Способ очистки внутренней поверхности длинномерного изделия

Способ очистки внутренней поверхности длинномерного изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ДЛИННОМЕРНОГО ИЗДЕЛИЯ, включающий подачу раствора вдоль очищаемой поверхности, о т л -и ч аю щ и и с я тем, что, с целью сокращения времени очистки и повышения равномерности очистки по длине изделия, подачу раствора чередуют с подачей сжатого газа при частоте чередования 0,3-300 имп/с.

(1% (11)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

33 С 23 б 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

И ABTOPCHOMY.ÑÂÈÄETÅËÜÑÒÂÓ (21 ) 3422518/22-02 (22) 22. 02. 82 (46) 23.12.83. Бюл. 9 47 (7 2) В.Ф.Фролов, Jl.B.Tèìoøåíêî, С.П.Зубов, Г.Д.Дуплий, Б.З.Буга, В.И.Бирюков, В.A.Макаров, И.Г.Алмаз, P.E.Óâàðîâà и Н.В.Швец (53) 621.794.41(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 280168, кл. С 23 Ci 3/04, 1967.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 380754, кл. С 23 G 5/00, 1973. (54 ) (57 ) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ

ПОВЕРХНОСТИ Д31ИННОМЕРНОГО ИЗДЕЛИЯ, включающий подачу раствора вдоль очищаемой поверхности, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью сокращения времени очистки и повышения равномерности очистки по длине изделия, подачу раствора чередуют с подачей сжатого газа при частоте чередования 0,3-300 имп/с.

1062311

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлических иэделий и может быть исполь-, зовано, в частности для очистки длинномерных изделий типа труб от остатков технологических смазок.

Известно, что от степени удаления смазки с внутренней поверхности труб зависит их качество, так как при термообработке труб с остатками, например, углеродсодержащих смазок 10 происходит науглероживание металла, являющееся одной из причин возникновения брака по межкристаллитной коррозии.

Известен способ очистки внутренней поверхности длинномерного иэделия, включающий подачу обеэжиривающих растворов вдоль очищаемой поверхности (1) .

Недостатками известного способа являются неполное удаление смазки и продолжительность обезжиривания во времени, особенно при использовании поверхностно-активных технологи ческих смазок и длинномерных изделий, с внутренней поверхности которых смазка удаляется не более, чем на 50Ъ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ очистки внутренней поверхности длинномерного изделия, включающий подачу обеэжиривающего раствора вдоль очищаемой поверхности в турбулентном режиме с числом Рейнольдса

0,1 ° д (2-,3) 10", гдеДз — 35 внутренний диаметр трубы (2j r

Недостатком известного способа является неравномерность очистки трубы по длине, связанная со снижением эффективности воздействия 40 обезжиривающего раствора при движении его вдоль длинномерной трубы, в частности на выходе из нее. Это приводит к необходимости больших затрат времени на обработку для 45 обеспечения требуемого качества чистоты внутренней поверхности по всей длине трубы.

Целью изобретения является уменьшение времени очистки и повышение равномерности очистки по длине изделия.

Эта цель достигается тем, что согласно способу очистки внутренней поверхности длинномерного иэделия, включающему подачу раствора вдоль очищаемой поверхности, пода- чу раствора чередуют с.подачей сжатого газа при частоте чередования

0,3-300 имп/с.

Способ осуществляют следующим образом.

Из сопла подают в трубу обеэжиривающий раствор(порциями 4, 6, 8, ..., и), чередуя 4х с подачей сжатого газа (порциями 3, 5, 7,..., e) . 65

При этом частота чередования раствора для обезжиривания и газа определяется сортаментом обрабатаваемых труб, составом технологических смаэок и находится в пределах

0,3-300 имп/с. Это связано с тем, что внутренний диаметр длинномерных труб находится в диапазоне d эн

8-60 ьм,,а скорость потока раствора, обеспечивающая турбулентность в пределах реальной возможности, составляет Ч = 0,04-4 м/с. При этом нижняя величина скорости определяется при dye = 60 мм по известной формуле min

Ч=

3 ) ЬН где 1щ,д — минимальная величина числа Рейнольдса(0 „ ц 2300), коэффициент кинематической вязкости.

Исходя иэ условия, что длина столба обезжиривающего раствора(Ьж) равна длине столба газа() — в начальный момент — при этом длина столба обезжиривающего раствора не может быть меньше двух внутренних диаметров трубы, т.е.

I.<=- ), = 2<3зн = (0,012-0,120) м, так как с уменьшением величины (,„, возможно нарушение условия чередования укаэанных сред.

Таким обрэом, предельные значения частоты чередования определяются по формуле а расчетные данные сведены в табл.1. увеличение скорости потока обеэжиривающего раствора Ч 4 м/с не обеспечивает рост эффективности очистки поверхности.

Приведенные границы определены по максимальной величине до 300 имп/с (например, при е 3000 при 6 н = 6 мм) .

В случае применения трудноудаляемых смазок (например, с высоким коэффициентом кинематической вязкости) целесообразно в качестве сжатого газа использовать подогретый пар (вплоть до высоких температур, т.е. острый), что позволяет одновременно сделать смазку более жидкой, текучей, путем снижения ее вязкости, т.е. улучшить условия удаления последний с внутренней поверхности трубы.

Однако в качестве сжатого газа может быть использован сжатый подогретый воздух, азот, водород и т.д.

Попадая внутрь трубы, порции сжатого газа проходят полость иэделия

1062311 с переменной скоростью, что может быть описано упрощенным равенством

Р .Ч - Р Ч -Р7-Ч - ....Р,„Чш (<)

5 где P — плотность, U — скорость соответствующей среды.

В связи с уменьшением давления в трубе от входа по выходу плотность )P газа также уменьшается,а скорость возрастает, что следует иэ равенства(1), т.е.

3 5 7 Р> »

Ч3сЧЦс Ч7а - ...(V (2) 15

Поскольку порции раствора зажаты газовыми порциями, то скорость порций обеэжиривающего раствора также возрастает:

Ч сЧ сЧ8+° ° ° с Чд. (М

Интенсификация скорости продвижения порций раствора, как это следует из неравенства (3), от входа к выходу из трубы увеличивает долю эффективности механического воздействия обезжиривающего раствора по мере снижения его химической активности таким образом,что обеспечиваются практически равномерные условия обезжиривания по 30 всей длине трубы в отличие от известного способа, при котором скорость потока раствора по длине трубы постоянная.

Пример. Проводят очистку труб из стали 12Х18Н10Т размером 20 х 1 мм35 и длиной 25 м от остатков смазки, содержащей минеральное масло, поверхностно-активное вещество и антикоррозионные присадки.

Способ осуществляют на установке, 40 имеющей сопло, к которому подведено два патрубка, идущих от распределителя, обеспечивающего пульсирование(чередующуюся подачу) обеэжиривающего раствора и сжатого газа.

Обезжиривающий раствор, чередуя с подачей сжатого газа, подают под давлением 0,1, 0,5 и 2 атм. В качестве сжатого газа используют острый водяной пар при 180-220 С, который подают порциями, чередуя с обеэжиривающим раствором в пределах частоты 0,3-300 имп/с.

В качестве обеэжиривающего раствора используют раствор, содержащий мас.Ъ: вертолин (ТУ38-40814-78) 3-5; вода — остальное. Температура раст,вора 70-90 С. удаление пара и раствора регули" руют с помощью перепускных трубопро. водов.

Полноту удаления смазки определяют по .смачиваемости внутренней поверхности труб водой.

Результаты испытаний при длине труб 25 м и р 20 х 1 мм из стали

12Х18Н10Т приведены в табл.2.

Анализ результатов, проведенных испытаний в табл.2, показывает, что при всех использованных вариантах величин давлений обеэжиривающего раствОра и газа, а также частот их чередавания (варианты 2-4, 6-8, 10-12) наблюдается уменьшение времени очистки по отношению к известному способу (варианты 1,5 и 9) почти в 1,5 раза.

Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению с известным позволит сократить время очистки за счет равномерного воздействия обезжиривающего раствора по длине иэделия. Это связано с тем, что пульсирующее чередование подач обеэжиривающего раствора и сжатого газа в процессе очистки обеспечивает возрастающую по длине изделия скорость перемещения раствора, в результате чего, по мере загрязнения раствора, его механическое воздействие на поверхность иэделия возрастает и, следовательно, суммарный эффект химической и механической очистки сохраняется постоянным

Использование изобретения позволяет сократить время очистки до

13,5 мин, т.е. в 1,5 раза,и увеличить в 1,5 раза производительность поточной линии, на которой планируется получать длинномерные трубы (длиной 20-40 и).

Предлагаемый способ может быть также применен для струйного травления полых изделий, струйного травления с целью удаления дефектов, гидрообраэивной очистки, промывки от загрязнений, ремонта внутренней поверхности длинномерных полых изделий, и других случаев.

1062311

М

Таблица 1

Vp м/с

250 л 0,3

0,04

Таблица 2

Режим процесса

Варианты

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,5 0,5 2 2 2 2

0,1 0,5 2,0 — 0,1 0,5 2,0 сжатого газа

Частота чередования, имп/ с

3 10 30 — 30 100 300

Время полной очистки,мин 10,0

7,0 8,0 9,0. 8,0 7,0 5,0 6,0 9,0 7,5 6,0 8,0

Составитель В.Олейниченко

Редактор Н.Рогулич Техред М.Гергель Корректор A.Èëüèí

Заказ 10164/30 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комиТета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Давление атм обезжиренного раствора

Число

Рейнольдса минимальное,.

" п

) 2300 2300

0,1 0,5 2,0

0,3 1,0 3,0

Коэффициент кинемат. вязкости, у, м /с 1 10 л1 ° 10

Частота чередования порций сжатого газа и обезжиривающего раствора, 1 имп/с