RU2412281C2 - Method of concervation of high-durable fasteners by forming bolt complete sets - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: upon tempering and washing with alkali solution fasteners are subjected to annealing in furnace at 520-600°C during 2.5-3.0 hours. Further, fasteners are uniformly supplied to a belt conveyer passing through a tank filled with a water conserving solution. Conserving solution contains motor oil, 2-12 % of water emulsion Servitol 3070 and water. The fasteners are conditioned in conserving solution during 12-30 min at 60-90°C. Treated fasteners are supplied to pre-packing and packed to sealed packages as complete sets.

EFFECT: increased shelf life of items, reduced labour input and cost of assembly operations.

3 cl, 3 ex

Description

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.The invention relates to the field of chemical protection of high-strength fasteners with an anticorrosive composition for long-term storage and use during installation of structures for various purposes and, in particular, relates to the preservation of various small metal products to protect them from corrosion, such as hardware.

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.To protect parts from atmospheric corrosion, various preservation oils and lubricants of high-viscosity mineral oils and solid hydrocarbons are used. Many lubricants contain various additives that improve their protective properties. The mechanism of action of most protective lubricants is reduced to the creation of a layer on the surface of the part, which prevents the penetration of atmospheric moisture to the metal surface.

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.Lubricants are widely used as preservation lubricants: cannon, rope 39U, B03-1, torsiol 35. Cannon grease is prepared by fusing petrolatums with viscous oil with the addition of ceresin and the anti-corrosion additive MNI-7; rope lubricant contains winter nigrol, tar, oil ceresin and FFA fractions> C 20; torsiol is an alloy of industrial oil, petroleum plasticizer (PN-6 oil) and ceresin (VV Sinitsyn. Greases in the USSR. M., Chemistry, 1984, p. 144-151). These greases are intended mainly for the preservation of machines and mechanisms.

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).It is known to use a variety of mineral oils as lubricants for machine parts and assemblies, such as industrial oils IS-20, IS-30, IS-45, cylinder 52, transmission autotractor (nigrol summer), tractor AK-15 (autol 18), etc. These oils are widely used as lubricants for worm gears operating with high sliding speeds of teeth (SU 455141, 02/12/1975).

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.It is known to use autol and solid oil as lubricants in combination with various antiwear additives, for example, based on iron organosol (SU 104098, 04.06.1952). These greases are designed to protect rubbing parts at high temperatures and pressures.

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.A known method of preservation and packaging of metal products, according to which they are filled with polymeric material. To ensure simultaneous packaging and preservation of products, pouring is carried out in an aqueous solution of a corrosion inhibitor (SU 442117, 1972). The method as a whole is very laborious.

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.A known method of preservation and packaging of products by immersing them in the melt of the polymer composition, extraction from it and cooling. After removing the products from the melt, the resulting shell is heated to 80-160 ° C, which reduces the thickness of the polymer shell (SU 443817, 1972). However, this method is applicable only for packaging single products, for example stiffened coils of wire. The method is not suitable for the formation of a package of small products.

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.Currently, in accordance with the existing regulatory and technical documentation, bolts, nuts and washers are shipped to consumers in wooden boxes lined with oiled paper inside, which does not provide adequate protection of hardware from moisture and dust and does not protect the preservative lubricant from drying out. Therefore, before using high-strength fasteners for their intended purpose at the construction site, they are prepared, including the most labor-consuming and environmentally harmful operations, such as cleaning from factory grease, rust and dirt, followed by driving and thread lubrication with a composition of 80 = 90% unleaded gasoline and 20- 10% mineral oil to obtain the estimated value of the coefficient of twisting (SNiP 3.06.04-91, STP 006-97). In this case, the period of time between the preparation of bolts and nuts and their installation in the joints should not exceed 10 days. Such an insignificant period of time does not allow construction organizations to ensure a consistently high quality of preparation of high-strength fasteners when frictional joints are installed in steel structures.

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.From RU 2007119227, November 27, 2008, a method for preparing high-strength fasteners used for mounting metal structures is known, including degreasing them with an alkaline solution, first drying, subsequent phosphating of the metal surface with a composition containing a rust converter, second drying, packaging and packaging for transportation and storage. In this case, as an alkaline solution for degreasing, a solution of synthetic technical detergent of the OBIS family is used with a concentration of 1.5-4.0 wt.%, In which the hardware is kept at a temperature of 45-55 ° C for 5-10 minutes. Drying is carried out by blowing air for 3-5 minutes, and phosphating of the metal surface of the hardware is carried out for 30-60 minutes with an inhibitory composition containing orthophosphoric acid, potassium nitrate, zinc compound and water in which an atmospheric corrosion inhibitor NDA is additionally introduced ( nitrodecyclohexamine), the organic pigment heliogen green L8730, dissolved in ethanol. However, this method only concerns the preparation of high-strength fasteners and is a very time-consuming process.

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.The technical task of the claimed method as an invention is to ensure the full factory readiness of high-strength fasteners with the exception of labor-intensive and environmentally harmful operations for their preparation at the installation, a significant increase in the shelf life, reduction in the complexity and cost of installation work.

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.%:The stated technical problem is achieved in that in the method of preservation of high-strength fasteners, including hardening, washing with alkaline solution, tempering, treatment with preserving solution and packaging, tempering is carried out in an oven at 520-600 ° C for 2.5-3.0 hours . After which they are uniformly fed to a conveyor belt passing through a container filled with an aqueous preservative solution containing autol oil and an additive for quenching and burnishing in the form of an aqueous emulsion, fasteners are kept in this preservation solution at a temperature of 60-90 ° C for 12- 30 minutes. Then fasteners, enveloped with this preservative grease, are fed for packaging and packaging, followed by packing them in sealed containers. For processing high-strength fasteners, an aqueous preservative solution containing autol oil, an additive for quenching and burnishing in the form of a 2-12% aqueous emulsion of the Servitol 3070 brand and water is used in the ratio of them, wt.%:

Масло Автол Oil Autol 4,0-8,04.0-8.0 Водная эмульсия Servitol 3070Water emulsion Servitol 3070 3,0-12,03.0-12.0 ВодаWater ОстальноеRest

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/см³ (ДИН 51757), вязкость при 40°С - 105 мм²/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).The Servitol 3070 emulsion used in the preservation solution (manufactured by BURGDORF GmbH Co.KG) is a mixture of mineral oils and emulsifiers, including fatty acids, ethoxylate (less than 5%) and sodium sulfonate (less than 5%), has a density at 15 ° C of 0.932 g / cm ³ (DIN 51757), viscosity at 40 ° С - 105 mm ² / s (DUH 52562), flash point - 170 ° С (DIN ISO 2592), pH (10% solution) - 9.1. (www.ecosond.cz). The fasteners processed in this way are packaged, and the assembled bolt sets (bolt, nut, and 2 washers) are packaged in sealed containers, such as plastic bags (30-50 kg each).

Согласно заявленному в качестве изобретения способу процесс обработки крепежных изделий осуществляют, например, следующим образом.According to the claimed as an invention method, the processing of fasteners is carried out, for example, as follows.

Описание технологического процессаProcess description

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.To perform the hardening operation, fasteners from the hopper are uniformly fed onto a metal conveyor belt, which passes through a furnace with a temperature of 940-970 ° C for 2 hours 45 minutes, and from there they enter a container with mineral oil. Further fasteners are washed with alkaline solution. Then they enter another metal belt of the conveyor passing for 2.5 hours through the tempering furnace with a temperature inside of 520-600 ° С. Then they are uniformly unloaded onto a conveyor belt passing through a container (tempering tank) filled with a 2-12% aqueous solution of Servitol 3070 emulsion and autol, the rest is water. It is kept in a bubbling solution at a temperature of 60-90 ° C for 12-30 minutes. When the conveyor belt exits the tempering tank, the liquid located on the surface of the solution envelops the fasteners (a thin layer of oil under the influence of gravitational forces is evenly distributed over the surface of the products). After evaporation of water (the hardware is heated to a temperature of about 90 ° C), a preservative lubricant remains on the hardware, which protects them from corrosion and allows them to remain in working condition for 18 months. Thanks to the adopted technology and the selected composition of the aqueous solution of the emulsion and autol, the fasteners in the capacity of the tempering tank simultaneously pass tempering and preservation. Then the fasteners are assembled into sets - a bolt, a nut and 2 washers, and packaged in sealed containers of 30-50 kg.

ПримерыExamples

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.1. Prepare an aqueous solution for preservation with a ratio of components: Servitol 3070 emulsion - 6 wt.%, Autol oil - 4 wt.%, Water - 90 wt.%. Fasteners are kept in this mixture for 30 minutes at 60 ° C.

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.2. Prepare an aqueous solution for preservation with a ratio of components: Servitol 3070 emulsion - 3 wt.%, Autol oil - 6 wt.%, Water - 91 wt.%. Fasteners are kept in this mixture for 20 minutes at 75 ° C.

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.3. Prepare an aqueous solution for preservation with a ratio of components: Servitol 3070 emulsion - 6 wt.%, Autol oil - 7 wt.%, Water - 87 wt.%. Fasteners are kept in this mixture for 12 min at 90 ° C.

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.After processing the fasteners with a preserving solution according to any of the options, they are completed and packaged in airtight containers — 30-50 kg plastic bags. Plastic bags protect the finished product from moisture and protect the preservative grease from drying out, ensuring high quality bolt sets.

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.For each shipment of fasteners shipped, a twisting coefficient is determined in accordance with the requirements of the current regulatory documentation. The values of the twisting coefficients are entered in the certificates for the shipped fasteners.

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.The results of the tests showed that the proposed method of preservation of high-strength fasteners provides their reliable anti-corrosion protection and allows to obtain a stable twisting coefficient. The shelf life of bolt kits in an unheated room is increased from 10 days to 18 months without changing the twisting coefficient. Fasteners come to the installation of full (100%) factory readiness. At the same time, expensive work on the construction of temporary workshops on construction sites, in which high-strength hardware is prepared for their installation in holes during the installation of building structures, is excluded.

Claims (3)

1. Способ консервации высокопрочных крепежных изделий, включающий закалку, мойку щелочным раствором, отпуск в печи при 520-600°С в течение 2,5-3,0 ч, равномерную подачу на ленточный конвейер, проходящий через емкость, заполненную водным консервирующим раствором, содержащим масло автол, 2-12%-ную водную эмульсию Servitol 3070 и воду, выдержку в консервирующем растворе при температуре 60-90°С в течение 12-30 мин, подачу обработанных консервирующей смазкой крепежных изделий на расфасовку, комплектацию и упаковку болтокомплектов в герметичную тару.1. The method of preservation of high-strength fasteners, including hardening, washing with an alkaline solution, tempering in an oven at 520-600 ° C for 2.5-3.0 hours, uniform feeding to a conveyor belt passing through a container filled with an aqueous preserving solution, containing autol oil, 2-12% aqueous Servitol 3070 emulsion and water, soaking in a preservative solution at a temperature of 60-90 ° C for 12-30 minutes, feeding fasteners treated with preservative lubricant for packaging, packaging and packaging of bolt kits in airtight tara. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, компоненты в консервирующем растворе взяты в следующем соотношении, мас.%:
Масло автол 4,0-8,0 2-12%-ная водная эмульсия Servitol 3070 3,0-12,0 Вода остальное 2. The method according to claim 1, characterized in that the components in the preservation solution are taken in the following ratio, wt.%:
Oil autol 4.0-8.0 2-12% water emulsion Servitol 3070 3.0-12.0 Water rest 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют герметичную тару в виде полиэтиленового мешка. 3. The method according to claim 1, characterized in that they use a sealed container in the form of a plastic bag.