Реферат: Процесс цинкования

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ТЭП

О Т Ч Е Т

о прохождении производственной практики

на .ОАО «Казанькомпрессормаш» г.Казань

Составил

ст.гр. 4261-31

Галимова Л. Ф.

Руководитель практики от завода.

Ле Левинсон Р. Г.

Руководитель практики от института

Березин Н. Б.

Казань, 2010

Содержание

Историческая справка

1. Обоснование выбора, вида и толщины покрытия.

1.1 Назначение детали и покрытия

1.2 Условие эксплуатации деталей с покрытием; выбор толщины покрытия

1.3 Свойства покрытия и его условное обозначение

1.4 Требования к поверхности детали перед нанесением покрытия.

2. Технические условия на готовую продукцию

2.1 Требования к внешнему виду покрытия

2.2 Требования к толщине покрытия

3. Характеристика гальванического участка

4. Обоснование выбора технологического покрытия

4.1 Подготовка поверхности деталей до поступления на гальванический участок

4.2 Технологический процесс покрытия

4.3 Выбор подготовительных операций

4.4 Выбор заключительных операций

4.5 Схема технологического процесса

5. Приготовление и корректировка электролитов

5.1 Приготовление раствора обезжиривания

5.2 Приготовление раствора активации

5.3 Приготовление электролита цинкования

6. Анализ растворов и электролитов

7. Основные неполадки в работе электролитов цинкования и хроматирования. Причины и способы их устранения.

8. Мероприятия по очистке сточных вод.

9. Безопасность жизнедеятельности

9.1 Характеристика вредных веществ

9.2 Перечень опасных и вредных факторов объекта

9.3 Меры безопасности при воздействии токсического, раздражающего воздействия веществ на организм человека и повышенной загазованности парами вредных химических веществ

9.4 Меры безопасности во избежание получения химических и термических ожогов

9.5 Меры безопасности во избежание поражения электрическим током и атмосферным электричеством

9.6 Меры пожаробезопасности

9.7 Меры безопасности во избежание повышенной влажности воздуха

9.8 Меры безопасности при движении частей механизмов и машин

9.9 Средства индивидуальной защиты и личной гигены

9.10 Меры первой помощи

9.11 Действия при нейтрализации вредных веществ

9.12 Общие меры безопасности при хранении и транспортировке вредных веществ (кислот и щелочей)

10. Эскиз

Используемая литература

ОАО «Казанькомпрессормаш» является крупнейшим компрессоростроительным предприятием России. Сегодня это современное, динамично развивающееся предприятие, создающее высокоэффективную продукцию в соответствии с индивидуальными требованиями заказчиков.

55-летний опыт проектирования компрессорного оборудования, квалифицированные научные, инженерные и рабочие кадры позволяют в настоящее время изготавливать компрессоры, соответствующие современному мировому уровню.

Продукция ОАО «Казанькомпрессормаш» известна не только в России, но и более чем в 60 странах мира.

Система менеджмента качества, действующая на заводе, сертифицирована на соответствие требованиям ГОСТ ИСО 9001-2001 (ИСО 9001:2000).

Историческая справка

Весна 1947 года.

На северной окраине г. Казани началось строительство Казанского компрессорного завода. Завод создавался для производства поршневых компрессоров для кислородных установок. Инициатором строительства завода на этой территории в районе бывшего Троицкого леса был академик П.Л. Капица – начальник Главкислорода при Совете Министров СССР.

1951-1955 годы.

17 июля 1951 года был отгружен первый поршневой кислородный компрессор 2РК-1,5/220. Эта дата и является днем основания Казанского компрессорного завода, ныне - ОАО «Казанькомпрессормаш». За период с 1951-1955 г.г. завод освоил десять типов компрессорных машин и поставил на экспорт первые девять компрессоров.

В пятой пятилетке (1951-1955 гг.) в Татарии была создана новая машиностроительная отрасль – компрессоростроение.

1956 год.

Создание самостоятельного хозрасчетного специального конструкторского бюро по компрессоростроению – СКБК.. Это позволило сосредоточить проектирование компрессорной техники для Казанского компрессорного завода в г. Казани.

1958-1966 годы.

Началось производство мощных турбокомпрессоров, циркуляционных компрессоров и уникальных турбохолодильных машин большой холодопроизводительности, производство компрессоров для сжатия попутного нефтяного газа для нефтепромыслов Татарии, производства кислородных турбокомпрессоров КТК-12,5/35.

Освоен выпуск хлорного турбокомпрессора для химической промышленности, изготовлен первый образец циркуляционного компрессора типа ЦЦК. По заказу химической промышленности был изготовлен холодильный аммиачный турбоагрегат и холодильные пропановые агрегаты для депарафинизации масел на нефтеперерабатывающих заводах.

За освоение производства высокопроизводительного оборудования и досрочное выполнение семилетнего плана завод был награжден орденом Трудового Красного Знамени.

1966-1970 годы.

В годы восьмой пятилетки завод впервые в СССР приступил к серийному производству винтовых компрессоров. Разработан ряд винтовых компрессоров, основанный на трех базовых диаметрах роторов – 200, 250 и 315 мм, производительностью 10-50 м3/мин, давлением до 0,9 МПа.

1971-1978 годы.

Был изготовлен новый тип воздушной холодильной машины, работающей за счет сжатия и расширения воздуха с промежуточным отбором тепла в регенераторах - ТХМ1-25 с осевым компрессором и турбиной. Холодильный цикл машины был запатентован за рубежом.

Машина МТХМ1-25 отмечена дипломом и Золотой медалью на международной выставке в Лейпциге и на ВДНХ СССР.

Проведена реконструкция чугунолитейного комплекса.

Завод прекратил производство поршневых компрессоров, полностью сосредоточив усилия на разработке и изготовлении центробежных и винтовых компрессорных машин.

СКБК совместно с заводом разработали типоразмерные ряды центробежных машин унифицированной конструкции (УЦКМ) для любых газов, производительностью 60-600 м3/мин и давлением 0,3-4 МПа.

1972 г.

Была закуплена лицензия у фирмы «Дрессер-Кларк» на разработку и изготовление компрессоров с вертикальным разъемом корпусов.

На базе закупленных лицензий разработаны и освоено изготовление центробежных компрессоров высокого давления для производств «синтез-газа» и для газлифтной добычи нефти.

1981-1990 годы.

Освоено производство фреоновых турбохолодильных машин второго поколения типа ТХМВ.

Начато производство воздушных центробежных многовальных мультипликаторных компрессоров.

Разработаны типоразмерные ряды мультипликаторных компрессоров производительностью до 800 м3/мин, конечным давлением до 0,9 МПа. Разработка рядов позволила заводу в короткие сроки освоить выпуск подобных воздушных и азотных компрессоров на различные параметры.

Освоен выпуск гелиевых винтовых агрегатов для промышленных криогенных установок ИАЭ им. И.В.Курчатова в системах криогенного обеспечения ТОКАМАК-15 и в составе ускорительно-накопительного комплекса в г. Протвино Московской области.

На унифицированной седьмой базе компрессоров «сухого» сжатия были разработаны и изготовлены для Нижнекамского нефтехимкомбината и Стерлитамакского химкомбината компрессоры для сжатия водорода и водородсодержащего газа в производстве стирола.

Начат выпуск винтовых установок для сжатия нефтяного газа в блочно-контейнерном исполнении типа ТАКАТ.

1991-1995 годы.

Наряду с производством крупных воздушных винтовых компрессорных установок созданы мощности для выпуска воздушных винтовых компрессоров малой производительности 1,5-5 м3/мин и давлением до 0,9 МПа.

1997 год.

На ОАО «Казанькомпрессормаш» изготовлен нагнетатель УНЦ-16 с приводом от газотурбинного двигателя (ГТД) мощностью 16 МВт и КПД до 38%., который смонтирован в составе агрегата ГПА-16 «Волга» на Помарской КС магистрального газопровода.

По заказу ОАО «Газпром» ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа» (переименовано в 1997г.) и ОАО «Казанькомпрессормаш» приступили к модернизации газоперекачивающих нагнетателей, работающих в составе ГПА, ранее изготовленных Сумским МНПО им. М.В. Фрунзе. Разработаны и изготавливаются для них сменные проточные части – СПЧ.

За разработку и внедрение высокоэффективных сменных проточных частей нагнетателей газоперекачивающих агрегатов восемь специалистов ОАО «Казанькомпрессормаш» и ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа» удостоены Государственной премии Республики Татарстан 2005 года в области науки и техники.

1998-1999 годы.

ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа» и ОАО «Казанькомпрессормаш», в рамках международного проекта (Россия, Украина, США, Норвегия) по созданию ракетно-космического комплекса морского базирования «Морской старт», спроектировали и поставили четыре многовальных воздушных компрессора Аэроком 43-120/9 0М5. После успешного дебюта разработаны и запущены в эксплуатацию компрессоры с дизельным приводом в ракетно-стартовом комплексе космодрома «Плесецк».

Разработан и изготовлен центробежный нагнетатель НЦ-12 с магнитным подвесом ротора с ГТД для газоперекачивающего агрегата ГПА-12 «Урал» и поставлен НПО «Искра».

2000-2005 годы.

Казанскими специалистами создан ряд центробежных и винтовых компрессорных установок, в том числе и в блочно-контейнерном исполнении, для компримирования и подачи топливного газа в камеры сгорания газотурбинных двигателей. Впервые в России изготовлены и поставлены винтовые компрессорные установки ТАКАТ с конечным давлением 4,5 МПа для подачи топливного газа в ГТУ Казанской ТЭЦ №1.

Для ОАО «Нижнекамскнефтехим» поставлены две многовальные центробежные установки для компримирования азота Аэроком-100/35 производительностью 100 м3/мин и давлением нагнетания 3,43 МПа.

Для ОАО «Юганскнефтегаз» поставлены три современных компрессора с магнитными подвесами ротора и «сухими» газодинамическими уплотнениями для транспортировки попутного нефтяного газа.

Начато освоение высокоэффективных центробежных компрессоров нового поколения для сжатия кислорода, сероводорода и других газов.

2006 год.

По проекту унифицированного ГПА-16 «Волга», в котором заложена возможность установки двигателей ДГ-90, АЛ-31СТ, ПС-90ГП2 или НК-38СТ, изготовлены и поставлены пять агрегатов с двигателем ДГ-90 на КС «Приполярная» Тюментрансгаза.

Изготовлены центробежные компрессоры 5ГЦ2-310/0,66-5М3.1 и 32ГЦ2-52/2-29М3.Г для ФГУП «Севмаш» для работы на морской буровой платформе.

2007-2008 годы

Для ОАО «Нижнекамскнефтехим» разработана и поставлена уникальная центробежная установка 5ГЦ1-401/12 для сжатия хлористого метила в производстве бутилкаучука.

Для завода бензинов ОАО «ТАИФ-НК» изготовлен первый в России мультипликаторный центробежный компрессор производительностью до 1000м3/мин – Аэроком АС-840/4,5.

Продолжается тесное сотрудничество с ОАО «СибурТюменьГаз» по поставке центробежных компрессоров и нагнетателей с газотурбинным приводом.

1.Обоснование выбора, вида и толщины покрытия.

1.1 Назначение детали и покрытия

Данные детали(ключ, патрон, палец) применяются как замок внутри помещения. Детали изготовлены из стали марки 20. Толщина цинкового покрытия обрабатываемой детали 9 мкм.

Блестящий цинк износостойкий и имеет красивый внешний вид, что и требуется для данных деталей.

1.2 Условие эксплуатации деталей с покрытием; выбор толщины покрытия.

Толщина цинковых покрытий на стали устанавливается в зависимости от условий работы изделия. К средним условиям относится пребывание изделий в атмосфере, загрязненной промышленными газами и пылью (в помещении или на открытом воздухе), а также в прибрежных районах, где воздух содержит соли (в виде аэрозоля).

1.3 Свойства покрытия и его условное обозначение.

Цинковые покрытия достаточно эластичны и хорошо выдерживают развальцовку, изгибы, вытяжку. Свежеосажденный цинк хорошо паяется с применением бескислотных флюзов; для пайки цинковых покрытий со сроком хранения долее 10-15 дней необходимы активные флюзы.

1 Цинковое покрытие является анодным по отношению к черным металлам и защищает сталь от коррозии электрохимически при температурах до 70°С, при более высоких температурах - механически.

Покрытие предотвращает контактную коррозию сталей при сопряжении с деталями из алюминия и его сплавов; обеспечивает свинчиваемость резьбовых деталей.

2. Для повышения коррозионной стойкости цинковое покрытие хроматируют и фосфатируют. Хроматирование одновременно улучшает декоративный вид покрытия. Хроматная пленка механически непрочная.

Средняя скорость коррозии в промышленной атмосфере 1 - 1.5мкм/год; скорость коррозии в морской атмосфере 2.5 мкм/год.

3. Цинковое хроматированное покрытие теряет свой декоративный вид при условии периодического механического воздействия: прикосновение инструмента, рук.

4. Без хроматирования и фосфатирования покрытие применяют для

обеспечения электропроводности и при опрессовке пластмассами при температуре выше 100 °С.

5. Электрохимическое цинкование вызывает потерю пластичности сталей вследствие наводороживания. Стали с пределом прочности выше 1380 МПа (140 кгс/мм ) цинкованию не подлежат.

6. Покрытие обладает прочным сцеплением с основным металлом, низким сопротивлением механическому истиранию и повышенной хрупкостью при температурах выше 250 С и ниже 70 С; матовое покрытие выдерживает гибкую развальцовку.

Покрытие обладает низкой химической стойкостью к воздействию продуктов, выделяющихся при старении органических материалов.

7. Микротвердость покрытия, наносимого электрохимическим способом, среднем, составляет 490-1180 Мпа.

Важную роль играет также низкая стоимость цинка по сравнению со многими другими цветными металлами.

Ц9.хр -цинковое покрытие толщиной 9 мкм, с последующим хроматированием.

1.4 Требования к поверхности детали перед нанесением покрытия.

Детали, поступающие в цех гальванопокрытия должны быть чистыми, без окалин и ржавчины, предварительно подвергнуты механической обработке.

Особые указания: входному контролю подвергается 2-5% деталей партии, но не менее трех деталей.

1. На поверхности деталей не допускаются:

· Неоднородность проката, закатанная окалина, заусенцы;

· Расслоение и трещины, выявившиеся после травления, полирования и шлифования;

· Поры и раковины, выводящие размеры детали «после контроля зачистки» за предельные отклонения.

2. Поверхность деталей после механической обработки должна быть свободной стекаемого масла металлической стружки и продуктов коррозии.

3. Поверхность деталей после дробеструйной обработки и гидрополирования должно быть без травильного шлама, продуктов коррозии и заусенцев.

4. . Швы на сварных и паяных деталях должны быть зачищены, непрерывны по всему периметру и исключать затекание электролита в зазор.

2.Технические условия на готовую продукцию

2.1 Требования к внешнему виду покрытия.

Контроль внешнего вида покрытий проводят на 100% деталей. Для деталей, покрываемых в барабанах и автоматических, линиях может быть проведен выборочный контроль до 2 % деталей от каждой партии. Контроль проводят осмотром деталей невооруженным глазом в помещении с освещенностью не менее 300лк. Цвет цинкового покрытия с бесцветным хроматированием от цвета металлического покрытия (светло-серый или серебристый с голубоватым

оттенком) до голубого. Возможны радужные незначительные фиолетовые и желтоватые оттенки .

Примечания:

1. На поверхности покрытых деталей, как следствие допускаемых отклонений. На поверхности основного металла и особенностей конфигурации изделий могут быть:

- следы от механической обработки проката;

- отсутствие покрытия в местах контакта детали с приспособлением, находящей на. нерабочей поверхности , кроме особых случаев, оговоренных в ведомости покрытия.

2. На поверхности покрытой детали не являются браковочными следующие признаки:

- более темный или более светлый оттенок пленки в отверстиях и пазах, на внутренних поверхностях и на вогнутых участках деталей сложной конфигурации;

- на местах сопряжения неразъемных сборочных единиц;

- на острых кромках, углах;

- в местах контакта с приспособлением;

- между витками пружин, имеющих малые зазоры;

- матовые полосы около отверстий;

- следы от потеков воды:

- прочна сцепленный, металлический «наброс» не мешающий сборке и не влияющих на работоспособность изделия;

- незначительная радужность, матовые и блестящие участки на деталях сложной конфигурации, если не предъявляются специальные требования по блеску:

- единичные механические повреждения хроматной пленки не более 2% общей площади;

изменения интенсивности цвета после нагревания с целью «обезводораживания», снятия изоляции и пропитки маслом.

3. На поверхности детали, покрытой несколькими видами покрытий или с применением изоляции, не являются браковочными следующие признаки:

- смещение границы покрытий до 2 мм в ту или иную сторону;

- отдельные точечные включения одного покрытия на поверхности другого;

-потемнения металла в зоне перехода.

2.2 Требования к толщине покрытия.

Для контроля толщины покрытия отбирают от каждой партии деталей от 0,1-1% деталей, но не менее Зек. деталей. Контроль толщины: покрытия проводят на доступных участках, не имеющих накатки, дефектов поверхности удаленных не менее , чем на 5 мм от кромок, ребер, углов, отверстий, мести, контакта деталей с приспособлением. Контроль толщины покрытий на резьбовых крепежных деталей проводят на головках болтов или. винтов или. торцах .гаек.

Допускается контроль толщины покрытия осуществлять методом капли по техпроцессу ОГМет-ВО.

При. получении неудовлетворительных результатов но одному из показателей при выборочном: контроле покрытия проводят повторный контроль на удвоенном количестве деталей в выборке. В случае неудовлетворительных результатов при повторном контроле покрытий даже на одной детали вся партия барахлится или в случае несоответствия требования по внешнему виду подвергаются сплошному контролю.

3.характеристика гальванического участка

Гальванический цех предназначен для нанесения защитно-декоративных гальванических покрытий. Детали поступают в цех из механических цехов в специальной таре. После нанесения гальванопокрытий детали укладываются в тару и отправляются на СГД (склад готовых деталей) с оформлением накладной в которой указаны: шифр покрытия, фамилия рабочего, фамилия мастера и фамилия ОТК, дата изготовления. Детали завозят и увозят из цеха на электротаре (межцеховой электротранспорт).

Строительная часть.

Размеры цеха: длина 96 м., ширина 12 м., высота 6 м. В цехе имеется 8 оконных проемов под которыми расположены регистры для отопления цеха в зимнее время. Цех расположен на первом этаже здания.

Энергетика цеха

В гальванический цех подается ал. питание с заводской электроподстанции «Компрессорная-1». В качестве источника питания используются выпрямительные агрегаты типа: ВАК (выпрямительный агрегат кремниевый), ВАКР (реверсивный). Напряжение 12-24 В, ток от 100 А - до 2400 А.

- освещение.

В цехе имеется местное и общее освещение. В качестве источников используются ртутные лампы, освещенность составляет 300 люкс.

- вентиляция

Цех снабжен общеобменной и местной вентиляцией, выброс загрязненного воздуха осуществляется через бортовые отсосы, расположенные по длине гальванических ванн. Приток свежего воздуха осуществляется через приточные камеры: П-7, П-9, в летнее время подается холодный воздух, а в зимнее - теплое. Объем выбрасываемого и подаваемого воздуха составляет 75000 м³ /ч.

- воздух

Воздух подается в цех с заводской компрессорной станции, давлением 5-6 атм. В цехе установлены осушители воздуха.

вода

Вода подается в цех давлением 2-3 атм со скважины №7. в цехе

установлен счетчик расхода воды.

пар

Пар поступает в цех с заводской котельной давлением 2-3 атм,

предназначен для подогрева гальванических ванн, в качестве

теплоносителя используются змеевики, изготовленные из нержавеющей

стали и титана.

Химикаты

Химические компоненты поступают в цех с заводского склада химикатов на специально оборудованном автотранспорте (машина снабжена деревянным кузовом и выхлоп расположен впереди). Запас химикатов в цехе не должен превышать 2-3 суточного запаса. Химикаты в цехе хранятся на складе химикатов, который снабжен приточно-вытяжной системой вентиляции. В цехе имеется ванна для корректирования электролитов, с помощью фильтр-насоса Дд-Г2, электролит перекачивается из рабочей ванны. В качестве фильтрующих элементов насоса используется чисто шерстяная ткань. Ванна для корректировки электролита снабжена вентиляцией и подогревом.

Анализ электролитов осуществляет ЦЗЛ (центральная заводская лаборатория) по утвержденному главным металлургом графиком анализом электролитов. Результаты анализов направляются в цех технологу для корректировки

электролитов.

Гальваническое оборудование

Гальванические ванны изготовлены из стали и футерованы изнутри ПВХ

(поливинилхлоридным пластикатом). Ванна обезжиренная изготовлена

из стали в качестве анодов и катодов используют стальные пластины.

Барабаны изготовлены из полипропилена, напряжение подается на

клеммы барабана 36 В, контакт с деталями обеспечивается через

медный провод. Степень перфорации – 3-4 мм, скорость вращения барабана – 8-12 об/мин, степень заполнения – 60%.токоподпод в барабаны осуществляется через кабель с наконечником (медный провод, латунный наконечник).

4.обоснование выбора технологического покрытия

4.1 Подготовка поверхности деталей до поступления на гальванический участок.

Поверхность металлических изделий и деталей перед нанесением покрытий должна быть тщательно подготовлена и очищена от различного рода окислов и загрязнений, имеющих на ней.

Механическая обработка поверхности металлических изделий перед покрытиями имеет своей целью создать гладкую, ровную и блестящую поверхность. От степени механической подготовки поверхности во многом зависит износостойкость, коррозионная стойкость и внешний вид покрытия.

Детали и изделия, поступающие в цех на никелирования, должны отвечать вполне определенным требованиям, которые можно разделить на две части: требования к металлу, из которого изготовлены покрываемые изделия, и требования к чистоте обрабатываемой поверхности и форме изделия.

Большое значение для сращиваемости хрома с основным металлом для его свойства увеличивать износоустойчивость, имеют структурные превращения на поверхности металла во время его механической обработки.

Шлифование — это механический процесс получения ровной, и гладкой поверхности путем снятия с изделия весьма тонкого, слоя металла, которое производится при помощи твердых, режущих материалов, называемых абразивами.

Шлифование производится на станках с вращающимися; абразивными или эластичными кругами, на рабочую поверхность которых нанесены и закреплены каким-либо связывающим веществом абразивные зерна.

Благодаря твердости абразивных материалов обработка поверхности путем шлифования возможна для всех металлов.. Шлифование осуществляется рядом последовательных операций,, в процессе которых

применяют абразивные круги с зернами различных размеров: от более крупных до весьма мелких.

Процесс шлифования разделяется обычно на три-четыре операции. Первая операция шлифования применяется для удаления грубых неровностей на поверхности металла и часто называется обдиркой. Последующие операции применяются для; удаления оставшихся неровностей и получения гладкой, тщательно обработанной поверхности. По ходу процесса изменяется и размер зерен применяемых абразивных материалов, от крупных —- при грубом шлифовании, до очень мелких — при тонком шлифовании. Чем меньше шлифующее зерно, тем более ровной и гладкой получается шлифуемая поверхность.

Шлифование представляет собой сложный физический процесс, который заключается в следующем:

1. поверхностный слой металла и стружка подвергаются значительным пластическим динамическим деформациям;

2. выделяющаяся в большом количестве теплота нагревает стружку и поверхностный слой обрабатываемого металла до температуры аустенитного превращения (800С°) и в некоторых случаях достигает температуры плавления данного металла.

Выделившаяся теплота вызывает своеобразные термические превращения, существенным образом изменяющие микроструктуру поверхностного слоя металла. Микроструктурные превращения на поверхности металла проникают в его толщу на довольно значительную глубину.

Структурные превращения вызывают изменение физических свойств поверхности металла: твердости, теплопроводности, вязкости и объема.

4.3 Выбор подготовительных операций.

Электрохимическое обезжиривание.

При электрохимическом обезжиривании с увеличением поляризации уменьшается прочность сцепления масла с поверхностью электрода. Параллельно с усилением поляризации увеличивается степень смачиваемости металла водой. Мелкие пузырьки газа под воздействием силы поверхностного натяжения, отделяясь от электрода около капли масла, задерживаются ею. По мере увеличения размеров пузырька за счет присоединения соседних мелких пузырьков капля масла будет вытягиваться и в какой-то момент оторвется от поверхности металла.

Скорость обезжиривания деталей на аноде меньше, чем на катоде. Это объясняется тем, что в прианодном пространстве не происходит защелачивания электролита, вследствие чего процесс омыления растительных и животных жиров у анода происходит медленнее. Кроме того, количество выделяющегося при электролизе кислорода меньше, чем количество водорода, а пузырьки кислорода больше пузырьков водорода и меньше задерживают на поверхности капелек масла, а поэтому и удаление масла с поверхности происходит менее интенсивно. Однако процесс катод­ного обезжиривания сопровождается наводороживанием стальных деталей, вследствие чего при продолжительном обезжиривании на катоде закаленные или тонкостенные стальные детали, пружины и т. п. могут становиться хрупкими, поэтому катодное обезжиривание подобных деталей не допускается.

Скорость электрохимического обезжиривания значительно выше химического. Качество обезжиривания также лучше. При электро­химическом обезжиривании пользуются в основном теми же химикатами, что и при химическом, только в меньшей концентрации.

Недостаток электрохимического обезжиривания - низкая рассеивающая способность применяемых растворов, вследствие чего очистка сложно профилированных деталей затруднительнее

В процессе электрохимического обезжиривания необходимо удалять накопляющуюся на поверхности электролита пену, так как в ней могут задерживаться выделяющиеся пузырьки водорода и кислорода, образующие гремучий газ. Из этих соображений не следует добавлять - в ванну электрохимического обезжиривания большое количество эмульгаторов.

Использование переменного тока для обезжиривания обеспечивает:

а) экономию электроэнергии вследствие использования штанг обоих полюсов;

б) взрывобезопасность;

в) экономию химикатов в связи с использованием разбавленных растворов;

г) отсутствие наводороживания.

Активирование

Активированием называется процесс удаления с поверхности металлических деталей тончайшего, зачастую не заметную глазу слоя окислов, которые могли образоваться в промежутках между операциями. При активировании одновременно происходит легкое протравливание верхнего слоя металла и выявление кристаллической структуры металла, что благоприятствует прочному сцеплению с покрытием.

Операцию активирование применяют непосредственно перед загрузкой деталей в ванны для нанесения покрытий.

Если детали поступают в гальванический непосредственно после механической обработки и на их поверхности имеется только тонкая окисная пленка, то операция активирование может осуществляться без предварительного травления деталей.

Для электрохимической активации черных металлов применяют растворы кислот (серной, соляной). При активации могут наблюдаться два процесса: химическое растворение окислов и растворение железного подокисного слоя, которое приводит к отстаиванию и удалению окислов. Эти два процесса могут протекать одновременно; в зависимости от природы кислоты, ее концентрации и температуры меняется скорость, а, следовательно, преобладание того или иного процесса.

Механизм удаления окалины в серной и соляной кислотах неодинаков. В соляной кислоте растворяются преимущественно окислы, а в серной кислоте – главным образом металлическое железо с выделением водорода, который механически разрыхляет и удаляет окалину.

Растворение стальной основы – нежелательное явление, так как приводит к излишнему расходованию кислоты, потере металла, выделению вредных испарений; при этом возможно наводораживание металла. Кроме того, поверхность металла может оказаться разъединенной и шероховатой.

Преимущества соляной кислоты:

· Возможность выполнять работы при комнатной температуре;

· Меньше разъедается поверхность деталей;

· Возможность получать более светлую поверхность деталей;

· Малое поглощение водорода;

· Травильные соли легко смываются с поверхности.

Преимущества серной кислоты:

· Невысокая стоимость;

· Полнее используется травильный раствор.

Следовательно, активационный состав – кислота соляная( 50-100 г/дм³ )

4.4 выбор заключительных операций

Хроматирование.

Для усиления защитных свойств цинкового покрытия применяется операция пассивирования путём обработки цинковых покрытий в растворах хромовой кислоты и её солей. При этой обработке происходит частичное растворение цинка с образованием плёнки хроматов цинка и соединений трёхвалентного хрома, придающих плёнке характерные цвета побежалости радужных оттенков. Толщина плёнки составляет до 0,5 мкм. Хроматные плёнки не допускают нагрева их до температуры 62 °С, так как при этом происходит дегидратация, вследствие чего снижаются защитные и механические свойства плёнок.Образующаяся хроматная плёнка улучшает антикоррозионные свойства цинковых покрытий. Благодаря высокой пористости, которой обладают пассивирующие плёнки, они существенно улучшают адгезионные свойства оцинкованных поверхностей, облегчая тем самым нанесение на них лакокрасочных покрытий защитного и специального назначения.Операции пассивирования обычно предшествует операция осветления. В результате этой операции цинковое покрытие приобретает более светлый оттенок.

Температура процесса цеховая (15-30 °С), продолжительность хроматировании составляет 0,1-0,2 мин.

Состав раствора, применяемого для обесцвечивание хроматной пленки (г/л):

Натр едкий.................................................................... 20-40

Тринатрий фосфат....................................................... 20-40

Сода кальцинированная.............................................. 20-40

Температура процесса 60-80°С, продолжительность составляет 0,5-1,0 мин.

Сушка

Перед тем как детали с нанесённым на них цинковым покрытием сойдут с линии их необходимо просушить. Эта операция проводится для того чтобы при дальнейшей эксплуатации не происходила коррозия вследствие большой влажности самих деталей. Кроме того, сушка способствует улучшению сцепления недавно образованной пассивной плёнки с цинковым покрытием. Характерной особенностью процесса высушивания деталей с цинковым покрытием является то, что процесс ведётся при температуре до 60 °С. Это объясняется тем, что при более высоких температурах пассивная хроматная пленка разрушается, так как при таких высоких температурах происходит дегидратация, вследствие чего снижаются защитные и механические свойства плёнок.

Сушку деталей обрабатываемых в барабанах на автооператорных линиях производится в сушильной камере с горячим сжатым воздухом. Температура процесса не выше 60° С, продолжительность составляет 3-5 мин.

Промывка.

После каждой операции подготовки и нанесения гальванического покрытия детали следует тщательно промывать, причём особенное влияние уделять тому, чтобы в гальванические ванны не попадало даже следов обезжиривающих, травильных и активационных растворов. Загрязнения могут стать причиной ухудшения сцепления покрытия с основой, появления пятен и других нарушений нормальной работы электролита. Вода должна быть как можно меньшей жёсткости, её необходимо часто менять. Скорость смены проточной воды зависит от начальной и конечной концентрации растворов и уноса раствора деталей. Промывка проводится в течение 1-3 минут, особенно после активации, чтобы удалить из всех пор остатки кислоты.

4.5схема технологического процесса

1
	2	3	4	5
10						9	8	7

1 обезжиривание (10-30 мин)

2 промывка горячей водой

3 промывка холодной водой

4 активирование (кислота соляная)

5 промывка холодной водой

6 покрытие цинком ( в зависимости от детали 20мин - 1,5-2 часа)

7 промывка холодной водой

8 пассивация или ликонда

9 промывка холодной водой

10 промывка горячей водой

5. Приготовление и корректировка электролитов.

5.1 Приготовление раствора обезжиривания.

Их готовят последовательным растворением всех компонентов в теплой воде. Твердый едкий натр растворяют, поместив его в герметически закрытый специальный аппарат. В приготовленный раствор добавляют поверхностно-активные вещества.

Корректирование растворов проводят не реже одного раза в неделю по данным химического анализа на содержание NaOH, тринатрийфосфата и других компонентов.

5.2 Приготовление раствора активации.

Полученную концентрированную соляную кислоту растворяют в воде до 100 г/л. При приготовлении раствора нужно кислоту приливать к воде и не в коем случае наоборот, корректировка не реже раза в неделю.

5.3 Приготовление электролита для цинкования.

Едкий натр растворяют в 1/10 объема ванны, в которой готовятся растворы; к нему осторожно при непрерывном помешивании добавляют рассчитанное количество окиси цинка до полного ее растворения. Затем доливают воду до ¾ объема ванны и полученный раствор цинката натрия с избытком едкого натра фильтруют в рабочую ванну. Все добавочные компоненты растворяют отдельными порциями в небольшом количестве воды и вводят в рабочую ванну. Электролит корректируют не реже двух раз в месяц.

6.анализ растворов и электролитов

Внутризаводская методика

Определение состава электролита аммиакатного цинкования

Назначение

Настоящая методика предназначена для определения состава электролита цинкования.

Определение окиси цинка (хлорида цинка)

(комплексонометрический метод)

Сущность метода.

Метод основан на титровании цинка трилоном Б в присутствии индикатора эриохрома черного Т. Ионы цинка образуют с трилоном Б в слабощелочной среде устойчивый бесцветный, растворимый в воде комплекс. В присутствии эриохрома черного в эквивалентной точке наблюдается резкое изменение фиолетовой окраски раствора в синюю.

Необходимые реактивы.

1. Аммиак водный по ГОСТ 3760-79

2. Трилон Б по ГОСТ 10652-73, 0,1Н р-р.

3. Эриохром черный Т по ТУ 6-09-1391-76, смесь с хлоридом натрия.

4. Хлористый натрий по ГОСТ 4233-77

Ход анализа.

10 мл электролита переносят пипеткой в мерную колбу на 100 мл, разбавляют водой до метки и перемешивают. 10 мл разбавленного раствора отбирают в коническую колбу емкостью 250 мл, добавляют 50 мл воды, щепотку смеси хромогена черного с хлористым натрием, аммиак /1:5/ до образования интенсивно фиолетовой окраски раствора и титруют 0,1Н раствором трилона Б до изменения фиолетовой окраски раствора в синюю.

Обработка результатов.

Содержание окиси цинка в г/л вычисляют по формуле: ZnO/г/л/=(Т*V*1000*1,2447)/m, где V – объем 0,1Н р-ра Трилона Б, израсходованного на титрование, мл, Т – титр 0,1Н р-ра трилона Б по цинку, m – количество электролита, взятого для анализа, мл, 1000 – коэффициент пересчета на содержание окиси цинка в 1 л электролита; 2,085 – коэффициент пересчета с цинка на хлорид цинка; 1,2447 – коэффициент пересчета с цинка на окись цинка.

Определение борной кислоты.

/объемный метод/

Сущность метода.

Метод основан на переводе борной кислоты маннитом в более сильную комплексную кислоту и титровании ее едким натром в присутствии фенолфталеина. Хлорид аммония предварительно

удаляют кипячением с едким натром, мешающий титрованию цинк связывают в комплекс трилоном Б.

Необходимые реактивы.

1. Трилон Б по ГОСТ 10652-73, 0,1Н раствор,

2. Едкий натр по ГОСТ 4328-77, 0,1Н, 0,5Н и 10% растворы.

3. Метиловый красный по ТУ 6-09-4530-77, 0,2% раствор.

4. Фенолфталеин по ТУ 6-09-4530-77,0,5% раствор.

5. Кислота серная по ГОСТ 4204-77, 1:5.

6. Маннит по ГОСТ 8321-57.

Ход анализа.

5 мл электролита отбирают пипеткой в коническую колбу емкостью 250 мл, приливают 50 мл воды, 15 мл 10% раствора едкого натра и кипятят 20-25 минут до удаления запаха аммиака. Раствор нейтрализуют серной кислотой /1:5/ до растворения выпавшего осадка гидрата окиси цинка, приливают 0,1Н раствор трилона Б в количестве равном израсходованному на тирование цинка плюс 0,5 мл избытка, затем прибавляют 2-3 капли метилового красного и нейтрализуют из бюретки 0,5Н раствором едкого натра до появления чисто-желтой окраски. К нейтрализованному раствору прибавляют 2-3 капли фенолфталеина, 1г маннита и титруют 0,1Н раствором едкого натра до появления розового окрашивания. К оттитрованной пробе прибавляют еще около 0,5г маннита. Если раствор не обесцветится, титрование считают законченным. Если же после прибавления маннита розовая окраска исчезает, то титрование продолжают до момента, когда от новой порции маннита розовая окраска не будет исчезать.

Обработка результатов.

Содержание борной кислоты в г/л вычисляют по формуле: H₃ BO₃ /г/л/=(V*T*1000)/m где V – количество 0,1Н раствора едкого натра, израсходованного на титрование, мл, Т – титр раствора едкого натра по борной кислоте, m – количество электролита, взятого на анализ, мл.

Определение хлористого аммония

/аргентометрический метод/

Сущность метода.

Метод основан на осаждении ионов хлора серебром в присутствии индикатора калия хромовокислого.

NH₄ Cl + AgNO₃ → AgCl↓ + NH₄ NO₃

Хромовокислый калий с избытком нитрата серебра образуют красно-бурый осадок хромовокислого серебра:

K₂ CrO₄ + 2AgNO₃ → Ag₂ CrO₄ ↓ + 2KNO₃

Необходимые реактивы.

1. Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, 0,1Н раствор.

2. Калий хромовокислый по ГОСТ 4459-75, 5% раствор.

Ход анализа.

10 мл электролита отбирают пипеткой в мерную колбу емкостью 100 мл, доливают водой до

метки и перемешивают. 1 мл разбавленного раствора отбирают в коническую колбу емкостью 250 мл, приливают 50 мл воды, 0,5 мл раствора хромовокислого калия и титруют 0,1Н раствором азотнокислого серебра до появления бурой окраски хромата серебра.

Обработка результатов.

Содержание хлористого аммония в г/л вычисляют по формуле: NH₄ Cl = (V*T*1000)/m где V - объем раствора азотнокислого серебра, израсходованного на титрование, мл, Т – титр 0,1Н раствора азотнокислого серебра по хлориду аммония, m – количество исходного электролита, взятого для анализа, мл, 1000 – коэффициент пересчета на содержание хлористого аммония в 1 л электролита.

7. Основные неполадки в работе электролитов цинкования и хроматирования. Причины и способы их устранения.

9.2 Перечень опасных и вредных факторов объекта

1. Токсическое, раздражающее воздействие веществ (кислот и щелочей) на организм человека.

2. Опасность получения химических ожогов, т. к. работа ведётся с использованием веществ, вызывающих химические ожоги.

3. Опасность получения термических ожогов, т. к. работа ведётся при высоких температурах.

4. Опасность поражения электрическим током, т. к. в работе используется оборудование, питание которого осуществляется от сети 220 В.

5. Опасность поражения атмосферным электричеством.

6. Пожароопасность, т. к. некоторые вещества принадлежат к категории пожароопасные.

7. Повышенная влажность воздуха.

8. Повышенная загазованность парами вредных химических веществ.

9. Движение частей механизмов и машин.

9.3 Меры безопасности при воздействии токсического, раздражающего воздействия веществ на организм человека и повышенной загазованности

парами вредных химических веществ

1. В местах выделения вредных веществ должна быть предусмотрена местная вытяжная вентиляция. Отсос воздуха осуществляется через бортовые отсосы, с помощью вентиляторов выбрасываются в атмосферу.

2. На участках металлопокрытий, где возможно выделение ядовитых паров и газов в рабочее помещение, должен быть организован регулярный анализ воздушной среды. Содержание в воздухе вредных веществ на рабочих местах не должно превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК).

3. При наличии в рабочем помещении паров и газов вредных веществ выше ПДК, работы должны быть немедленно прекращены и приняты меры по устранению причин, вызывающих загазованность воздушной среды.

9.4 Меры безопасности во избежание получения химических и

термических ожогов

1. Рабочие ванны с агрессивными растворами и растворами, нагретыми до высокой температуры, должны иметь крышки.

2. Каждая ванна должна иметь табличку с указанием названия ванны, состава раствора и рабочей температуры.

9.5 Меры безопасности во избежание поражения электрическим током и атмосферным электричеством

1. Между ваннами должны быть установлены специальные лотки, исключающие возможность стекания раствора с изделия на пол.

2. При переносе деталей из ванны в ванну вручную на полу по всему периметру ванн у рабочих мест должны быть уложены деревянные решётки.

3. Для обеспечения безопасной работы с электрооборудованием применяются защитное зануление и заземление.

4. Изделия токоведущих частей (корпуса электрооборудования, рукоятки и т. п.) должны быть изолированы с использованием диэлектрических материалов (пластмасса).

5. Здание защищено от вредного воздействия атмосферного электричества молниезащитным устройством.

9.6 Меры пожаробезопасности

1. Хранить легковоспламеняющиеся и летучие органические растворители на участке в специальном сухом помещении с приточно-вытяжной вентиляцией, вдали от прямых солнечных лучей, не более суточного запаса. Температура не должна превышать 25°С в течение длительного времени.

2. Хранить кислоты в цехе необходимо в специальном помещении с кислотоупорными полами и стенами в закрытых кислотостойких резервуарах или в таре завода-изготовителя. Не допускается хранить кислоты в подвальных помещениях. Запас кислот в цеховых кладовых не должен превышать суточной потребности цеха.

3. При входе в помещение, где хранятся кислоты, должен быть установлен пандус или порог, предотвращающий растекание жидкости в случае аварии.

4. Вблизи рабочих мест должны находиться пенные и хладоновые огнетушители.

9.7 Меры безопасности во избежание повышенной влажности воздуха

1. В местах повышенной влажности должна быть предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция.

9.8 Меры безопасности при движении частей механизмов и машин

1. К работе на грузоподъёмных машинах, управляемых с пола, по подвешиванию груза на крюк допускаются работники не моложе 18 лет, обученные по специальной программе и имеющие удостоверение на право пользования грузоподъёмными машинами и зацепку грузов.

2. На производстве должны быть предохранительные устройства: ограждения, тормоза, ограничители грузоподъемности.

9.9 Средства индивидуальной защиты и личной гигиены

1. Гальваник должен быть обеспечен специальной одеждой. В комплект
спецодежды входят:

- костюм хлопчатобумажный с кислотозащитной пропиткой,

- фартук, прорезиненный с нагрудником,

- ботинки кожаные,

- сапоги резиновые,

- очки защитные,

- респиратор.

2. Гальваник обязан соблюдать правила личной гигиены, перед приёмом и
после окончания работы вымыть руки тёплой водой с мылом. Принимать

пищу и курить разрешается только в специально оборудованных для этих целей помещениях.

3. На участках работы с вредными и ядовитыми веществами должна быть аптечка и аварийный комплект средств индивидуальной защиты (промышленный противогаз, респиратор, перчатки резиновые, сапоги резиновые).

9.10 Меры первой помощи

1. Меры первой помощи при поражении глаз вредными веществами:

- Концентрированные кислоты - обильное промывание водой в течение 20 минут.

- Органические растворители - обильное промывание водой из-под крана.

- Щелочи - обильное промывание водой и немедленно медицинская
помощь.

2. Меры первой помощи при химических поражениях кожи вредными
веществами:

- Кислоты концентрированные - обильное промывание 3% раствором соды
в течение 15-20 минут. При ожогах серной кислотой, во избежание
дополнительного ожога, не применять воду.

-Щелочи - промыть кожу струёй воды, обработать 2% раствором лимонной или уксусной кислоты. Асептическая повязка с теми же кислотами.

3. Меры первой помощи при попадании дуридина описаны выше.

4. В помещениях нанесения покрытий при работе с веществами 1-3 классов опасности должны быть специальные гидранты (фонтанчики) или другие средства, удобные для промывания глаз и кожного покрова в необходимых случаях.

9.11 Действия при нейтрализации вредных веществ

1. Действия при нейтрализации кислоты:

- Пролитую кислоту немедленно засыпать гашеной известью или
кальцинированной содой до полной нейтрализации.

- Нейтрализацию производить в противогазе, сапогах и спецодежде.
- Степень нейтрализации проверить по универсальной индикаторной бумаге.
- Нейтрализованные стоки смыть в приямок станции нейтрализации.

2. Действия при нейтрализации щелочи:

- Пролитые растворы щелочей смыть в приямок станции нейтрализации.

- Место, облитое щелочью, промыть слабым раствором кислоты.

- Рассыпавшиеся гранулы или порошок едких веществ убрать в тару.

пищу и курить разрешается только в специально оборудованных для этих целей помещениях.

3. На участках работы с вредными и ядовитыми веществами должна быть аптечка и аварийный комплект средств индивидуальной защиты (промышленный противогаз, респиратор, перчатки резиновые, сапоги резиновые).

9.12 Общие меры безопасности при хранении и транспортировке вредных веществ (кислот и щелочей)

1. Кислоты должны храниться в следующей таре:

- серная кислота низких концентраций (до 20 %) - в бочках и в цистернах из
коррозионно-стойкой стали марки 06ХН28МТ,

- серная кислота всех концентраций - в бочках и в цистернах из
коррозионно-стойкой стали марки 06ХН28МДТ,

- соляная кислота в стальных гуммированных бочках и цистернах.

Серная кислота в количестве до 40л могут храниться в стеклянных бутылях.

2. На складах хранения и в местах применения кислот должны быть:

- резервные ёмкости для аварийного слива кислот,

- кислотостойкие насосы,

- передвижные фильтры и резиновые шланги со специальным
наконечником, создающим напор воды для смывания кислот,

- растворы извести или соды для нейтрализации пролитых кислот,

- средства индивидуальной защиты и первой помощи (очки,
противокислотный костюм с капюшоном, резиновые сапоги, фартук,
перчатки, респиратор, противогаз и аптечка).

3. Ёмкость для транспортировки кислот должна быть окрашена кислотостойкой краской и, иметь надпись «опасно - кислота» и наименование кислот, выполненное устойчивой краской.

4. В ёмкости для кислот не допускается попадание бензина, керосина, масла и спирта.

5. Твёрдый едкий натр должен храниться в железных барабанах, жидкий едкий натр - в железных бочках, банках, баках. Сосуды с едким натром должны иметь надпись «опасно - едкий натр».

6. При переливании кислот и щелочей должны применяться специальные приспособления из кислотостойких материалов (сифоны и другие). При пользовании сифонами для переливания кислот, засасывая жидкость путём создания вакуума, или при помощи сжатого воздуха, засасывать воздух ртом не допускается.

7. При заполнении ёмкостей агрессивными жидкостями 10% объёма тары оставлять незаполненной во избежание последствий теплового расширения жидкостей.

8. Едкие щёлочи растворять небольшими порциями при непрерывном перемешивании во избежание выбрасывания раствора. Добавление кусков щёлочи производить с помощью пинцета или сетки, медленно погружаемых в раствор или воду.

9. Небольшое количество твёрдых растворяемых веществ допускается загружать в ванну в специальной таре, закреплённой крючками на штангах.

10. При опорожнении бутылей не допускается оставлять в них кислоту.

11. Слив из бочек или цистерн следует производить, создавая разрежение, или
специальными кислотостойкими насосами. Все трубопроводы необходимо
выполнять из винипласта или равноценного материала. Цистерна должна
находиться выше уровня слива.

12. При большом потреблении кислот опасные и трудоёмкие работы по сливу и выдаче кислот должны быть механизированы путём устройства трубопроводов и специальных насосов для перекачки кислот.

13. Барабаны с каустической содой необходимо перевозить на специальных тележках.

14. Жидкий каустик следует переливать при помощи насоса осторожно, не брызгая.

15. Запрещается хранение дуридина с щелочными материалами (реагирует с щелочными продуктами с выделением тепла). При пожаре выделяются токсичные газы.

Используемая литература

1. М. А. Дасоян, И. Я. Пальмская, Е.В. Сахарова «Технология электрохимических покрытий».

2. Н. В. Лазерева. Вредные вещества в промышленности./Н. В. Лазерева, Э. Н. Левиной.-Л.: Химия,1976.

3. Н. Т. Кудрявцев. Электролитические покрытия металлами. М.: Химия, 1979.

4. Г. И. Тупицын, Т. Е. Шейко. Техника безопасности и промышленная санитария в гальванических цехах. М., Оборонгис,1963.