ванн в электролиты , облегчает чистку ванн , повышает культуру производства .

Легированные (нержавеющие) стали применяют для изготовления ванн , нагревателей , бортовых отсосов , спреерных устройств и др.

Такие узлы и детали , как , токовые и бестоковые опоры , звездочки направляющих кареточных линий , опорные винты ванн , плиты маслонасосных станций , отливают из чугуна ( ГОСТ 1412-79 ) . Фасонные детали фильтровальных установок изготавливают из легированного чугуна ( ГОСТ 7769-82 ) . 

Медь М1 , М3 (ГОСТ 859-78 ) , латунь Л63 (ГОСТ 10007-80 ) , бронзу Бр06Ц6С3 (ГОСТ 613-79 ) применяют для изготовления  шинопроводов , различных токопередающих  узлов , нагревателей , подвесочных устройств , а алюминий и его сплавы (ГОСТ 2685-75 ) –для изготовления корпусов редукторов барабанов , шинопроводов , подвесочных устройств .

Свинец ( ГОСТ 3778-740 ) – материал стойкий в растворах серной кислоты и ее солей . Применяется в гальванических цехах для изготовления змеевиков или покрытия стальных змеевиков , предназначенных для нагрева травильных растворов серной кислоты , а также электролитов , содержащих сернокислые соли .

Диабазовые метлахские (ГОСТ 6787-69)  или керамические (ГОСТ 961-68) плитки , кислотоупорный кирпич , отличающиеся весьма высокой химической стойкостью  почти во всех агрессивных средах , кроме плавиковой кислоты , применяют при футеровке ванн , предназначенных для кислых электролитов или растворов .

Для крепления плиток к корпусу  ванны применяются кислотоупорный цемент (ГОСТ 5050-69) , битуминоль , арзамит , и другие кислотоупорные вяжущие материалы . Кислотоупорный цемент служит вяжущим веществом для облицовки ванн , содержащих кислые электролиты или травильные растворы . Битуминоль применяется для ванн , эксплуатируемых при температуре не выше 40ºС и предназначенных как для кислых так и для щелочных электролитов .

Стальные ванны , подлежащие футеровке плитками , должны иметь жесткую конструкцию , не допускающую деформации при работе , сварные швы должны быть герметичными , без наплывов и шлаковых включений .

Винипласт (ГОСТ 9639-71) –материал , обладающий высокой химической стойкостью в  различных агрессивных средах – кислотах , растворах щелочей , солей и т .п . и сравнительно высокими электроизоляционными свойствами .Ограниченность применения винипласта определяется тем ,что он при температуре -20ºС становится весьма хрупким , а при температуре выше 60ºС размягчается .

Футеровка гальванических ванн производится также полипропиленом . Этот вид покрытия рекомендуется для ванн , работающих при температурах ниже 100ºС . Футеровку в виде сварного вкладыша из пропилена свободно устанавливают в корпус гальванической ванны , выполненный из стали или железобетона .

Резина и эбонит – материалы ,химически устойчивые во многих кислотах , в растворах щелочей и большинства  минеральных солей .

Фторопласты (ГОСТ 18999-73) –наиболее стойкий материалы из всех пластических масс . Они выдерживает нагрев до 250ºС , обладают свойствами плавких металлов , а именно , они могут экструдироваться , отливаться под давлением , подвергаться сварке давлением .Применяются фторопласты и для изготовления деталей вентиляторов и кислотоупорных насосов .Фторопластовая пленка может применяться для изоляции подвесок .

Стеклопластики – это композиционные конструкционные материалы , которые  сочетают в себе высокую прочность с относительно небольшой плотностью .

Основными компонентами стеклопластиков являются стекловолокнистые  армирующие материалы и синтетическое  связующее . Расширение использования  стеклопластиков объясняется их химической стойкостью к большинству агрессивных сред , технологичностью переработки , надежностью в эксплуатации и возможностью быстрого ремонта .    

В гальванических цехах применяют растворимые и нерастворимые аноды . Обычно аноды имеют вид пластин или полос , однако иногда для улучшения их растворимости им придается более сложная форма : шарообразная , стержневая , овальная и т . п.

Для предохранения электролита  от попадания в него шлама аноды  помещают в чехлы из льняного полотна , бязи , стеклоткани , а также для полного использования анодов применяют специальные  коробки из винипласта

 

4. Ванны

   

Ванны предназначены  для выполнения операций , предусмотренных  технологическим процессом .Стационарные ванны представляют собой прямоугольные или круглые резервуары , сваренные из листовой несортовой стали (марки 0 , 2 , 3 и т. п ) , толщиной 4 -   5 мм , футерованные для большинства сред и снабженные тремя опорами-ловителями . Сверху вдоль всех стенок ванн привариваются борта .Для типовых линий ванны компонуют из унифицированных узлов : корпусов , нагревателей , анодных шин , барботеров , змеевиков , устройств .Конкретный состав элементов ванны зависит от ее назначения .Ниже дано краткое описание типовых , наиболее часто применяемых ванн .

Тип 1.Ванны для проточной  холодной воды имеют верхний и  нижний штуцер для протока воды ; они иногда снабжаются барботером для  воздушного перемешивания .

Тип 2.Ванны для горячей воды имеют верхний и нижние штуцера , змеевик для нагрева воды . Рекомендуется бортовая вентиляция , а также теплоизоляционная рубашка . 

Для промывки применяются  также ванны с разбрызгивающим  устройством . При этом в одной  ванне вмонтированы два змеевика : один с холодной , другой с горячей  водой .При нажатии на соответствующие педали поступает голодная или горячая вода .

Тип 3. Ванны для обезжиривания  в щелочных растворах имеют нижний штуцер для полного слива раствора и верхний со сливным карманом для удаления загрязнений . Для нагрева  применяется стальной змеевик , располагаемый по дну у торцевой стенки . Ванна оборудована бортовой вентиляцией .Иногда ванна оборудуется установкой для непрерывного перекачивания и очистки раствора или для покачивания подвесок с деталями .

 Ванны для электрохимического  обезжиривания имеют устройство как ванны типа 3 .Кроме того в них устанавливаются анодные и катодные штанги .Ванны монтируют на изоляторах .

Тип  4.Ванны для  нанесения электрохимических покрытий снабжены двусторонними секционными отсосами с дроссельными заслонками . Количество вытяжных секций принимают из расчета : одна секция на 0,7-0,8 м длины ванны . Иногда для улучшения эффективности отсоса воздуха применяют так называемые опрокинутые бортовые отсосы .Ванны . потребляющие электрический ток , устанавливают на опорных изоляторах (ГОСТ 19797-74 )   Различают следующие модификации ванн : с охлаждением ,нагревом и комбинированным теплообменом . 

5. Требования к производственным помещениям

 

Цеха и участки нанесения  металлопокрытий , расположенных либо в отдельных зданиях , либо в зданиях с другими цехами и участками , следует сооружать из огнестойкого материала , размещать по отношению к жилым постройкам с подветренной стороны и на расстоянии , определяемым в соответствии с расчетом рассеивания вредных веществ , но не менее 50 метров от жилых построек . 

Площадь производственного  помещения на одного работающего  должна быть не менее 4,5м ² , минимальная  высота помещений верхних этажей – 6м , для нижних этажей – 5м . Площадь  помещений , занятая производственным оборудованием не должна превышать 25 ٪ общей площади гальванического цеха . Размеры помещений должны допускать размещение оборудования с соблюдением требуемых по нормам расстояний и проходов .От 30 до 50 % окон должны быть снабжены фрамугами или форточками с суммарной площадью не менее от площади оконных проемов .

Для отделки стен , потолков и других поверхностей в том числе  внутренних строительных конструкций  следует предусматривать материалы , предотвращающие сорбцию , и допускающие  систематическую очистку , влажную  и вакуумную уборку , а при необходимости и обезжиривания .В помещениях хранения химикатов полы должны быть искробезопасном исполнении . Стены в гальваническом отделении на высоте 2,8-3,2м от уровня пола футеруют керамическими плитками на битум- рубероидной изоляции .Стены выше этих отметок следует окрашивать масляной краской . Окраску стен , побелку потолков необходимо производить ежегодно .Полы должны иметь уклон для стоков до 2º.

 

 

 

 

6. Характеристики основных помещений

 

Гальваническое и травильное производство объединяет комплекс цехов с различными технологическими процессами . К ним относятся также склады ( участки ) хранения химикатов ,приготовления растворов и развески , а также машинное отделение и , как правило , отделение полировки . Нанесение антикоррозионных покрытий , травление и обезжиривание в гальванических отделениях сопровождается выделением в воздух помещения различных токсичных вредных веществ . В машинном отделении определяющими вредными выделениями являются теплопоступления от оборудования . На участках хранения и приготовления  растворов в воздух помещения из шкафных укрытий прорываются вредные вещества , аналогичные отделению гальванопокрытий .

Для улучшения состояния  воздушной среды в цехах гальванопокрытий необходимо комплексное использование  технологических и вентиляционных мероприятий  , снижающих вредные выделения . К таким мероприятиям относятся полное укрытие ванн и агрегатов , укрытие зеркала испарения поплавками , пеной , введение добавок ПАВ и другие мероприятия .

 

7.Метеорологические условия в основных помещениях цехов гальванопокрытий и травления .

 

Технологические процессы в цехах гальванопокрытий и травления  характеризуется категорией работы средней тяжести .При проектировании для местности с расчетной температурой наружного воздуха теплого периода (расчетные параметры А ) допускается принимать в рабочей зоне следующие температуры :

а) отделение гальваническое , травления , приготовления растворов , склад хранения химикатов - не более , чем на 3ºС выше расчетной температуры наружного воздуха ,но не более 31ºС ;

б) машинное отделение - не более , чем на 5ºС выше расчетной , но не более 33ºС .

В помещениях хранения химикатов  при отсутствии постоянных рабочих  мест в холодный период года допускается  снижение температуры воздуха до 10ºС .

8. Общие принципы отопления и вентиляции помещений

 

Система отопления и  вентиляции в гальванических отделениях должна обеспечивать температуру не ниже 18º при относительной влажности не выше 70 % .

В гальванических и  травильных отделениях необходимо применять воздушное отопление , совмещаемое с вентиляцией . Для дежурного отопления по периметру отделения дополнительно предусматривается установка радиаторов при теплоносителе –вода с параметрами 130-70ºС , 150-70ºС или пар с высоким и низким давлением .

В остальных помещениях предусматривается отопление с местными нагревательными приборами .  При наличии ворот , открывающихся чаще пяти раз или менее чем на 40 минут в смену , а также у технологических проемов цехов , необходимо устраивать воздушные тепловые завесы . Завесы проектируются для зданий , строящихся в районах с расчетной температурой наружного воздуха для холодного периода года t   ≤ -15º C (расчетные параметры В) и если исключена возможность устройства тамбуров или шлюзов .

В производственных помещениях гальванических цехов  от большинства ванн устраивается местная вытяжная вентиляция . Приточная вентиляция в данных отделениях проектируется для компенсации объемов удаляемого из помещения воздуха . Рециркуляция воздуха во всех помещениях , кроме машинного , не допускается .

 

 

8.1. Вытяжная вентиляция

 

 В гальванических  и травильных отделениях , как  правило , следует применять местные  вытяжные устройства типа бортовых  отсосов . Столы обезжиривания  крупных деталей необходимо оборудовать  панелями равномерного всасывания  с нижним и верхним присоединением  к воздуховоду . Удельное количество отсасываемого воздуха на 1 м² панели следует принимать : 3200 м³/ч при расположении панели у стены и 5200 -7000 м³/ч при расположении на некотором расстоянии от нее . Баки , сборники , мерники должны быть оснащены не открывающимися во время работы обслуживающего персонала крышками и местными отсосами . Количество воздуха , удаляемого местными отсосами определяется из условия обеспечения скорости всасывания через неплотности 0,7 м/с при холодных и 1,0 м/с при нагретых растворах . В помещении склада хранения устанавливаются вытяжные шкафы со скоростью всасывания в открытом проеме не менее 1 м/с . Местные отсосы от оборудования для обезжиривания деталей органическими растворами объединяются в самостоятельные вентиляционные системы . Для остальных гальванических процессов вытяжные системы местных отсосов не объединяются , если в отсасываемом воздухе содержатся вещества , могущие при смешении образовать взрыв