长期以来,紧固件防锈技术环节普遍采用高标号汽油清洗螺钉、螺母,不能满足环保要求且存在安全隐患,由于国家将逐步限制且最终淘汰破坏臭氧物质ODS清洗剂,禁止或限制使用二氯甲烷、二氯乙烯、汽柴油等有毒有害危险化学品。部分企业尝试水溶液、酒精等清洗剂,但存在防锈效果、安全、环保等缺陷。因此,需要考虑采用新的工艺方法。 1、原有清洗剂工艺的缺陷 在汽油清洗紧固件的过程中会产生汽油挥发,废气的杂质为防锈油蒸气和挥发态汽油,汽油挥发成蒸气后的体积扩展为原来的几十倍,当空气中汽油蒸气达到2%~7%时,遇到火花就会引起爆炸;汽油中含有的苯为致癌物,在生产环境中汽油以蒸气形式经呼吸道吸收,同时还会穿过人体表皮渗入肉体,对人的身体健康危害较大,轻度急性中毒时伴随剧烈的头痛、恶心、心悸、视力模糊等特征,重度急性中毒则会出现抽搐、昏迷等症状,极高浓度下可导致人体出现意识突然丧失,且原有工艺采用手工清洗,因存在空气不能解决盲孔、缝隙的清洗干燥问题。 2、清洗剂的选择 目前欧美、亚太地区广泛使用高纯度碳氢清洗剂清洗紧固件,此类物质符合欧盟WEEE/RoHS环保指令,是替代ODS的较佳清洗剂。碳氢清洗剂与其他清洗剂的性能对比见表1。 表1 碳氢清洗剂与其他清洗剂的性能对比
碳氢清洗剂清洗紧固件好于水基清洗剂和卤代烃,经口毒性、吸放毒性及皮肤接触性为超低毒,同时不含有致癌物及氯、硫等腐蚀物,不会产生金属材料氧化和腐蚀,在常温及加热状态下可完全挥发,不残留,常温下沸点高于150℃,清洗过程挥发产生的损失比沸点为40~80℃的卤代烃要小,大部分碳氢清洗剂的闪点在50℃左右,属于第三类易燃物,安全性要高于高标号汽油,通过自然降解,清洗后的碳氢清洗剂废液焚烧生成物主要为水和CO2对空气没有污染。 3、清洗剂的对比验证 原有工艺采用手工清洗方法,螺栓、螺母浸泡在高标号汽油中用干净毛刷刷洗,再自然通风或机械通风干燥。这种工艺无法解决微小盲孔及缝隙的清洗,且干燥过程属于组织废气排放,被环保政策所限制。部分企业采用超声波方式强化清洗效果,但由于清洗干燥过程中盲孔及缝隙存在空气,清洗效果减弱。 为了能有代表性的覆盖需油封的螺栓、螺母,选取MML35、35CrMo、20MnTiB钢螺栓,清洗剂为C10H22 碳氢清洗剂。清洗试验对比结果为,使用C10H22 清洗剂清洗的产品外观洁净,无油渍残留,都能有效去除表面污垢,与高标号汽油清洗效果一致。C10H22 清洗剂浸泡后试样断面与浸泡前未见变化,清洗剂无腐蚀性,试样未发现氧化层脱落、破坏等不良现象,表面状态较好,不会对产品尺寸有任何影响。 C10H22 碳氢清洗剂可以代替高标号汽油进行清洗,对重要紧固件再采用超声波和真空高温气相清洗技术加强清洗效果,完全可以在清洗质量、安全、环保等方面满足使用要求。
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