книги из ГПНТБ / Коган, З. А. Консервация и упаковка машиностроительной продукции

ного шва проверяют визуально и механическими испы­ таниями образцов швов. В сварном шве не должно быть непроваров, инородных включений, пережогов. Механи­ ческие испытания швов, выполненных внахлестку, про­

соединения. Результаты испытаний образцов на разрыв выражают разрушающим усилием, отнесенным к исход­ ному сечению образца, в кгс/см2 .

бы перекрыта следующим швом на 1—2 см точно по ши­ рине шва.

141

Необходимо тщательно сваривать углы чехла. Из-за трудности доступа к ним рабочих губок стационарной машины и ручных клещей, а также совпадения трех швов трудно обеспечить герметичность этих соединений.

Размеры чехлов устанавливают в соответствии с раз­ мерами изделий с увеличением каждого его размера на

При проектировании чехлов для изделий размером более 300 см, учитывая ширину полиэтиленовой пленки в рулоне, необходимо стремиться к минимальной протя­ женности сварных швов. Заключительный шов чехла целесообразно располагать в верхней части изделия.

142

Г л а в а X

СПОСОБЫ КОНСЕРВАЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНЕРТНЫХ АТМОСФЕР

Этот способ консервации относится к методам обра­ ботки коррозионной среды и заключается в изоляции изделия от. воздуха и удалении из герметичной упаковки кислорода.

Возможность хранения изделий в среде без кислорода вызывает определенный интерес, поскольку этот газ, содержащийся в большом количестве в воздухе, является агрессивным агентом по отношению почти всех материалов.

С целью обеспечения бескислородной среды целесооб­ разно заполнять изолированные объемы инертными или нейтральными газами, которые абсолютно безопасны для материалов. В 1958 г. в печати был опубликован опыт одного из заводов по применению сухого азота для защиты приборов от атмосферной коррозии [26]. Имеются и другие примеры по проверке данного способа хранения.

Однако во всех публикуемых работах не дается ана­ лиза защитных свойств объемов, заполненных инертными газами, без чего трудно их оценить и сравнить с другими методами хранения. Известный интерес представляют требования к герметичным упаковкам и способы их заполнения, влияние концентрации и влажности газа на защиту от коррозии и т. д.

Инертные или нейтральные газы являются лишь средством изоляции хранящихся изделий от кислорода воздуха. Защита металлов от атмосферной коррозии в этом случае происходит в результате торможения катодного процесса из-за недостатка кислорода (см. рис. 6).

определенный эффект по сравнению с изолированным воздухом. При этом было установлено, что при насыщении газа влагой коррозия металлов не прекращается даже

143

эффект проявляется лишь при концентрациях азота выше

на торможении катодных реакций, связанных с ассими­ ляцией электронов. И только при дальнейшем повышении концентрации азота торможение катодных процессов ста­ новится основным фактором, и коррозия металлов резко снижается.

Прекращение коррозии металлов при концентрациях азота, близких к 100%, готорит о том, что коррозионные процессы в этих условиях идут преимущественно с кисло­ родной деполяризацией. Это подтверждается также на-

144

блюдающимися явлениями самопроизвольного повышения концентраций азота в герметичных упаковках с повы­ шенной относительной влажностью, которые могут быть объяснены лишь расходом кислорода на процессы кор­ розии.

Анализ данных, приведенных на рис. 22, позволяет также оценить защитный эффект азотных атмосфер по сравнению с существующими методами герметизации, а также обосновать конкретные требования к герметич­ ным упаковкам, предназначенным для заполнения инерт­ ными газами.

До настоящего времени в качестве герметичных упа­ ковок для хранения изделий с применением инертных атмосфер применялись лишь жесткие герметичные емкости (металлические футляры, специальные контейнеры и т. д.). Определенный интерес представляет оценка возможности применения для этих целей других видов герметичных упаковок, например чехлов из полимерных пленок.

Для заполнения герметичных упаковок в качестве источника обычно используются баллоны со сжатым газом. Качество заполнения герметичных упаковок зависит от концентрации газа в баллонах и от выбранного способа заполнения. Емкости рекомендуют заполнять методом предварительной откачки воздуха до высокого вакуума (Арв = Ы О " 2 мм рт. ст.) [26]. При этом необходима сложная установка, обеспечивающая получение высокого вакуума в герметичной упаковке, а также высокую сте­ пень осушки газа путем вымораживания его в сосуде Дьюара с жидким азотом. Герметичные упаковки реко­ мендуют заполнять до получения избыточного давления Ар = 0,2-т-0,3 ат. Все это усложняет технологию консер­ вации и ограничивает область применения данного метода главным образом из-за трудности изготовления абсолютно

где Арв — вакуум откачки в мм рт. ст.; Р — атмосферное давление в мм рт. ст.; с и с'—конечная концентрация газа в емкости и в баллоне в %; с0 — первоначальная концентрация данного газа в емкости в % .

97

повышения газовой концентрации в герметичной-упаковке до нужной величины. Зависимость конечных концентра­ ций газа от степени откачки воздуха приведена на рис. 23,

к весьма герметичным и прочным металлическим толсто­ стенным емкостям. Для заполнения газом тонкостенных герметичных емкостей, а также чехлов из пленочных материалов может быть использован способ продувки, схема которого приведена на рис. 24.

Качество заполнения герметичных упаковок при при­ менении этого способа зависит от количества продувае­ мого газа Q и линейной скорости его истечения из выход­ ного штуцера v. Для азота наилучшее заполнение дости­ гается при скорости истечения газа v = 8 м/с, незави­ симо от диаметра выходного отверстия d и объема емкости V. На рис. 25 приведена зависимость конечных концен­ траций с азота в упаковках от количества продуваемого

146

роде не существует материалов, непроницаемых для га­ зов. В результате при хранении постоянно происходят процессы встречной диффузии через изоляцию инертного газа — в атмосферу, кислорода — в герметизированный объем.

Общее количество газа, проникающего через мате­ риал герметичной упаковки в атмосферу при постоянной температуре, на основании закона Фика может быть рассчитано по формуле

тральных газов для заполнения герметичных упаковок наиболее целесообразно использовать азот. Он дешев, недефицитен, и при его применении обеспечиваются сравни­

148

быточным давлением. Действительно, избыточные давле­ ния приводят к повышению скорости газопроникновения из герметизированного объема, тогда как скорость про­ никновения кислорода почти не изменяется. Кроме того, следует учитывать, что создание герметичных упаковок, обеспечивающих поддержание в них даже незначительных избыточных давлений, трудно. Например, большинство жестких герметичных упаковок, успешно применяемых в настоящее время при хранении изделий методами гер­ метизации с использованием влагопоглотителя, не допу­ скает никаких перепадов давления.

Данные по проникновению азота в атмосферу через различные изоляционные материалы приведены в табл. 34.

Несмотря на незначительные абсолютные значения проницаемости материалов по отношению азота по сравне­ нию с паропроницаемостью из-за малого объемного веса азота, высоких разностей парциальных давлений (Ае«^ 150 мм рт. ст.) и отсутствия компенсации расхода газа, следует ожидать быстрого снижения газовых концентра­ ций в герметизированных упаковках (рис. 26). При этом

Т а б л и ц а 34

Азотопроницаемость и паропроницаемость некоторых материалов (t = + 1 7 ° С)

149

происходить снижение концентраций газа в герметичных упаковках за счет диффузии азота через материал (или неплотности) в атмосферу, а кислорода воздуха — в гер­ метизированный объем. Поэтому при длительном хранении изделий с использованием инертных газов необходимо систематически контролировать концентрацию газа в гер­

Хранение изделий в среде инертных газов целесооб­ разно лишь при весьма герметичных упаковках.

Этот способ консервации применяют главным образом при защите от атмосферной коррозии внутренних меха­ низмов и устройств изделий машиностроительной про­ мышленности, имеющих прочные и абсолютно герметич­ ные корпусы. Он может также применяться при хранении сложной аппаратуры в чехлах из высококачественных пленок, если применение обычных методов герметизации

сосушкой воздуха нецелесообразно из-за опасности

Скорость снижения концентраций азота в герметич­ ных упаковках при хранении зависит от следующих основных факторов: качества ее герметичности (величины газопроницаемости материала), температурных условий хранения, величины внутреннего объема упаковки. Послед­ няя зависимость принципиально отличает процесс снижения газовых концентраций в упаковках от процесса нарастания влажности воздуха в емкостях с силикагелем.

150