CN103551332B - 一种针对复杂管件的超声清洗方法 - Google Patents

一种针对复杂管件的超声清洗方法 Download PDF

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Abstract

一种针对复杂管件的超声清洗方法，在航空航天领域，波纹管及金属软管等复杂管件应用越来越广泛，该专利将超声波方法应用于波纹管及金属软管的清洗。超声清洗是属于物理清洗，其本身为绿色清洗，若在清洗液中添加适宜的清洗剂则属组合清洗，更具明显的清洗效果。本文利用一超声波清洗槽，通过添加不同清洗剂，对洗涤效果作比对实验，最终确定最佳清洗剂配方。

Description

一种针对复杂管件的超声清洗方法
技术领域
本发明提供了一种针对复杂管件的超声清洗方法。
背景技术
复杂管件，例如波纹管作为一种柔性耐压管件安装于液体输送系统中，用以补偿管道与设备连接的相互位移，吸收振动能量，具有柔性好，质量轻，抗疲劳，耐高低温等特点，但由于其结构特点，使其不便于清洗，近年来此问题成为一个难点。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种针对复杂管件的超声清洗方法，有效解决了复杂管件不便清洗的问题。
本发明的技术解决方案为：
一种针对复杂管件的超声清洗方法，步骤如下：
（1）对复杂管件做表面除油处理；
（2）将配制好的清洗剂溶液倒入超声波清洗槽中，清洗液面应高于复杂管件高度；
（3）将复杂管件放入超声波清洗槽进行洗涤；
（4）将清洗好的复杂管件烘干、封存。
所述步骤（1）中对复杂管件做表面除油采用四氯化碳溶液。
所述步骤（2）中清洗剂溶液为酸溶液、表面活性剂、有机溶剂和水。
有机溶剂为三氯乙烯，其质量为清洗剂溶液质量的8%-15%；酸溶液为浓度50%的硝酸，其质量为清洗剂溶液质量的15%，表面活性剂为5503和EL-20，5503的质量为清洗剂溶液质量的5%--8%，EL-20的质量为清洗剂溶液质量的3%--5%。
所述步骤（3）中进行超声波清洗时的温度为28℃至40℃。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
目前国内企业采用超声方法清洗复杂管件，在超声波池中再加入洗洁精，对除油除多余物有一定的效果，但并不能完全除去锈斑等多余物。国内小企业仍采用人工清洗，很难保证洁净度，严重制约该行业发展，本发明有效解决了复杂管件的清洗问题。伴随近年来航空航天事业的发展，本发明有广阔市场。同时在生化，物理，化学，医学，科研及大专院校的实验中也可推广，因此本发明可广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
超声清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。在清洗槽中加入恰当清洗液可有效加强其清洗效果，超声清洗所用的清洗剂多为液体洗涤剂，组成模式为：酸溶液、表面活性剂，其它有机溶剂如三氯乙烯等。
如图1所示，本发明提供了一种针对复杂管件的超声清洗方法，步骤如下：
（1）对复杂管件做表面除油处理，采用四氯化碳溶液；
（2）将配制好的清洗剂溶液倒入超声波清洗槽中，清洗液面应高于复杂管件高度；清洗剂溶液为酸溶液、表面活性剂、有机溶剂和水，优选方案为：有机溶剂为三氯乙烯，其质量为清洗剂溶液质量的8%-15%；酸溶液为浓度50%的硝酸，其质量为清洗剂溶液质量的15%，表面活性剂为5503和EL-20，5503的质量为清洗剂溶液质量的5%--8%，EL-20的质量为清洗剂溶液质量的3%--5%。
（3）将复杂管件放入超声波清洗槽进行洗涤，温度为28℃至40℃。
（4）将清洗好的复杂管件烘干、封存。
下面是一个清洗过程的实例。
选取不锈钢60°DN10不锈钢外套螺母作为实验件，该实验件在四氯化碳清洗环境下未吹干的状态下，放入烘箱会产生锈斑。
第一步，对外套螺母做除油处理。具体方法为用四氯化碳溶液对其清洗，能达到良好的除油效果；
第二步，将配制好的清洗剂溶液倒入超声波清洗槽中，清洗液面应高于试件高度。超声波清洗所用的清洗剂多为液体洗涤剂，组成模式为：酸溶液、表面活性剂，其它有机溶剂如三氯乙烯等。该实验选取的表面活性剂是由5503，5%--8%，EL-20，3%--5%，。酸溶液采用不同比例硫酸，盐酸，硝酸配比，进行试验比对，每次实验时放入3个外套螺母。
第三步，将试件放入超声波清洗槽，开始洗涤过程，在清洗结束后记录时间。
第四步，清洗完成后取出试件，观察其清洗效果，如不能达到洁净度要求，重复步骤3并记录时间；
第五步，将清洗好的试件烘干、封存、待用；
试验一，选取实验温度为28度（当时室温条件下），选取不同量硫酸、硝酸、盐酸并加入表面活性剂、三氯乙烯进行实验，本实验所用硫酸的浓度为98%，硝酸为50%，盐酸为37%，记录实验数据，其结果如表1所示：
表1不同浓度酸溶液清洗结果
由表1可知，选取质量分数15%硝酸清洗结果较好。本发明主要应用于波纹管，金属软管等复杂管件的清洗中，由于其结构特点，壁厚往往低于1.5mm，当酸溶液浓度大于20%，会对其内表面产生轻微腐蚀，其耐压能力会有所削弱，这种削弱可能造成波纹管不能满足其使用要求。故此次实验不选取大于20%浓度的酸溶液。
第二次实验选取质量分数15%硝酸，加入表面活性剂、三氯乙烯进行实验，选取不同温度进行实验，记录实验数据，其结果如表2所示：
表2不同温度清洗结果
由表2可知，清洗温度由10℃升至40℃时清洗时间明显缩短，继续升温后清洗时间变化较小。分析原因为清洗液的温度升高，有利于超声波空化效应。但温度升高后，清洗液产生的蒸汽压力也会相应增高，这会削弱空化效应，所以超声清洗的适宜温度为28℃至40℃。
结论，超声方法清洗复杂管件的适宜酸浓度为硝酸浓度为15%，适宜温度为28℃至40℃。
超声波不仅本身有很强清洗作用，还能促进化学清洗，该方法有广阔市场。同时在生化，物理，化学，医学，科研及大专院校的实验中也可推广，因此该设备可广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

Claims (4)

1.一种针对复杂管件的超声清洗方法，其特征在于步骤如下：
(1)对复杂管件做表面除油处理；
(2)将配制好的清洗剂溶液倒入超声波清洗槽中，清洗液面应高于复杂管件高度；
所述清洗剂溶液为酸溶液、表面活性剂、有机溶剂和水；
有机溶剂为三氯乙烯，其质量为清洗剂溶液质量的8％-15％；酸溶液为浓度50％的硝酸，其质量为清洗剂溶液质量的15％，表面活性剂为5503和EL-20，5503的质量为清洗剂溶液质量的5％--8％，EL-20的质量为清洗剂溶液质量的3％--5％；
(3)将复杂管件放入超声波清洗槽进行洗涤；
(4)将清洗好的复杂管件烘干、封存。
2.根据权利要求1所述的一种针对复杂管件的超声清洗方法，其特征在于：所述步骤(1)中对复杂管件做表面除油采用四氯化碳溶液。
3.根据权利要求1～2中任一项所述的一种针对复杂管件的超声清洗方法，其特征在于：所述步骤(3)中进行超声波清洗时的温度为28℃至40℃。
4.根据权利要求1所述的一种针对复杂管件的超声清洗方法，其特征在于：所述复杂管件为波纹管或金属软管。
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