Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Вход
Купить систему ГАРАНТ
Получить демо-доступ
Узнать стоимость
Информационный банк
Подобрать комплект
Семинары
- Главная
- Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 35-2017 "Обработка поверхностей, предметов или продукции органическими растворителями" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2017 г. N 2817)
- Раздел 2. Основные технологические процессы подготовки поверхности и окрашивания, применяемые в настоящее время при производстве продукции (товаров) в Российской Федерации
Раздел 2. Основные технологические процессы подготовки поверхности и окрашивания, применяемые в настоящее время при производстве продукции (товаров) в Российской Федерации
Раздел 2. Основные технологические процессы подготовки поверхности и окрашивания, применяемые в настоящее время при производстве продукции (товаров) в Российской Федерации
2.1 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания легковых автомобилей
Технологический процесс окрашивания кузова автомобиля включает стадии, перечисленные в таблице 9.
Таблица 9 - Технологический процесс окрашивания кузова легкового автомобиля
|
Наименование операции |
Оборудование, приспособления |
|
1 Предварительное обезжиривание |
Ванна распыления |
|
2 Сток |
Туннель стока |
|
3 Промывка водой |
Ванна распыления |
|
4 Сток |
Туннель стока |
|
5 Обезжиривание |
Ванна окунания до оконных проемов, распыление на крышу |
|
6 Сток |
Туннель стока |
|
7 Обезжиривание распылением |
Ванна распыления |
|
8 Сток |
Туннель стока |
|
9 Промывка водой |
Ванна окунания до оконных проемов, распыление на крышу |
|
10 Промывка водой |
Ванна распыления |
|
11 Сток |
Туннель стока |
|
12 Фосфатирование |
Ванна распыления |
|
13 Сток |
Туннель стока |
|
14 Промывка распылением |
Ванна распыления |
|
15 Сток |
Туннель стока |
|
16 Пассивация |
Ванна распыления |
|
17 Сток |
Туннель стока |
|
18 Промывка дем. водой |
Ванна распылением |
|
19 Сток |
Туннель стока |
|
20 Орошение дем. водой |
Контур орошения |
|
21 Сток |
Туннель стока |
|
22 Сушка от влаги |
Камера сушильная |
|
23 Пост ОТК |
Площадка |
|
24 Подсоединение к электрической шине |
Площадка |
|
25 Окраска катодным электроосаждением |
Ванна объемом 100 |
|
26 Предварительная промывка ультрафильтратом |
Контур струйного облива |
|
27 Первая промывка рециркуляционным ультрафильтратом |
Контур струйного облива, ванна стока объемом 7-10 |
|
28 Вторая промывка чистым ультрафильтратом |
Контуры струйного облива, ванна объемом 7-10 |
|
29 Сток ЛКМ из скрытых сечений |
Конусообразная ванна |
|
30 Промывка рециркуляционной дем. водой |
Контуры струйного облива |
|
31 Промывка чистой дем. водой |
Контуры струйного облива, ванна стока дем. воды объемом 6 |
|
32 Отключение электр. шины |
Площадка |
|
33 Термоотверждение покрытия |
Сушильная установка |
|
34 Осмотр, подшлифовка грунтовочного покрытия, нанесение мастики на сварные швы внутри кузова |
Площадка |
|
35 Нанесение противошумной мастики на днище кузова |
Камера окрасочная, установка для нанесения высоковязких материалов |
|
36 Протирка вручную напыла мастики |
Площадка |
|
37 Нанесение грунтовки в два слоя "мокрый по мокрому" с межслойной выдержкой 2-3 мин |
Окрасочная камера 2-позиционная, пневматический распылитель |
|
38 Выдержка 3-5 мин |
Тамбур с вытяжной вентиляционной установкой |
|
39 Одновременная сушка мастики и грунтовки при 130°C 20 мин |
Сушильная установка |
|
40 Охлаждение до 30°C - 40°C |
Тамбур с обдувом холодным сжатым воздухом |
|
41 Перевеска кузова с подвесного конвейера на тележку напольного конвейера |
Площадка |
|
42 Мокрое шлифование грунтовки вручную вертикальных поверхностей, шлифование шлифовальными машинками, промывка вручную гидрощетками |
Бескамерная установка с гидрофильтром, ротационные шлифовальные машинки, гидрощетки |
|
43 Промывка от шлифовочной пыли дем. водой |
Камера мойки |
|
44 Сушка от влаги при 150°C |
Сушильная камера |
|
45 Охлаждение до 30°C - 40°C |
Тамбур с обдувом холодным сжатым воздухом |
|
46 Пост ОТК |
Площадка |
|
47 Нанесение грунтовки на места, прошлифованные до металла |
Площадка, кисть |
|
48 Нанесение покрывной эмали в два слоя "мокрый по мокрому" |
Окрасочная камера двухпозиционная, пневматический распылитель |
|
49 Выдержка 3-5 мин |
Тамбур с вытяжной вентиляционной установкой |
|
50 Сушка при 130°C |
Камера сушильная |
|
51 Охлаждение до 30°С - 40°С |
Тамбур с обдувом холодным сжатым воздухом |
|
52 Пост ОТК |
Площадка |
|
53 Местное шлифование вручную дефектов покрытий, нанесение эмали вручную кистью или распылителем |
Площадка |
|
54 Сушка |
Бескамерная сушильная установка под лампами (типа УСПО) |
Предварительную обработку поверхности обезжириванием используют для удаления грязи и масла перед обработкой фосфатированием, которое способствует улучшению адгезии ЛКМ к окрашиваемой поверхности и повышению антикоррозионных свойств ЛКП. Окрашивание электроосаждением обеспечивает защиту от коррозии внутренних и наружных поверхностей, включая внутренние полости. Окрашивание промежуточной грунтовкой необходимо для выравнивания поверхности и обеспечения сцепления с верхним покрывным слоем покрытия. Внешний верхний слой обеспечивает внешний вид покрытия, а также обеспечивает защиту от химического и физического воздействия окружающей среды (солнечное излучение, дождь, снег, химикаты, топливо, механическое повреждение). Нанесение грунтовочного покрытия методом электроосаждения проводят в ваннах окунания. Нанесение промежуточной грунтовки проводят методом электростатического распыления с ручной подкраской труднодоступных мест методом пневматического распыления. Окрашивание проводят в окрасочных камерах, снабженных системой фильтров для очистки от пыли и вентиляцией для удаления загрязненного воздуха из зоны окраски. Сушка покрытия проводится горячим воздухом в сушильных камерах.
В таблице 10 показан расход ЛКМ при окрашивании легкового автомобиля.
Расход находится в прямой зависимости от марки применяемого ЛКМ.
Таблица 10 - Расход материалов
|
Лакокрасочный материал в рабочей вязкости |
Норма расхода, |
|
Электрофорезная грунтовка на водной основе, органических растворителей 5% масс., содержание сухого остатка 14% - 18% |
70-80* |
|
Грунтовка на основе растворителей, органических растворителей 45%, электростатическое распыление |
160-180 |
|
Эмаль на основе растворителей, органических растворителей 50% - 60% |
80-120 |
|
Защита днища и герметизация |
6-12 кг/автомобиль* |
|
* Данные [4]. | |
Вода при обработке поверхности автомобиля используется при:
- подготовке поверхности к окрашиванию;
- электроосаждении;
- очистке вытяжного воздуха окрасочной камеры.
Расход воды для электроосаждения, по данным [4], составляет 3-20 .
Для улавливания загрязняющих веществ (ЗВ) при окрашивании окрасочные камеры оборудованы гидрофильтрами. Вода, как правило, циркулирует в системе очистки. Расход циркулируемой воды - 2-3 воздуха, удаляемого из окрасочной камеры. Требуется восполнение воды за счет испарения. Незначительное количество воды теряется при очистке камеры (унос с коагулянтом).
Данные по потреблению электроэнергии в РФ при производстве легковых автомобилей отсутствуют. По данным [4], расход электроэнергии на производство окрасочных работ составляет 38% - 52% от общего расхода электроэнергии на производство автомобиля, из них 7% - 11% расходуется на подготовку поверхности к окрашиванию, 10% - 15% - на электроосаждение, 12% - 18% - на герметизацию и защиту днища, 12% - 18% - на нанесение промежуточной грунтовки, остальное - на нанесение верхнего слоя покрытия.
2.1.1 Подготовка к окрашиванию
Предварительная обработка поверхности проводится водными составами и обсуждается в справочнике НДТ "Процессы обработки поверхностей металлов и пластмасс с использованием электролитических или химических процессов".
2.1.2 Грунтование поверхности методом электроосаждения
В настоящее время метод электроосаждения применяется повсеместно как в Европе, так и в России для нанесения первичного грунтовочного слоя при окрашивании легковых автомобилей. Лакокрасочный материал наносится путем погружения в ванну и обычно содержит около 14% - 22% твердых компонентов, 2% - 6% растворителя, не содержит свинец. Разбавляется материал деминерализованной водой. В качестве пленкообразующего вещества служат латексные полимеры, диспергируемые в уксусной кислоте (ультрафильтрат).
Нанесение покрытий электроосаждением представляет собой процесс, заключающийся в осаждении пленкообразующего материала из водного раствора на окрашиваемую поверхность с помощью постоянного электрического тока. Металлический корпус ванны, в которую помещают окрашиваемое изделие, является одним из электродов, связанных с источником постоянного тока. Противоположным электродом служит окрашиваемое изделие. В зависимости от того, где происходит нанесение ЛКМ - на аноде или катоде, процесс электроосаждения может быть анодным или катодным. При окраске легковых автомобилей преимущественно используется катодное электроосаждение. При нанесении методом электроосаждения достигается высокая равномерность по толщине покрытий, возможность хорошего прокрашивания изделий в труднодоступных местах, на острых кромках и углах.
ЛКМ, который электростатически не осадился на поверхности, удаляется промывкой ультрафильтратом. Используется многократная промывка. Для обеспечения экологической безопасности процесса окрашивания и сокращения объема промывочной воды используются установки ультрафильтрационной очистки рабочего раствора ЛКМ.
Отвержение грунтовочного слоя покрытия проводится при высокой температуре 165°C - 180°C в течение 15-30 мин. Перед сушкой для удаления остатков воды проводят обдув горячим воздухом (100°C).
2.1.3 Защита днища кузова и сварных швов
Нанесение мастики на сварные швы внутри кузова проводят на специальных площадках с применением распылительного оборудования для нанесения высоковязких ЛКМ.
Нанесение противошумной мастики на днище кузова проводят в окрасочных камерах с помощью установок безвоздушного распыления для высоковязких материалов.
ЛКМ представляют собой пластизоли на основе ПХВ и битумные мастики.
2.1.4 Нанесение промежуточной грунтовки
Нанесение промежуточной грунтовки проводят для:
- выравнивания поверхности и подготовки к нанесению внешнего слоя покрытия;
- обеспечения хорошей адгезии и достижения необходимой толщины покрытия;
- защиты от ударов камнями;
- защиты первичного слоя покрытия от действия внешних факторов окружающей среды.
В отечественной практике в качестве промежуточного слоя используется эпоксиэфирная грунтовка, содержащая органические растворители. В зарубежной практике используются также грунтовки на водной основе.
Нанесение грунтовки на внешнюю поверхность проводят обычно электростатическим распылением высокооборотными распылителями. Внутри салона грунтовку наносят ручным пневматическим распылением. Наносятся, как правило, два слоя грунтовки "мокрый по мокрому" с межслойной выдержкой в течение 2-3 мин. Сушку мастики и промежуточной грунтовки проводят в сушильной установке при температуре 130°C - 150°C в течение 20 мин. После охлаждения проводят мокрое шлифование в бескамерных установках с гидрофильтрами, промывку шлифовочной пыли в камерах мойки и сушку от влаги.
2.1.5 Нанесение верхнего (финишного) покрытия
После охлаждения и обеспыливания поверхности проводят нанесение верхнего слоя покрытия в два слоя "мокрый по мокрому". В отечественной практике используются меламиноалкидные ЛКМ, в зарубежной - акриловые и полиэфирные ЛКМ и водоразбавляемые ЛКМ. В отечественной практике для нанесения верхнего слоя покрытия используется метод пневматического распыления, в зарубежной - метод электростатического распыления высокооборотными распылителями с подкраской пневматическим распылением в труднодоступных местах. Сушку покрытия проводят при 130°C - 140°C в течение 35-50 мин.
При окрашивании ЛКМ типа "металлик" сначала наносится базовое покрытие, затем двухслойное лаковое покрытие "мокрый по мокрому". Используются полиакриловые ЛКМ.
На европейских автомобильных заводах для сокращения выбросов ЛОС используют ЛКМ с пониженным содержанием ЛОС, эффективную сухую и мокрую очистку выбрасываемого из окрасочной камеры загрязненного воздуха, термическую очистку воздуха сушильных камер. Для сокращения сточных вод используют противоточные системы промывки и тщательную обработку их на установках по очистке сточных вод. Для снижения выбросов сточных вод из окрасочных камер используют методы окрашивания, дающие минимальные потери ЛКМ и эффективные коагулянты для ванн окрасочных камер. На отечественных автомобильных заводах используется сжигание отходящих из сушильных камер воздуха, загрязненного растворителем.
2.2 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания грузовых автомобилей и автобусов
Подготовка поверхности к окрашиванию включает в себя очистку, обезжиривание с последующим фосфатированием и пассивацией поверхности. Применяют процессы, используемые для подготовки поверхности к окрашиванию легковых автомобилей. Предварительная обработка поверхности водными составами обсуждается в справочнике НДТ "Процессы обработки поверхностей металлов и пластмасс с использованием электролитических или химических процессов".
Допускается взамен химической обработки применение фосфатирующих грунтовок по очищенной от жировых загрязнений поверхности.
Металлическая поверхность кабин, оперенья и топливных баков должны быть загрунтованы. Внутренняя поверхность кабин, закрываемые обивкой, должны быть загрунтованы. Наружная поверхность кабин, оперенья и топливных баков после должны быть окрашены защитно-декоративными эмалями в два слоя. Допускается окрашивать топливные баки в два слоя без грунтовки или в один слой по грунтовке. Для защиты днища кабин и крыльев от коррозии, истирания и шума используются мастики и пластизоли. Допускается окрашивать поверхности крыльев в два слоя эмалями по грунтовке без применения мастик.
Деревянные детали и узлы платформы окрашиваются эмалями в два слоя без грунтовки или в один слой по грунтовке.
Металлические платформы, сборочные единицы и детали платформ окрашиваются в слои по грунтовке. Допускается окрашивать их в два слоя грунт-эмалевыми составами. Внутренняя поверхность металлических платформ автомобилей-самосвалов окрашиваются в один слой без грунтовки.
Ободья и диски колес в сборе, кольца колес, радиаторы и рессоры, рамы автомобиля, воздушные баллоны, мосты, карданные валы, амортизаторы, детали рулевого управления и другие детали шасси окрашиваются водоразбавляемыми грунтовками или эмалями в один слой. Допускается применение порошковой окраски.
Перечисленные выше детали, кроме деталей радиаторов из цветных металлов, для грузовых автомобилей для Министерства обороны окрашиваются в один слой по грунтовке или в два слоя без грунтовки лакокрасочными материалами с защитными свойствами.
Стальные и чугунные отливки должны быть загрунтованы.
Окрашивание наружной поверхности двигателя проводится в один слой по загрунтованной поверхности. Окрашивание проводят после сборки двигателя. Штампованные детали и детали двигателя также окрашиваются в один слой.
Для грунтования поверхностей используются алкидные грунтовки, водоразбавляемые грунтовки и эмали. Водоразбаляемые грунтовки и эмали разделяются на два типа:
- наносимые электроосаждением;
- наносимые распылением, окунанием или струйным обливом.
Для окрашивания кабин и кузова автобуса используется две системы лакокрасочного покрытия.
Первая система предусматривает нанесение ЛКМ:
- электроосаждением (содержание растворителя - 8% масс.);
- двухслойное финишное покрытие эмалями (содержание растворителя - не менее 45% масс. - 55% масс.).
Вторая система предусматривает нанесение ЛКМ:
- распылением, окунанием, струйным обливом (содержание растворителя - 15% масс.);
- двухслойное финишное покрытие эмалями (содержание растворителя - не менее 45% масс. - 55% масс.).
Допускается система нанесения ЛКМ:
- распылением (содержание растворителя - не менее 55%);
- двухслойное финишное покрытие эмалями (содержание растворителя - не менее 45% масс. - 55% масс.).
Детали шасси, как правило, загрунтовываются водоразбавляемыми материалами: с содержанием растворителей 5% - 10% - методом электроосаждения, с содержанием растворителей 10% - 15% - методом распыления, окунания; порошковыми материалами или грунтовками на растворителях (содержание растворителя - 45% - 55%) - методом ручного распыления из-за различий в размерах и конфигурации изделия. Лакокрасочные материалы наносятся пневматическим или безвоздушным распылением.
Технологические схемы окрашивания кабины приведены в таблице 11.
Таблица 11 - Технологическая схема окрашивания кабины грузового автомобиля
|
Наименование операции |
Оборудование, приспособления для нанесения |
||||
|
водоразбавляемых материалов |
органоразбавляемых материалов |
||||
|
1 Предварительное обезжиривание распылением |
Ванна распыления |
||||
|
2 Сток |
Туннель стока |
||||
|
3 Промывка водой |
Ванна распыления |
||||
|
4 Сток |
Туннель стока |
||||
|
5 Обезжиривание распылением |
Ванна распыления |
||||
|
6 Сток |
Туннель стока |
||||
|
7 Промывка водой |
Ванна распыления |
||||
|
8 Сток |
Туннель стока |
||||
|
9 Фосфатирование |
Ванна распыления |
||||
|
10 Сток |
Туннель стока |
||||
|
11 Промывка водой |
Ванна распыления |
||||
|
12 Пассивация |
Ванна распыления |
||||
|
13 Сток |
Туннель стока |
||||
|
14 Промывка дем. водой |
Ванна распыления |
||||
|
15 Сток |
Туннель стока |
||||
|
16 Орошение дем. водой |
Ванна распыления |
||||
|
17 Сток |
Туннель стока |
||||
|
18 Сушка от влаги |
Камера сушильная |
||||
|
24 Пост ОТК |
Площадка |
||||
|
25 Окраска электроосаждением |
Ванна с системой электродиализа, циркуляцией, фильтром очистки, теплообменником |
- |
- |
- |
|
|
26 Окраска окунанием |
- |
Ванна окунания с циркуляцией, теплообменником |
- |
- |
|
|
27 Окраска струйным обливом |
- |
- |
Ванна с циркуляцией, теплообменником и контурами облива |
- |
|
|
28 Окраска распылением |
- |
- |
- |
Окрасочная камера, пневматический распылитель |
|
|
29 Предварительная промывка ультрафильтратом |
Контуры струйного облива |
- |
- |
- |
|
|
30 Первая промывка ультрафильтратом |
Контуры струйного облива, ванна |
- |
- |
- |
|
|
31 Вторая промывка ультрафильтратом |
Контуры струйного облива, ванна |
- |
- |
- |
|
|
32 Промывка рециркуляционной дем. водой |
Контуры струйного облива |
- |
- |
- |
|
|
33 Промывка чистой дем. водой |
Контуры струйного облива, ванна |
- |
- |
- |
|
|
34 Отключение электр. шины |
Площадка |
- |
- |
- |
|
|
35 Зона каплепадения |
- |
Ванна стока |
Ванна стока |
- |
|
|
36 Зона растекания |
- |
Туннель |
Туннель |
- |
|
|
37 Термоотверждение покрытия |
Сушильная установка |
||||
|
38 Охлаждение до 30°C-40°C |
Тамбур с обдувом холодным сжатым воздухом |
||||
|
39 Нанесение покрывной эмали в два слоя "мокрый по мокрому" |
Окрасочная камера 2-позиционная, пневматический распылитель |
||||
|
40 Выдержка 5-10 мин |
Тамбур с вытяжной вентиляционной установкой |
||||
|
41 Сушка |
Камера сушильная |
||||
|
42 Охлаждение до 30°C-40°C |
Тамбур с обдувом холодным сжатым воздухом |
||||
|
43 Пост ОТК |
Площадка |
||||
При окрашивании деталей шасси водоразбавляемыми материалами используется технологическая схема, аналогичная применяемой при окрашивании кабины (поз. 1-38). При окрашивании материалами на растворителях подготовку поверхности производят обезжириванием вручную, затем производят окрашивание грунт-эмалями на эпоксидно-хлорвиниловой основе в два слоя методом безвоздушного или пневматического распыления в окрасочных камерах. Сушку каждого слоя проводят при 60°C-80°C.
При окрашивании автобусов после нанесения первичного слоя лакокрасочного покрытия проводят операции по герметизации швов и защите днища специальными составами. В остальном технология окрашивания существенно не отличается от технологии окрашивания кабин грузового автомобиля. В качестве грунтовки используют эпоксидную или полиуретановую грунтовку, для покрывных слоев - полиуретановые эмали. Порошковое окрашивание применяется исключительно для обработки поверхности поручней салона автобуса.
В таблице 12 показан расход материалов при окрашивании грузовых автомобилей и автобусов [4].
Расход зависит от марки применяемого ЛКМ.
Таблица 12 - Расход материалов
|
Лакокрасочный материал |
Норма расхода, |
||
|
Грузовой автомобиль |
Автофургон |
Автобусы |
|
|
Электрофорезная грунтовка на водной основе, органических растворителей 5% масс., содержание сухого остатка 14%-18% |
128 |
128 |
120-135 |
|
Грунтовка на основе растворителей, органических растворителей 50% |
200 |
200 |
180-200 |
|
Грунтовка водоразбавляемая, 15% масс. растворителя |
200 |
200 |
220-260 |
|
Эмаль на основе растворителей, органических растворителей 50%-65%-75% |
116-122 |
139-146 |
90-100 |
Вода при обработке поверхности используется при:
- подготовке поверхности к окрашиванию;
- электроосаждении;
- очистке вытяжного воздуха окрасочной камеры.
Расход воды при окрашивании грузовых автомобилей по данным [4] составляет 35-80 .
Данные по потреблению электроэнергии в РФ при производстве грузовых автомобилей и автобусов отсутствуют. По данным [4], расход электроэнергии при использовании природного газа на производство окрасочных работ составляет 0,7-1 окрашенной поверхности.
Для снижения уровня загрязнений окружающей среды в Европе используют лакокрасочные материалы:
- водоразбавляемые для электроосаждения (5% растворителя);
- водоразбавляемые грунтовки (8% растворителя), наносимые методом электростатического распыления;
- покрывные материалы с высоким сухим остатком (45% растворителя) и водоразбавляемые материалы (13% растворителя), наносимые пневматическим распылением.
2.3 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания железнодорожных средств
Технологические процессы получения покрытий железнодорожных транспортных средств можно разделить на два вида: окрашивание новых вагонов и операции технического обслуживания, включающие ремонтное перекрашивание вагонов. Системы лакокрасочных покрытий в обоих случаях одинаковые.
Технологический процесс окрашивания пассажирских и грузовых вагонов включает стадии, перечисленные в таблице 13, ремонтного окрашивания пассажирских вагонов - в таблице 14.
Таблица 13 - Технологический процесс окрашивания грузовых и пассажирских вагонов
|
Наименование операции |
Оборудование, приспособления |
|
1 Присоединение вагона к конвейеру |
- |
|
2 Очистка поверхности от снега и льда, нагрев до 15°C |
Газовая установка прямого нагрева воздуха |
|
3 Струйная промывка (обезжиривание) |
Камера очистки с высоконапорным очистительным оборудованием с подогревом воды, ванна стока |
|
4 Обдув сжатым воздухом |
Площадка |
|
5 Сушка от влаги |
Камера сушки |
|
6 Маскировка ходовой части и тормозной системы |
Площадка |
|
7 Автоматическая дробеструйная обработка |
Камера очистки с дробеструйным оборудованием |
|
8 Ручная дробеструйная обработка |
Камера очистки с ручным дробеструйным оборудованием |
|
9 Очистка от абразивных материалов |
Камера очистки с вентиляционным оборудованием |
|
10 Нанесение первого слоя материала |
Камера окрасочная, оборудование ручного безвоздушного распыления |
|
11 Выдержка и растекание лакокрасочного покрытия |
Площадка с вентиляционным оборудованием |
|
12 Сушка |
Камера сушки |
|
13 Охлаждение |
Площадка с вентиляционным оборудованием |
|
14 Нанесение второго слоя материала |
Камера окрасочная, оборудование ручного безвоздушного распыления |
|
15 Выдержка и растекание лакокрасочного покрытия |
Площадка с вентиляционным оборудованием |
|
16 Сушка |
Камера сушки |
|
17 Охлаждение |
Площадка с вентиляционным оборудованием |
|
18 Нанесение третьего слоя материала |
Камера окрасочная, оборудование ручного безвоздушного распыления |
|
19 Выдержка и растекание лакокрасочного покрытия |
Площадка с вентиляционным оборудованием |
|
20 Сушка |
Камера сушки |
|
21 Охлаждение |
Площадка с вентиляционным оборудованием |
|
22 Нанесение надписей и логотипов |
Камера окрасочная, оборудование ручного пневматического распыления |
|
23 Выдержка и растекание лакокрасочного покрытия |
Площадка с вентиляционным оборудованием |
|
24 Сушка |
Камера сушки |
|
25 Охлаждение, отсоединение от транспортного пути и откатка |
Площадка с вентиляционным оборудованием |
|
26 Испытание тормозов, взвешивание, сдача |
- |
Таблица 14 - Технологический процесс ремонтного окрашивания пассажирских вагонов
|
Наименование операции |
Оборудование, приспособления |
|
Наружная окраска | |
|
1 Обмывка кузова вагона снаружи от загрязнений и масложировых отложений |
Камера очистки с высоконапорным очистительным оборудованием с подогревом воды, ванна стока |
|
2 Очистка от окислов металла и старых покрытий |
Камера очистки с ручным дробеструйным оборудованием |
|
3 Обдувка воздухом |
Камера очистки с вентиляционным оборудованием |
|
4 Обезжиривание |
Камера очистки |
|
5 Нанесение грунтовки |
Камера окрасочная |
|
6 Шпатлевание отдельных углублений и дефектных мест |
Площадка с вентиляционным оборудованием |
|
7 Повторное шпатлевание в случае необходимости |
Площадка с вентиляционным оборудованием |
|
8 Шлифование зашпатлеванной поверхности и дефектных мест (потеки, наплывы и др.) |
Площадка с вентиляционным оборудованием |
|
9 Нанесение выявительного слоя сплошное или местами на зашпатлеванную поверхность |
Камера окрасочно-сушильная |
|
10 Выправка отдельных дефектных мест |
Камера окрасочно-сушильная |
|
11 Подшлифовка выравненных мест |
Камера окрасочно-сушильная |
|
12 Повторное сплошное грунтование |
Камера окрасочно-сушильная |
|
13 Обдувка воздухом |
Камера окрасочно-сушильная |
|
14 Нанесение 1 внешнего слоя материала |
Камера окрасочно-сушильная |
|
15 Сушка первого слоя |
Камера окрасочно-сушильная |
|
16 Нанесение 2 внешнего слоя материала |
Камера окрасочно-сушильная |
|
17 Сушка |
Камера окрасочно-сушильная |
|
18 Нанесение 3 слоя внешнего слоя материала (при использовании водно-дисперсионных материалов) |
Камера окрасочно-сушильная |
|
19 Нанесение надписей |
Камера окрасочно-сушильная |
|
20 Прокрашивание отдельных мест |
Камера окрасочно-сушильная |
|
Внутренняя поверхность | |
|
21 Обмывка вагона изнутри (стены, потолки, пол, трубы, мебель, рамы, двери и т. д.) |
Камера очистки с высоконапорным очистительным оборудованием с подогревом воды, ванна стока |
|
22 Расчистка разрушившегося покрытия на всех поверхностях |
Камера очистки с ручным дробеструйным оборудованием |
|
23 Циклевание деревянных поверхностей |
Камера окрасочно-сушильная |
|
24 Шлифование деревянных поверхностей |
Камера окрасочно-сушильная |
|
25 Нанесение протравного красителя (морилки) на деревянные поверхности |
Камера окрасочно-сушильная |
|
26 Грунтование расчищенных мест на металлических поверхностях |
Камера окрасочно-сушильная |
|
27 Лакирование деревянных поверхностей |
Камера окрасочно-сушильная |
|
28 Окрашивание металлических, деревянных поверхностей, линолеума |
Камера окрасочно-сушильная |
Для грунтования и окрашивания поверхности вагонов используются алкидные, алкидно-уретановые, фенольные, эпоксидные, акриловые, акрил-уретановые, полиуретановые, водно-дисперсионные материалы. Деревянные поверхности внутренних помещений окрашиваются алкидными и водно-дисперсионными материалами. Для окраски поверхностей, мебели, дверей из алюминия применяют также порошковое окрашивание. Для окрашивания аккумуляторных ящиков используются эпоксидные и хлорвиниловые ЛКМ. Окрашивание производится в соответствии с отраслевой документацией ВНИИЖТ [30, 31].
Площадь окрашивания вагонов составляет от 240 до 300 и выше.
Расход материалов показан в таблице 15.
Таблица 15 - Расход материалов
|
Лакокрасочный материал |
Норма расхода, |
|
Грунтовки, содержание растворителей 50%-60% |
60-120 |
|
Водно-дисперсионные, содержание растворителя 8% |
80-100 |
|
Шпатлевки, содержание растворителя 25% |
2000-4000 (при толщине слоя 1-2 мм) |
|
Эмали, содержание растворителя 50%-60% |
100-130 |
|
Эмаль, содержание растворителя 60%-70% |
140-150 |
|
Водно-дисперсионные краски, содержание растворителя 8% |
110-130 |
|
Лаки, содержание растворителя 70% |
100-120 |
Окрасочные камеры для нанесения ЛКМ на вагоны выбрасывают в атмосферу от 200 загрязненного воздуха. Концентрация ЛОС в выбрасываемом в атмосферу воздухе при грунтовании поверхности может достигать 160-250
, при окрашивании алкидными эмалями - 170-330
, эпоксидными эмалями - 170-250
.
Для снижения уровня загрязнения окружающей среды рекомендуется:
- использование водно-дисперсионных материалов (8% растворителя);
- использование покрывных материалов с высоким сухим остатком (45% растворителя).
- эффективная очистка выбрасываемого воздуха окрасочной камеры;
- термическое окисление выбрасываемого воздуха от сушильных камер.
2.4 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания сельскохозяйственной техники
Из-за многообразия сельхозтехники по назначению существует многообразие технологических схем окрашивания, общей из которых является:
- подготовка к окрашиванию;
- нанесение и сушка грунтовочного покрытия;
- нанесение не менее двух слоев материалов внешнего слоя и их сушка.
Подготовку поверхности из черных металлов толщиной до 3 мм обрабатывают, как и в автомобильной промышленности, водными составами с получением фосфатных слоев. Но допускается взамен фосфатирования применение фосфатирующих грунтовок, ингибиторов коррозии, модификаторов ржавчины и модификаторов, повышающих пассивирующие свойства ЛКМ.
Из-за сложности конфигурации и больших площадей окрашивания используют практически все методы окрашивания: пневматическое и безвоздушное распыление, электроокраска, струйный облив и окунание. Окрашивание проводят как на конвейерных линиях, включающих окрасочные и сушильные камеры проходного типа, так и в тупиковых окрасочно-сушильных камерах.
Существуют ограничения по сушке покрытий изделий в сборе.
Данные по потреблению материалов, электроэнергии и выбросам загрязняющих веществ отсутствуют из-за многообразия обрабатываемых поверхностей изделий.
В зарубежной практике [44] современными доступными технологиями предусматривается:
- замена обычных ЛКМ на ЛКМ с высоким сухим остатком и на водной основе;
- применение рецептур ЛКМ без вредных загрязнений воздуха;
- минимизация количества ЛОС;
- оптимальная совместимость методов нанесения;
- получение качественных покрытий при меньших затратах.
Например, на линии окраски картофелекопалок на одном из европейских заводов уже с 1995 г. изделия окрашиваются методом окунания с последующим нанесением порошкового ЛКМ. В 2003 г. железофосфатирование заменено на цинкфосфатирование, а грунтование окунанием - на толстослойное (до 45 мкм) катафорезное грунтование. На некоторых заводах линии окраски сельхозмашин аналогичны линиям окраски легкового автомобиля.
Проблема энергосбережения за рубежом решается за счет рациональной загрузки окрасочной линии, использования диагональных вентиляционных систем в окрасочных и сушильных камерах, применения теплообменников для использования регенерированного тепла, например для нагрева ванн подготовки поверхности, регенерации тепла сушильных камер, применения специальных раздвижных ворот для наибольшего сохранения тепла.
В России экономия электроэнергии в основном решается за счет применения энергосберегающих ЛКМ. К таким материалам относятся алкидно-уретановые, алкидно-акриловые, уретановые, акрил-уретановые ЛКМ ускоренной сушки.
Снижение выбросов ЛОС возможно за счет применения материалов с повышенным содержанием сухого остатка, грунт-эмалевых ЛКМ, наносимых в два слоя взамен трехслойного покрытия, порошкового окрашивания. Там, где это возможно, использование электростатического распыления.
Наиболее прогрессивными технологиями окрашивания сельхозтехники являются технологии с катафорезным грунтованием и порошковой окраски.
Применение порошковой технологии при окрашивании сельхозтехники отвечает экологической безопасности производства, позволяет значительно сократить производственные площади под окраску за счет однослойного нанесения, обеспечивает получение долговечного покрытия с высокой износостойкостью и стойкостью к агрессивным средам. Особенно пригодна эта технология для окрашивания почвообрабатывающего и животноводческого оборудования, а также оборудования для производства кормов.
2.5 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания электродвигателей
Технология обработка поверхности электродвигателей включает обезжиривание поверхности, как правило, ручным способом с использованием органических растворителей.
Многообразие деталей, а также климатических исполнений электродвигателей предполагает использование различных схем окрашивания, которые реализуются на различных окрасочных участках производства с использованием различного набора оборудования, как проходного, так и тупикового вида.
При окраске кожуха электродвигателя и других деталей из стали, станины и других деталей из чугуна сначала проводят грунтование поверхности алкидными и/или фенольными грунтовками, затем проводят окрашивание алкидными, меламиноалкидными и эпоксидными эмалями. При окраске вентилятора и других деталей из алюминия проводят грунтование фенолалкидными грунтовками для цветных металлов, затем проводят окрашивание алкидными, меламиноалкидными и эпоксидными эмалями. После сборки электродвигателя проводят повторное окрашивание эмалями.
Замена ручного обезжиривания на химическую подготовку поверхности к окрашиванию водными составами позволит автоматизировать процесс и сократить выбросы ЛОС.
Применение грунт-эмалевых ЛКМ на алкидно-уретановой и эпоксиднохлорвиниловой основе взамен алкидных, меламиноалкидных и чисто эпоксидных материалов позволит снизить потребление электроэнергии и выбросы ЛОС при производстве покрытий за счет снижения количества слоев наносимого материала и их ускоренной горячей сушки.
Многообразие деталей, модификаций и размеров электродвигателей предполагает проведение технологического процесса окрашивания как на конвейерной линии, так на оборудовании тупикового типа.
Перспективный энергосберегающий технологический процесс окрашивания электродвигателей алкидно-уретановыми ЛКМ представлен в таблицах 16, 17.
Таблица 16 - Окрашивание на конвейерной линии или на оборудовании периодического действия
|
Наименование операции |
Оборудование, приспособления |
|
1 Одновременное обезжиривание и аморфное фосфатирование распылением |
Ванна распыления |
|
2 Сток |
Туннель стока |
|
3 Одновременное обезжиривание и аморфное фосфатирование распылением |
Ванна распыления |
|
3 Промывка питьевой водой |
Ванна распыления |
|
4 Сток |
Туннель стока |
|
5 Промывка дем. водой распылением |
Ванна распыления |
|
6 Сток |
Туннель стока |
|
7 Обдув воздухом |
- |
|
8 Сушка от влаги |
Камера сушильная |
|
9 Охлаждение холодным воздухом |
Тамбур с обдувом холодным сжатым воздухом |
|
10 Пост ОТК |
Площадка |
|
11 Нанесение грунтовочного покрытия методом ручного безвоздушного или пневматического распыления |
Камера окрасочная, установка нанесения распылением |
|
12 Выдержка перед горячей сушкой |
Тамбур с вытяжной вентиляционной установкой |
|
13 Сушка |
Сушильная установка |
|
14 Нанесение эмали методом ручного безвоздушного или пневматического распыления |
Камера окрасочная, установка нанесения распылением |
|
15 Выдержка перед горячей сушкой |
Тамбур с вытяжной вентиляционной установкой |
|
16 Сушка |
Сушильная камера |
|
17 Охлаждение холодным воздухом |
Тамбур с обдувом холодным сжатым воздухом |
Таблица 17 - Окрашивание изделий в сборе на оборудовании тупикового типа
|
Наименование операции |
Оборудование, приспособления |
|
1 Обезжиривание растворителем вручную |
Камера обезжиривания |
|
2 Сушка |
Тамбур с вытяжной вентиляционной установкой |
|
3 Нанесение эмали методом ручного пневматического распыления |
Камера окрасочная, оборудование для нанесения распылением |
|
4 Выдержка перед горячей сушкой |
Камера окрасочная |
|
5 Сушка |
Камера сушильная |
Применение алкидно-уретановых ЛКМ позволяет ускорить процесс сушки лакокрасочного покрытия, унифицировать процесс окраски электродвигателя и сократить площади, занимаемые окрасочным производством.
2.6 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания станков, кузнечно-прессовых и литейных машин
Очистку поверхностей литых деталей проводят дробеметно-дробеструйным способом. Обезжиривание крупногабаритных изделий сложной конфигурации, а также сборочных единиц, с поверхности которых трудно удалить остатки водных обезжиривающих составов, проводят органическими растворителями (уайт-спирит, нефрас 150-200 и др.). Обезжиривание остальных поверхностей проводят водными щелочными составами или эмульсиями.
Современный процесс окраски на конвейерных линиях осуществляется на станкостроительных заводах в два этапа:
- окраска чугунных деталей станков до механической обработки;
- окраска собранных станков.
Чугунные детали поступают на станкостроительные заводы с нанесенным слоем алкидной грунтовки. Детали непрерывно перемещаются конвейером в агрегат для щелочного струйного обезжиривания, где с поверхности удаляются масляные, жировые и другие загрязнения. Струйная очистка осуществляется в щелочном растворе кальцинированной соды с температурой 80°C - 90°C под давлением 0,2-0,25 МПа.
После сушки чугунные детали окрашиваются эмалями. При необходимости проводят шпатлевание нитроцеллюлозной шпатлевкой. После сушки проводят мокрое шлифование зашпатлеванной поверхности с применением уайт-спирита, который незначительно размягчает нитрошпатлевку и улучшает качество шлифования. После шлифования наружную поверхность детали вытирают насухо поролоновой губкой и подают деталь в окрасочную камеру для окраски эмалью.
Собранные станки сначала обезжиривают вручную уайт-спиритом. После обезжиривания и сушки шлифуют поврежденные места, которые образовались при сборке станка. Если при шлифовке оголяется металл, то на это место наносят акриловую быстросохнущую грунтовку. При необходимости проводят шпатлевание и шлифование поверхности. Затем изделия в сборе окрашивают двумя слоями эмали с сушкой каждого слоя. Метод окрашивания - безвоздушное или пневматическое распыление.
В таблице 18 приведены применяемые при окрашивании материалы и растворители.
Таблица 18 - Применяемые ЛКМ и растворители
|
Окрашиваемые поверхности, условия эксплуатации, определяющие выбор ЛКМ |
Тип ЛКМ |
Растворители |
Содержание растворителей |
|
Наружные поверхности станков и оборудования при периодическом воздействии минеральных масел. Внутренние поверхности станков и оборудования при постоянном воздействии минеральных масел |
Маслостойкие нитроцеллюлозные |
Бутилацетат, спирт бутиловый и этиловый, толуол, этилацетат |
60-71 |
|
Поверхности деревообрабатывающего, кузнечно-прессового и литейного оборудования, работающего на открытом воздухе |
Нитроцеллюлозные |
Толуол, спирт изобутиловый, этиловый, бутиловый, ксилол |
60-71 |
|
Алкидные |
Уайт-спирит, сольвент |
40-50 |
|
|
Хлорвиниловые |
Ацетон, толуол, ксилол, бутилацетат, этилацетат |
67-73 |
|
|
Отдельные поверхности станков и оборудования, подвергаемые периодическому воздействию стружки, абразива и минеральных масел |
Меламиноалкидные |
Ксилол, бутиловый спирт, сольвент, этилцеллозольв, бутилацетат |
43-53 |
|
Наружные и внутренние поверхности электроэрозионных, электрохимических и других станков, подвергаемые длительному воздействию щелочных эмульсий, электролитов и раствора триэтаноламинов |
Эпоксидные |
Ксилол, этилцеллозольв, толуол, бутилацетат |
40-60 |
|
Внутренние поверхности резервуаров, подвергаемых постоянному воздействию минеральных масел |
Поливинилбутиральные |
Смесевые P-7, Р-60 |
37-43 |
|
Алкидные |
Ксилол, сольвент, уайт-спирит |
38-47 |
|
|
Внутренние поверхности гидрорезервуаров |
Поливинилбутиральные |
Смесевые P-7, Р-60 |
37-43 |
|
Отдельные поверхности оборудования, эксплуатируемого при повышенных температурах |
Алкидные |
Ксилол, сольвент |
48-55 |
|
Кремнийорганические |
Ксилол, толуол |
82 (в основе) |
Данные по расходу материалов и электроэнергии отсутствуют.
2.7 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания механического оборудования и специальных стальных конструкций гидротехнических сооружений
Подготовка к окрашиванию состоит из следующих основных операций:
- устранение дефектов поверхности;
- удаление масляных и жировых загрязнений;
- удаление прокатной окалины и продуктов коррозии;
- удаление прочих загрязнений (солей, пыли, остатков абразива и т.п.).
Для удаления жировых загрязнений используется обезжиривание как органическими растворителями, так и водными моющими растворами. Для изделий, эксплуатируемых в жестких и особо жестких условиях, широко применяют фосфатирование.
Для удаления окалины и продуктов коррозии используется также травление окунанием, нанесением или распылением травильными растворами. Травление растворами ортофосфорной кислоты является наиболее рекомендуемым процессом. Образующаяся в процессе обработки поверхности металла пленка фосфата железа способствует лучшей адгезии и коррозионной стойкости лакокрасочного покрытия.
В заводских условиях наиболее часто используют дробеметный или пескоструйный способ очистки для удаления грязи и окалины.
Допускается также применение грунтовок - модификаторов ржавчины, которые наносятся на конструкции, с поверхности которых не удалены полностью продукты коррозии, а также окалина.
В технологии окрашивания механического оборудования и специальных стальных конструкций гидротехнических сооружений грунтование проводят в заводских условиях, окрашивание - после монтажа изделия на месте эксплуатации. На заводах грунтовка наносится тонкой пленкой (20-30 мкм) на подготовленную абразивным способом сталь, чтобы обеспечить временную защиту от коррозии на время механической обработки, транспортировки, монтажа и хранения стальных конструкций. На заводскую грунтовку затем наносится окончательная система покрытий, которая, как правило, включает еще один дополнительный грунтовочный слой.
В качестве заводской грунтовки используют быстросохнущие материалы с высокими механическими свойствами, позволяющими проводить сварочные работы: алкидные, поливинилбутиральные, эпоксидные, цинкнаполненные эпоксидные или силикатные.
В таблице 19 приведены данные по совместимости заводских грунтовок с грунтовками, наносимыми после монтажа конструкции.
Таблица 19 - Совместимость ЛКМ с заводскими грунтовками
|
Заводская грунтовка |
Совместимость с заводской грунтовкой |
||||||||
|
Тип |
Содержание ЛОС |
Алкидные |
Хлоркаучуковые |
Виниловые |
Акриловые |
Эпоксидные |
Полиуретановые |
Цинксиликатные |
Битумные |
|
Алкидные |
40-45 |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
+ |
|
Поливинилбутиральные |
75-80 |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
+ |
|
Эпоксидные |
55-58 |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
|
Эпоксидные цинкнаполненные |
10-15 |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
|
Силикатные цинкнаполненные |
10-15 |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
ЛКМ наносятся ручным, безвоздушным или пневматическим распылением.
В таблице 20 приведено содержание растворителей в ЛКМ, применяемых для окрашивания металлоконструкций.
Таблица 20 - Содержание растворителей
|
Тип пленкообразующего вещества ЛКМ |
Содержание растворителя, % |
|
Винилово-эпоксидные |
55-62 |
|
Этилсиликатные цинкнаполненные |
88-90 |
|
Эпоксиэфирные |
36-42 |
|
Эпоксиэфирные цинкнаполненные |
21-27 |
|
Эпоксидно-уретановые |
44-63 |
|
Эпоксидные |
20-28 |
|
Эпоксидные цинкнаполненные |
10-15 |
|
Эпоксидные фосфатирующие |
47-57 |
|
Поливинилбутиральные |
73-75 |
|
Кремнийорганические |
70-85 |
|
Кремнийорганические цинкнаполненные |
20-45 |
|
Уретановые |
60-61 |
|
Уретановые цинкнаполненные |
12-18 |
|
Фторуретановые |
41-58 |
|
Винилхлоридные |
67-73 |
|
Поливинилхлоридные |
70-77 |
|
Фенолформальдегидные |
39-40 |
Данные по расходу материалов, растворителей и электроэнергии отсутствуют.
Снижение выбросов ЛОС возможно при применении толстослойных грунт-эмалевых покрытий, материалов с высоким сухим остатком, двухкомпонентных, не содержащих растворителя материалов.
2.8 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания рулонного металлопроката (койл-коутинг)
Технология окрашивания рулонного металлопроката независимо от типа применяемой подложки (оцинкованная, холоднокатаная сталь, алюминий и его сплавы) и типа применяемого ЛКМ включает этапы:
- размотка металлической ленты;
- предварительная обработка поверхности;
- сушка;
- покрытие обратной стороны металлической поверхности грунтовкой и эмалью;
- сушка;
- нанесение эмали на лицевую и обратную сторону ленты;
- сушка;
- сматывание металлической ленты.
Скорость окрашивания ленты варьируется от 5 до 150 м/мин, длина окрасочной линии - от 80 до 250 м.
Экономические преимущества этого метода обработки поверхности:
- низкий расход ЛКМ и растворителя вследствие применения эмалей с высоким содержанием сухого вещества;
- высокая производительность окрасочной линии;
- сокращение производственных площадей и энергозатрат;
- исключение потерь ЛКМ и растворителей по сравнению с окрашиванием распылением.
Технологические преимущества:
- одновременное нанесение слоя ЛКМ с двух сторон;
- равномерная толщина покрытия на всей площади листа;
- улучшенные защитные свойства покрытия;
- возможность полной автоматизации технологических стадий;
- высокое качество окрашенных покрытий.
Экологические преимущества:
- испаренный растворитель на действующих предприятиях РФ дожигается до углекислоты, а выделенное тепло возвращается обратно в сушильную камеру;
- нет необходимости дополнительно окрашивать готовое изделие после его изготовления или монтажа.
При подготовке к окрашиванию проводят двойное обезжиривание поверхности листа в специальных ваннах с применением вращающихся щеток с последующей двойной промывкой чистой водой распылением форсунками. Затем проводят пассивацию поверхности листа специальными хроматирующими растворами с последующей сушкой горячим воздухом.
Нанесение грунтовки и эмали проводят валковым методом (окрасочными валками). Сушка осуществляется в сушильных печах при заданной температуре. После сушки проводят охлаждение либо воздушное, либо с использованием закрытой водяной системы охлаждения.
В таблице 21 приведено использование ЛКМ с органическими растворителями для окрашивания методом "койл-коутинг".
Таблица 21 - Некоторые типичные органические покрытия, используемые в промышленности [4]
|
Покрытие |
Толщина сухой пленки, мкм |
Тип смолы |
Концентрация растворителя, % |
Тип растворителя |
Температура сушки, °C |
|
Грунтовки |
4-9 |
Эпоксидно-уретановые Эпоксидно-меламиновые Полиэфирно-меламиновые Полиуретановые Акриловые |
50-70 |
Высококипящие ароматические спирты Гликолевые эфиры Высококипящие эфиры |
210-230 |
|
Грунтовки с высоким сухим остатком |
12-25 |
Полиэфирно-меламиновые Полиуретановые |
40-50 |
Высококипящие ароматические спирты Гликолевые эфиры Высококипящие эфиры |
210-230 |
|
Покрытия для обратной стороны |
4-15 |
Полиэфирно-меламиновые Эпоксидно-меламиновые Эпоксидно-фенольные Меламиноалкидные |
50-70 |
Высококипящие ароматические спирты Гликолевые эфиры |
180-250 |
|
Покрывные полиэфирные |
18-25 |
Насыщенные полиэфирные, сшитые меламиноформальдегидными смолами |
35-55 |
Высококипящие ароматические спирты Гликолевые эфиры Высококипящие эфиры и эфиры |
210-230 |
|
Силиконмодифицированные полиэфиры |
18-25 |
Полиэфирные смолы, модифицированные силиконом |
45-55 |
Высококипящие ароматические спирты Гликолевые эфиры Высококипящие эфиры |
210-230 |
|
Полиуретаны |
20-30 |
Насыщенные полиэфиры, сшитые уретаном |
30-50 |
Высококипящие ароматические спирты Гликолевые эфиры Высококипящие эфиры |
220-240 |
|
PVDF |
20-25 |
Поливинилиденфторидные с акриловыми полимерами |
40-65 |
Высококипящие ароматические спирты Гликолевые эфиры Высококипящие кетоны |
240-260 |
|
ПХВ-пластизоли |
100-200 |
Поливинилхлоридные пластизоли |
Менее 10 |
Высококипящие эфиры и алифатические углеводороды |
190-210 |
|
Водорастворимые, включая грунтовки и покрытия для обратной стороны |
10-25 |
Акрил-меламиновые |
5-15 |
Высококипящие эфиры Гликолевые эфиры |
220-230 |
|
Антипригарные |
12-15 |
Полиэфирносульфоновые Политетрафторэтилен |
65-80 |
N-метилпиралидон Бутиралактон Высококипящие ароматические спирты |
350-370 |
|
Ламинатные пленки |
15-120 |
Поливинилхлорид, ПХВ Полиэтилентерафталат Акриловые Полиуретановые |
0 |
Нет в пленке, но используются в грунтовках-адгезивах |
180-230 |
|
Порошковые покрытия |
35-100 |
Полиэфирэпоксидные Полиуретановые |
0 |
|
200-250 |
В таблице 22 приведены европейские данные по использованию ЛКМ в 1993 и 2002 гг.
Таблица 22 - Потребление органических покрытий [4]
|
Тип покрытия |
Доля, % 1993 г. |
2002 г. |
|
Грунтовки |
16,5 |
20 |
|
Покрытия обратной стороны |
13,2 |
16,6 |
|
Покрывные материалы: | ||
|
Полиэфирные |
36,1 |
39 |
|
Полиэфирные, модифицированные силиконом |
3,4 |
0,2 |
|
Полиуретановые |
Неизвестно |
6,2 |
|
Поливинилиденфторидные |
2,7 |
2,2 |
|
ПХВ-пластизоли |
19,9 |
14,1 |
|
Водорастворимые |
0,4 |
0,2 |
|
Ламинатные пленки |
6 |
6 |
|
Порошковые |
Неизвестно |
0,5 |
|
Акриловые на растворителях |
0,3 |
0,002 |
|
Другие |
7,5 |
1 |
|
Итого: |
95 000 т/г |
158 000 т/г |
Источником загрязнения атмосферы растворителями являются следующие стадии: нанесение покрытий (8%), сушка (90%) и охлаждение (2%) [4].
Для снижения выбросов ЛОС применяют термическую очистку выбрасываемого воздуха.
2.9 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания судов
Подготовку поверхности к окрашиванию на судостроительных заводах проводят с помощью механического, дробеструйного, гидроструйного или струйно-абразивного оборудования. При ремонте судовых стальных конструкций, когда продукты коррозии с поверхности не удается полностью удалить механизированными средствами очистки, допускается применение модификаторов ржавчины. Для поверхностей надводного борта, надстроек, металлических палуб, грузовых трюмов используются эпоксидные модификаторы ржавчины. В отдельных случаях для удаления старых ЛКМ применяются смывки.
В таблице 23 приведены характеристики ЛКМ для грунтования поверхности судов.
Таблица 23 - Грунтовки
|
Тип поверхности |
Тип ЛКМ |
Растворители |
Содержание растворителя |
|
Металлические поверхности |
Поливинилацетатные |
Ксилол, толуол, смесевые РФГ, 648, P-6 |
78-80 |
|
Межоперационное хранение металлических поверхностей |
Поливинилацетатные |
Смесевые РФГ, 648, P-6 |
73-75 |
|
Эпоксидные |
Ацетон, толуол, ксилол |
47-57 |
|
|
Черные металлы |
Фенолформальдегидные |
Ксилол, сольвент |
36-42 |
|
Цветные металлы и их сплавы, деревянные поверхности |
Фенолформальдегидные |
Ксилол, сольвент |
37-45 |
|
Металлические поверхности наружной надводной части корпуса, внутренние помещения |
Эпоксиэфирные |
Ксилол, смесевые РC-2, 646, РКБ |
38-44 |
|
Подводная часть, надводный борт, цистерны питьевой воды |
Этилсиликатные |
Смесевые 646, 647, P-6, РФГ |
45-50 |
|
По ржавчине |
Эпоксидные |
Ацетон, ксилол, этилцеллозольв |
32-38 |
|
При судоремонте по ржавчине |
Водно-дисперсионные акриловые |
Вода |
50-55 |
|
Корпусные конструкции |
Водно-дисперсионные каучуковые |
Вода |
52 |
В таблице 24 приведены ЛКМ, применяемые для окрашивания подводной части судна и района ПВЛ.
Таблица 24 - Лакокрасочные материалы для окрашивания подводной части судна и района ПВЛ
|
Тип поверхности |
Тип ЛКМ |
Растворители |
Содержание растворителя |
|
Подводная часть ледоколов и судов ледового плавания |
Эпоксидные |
Толуол, ацетон |
4-12 |
|
Подводная и надводная часть корпусов судов неограниченного района плавания, включая суда ледового плавания |
Эпоксивиниловые |
Ацетон, сольвент, смесевой P-4 |
55-60 |
|
Виниловый сополимер, модифицированный сланцевыми смолами |
Толуол, ксилол, сольвент, ацетон |
52-62 |
|
|
Сополимерополивинилхлоридные |
Ацетон, смесевой P-4 |
55-60 |
|
|
Подводная и надводная части корпусов судов неограниченного района плавания, включая суда ледового плавания, морских контейнеров, буровых установок |
Эпоксидные |
Толуол, ксилол, ацетон |
23-29 |
|
Противообрастающие покрытия |
Виниловый полимер, модифицированный эпоксидной смолой |
Сольвент, ксилол, P-4 |
21-25 |
|
Масляно-, алкидно-стирольные самополирующего типа |
Ксилол, толуол, сольвент |
35-40 |
|
|
Сополимерополивинилхлоридные |
Сольвент, ацетон |
20-25 |
|
|
Канифольные, модифицированные эпоксидной смолой с биоцидными добавками |
Сольвент, ксилол |
12-18 |
В таблице 25 приведены ЛКМ, применяемые для окрашивания наружных надводных поверхностей.
Таблица 25 - ЛКМ для окрашивания надводных поверхностей
|
Тип ЛКМ |
Растворители |
Содержание растворителя |
|
Алкидные |
Уайт-спирит, ксилол |
40-60 |
|
Двухкомпонентные эпоксивиниловые |
Ацетон, ксилол, толуол |
56-61 |
|
Эпоксиэфирные |
Этилцеллозольв, ксилол |
39-40 |
|
Эпоксидные |
Ксилол, толуол, ацетон |
23-29 |
Толщина покрытия подводной части на корпусе судов, включая противообрастающее, составляет от 500 до 1000 мкм.
В таблице 26 приведены ЛКМ, применяемые для окрашивания открытых палуб. Покрытия должны быть износостойкими и обладать противоскользящими свойствами. Для придания палубным покрытиям нескользящих свойств в некоторых случаях вводят противоскользящие добавки, такие как песок или электрокорунд.
Таблица 26 - ЛКМ для открытых палуб
|
Тип ЛКМ |
Растворители |
Содержание растворителя |
|
Алкидные |
Уайт-спирит, ксилол |
31-47 |
|
Эпоксиэфирные |
Ксилол, сольвент |
39-43 |
|
Эпоксидные модификаторы ржавчины |
Ксилол, толуол, ацетон |
32-38 |
|
Эпоксивиниловые |
Ксилол, толуол, ацетон |
55-30 |
В таблице 27 приведены ЛКМ, применяемые для окрашивания внутренних помещений, в таблице 28 - внутренних поверхностей вспомогательного оборудования, декоративной отделки лаком и материалы, применяемые в качестве шпатлевки для выравнивания неровностей деревянной и металлической поверхности.
Таблица 27 - ЛКМ, применяемые для окрашивания внутренних помещений
|
Тип ЛКМ |
Растворители |
Содержание растворителя |
|
Алкидные |
Уайт-спирит, ксилол |
31-47 |
|
Эпоксидные водно-дисперсионные |
Вода |
38-45 |
|
Акриловые водно-дисперсионные |
Вода |
45-49 |
Таблица 28 - ЛКМ для окрашивания внутренних поверхностей
|
Тип оборудования |
Тип ЛКМ |
Растворители |
Содержание растворителя |
|
Цистерны питьевой воды |
Кремнийорганические |
Этиловый спирт |
28-33 |
|
Уретановые |
Бутилацетат |
28-32 |
|
|
Этилсиликатные |
Смесевые 646, 647, P-6, РФГ |
45-50 |
|
|
Эпоксидные |
Ацетон, этиловый спирт |
5-6 |
|
|
Трюмы для хранения охлажденной рыбы и бункера приема рыбы |
Эпоксидные |
Ацетон, этиловый спирт |
5-8 |
|
Эпоксидно-хлорвиниловые |
Ацетон, этиловый спирт |
4-5 |
|
|
Цистерны морской воды (балластные) |
Эпоксидные |
Ацетон, этиловый спирт |
4-5 |
|
Эпоксидные |
Смесевые 646, P-4 |
24-28 |
|
|
Этилсиликатные |
Смесевые 646, 647, P-6, РФГ |
45-50 |
|
|
Цистерны питательной и котельной воды |
Эпоксидные |
Этиловый спирт, ацетон |
5-7 |
|
Цистерны масляные |
Фенол-алкидные |
Этиловый спирт |
65-70 |
|
Цистерны расширительные, подвергающиеся воздействию горячей воды и пара |
Фенол-алкидные |
Этиловый спирт |
65-70 |
|
Поверхности, подвергающиеся воздействию высоких температур |
Пентафталевые |
Смесевой РC-2 |
30 |
|
Глифталевые |
Ксилол, уайт-спирит |
15 |
|
|
Кремнийорганические |
Ксилол, толуол |
6 |
|
|
Деревянные поверхности |
Масляно-стирольные |
Ксилол, скипидар |
59-63 |
|
Мочевиноформальдегидные |
Смесевой РКБ-2 |
50-54 |
|
|
Чугунные и стальные конструкции |
Каменноугольные |
Сольвент |
Нет данных |
|
Аккумуляторы и их детали при воздействии серной кислоты |
Битумные |
Уайт-спирит, скипидар, сольвент |
57 |
|
Немаслостойкая вулканизированная резина |
Нитрильные |
Смесь бензина и этилацетона |
Нет данных |
|
Декоративная отделка лаком внутри помещения деревянных и металлических поверхностей |
Пентафталевые |
Сольвент, ксилол, скипидар |
49-51 |
|
Глифталевые |
Сольвент, ксилол, скипидар |
49-53 |
|
|
Выравнивание и исправление поверхности шпатлеванием |
Пентафталевые |
Уайт-спирит, скипидар, сольвент |
25 |
|
Эпоксидные |
Смесевые P-4, P-5, Р-5А |
10 |
Данные по расходу материалов и электроэнергии отсутствуют.
Процессы окраски судов, как правило, проводят на открытом воздухе, в сухих доках, в открытых ангарах или на набережных. Образующиеся в результате окраски загрязняющие вещества выбрасываются в окружающую среду. В зависимости от погодных условий загрязняющие вещества могут распространяться на несколько километров.
При строительстве новых судов для уменьшения загрязнения окружающей среды окрасочные работы проводят в закрытых помещениях, снабженных вытяжной вентиляцией с фильтрами от пыли.
Уменьшить выбросы пыли на открытом воздухе возможно путем использования мобильных устройств для очистки воздуха, закрытия места проведения окрасочных работ брезентом.
В судостроении для нанесения лакокрасочных покрытий используется в основном метод безвоздушного распыления, нанесение кистью и валиком. С целью защиты окружающей среды альтернативным методом является метод горячего безвоздушного распыления материалов. Однако ассортимент ЛКМ для горячего распыления незначителен.
При окрашивании в помещениях, снабженных вытяжными вентиляционными устройствами, эффективно для очистки воздуха от растворителей использовать фильтры из активированного угля.
Отходы производства (органические растворители, красочный шлам, загрязненные контейнеры, кисти, валики, загрязненные фильтры, остатки масел и др.) подлежат утилизации путем захоронения.
С целью защиты окружающей среды наиболее перспективны технологии с применением материалов с высоким сухим остатком и материалов на водной основе. Однако имеются ограничения по применению водоразбавляемых материалов в зимний период. Водоразбавляемые материалы применяют в основном для окрашивания интерьеров судов. Для внешней окраски они не нашли применение.
2.10 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания самолетов
Перечень материалов и растворителей для авиации приведен в таблице 29.
Таблица 29 - ЛКМ для авиации
|
Тип материала |
Пленкообразователь |
Растворитель |
Содержание растворителя, % |
|
Антикоррозионная грунтовка |
Акриловый |
648, Р-5А |
75-84 |
|
Глифталевый |
РC-2, 649 |
40-56 |
|
|
Промежуточная грунтовка |
Акриловый |
Ксилол, толуол |
52-58 |
|
Эпоксидный |
Р-5А, 646, Р-189 |
31-52 |
|
|
Эмаль внешнего слоя |
Эпоксидный |
Р-5А |
39-66 |
|
Алкидно-акриловый |
Ксилол, бутанол, толуол, ацетон |
62-68 |
|
|
Уретановый |
Р-4А, Р-189 |
36-61 |
|
|
Поливинилбутиральный |
P-6 |
86-92 |
|
|
Фторопластовый |
Бутилацетат |
80-83 |
|
|
Хлорвиниловый |
P-4, Р-4А, Р-5А |
68-73 |
|
|
Акриловый |
Р-5А |
42-68 |
|
|
Фторуретановый |
Нет данных |
|
|
|
Эмаль термостойкая |
Кремнийорганический |
Р-5А |
40-81 |
|
Глифталевый |
Ксилол, уайт-спирит |
|
|
|
Лак |
Акриловый |
Р-5А |
80-86 |
|
Алкидно-акриловый |
Р-5А |
68-76 |
|
|
Фторопластовый |
Нет данных |
88-92 |
|
|
Хлорвиниловый |
P-4, Р-4А |
80-84 |
|
|
Лак термостойкий |
Кремнийорганический |
Ксилол, толуол, сольвент |
42-83 |
|
Лак для тканей |
Нитроцеллюлозный |
645 |
91 |
Отечественные ЛКМ наносятся кистью, валиком, пневматическим и безвоздушным распылением. За рубежом наиболее часто используется метод электростатического распыления.
Подготовку поверхности перед окрашиванием проводят либо щелочным обезжириванием, либо ручным обезжириванием органическими растворителями.
В связи с высокими требованиями по коррозионной защите как в РФ, так и за рубежом применяют грунтовки, содержащие хромат стронция или цинка, несмотря на высокое содержание в них растворителей.
Детали самолетов частично окрашиваются перед монтажом. Как правило, детали загрунтовывают и окрашивают одним слоем покрывной эмали. Площадь поверхности деталей примерно в четыре раза больше, чем внешняя поверхность самолета.
На внешнюю поверхность, окрашенную антикоррозионной грунтовкой, наносят два слоя промежуточной грунтовки, затем окрашивают двумя слоями эмали. При применении алкидно-акриловых, акриловых и хлорвиниловых ЛКМ в качестве материала внешнего слоя дополнительно окрашивают соответствующими лаками.
Для защиты дверей, ворот, колодцев колес, зоны хранения грузов дополнительно защищают воскообразными составами.
При техническом обслуживании самолета старое ЛКП с внешней поверхности удаляют и проводят местное химическое оксидирование поверхности. При окрашивании используют двухслойное покрытие эпоксидной грунтовки с последующим нанесением эпоксидной или уретановой эмали.
Нанесение ЛКП на внешнюю поверхность самолета занимает до восьми дней. Наибольшее количество ЛКМ расходуется на окрашивание отдельных деталей.
В таблицах 30 и 31 приведены данные по расходу материалов для окрашивания самолета на 150 пассажирских мест.
Таблица 30 - Обрабатываемая поверхность
|
Окрашиваемая поверхность |
Площадь поверхности |
Количество слоев |
|
Детали |
3600 |
1-2 |
|
Внешняя поверхность |
1200 |
2-4 |
|
Внутренняя поверхность |
500 |
2 |
|
Защита заклепок |
10 000 (погонные метры) |
1-2 |
Таблица 31 - Расход ЛКМ
|
Лакокрасочный слой или стадия процесса |
Материалы |
|
Подготовка поверхности |
200 л растворителя на 600 |
|
Антикоррозионная грунтовка |
70 кг жидкого ЛКМ, потери 20% |
|
Промежуточная грунтовка |
100 кг жидкого ЛКМ, потери 20% |
|
Эмаль внешнего слоя |
200 кг жидкого ЛКМ |
В таблице 32 приведены данные по выбросу ЛОС при окрашивании площади 2780 во время технического обслуживания самолета.
Таблица 32 - Выбросы органических растворителей при техническом обслуживании площадью окрашивания 2780
|
Процесс |
Материал |
Расход материала, кг |
Содержание растворителя, % |
Выбросы ЛОС, кг |
|
Химическая очистка |
Водные растворы |
3000 |
- |
Нет ЛОС |
|
Грунтование антикоррозионной грунтовкой |
Поливилбутираль, содержащий хроматы |
240 |
76 |
182 |
|
Грунтовки, содержащие хроматы |
450 |
67 |
361 |
|
|
Грунтовки, не содержащие хроматы |
450 |
71 |
319 |
|
|
Очистка |
Бутилацетат, бутиловый спирт |
200 |
100 |
200 |
|
Верхнее покрытие |
С высоким сухим остатком |
1200 |
43 |
516 |
|
На основе растворителей |
1300 |
63 |
793 |
|
|
Лак |
На основе растворителя |
1200 |
65 |
780 |
В таблице 33 приведены сравнительные данные отечественных и зарубежных технологий окрашивания по содержанию органических растворителей.
Таблица 33 - Содержание растворителей
|
Наименование ЛКМ |
Содержание растворителя |
|
|
Отечественные |
Зарубежные |
|
|
Антикоррозионные грунтовки, содержащие хроматы: |
|
|
|
поливинилбутиральные |
- |
70-90 |
|
акриловые |
75-84 |
- |
|
эпоксидные |
- |
70-90 |
|
полиуретановые |
- |
70-90 |
|
Грунтовки, содержащие 10% - 12% хроматов |
40-56 |
50-67 |
|
Грунтовки безхроматные |
52-66 |
71 |
|
Материалы внешнего слоя |
60-80 |
55-65 |
|
Лаки |
80-90 |
65 |
Недостатками отечественных технологий являются:
- отсутствие материалов с высоким сухим остатком;
- невозможность нанесения ЛКМ методом электростатического распыления.
При проведении окрасочных работ обычно не применяется оборудование для очистки выбрасываемого воздуха из-за большого объема (до 450 000 ) и низкой концентрации ЛОС в выбрасываемом воздухе.
В зарубежной практике для защиты окружающей среды от загрязнений применяют:
- ЛКМ с высоким сухим остатком с содержанием растворителя не более 30% - 43% (выбросы ЛОС могут быть снижены на 30%) [4];
- замену грунтовки, содержащей 6-валентный хром, на безхроматную грунтовку с такими же высокими антикоррозионными свойствами;
- автоматизацию окрасочного производства, позволяющую снизить объем выбрасываемого воздуха;
- использование системы Вентури в гидрофильтрах взамен каскадных гидрофильтров.
2.11 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания оборудования и металлоконструкций нефтегазовой промышленности
2.11.1 Технологический процесс подготовки поверхности резервуаров
При окрашивании наружных поверхностей резервуаров подготовку поверхности к окрашиванию проводят двумя способами.
При окрашивании резервуаров без вывода их из эксплуатации проводят гидроабразивную обработку с последующей промывкой водой для удаления абразива и обдувом горячим воздухом для удаления влаги и осушки поверхности.
Для реконструируемых и вновь вводимых резервуаров проводят абразивную обработку с удалением абразива и обдувом воздухом для удаления пыли. При наличии видимых следов масла перед очисткой удаляют жировые загрязнения волосяной щеткой, смоченной уайт-спиритом. После обезжиривания поверхность осушивают до полного удаления паров растворителя.
Очистку сварных швов и труднодоступных мест осуществляют ручными механизированными щетками или другими инструментами.
При очистке внутренней поверхности резервуаров проводят частичное обезжиривание (при необходимости), абразивную обработку и обеспыливание с помощью вакуумной системы отсоса пыли.
При окрашивании внутренней и наружной поверхности тонкопленочными покрытиями используются высоковязкие эпоксидные ЛКМ, наносимые в 1-2 слоя суммарной толщиной до 500 мкм.
При использовании однокомпонентных полиуретановых ЛКМ сначала наносятся 2 слоя цинксодержащей грунтовки, затем 2 слоя покрывного материала. Суммарная толщина покрытия также не менее 500 мкм.
ЛКМ наносятся методом безвоздушного распыления. Труднодоступные участки, кромки, углы, сварные швы предварительно окрашиваются кистью или шпателем. Каждый последующий слой наносится после отверждения предыдущего.
При окрашивании внутренней поверхности резервуаров с усилением днища и первого пояса стекловолокном сначала проводят нанесение 1-2 слоев тонкопленочного эпоксидного высоковязкого ЛКМ суммарной толщиной до 500 мкм на крышу, внутреннюю обвязку резервуаров и на боковую поверхность, за исключением нижнего пояса, и проводят отверждение покрытия. Затем проводят нанесение толстослойного эпоксидного покрытия, усиленного стекловолокном, суммарной толщиной 2-2,6 мм на нижний пояс резервуара и днище [45].
Технологический процесс окрашивания включает следующие стадии:
- нанесение грунтовочного слоя, в случае если интервал между подготовкой поверхности и нанесением ЛКМ может превысить допустимый интервал;
- заделка неровностей, выравнивание соединений, сглаживание сварных швов при помощи шпатлевки и мест "стенка - днище" при помощи наполнителя (нанесение вручную);
- нанесение (приклеивание) слоя мата из рубленого стекловолокна 300 ;
- нанесение эпоксидной краски при помощи валика или безвоздушным распылением;
- прикатывание поверхности "игольчатым" валиком для удаления остатков воздуха;
- отверждение слоя покрытия.
Затем в такой же последовательности наносится второй слой.
При нанесении третьего слоя ЛКМ используется стеклопрокладка 30 .
После шлифования поверхности для удаления выступающих частиц стекловолокна наносится покрывной слой ЛКМ и проводится его отверждение.
Используют только ЛКМ и системы покрытий, разрешенные ОАО "АК "Транснефть" и прошедшие аттестацию в ОАО ВНИИСТ.
2.11.2 Технологический процесс подготовки поверхности и окрашивания технологических сооружений и оборудования газовой промышленности
Для противокоррозионной защиты наружных металлических поверхностей используют системы покрытий:
- эпоксидный грунт (2 слоя) + полиуретановая эмаль (1 слой);
- эпоксидный грунт (1 слой) + полиуретановая эмаль (2 слоя);
- цинкнаполненная грунтовка (1 слой) + эпоксидная грунтовка (1 слой) + полиуретановая эмаль (1 слой);
- цинкнаполненная грунтовка (1 слой) + полиуретановая эмаль (2 слоя);
- полисилоксановая грунтовка (1 слой) + полисилоксановая эмаль (2 слоя);
- полиуретановый грунт (1 слой) + полиуретановая эмаль (2 слоя);
- эпоксидно-каучуковый грунт (1 слой) + полиуретановая эмаль (2 слоя);
- алкидная грунтовка (1 слой) + алкидный быстроотверждаемый материал (2 слоя);
- двухкомпонентная грунт-эмаль (2 слоя);
- двухкомпонентная эпоксидная грунтовка (1 слой) + двухкомпонентная полиуретан-акриловая эмаль (2 слоя);
- двухкомпонентная эпоксидная грунтовка (1 слой) + двухкомпонентная грунт-эмаль (1 слой) + двухкомпонентная акрил-уретановая эмаль (1 слой);
- эпоксидная цинкфосфатная грунтовка (1 слой) + эпоксидный состав (1 слой) + полиуретановая эмаль (1 слой);
- грунт-эмаль на основе винилового сополимера (3 слоя);
- силикон-акриловая эмаль (2 слоя);
- алкидно-уретановая эмаль (2 слоя).
Толщина покрытия - от 80 до 400 мкм.
Для защиты внутренних поверхностей используются двухкомпонентные эпоксидные материалы толщиной 300-350 мкм.
Подготовка поверхности, как и при окрашивании резервуаров, проводится абразивно-струйным методом. Материалы наносятся методом безвоздушного распыления. Сушку проводят в естественных условиях в соответствии нормативной документацией на ЛКМ. Используются только материалы, разрешенные ПАО "ГАЗПРОМ".
Данные по расходу материалов и электроэнергии отсутствуют.
2.12 Технологический процесс окрашивания оборудования и металлоконструкций химических производств
На химических производствах задействовано огромное количество всевозможного оборудования: аппараты, машины, транспортные средства. Химическое оборудование защищают, как правило, несколькими способами:
- выполняют футеровку - делают защитную внутреннюю облицовку аппаратов;
- наносят покрытия - резину, полимеры, эмали;
- окрашивают оборудование ЛКМ;
- выполняют изоляцию стеклопластиком.
Технология окрашивания оборудования зависит от условий эксплуатации. Различают 4 группы химстойких лакокрасочных покрытий:
- стойкие в агрессивных газах и парах;
- стойкие в растворах кислот и кислых солей;
- стойкие в растворах щелочей и основных солей;
- стойкие в растворах нейтральных солей.
В таблице 34 приведены рекомендуемые покрытия, эксплуатируемые в различных средах.
Таблица 34 - Химстойкие лакокрасочные покрытия
|
Среда |
Тип пленкообразующего вещества ЛКМ |
|
Водные растворы азотной кислоты |
Фторопластовые Полиэтиленовые Перхлорвиниловые Сополимеровинилхлоридные |
|
Растворы соляной кислоты |
Эпоксидные Фторопластовые Полиэтиленовые Перхлорвиниловые Фенольные |
|
Растворы плавиковой кислоты |
Полиэтиленовые Фторопластовые Фенольные в сочетании с графитом Фуриловые в сочетании с графитом |
|
Уксусная кислота |
Фторопластовые Полиэтиленовые Полиуретановые |
|
Щавелевая кислота |
Эпоксидные |
|
Разбавленные растворы серной кислоты |
Фторопластовые Полиэтиленовые Перхлорвиниловые Фенольные Эпоксидные Полиуретановые |
|
Постоянное воздействие щелочных растворов |
Эпоксидные Этинолевые |
|
Периодическое воздействие щелочных растворов |
Сополимеровинилхлоридные Перхлорвиниловые |
|
Атмосфера цеха, насыщенная парами, содержащими аммиак, фенол, сероводород и бензин |
Эпоксидные |
|
Действие горячей воды |
Поливинилбутиральные Этинолевые |
|
Действие пара и воды |
Фенольные |
|
Постоянное воздействие холодной воды |
Сополимеровинилхлоридные Перхлорвиниловые |
|
Теплообменная аппаратура |
Бакелитовые |
|
Периодическое воздействие температур от 180°C до 300°C |
Битумные |
|
Постоянное воздействие температур от 200°C до 700°C |
Кремнийорганические |
|
Воздействие горячего минерального масла |
Поливинилбутиральные Полиуретановые Эпоксидные |
|
Воздействие холодного минерального масла |
Нитроцеллюлозные Глифталевые |
|
Воздействие масла, содержащего воду, при 50°C |
Эпоксидные Фенольные |
|
Водные растворы этилового спирта |
Сополимеровинилхлоридные Эпоксидные |
|
Постоянное воздействие бензина, толуола и хлористого этила с примесью этилового спирта и серного эфира |
Поливинилбутиральные |
|
Постоянное воздействие толуола, содержащего примесь воды |
Фуриловые |
|
Периодическое действие бензина и высокой влажности |
Эпоксидные Поливинилбутиральные |
|
Постоянное воздействие бензола, бензола с примесью воды, этилового спирта и серного эфира |
Эпоксидные |
|
Воздействие сырого бензола |
Фуриловые |
|
Воздействие сырого толуола |
Фенольные Этинольные |
|
Воздействие бензина, содержащего серную кислоту, едкий натрий |
Эпоксидные |
|
Постоянное воздействие скипидара, пинена, уайт-спирита |
Сополимеровинилхлоридные |
Антикоррозионная защита оборудования химстойкими ЛКМ используется также в целлюлозно-бумажной промышленности, при производстве вин и фруктовых соков, в кукурузнокрахмальном и дрожжевом производствах, мясомолочной промышленности, при производстве вискозного волокна, в табачно-ферментационном производстве.
Из-за многообразия оборудования химических производств по назначению существует многообразие технологических схем окрашивания, общей из которых является:
- подготовка к окрашиванию;
- нанесение и сушка 1-3 слоев грунтовочного покрытия;
- нанесение не менее 2-6 слоев материалов внешнего слоя и их сушка.
Подготовка поверхности к окрашиванию осуществляется обезжириванием растворителями и механической очисткой для придания шероховатости поверхности.
В таблице 35 приведены данные по содержанию ЛОС в химстойких ЛКМ, применяемых для защиты оборудования и металлоконструкций в химических производствах.
Таблица 35 - Содержание ЛОС в химстойких ЛКМ
|
Тип пленкообразующего вещества |
Содержание ЛОС, % |
|
Фторопластовые |
80-83 |
|
Перхлорвиниловые |
64-72 |
|
Сополимеровинилхлоридные |
76-80 |
|
Эпоксидные |
40-45 |
|
Полиуретановые |
50-55 |
|
Фуриловые |
37-43 |
|
Этинолевые |
50-55 |
|
Поливинилбутиральные |
70-73 |
Данные по расходу материалов и электроэнергии отсутствуют.
ЛКМ имеют высокое содержание ЛОС и были разработаны для защиты оборудования и металлоконструкций в химических производствах в 70-80 гг. прошлого столетия. Применение современных материалов с высоким сухим остатком или ЛКМ, не содержащих растворителей, не только сохраняет окружающую среду, но и позволяет получать толстые беспористые покрытия с малой усадочной деформацией. Эти материалы быстро отверждаются, имеют повышенную химическую стойкость.