СПОСОБ КОНСЕРВАЦИИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ФОРМИРОВАНИЕМ БОЛТОКОМПЛЕКТОВ
METHOD OF CONCERVATION OF HIGH-DURABLE FASTENERS BY FORMING BOLT COMPLETE SETS

Изобретение относится к области химической защиты высокопрочных крепежных изделий антикоррозионным составом для длительного хранения и использования при монтаже сооружений различного назначения и, в частности, касается консервации различных мелких металлических изделий для защиты их от коррозии, например метизов.
Для защиты деталей от атмосферной коррозии применяются различные консервационные масла и смазки высоковязких минеральных масел и твердых углеводородов. Многие смазки содержат различные присадки, улучшающие их защитные свойства. Механизм действия большинства защитных смазок сводится к созданию на поверхности детали слоя, который препятствует проникновению атмосферной влаги к поверхности металла.
В качестве консервационных смазок широко применяют смазки: пушечную, канатную 39У, Б03-1, торсиол 35. Пушечную смазку готовят сплавлением петролатумов с вязким маслом с добавлением церезина и антикоррозионной присадки МНИ-7; канатная смазка содержит нигрол зимний, гудрон, нефтяной церезин и СЖК фракции > С 20; торсиол представляет собой сплав масла индустриального, пластификатора нефтяного (масло ПН-6) и церезина (В.В.Синицын. Пластичные смазки в СССР. M., Химия, 1984, с.144-151). Данные смазки предназначены в основном для консервации машин и механизмов.
Известно использование в качестве смазок деталей машин и агрегатов разнообразных минеральных масел, таких как индустриальные масла ИС-20, ИС-30, ИС-45, цилиндровое 52, трансмиссионное автотракторное (нигрол летний), тракторное АК-15 (автол 18) и др. Данные масла широко применяют в качестве смазок червячных передач, работающих с большими скоростями скольжения зубьев (SU 455141, 12.02.1975).
Известно использование в качестве смазок автола и солидола в сочетании с различными противоизносными присадками, например на основе органозоли железа (SU 104098, 04.06.1952). Эти смазки предназначены для предохранения трущихся деталей в условиях высоких температур и давлений.
Известен способ консервации и упаковки металлических изделий, согласно которому их заливают полимерным материалом. Для обеспечения одновременной упаковки и консервации изделий заливку осуществляют в водном растворе ингибитора коррозии (SU 442117, 1972). Способ в целом весьма трудоемок.
Известен способ консервации и упаковки изделий путем погружения их в расплав полимерной композиции, извлечения из него и охлаждения. После извлечения изделий из расплава образующуюся оболочку нагревают до 80-160°С, что позволяет уменьшить толщину полимерной оболочки (SU 443817, 1972). Однако указанный способ применим лишь для упаковки единичных изделий, например тугостянутых бухт проволоки. Для образования пакета мелких изделий способ не пригоден.
В настоящее время в соответствии с существующей нормативно-технической документацией болты, гайки и шайбы отгружаются потребителям в деревянных ящиках, выстланных внутри промасленной бумагой, что не обеспечивает должной защиты метизов от попадания на них влаги и пыли и не предохраняет консервирующую смазку от высыхания. Поэтому перед использованием высокопрочных крепежных изделий по назначению на строительной площадке производится их подготовка, включающая такие наиболее трудоемкие и экологически вредные операции, как очистка от заводской смазки, ржавчины и грязи с последующей прогонкой и смазкой резьбы составом из 80=90% неэтилированного бензина и 20-10% минерального масла для получения расчетного значения коэффициента закручивания (СНиП 3.06.04-91, СТП 006-97). При этом период времени между подготовкой болтов и гаек и их установкой в соединения не должен превышать 10 суток. Такой незначительный промежуток времени не позволяет строительным организациям обеспечить стабильно высокое качество подготовки высокопрочных крепежных изделий при устройстве фрикционных соединений в стальных конструкциях.
Из RU 2007119227, 27.11.2008 известен способ подготовки высокопрочных крепежных изделий, применяемых для монтажа металлоконструкций, включающий их обезжиривание щелочным раствором, первую сушку, последующее фосфатирование металлической поверхности составом, содержащим преобразователь ржавчины, вторую сушку, комплектацию и упаковку для транспортирования и хранения. При этом в качестве щелочного раствора для обезжиривания применяют раствор синтетического технического моющего средства семейства ОБИС концентрацией 1,5-4,0 мас.%, в котором выдерживают метизы при температуре 45-55°С в течение 5-10 мин. Сушку осуществляют обдувом воздуха в течение 3-5 мин, а фосфатирование металлической поверхности метизов осуществляют в течение 30-60 мин ингибирующим составом, содержащим в определенном соотношении ортофосфорную кислоту, азотнокислый калий, соединение цинка и воду, в который дополнительно введены ингибитор атмосферной коррозии НДА (нитродециклогексамин), органический пигмент гелиоген зеленый L8730, растворенный в этиловом спирте. Однако данный способ касается лишь подготовки высокопрочных крепежных изделий и является очень трудоемким процессом.
Технической задачей заявленного в качестве изобретения способа является обеспечение полной заводской готовности высокопрочных крепежных изделий с исключением на монтаже трудоемких и экологически вредных операций их подготовки, значительного увеличения срока хранения, снижение трудоемкости и стоимости монтажных работ.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе консервации высокопрочных крепежных изделий, включающем их закалку, мойку щелочным раствором, отпуск, обработку консервирующим раствором и упаковку, отпуск осуществляют в печи при 520-600°С в течение 2,5-3,0 часов. После чего их равномерно подают на ленточный конвейер, проходящий через емкость, заполненную водным консервирующим раствором, содержащим масло автол и добавку для закалки и воронения в виде водной эмульсии, выдерживают крепежные изделия в этом консервирующем растворе при температуре 60-90°С в течение 12-30 минут. Затем крепежные изделия, обволакиваемые этой консервирующей смазкой, подают на расфасовку и комплектацию с последующей упаковкой их в герметичную тару. Для обработки высокопрочных крепежных изделий используют водный консервирующий раствор, содержащий масло автол, добавку для закалки и воронения в виде 2-12%-ной водной эмульсии марки Servitol 3070 и воду при соотношении их, мас.%:
Масло Автол
4,0-8,0
Водная эмульсия Servitol 3070
3,0-12,0
Вода
Остальное
3
2
Используемая в консервирующем растворе эмульсия Servitol 3070 (выпускается фирмой BURGDORF GmbH Co.KG) представляет смесь минеральных масел и эмульгаторов, включая жирные кислоты, этоксилат (менее 5%) и сульфонат натрия (менее 5%), имеет плотность при 15°С - 0,932 г/см (ДИН 51757), вязкость при 40°С - 105 мм/с (DUH 52562), температуру воспламенения - 170°С (ДИН ISO 2592), рН (10% раствора) - 9,1. (www.ecosond.cz). Обработанные данным способом крепежные изделия расфасовывают, и упаковывают собранные болто-комплекты (болт, гайка и 2 шайбы) в герметичную тару, например полиэтиленовые мешки (по 30-50 кг).
Согласно заявленному в качестве изобретения способу процесс обработки крепежных изделий осуществляют, например, следующим образом.
Описание технологического процесса
Для выполнения операции закалки крепежные изделия из бункера равномерно подают на металлическую конвейерную ленту, которая проходит в течение 2 ч 45 мин через печь с температурой внутри 940-970°С, а оттуда они поступают в емкость с минеральным маслом. Далее крепежные изделия проходят мойку щелочным раствором. После чего поступают на другую металлическую ленту конвейера, проходящую в течение 2,5 часов через печь отпуска с температурой внутри 520-600°С. Затем их равномерно выгружают на ленточный конвейер, проходящий через емкость (отпускной бак), наполненную 2-12%-ным водным раствором эмульсии марки Servitol 3070 и автола, остальное вода. Выдерживают в бурлящем растворе при температуре 60-90°С в течение 12-30 минут. При выходе ленты конвейера из отпускного бака находящаяся на поверхности раствора жидкость обволакивает крепежные изделия (тонкий слой масла под воздействием гравитационных сил равномерно распределяется по поверхности изделий). После испарения воды (метизы нагреты до температуры около 90°С) на метизах остается консервирующая смазка, которая предохраняет их от коррозии и позволяет сохранять в работоспособном состоянии в течение 18 месяцев. Благодаря принятой технологии и подобранному составу водного раствора эмульсии и автола крепежные изделия в емкости отпускного бака одновременно проходят отпуск и консервацию. Затем крепежные изделия собирают в комплекты - болт, гайка и 2 шайбы, и упаковывают в герметичную тару по 30-50 кг.
Примеры
1. Готовят водный раствор для консервации при соотношении компонентов: эмульсия Servitol 3070 - 6 мас.%, масло автол - 4 мас.%, вода - 90 мас.%. Крепежные изделия выдерживают в этой смеси в течение 30 мин при 60°С.
2. Готовят водный раствор для консервации при соотношении компонентов: эмульсия Servitol 3070 - 3 мас.%, масло автол - 6 мас.%, вода - 91 мас.%. Крепежные изделия выдерживают в этой смеси в течение 20 мин при 75°С.
3. Готовят водный раствор для консервации при соотношении компонентов: эмульсия Servitol 3070 - 6 мас.%, масло автол - 7 мас.%, вода - 87 мас.%. Крепежные изделия выдерживают в этой смеси в течение 12 мин при 90°С.
После обработки крепежных изделий консервирующим раствором по любому из вариантов осуществляют их комплектацию и упаковывают в герметичную тару - полиэтиленовые мешки по 30-50 кг. Полиэтиленовые мешки защищают готовые изделия от влаги и предохраняют консервирующую смазку от высыхания, обеспечивая высокое качество болто-комплектов.
Для каждой отгружаемой партии крепежных изделий производят определение коэффициента закручивания в соответствии с требованиями действующей нормативной документации. Значения коэффициентов закручивания заносят в сертификаты на отгружаемые крепежные изделия.
Результаты проведенных испытаний показали, что предлагаемый способ консервации высокопрочных крепежных изделий обеспечивает их надежную антикоррозионную защиту и позволяет получить стабильный коэффициент закручивания. Срок хранения болто-комплектов в неотапливаемом помещении увеличивается с 10 суток до 18 месяцев без изменения коэффициента закручивания. Крепежные изделия поступают на монтаж полной (100%) заводской готовности. При этом исключаются дорогостоящие работы по сооружению временных цехов на строительных площадках, в которых производится подготовка высокопрочных метизов к их установке в отверстия при монтаже строительных конструкций.