醫(yī)用輸送氧氣不銹鋼管除油去油工藝技術(shù)方法

 目前，國內(nèi)外不銹鋼管除油去油主要是采用有機溶劑除油、化學(xué)除油和電化學(xué)除油三種方法，具體操作步驟及作用特點如下：

一、有機溶劑除油

 有機溶劑除油就是利用有機溶劑能溶解油脂的性質(zhì)，把油污除去。只有不銹鋼管表面沾污了用一般化學(xué)除油難以除去的，如黃油、凡士林、拋光膏結(jié)垢等才采用有機溶劑除油。有機溶劑除油的最大缺點是：溶劑揮發(fā)后在表面上會留下一層極薄的油膜。所以有機溶劑除油只能作為預(yù)除油，隨后再用化學(xué)除油。常用有機溶劑的部分物理化學(xué)常數(shù)見表1-3。

  最常用的還有汽油，因其價廉易得，毒性小，溶解力強而受到歡迎，但其缺點是易燃易爆、不可加溫。當(dāng)油污含量達到30%時，應(yīng)予以更換。

  有機溶劑除油常用浸洗法，適用于小零件；對大型設(shè)備表面可采用擦拭法。不燃性有機溶劑可使用專用除油設(shè)備，可進行蒸氣除油或噴射除油。設(shè)備基本上是密封的，溶劑可蒸餾循環(huán)再生使用，增加了安全可靠性，降低了成本。如三槽式三氯乙烯除油設(shè)備，見圖1-1, 第1槽加溫浸泡，溶解除油，第2槽以比較干凈的冷液除去第1槽浸泡后殘留的油漬，第3槽進行蒸氣除油。

 三氯乙烯受紫外線照射會分解出劇毒的光氣和氯化氫。因此，應(yīng)避免日光直射和防止水分帶入槽內(nèi)，最好采用密閉裝置操作。

二、化學(xué)除油

 化學(xué)除油就是利用堿性化學(xué)物質(zhì)溶液除去不銹鋼管表面上的油污，以達到清潔表面的作用。

 1. 化學(xué)除油原理

    a. 皂化作用

     動物和植物油脂由于其分子結(jié)構(gòu)的原因可被堿所皂化，稱為可皂化油，生成可溶性的肥皂（化學(xué)結(jié)構(gòu)為脂肪酸鈉）和甘油（化學(xué)結(jié)構(gòu)為丙三醇）。皂化的化學(xué)方程通式可表示為：（動植物油）脂肪酸甘油酯＋氫氧化鈉 === 脂肪酸鈉＋甘油（肥皂）。

    b. 乳化作用

    非皂化油，如礦物油能與乳化劑乳化形成乳濁液（其體系屬于水包油），使其從金屬表面上脫落。

    乳化作用機理：乳化劑分子的一端含憎水基團而另一端含親水基團，見圖1-2,在除油過程中，乳化劑以其憎水基團吸附于油表面產(chǎn)生親和作用，而其親水基團與水分子相結(jié)合，在乳化劑分子定向排列的作用下，油－溶液界面的表面張力大為降低，在溶液的對流和攪拌等作用下，油污就能脫離表面，以微小油珠狀態(tài)分散在除油液中，這時乳化劑的分子包圍在小油珠表面，防止小油珠重新黏附在表面上，見圖1-3,變成乳濁液。乳濁液是液相油分散在液相水中，這種乳化作用便起到了除油的作用。

  2. 化學(xué)除油溶液中的堿性化學(xué)品

   a. 氫氧化鈉（NaOH)  俗稱片堿或苛性鈉，有很強的皂化能力。對不拋光鋼表面也具有一定的氧化作用，吸附力很強，不易用水洗凈。

   b. 碳酸鈉（Na₂CO₃)  屬堿式鹽，水解能釋放出少量的堿，故水溶液呈堿性，0.5%水溶液的pH為11.83.是表面活性劑的極好載體，其本身具有一定的去污能力，俗名純堿，但水洗性不是很好。

   c. 磷酸三鈉（Na₃PO₄·12H₂O)  水溶液呈堿性，0.5%水溶液的pH為11.8。對污物有分散和潤濕作用，具有較好的表面活性作用，對皮膚刺激小，是手工擦拭時的首選清潔劑，且水洗性極好。

   d. 硅酸鈉（Na₂SiO₃)  俗稱水玻璃和泡花堿。其濕潤、乳化、抗絮凝作用均佳，價格低廉。除油后要將硅酸鈉徹底洗凈，否則在酸洗時形成硅膠，影響后續(xù)加工。

   e. 焦磷酸鈉（Na₄P₂O₇·2H₂O).水溶液呈堿性，0.5%水溶液的pH為10.1,表面活性好，水洗性好，有螯合作用，防止金屬溶入后生成不溶性硬水皂膜。

 3. 表面活性劑

   表面活性劑是強的乳化劑，能加速除油過程。常用的有下列幾種。

   a. 十二烷基硫酸鈉  有良好的濕潤作用，但有很強的起泡作用，因此，使用濃度不可過高，一般為0.5~1g/L,屬于陰離子型表面活性劑，水洗性良好。

   b. OP-10乳化劑  具有良好的潤濕作用和乳化作用，除油效果很好，但水洗性不好，必須在除油后加強清洗。因此，使用濃度不宜過高，一般采取3~5g/L。

   c. TX-10(聚氧乙烯辛烷基酚醚） 有良好的潤濕作用和乳化作用，能耐熱濃硫酸的氧化作用，可與濃硫酸配合作酸性除油用。使用前先用熱水稀釋成30%（體積比）使用，常用量為稀釋液3~5mL/L.屬非離子型表面活性劑。

   d. 6501(十二烷基二乙醇酰胺）、6503(十二烷基二乙醇酰胺磷酸酯）和三乙醇胺油酸皂。都是較新型的乳化劑，對礦物油有極佳的除去效果，水洗性良好，不會被硬水中的鈣、鎂離子沉淀，其使用量可以大些。

 4.  不銹鋼化學(xué)除油溶液的配方和工作條件見表1-4，可根據(jù)不銹鋼表面油污的性質(zhì)和嚴重程度適當(dāng)選用。

5. 影響除油效果的因素

   a. 溫度  

    一般除油溫度控制在70~90℃,溫度對除油質(zhì)量和速率有密切的關(guān)系。溫度愈高，油脂易軟化，流動性增大，皂化作用增強，溶液對流增強，乳化作用加強，因而除油速率愈快。

   b．油脂的性質(zhì)  

     對沾有較多非皂化油的表面，采用表1-4中配方1~3的除油效果不如采用配方4~7含有乳化劑的除油效果好。

   c. 熱水清洗  

    化學(xué)除油后，表面宜用60℃熱水清洗，將皂化生成的肥皂洗去，以及附著表面的多余乳化劑和硅酸鈉洗去，以免黏附于表面上，不利于后續(xù)處理。

   d. 攪動溶液或翻動零件  

    經(jīng)常更新不銹鋼表面的乳化液層，可加速乳化后油滴分散到溶液中的速度，能顯著提高除油效果。

   e. 超聲波強化除油  

    使用頻率在16kHz以上的高頻聲波，即超聲波向除油溶液發(fā)射時，反復(fù)產(chǎn)生減壓與增壓的作用，在減壓時溶液界面瞬時出現(xiàn)真空空穴，在增壓時溶液中出現(xiàn)沖擊波，使表面油污膜的完整性被破壞，并出現(xiàn)空洞現(xiàn)象，形成劇烈的攪拌作用。超聲波是直線傳播的，但反射減弱。超聲波通過超聲發(fā)生裝置中的振子發(fā)射到表面上的效果最佳。超聲波還可用于有機溶劑除油、電化學(xué)除油及酸洗，以提高效率。

   f. 更新溶液

    除油溶液在使用過程中由于油污的進入越來越臟，除了開始可補充1~2次原料外，根據(jù)除油速率變慢和除油質(zhì)量變壞，應(yīng)把除油溶液更新重配。

三、電化學(xué)除油

 電化學(xué)除油又稱電解除油，是在直流電的作用下，在堿性除油溶液中將不銹鋼表面作為陰極或陽極進行電解，從而除去油污。

 1. 電化學(xué)除油機理

  電化學(xué)除油時，除了有化學(xué)除油的皂化作用和乳化作用外，還在電流的作用下，使水分子分解，在表面上析出氣泡，隨著氣泡的增大，將油膜撕裂，脫離表面，呈小油滴狀進入溶液中。產(chǎn)生的氣體對溶液起攪拌作用，加速了除油的速率。因此，電化學(xué)除油所需的電流較大，一般在5~10A/dm²。析出的氧氣只有氫氣體積一半，由于數(shù)量少，陽極除油效率不如陰極除油大。

 2. 陰極除油和陽極除油的比較

     陰陽極電解除油的比較見表 1-5 

3. 電化學(xué)除油溶液配方及工作條件

 電化學(xué)除油溶液及工作條件見表 1-6 ，也可參照表 1-4 化學(xué)除油配方 。

4. 影響電化學(xué)除油的因素

   a. 溫度 

      溫度越高，電解液的導(dǎo)電性愈強，除油效率愈高，氮一般宜在70~80℃即可。

   b. 電流密度 

      電流密度愈大，產(chǎn)生的氣體愈多，除油效率愈高。但一般在5~15A/dm2 之間即可。

   c. 時間

   分陰極時間和陽極時間，陰極時間長易除去油，但易滲氫，且易有金屬雜質(zhì)析出，故一般宜在1~2min內(nèi)。陽極時間長，雖有除去表面在陰極時析出沉渣的作用，但同時有氧化作用，時間過長，特別是有氯離子存在下易使表面發(fā)生點腐蝕，故一般陽極時間以0.5min為宜。溶液中沒有氯離子存在時，也可在專用陽極除油溶液中進行5~10min.為了取得最佳效果，可采用陰極和陽極的聯(lián)合除油，要采用反向雙擲電閘，即先在陰極除油1~2min,后在陽極除油0.5~1min.可以減輕滲氫和氧化作用。

  d. 乳化劑

   在電解除油中，有機表面活性劑的乳化作用已降至次要地位。乳化劑往往有很強的發(fā)泡作用，為了避免在液面上電解時覆蓋大量含有氫氣和氧氣的泡沫（這些泡沫在電極上產(chǎn)生火花時會引起爆鳴），必須控制有機表面活性劑的用量在1~2g/L之內(nèi)。

  e. 對極

   與不銹鋼零件在除油時相對應(yīng)的電極可采用不銹鋼板或低碳鋼板。對極面積要比不銹鋼零件面積大些，主要起導(dǎo)電作用。