Dołącz do czytelników
Brak wyników

Wady i zalety czyszczenia maszyn suchym lodem

Artykuł | 7 stycznia 2021 | NR 1
0 364

Czyszczenie maszyn i powierzchni trudno dostępnych suchym lodem staje się coraz bardziej popularne w zakładach produkcyjnych. Warto więc wiedzieć, kiedy takie czyszczenie przynosi najlepsze rezultaty jakościowe i dlaczego wielu firmom naprawdę może się opłacić.

 

Postępująca optymalizacja procesów wytwórczych i ciągłe zwiększanie wydajności pracy maszyn i linii produkcyjnych stawia coraz trudniejsze wyzwania dla służb utrzymania ruchu. Sprzyja temu również doskonalenie technik diagnostycznych i diagnostyka prewencyjna (np. diagnostyka olejowa), która pozwala do minimum zmniejszyć czas przestojów maszyn spowodowanych przeglądami lub awariami. Niezbędnym warunkiem utrzymania maszyn i linii produkcyjnych (oprócz właściwego serwisowania i stosowania odpowiednich materiałów eksploatacyjnych) jest dbanie o czystość mechanizmów, tj. czyszczenie z pozostałości materiałów obróbkowych (pyły, kurz, tłuszcze…). Regularna dbałość o czystość pozwala utrzymać odpowiednie warunki higieniczne produkcji, a także wpływa na bezpieczeństwo pracy i obniża ryzyko usterek. Ewentualne wycieki czy awarie uwidaczniają się zdecydowanie szybciej na sprzęcie czystym. Dodatkowo utrzymanie odpowiedniego stanu czystości maszyn przemysłowych ułatwia przeprowadzanie cyklicznych przeglądów eksploatacyjnych. W niektórych gałęziach przemysłu, takich jak np. przemysł spożywczy lub farmaceutyczny oraz wszelkiego rodzaju przemysł precyzyjny, wymaga się stałego utrzymania najwyższego poziomu czystości, który należy zagwarantować odpowiednimi aktami prawnymi. Dobór technologii czyszczenia uzależniony jest od warunków technicznych, rodzaju i rozmiaru zabrudzeń, branży, dostępu, położenia i różnych nietypowych ograniczeń. Z podstawowych technik czyszczenia można wyróżnić:

  • czyszczenie ręczne – mało wydajne, stosowane do prostych codziennych czynności,
  • piaskowanie jako strumieniowo ścierne usuwanie powłok stosowane najczęściej do przygotowania powierzchni w celu nałożenia warstwy antykorozyjnej – zazwyczaj zmienia strukturę materiału rodzimego,
  • czyszczenie przy użyciu chemii aktywnej – stosunkowo wydajne i często stosowane; ograniczone zastosowanie dla niektórych gałęzi przemysłu (np. maszyny w przemyśle spożywczym), najczęściej szkodliwe dla środowiska naturalnego,
  • czyszczenie gorącą parą jako metoda ekologiczna, stosunkowo wydajna, niewłaściwa do aplikacji nietolerujących wilgoci (np. elektronika),
  • czyszczenie hydrodynamiczne – mycie strumieniem wody pod wysokim ciśnieniem, wydajniejsze od czyszczenia parą, lecz mające takie same ograniczenia,
  • czyszczenie strumieniem granulatu suchego lodu aplikowanym na zabrudzoną powierzchnię pod wysokim ciśnieniem.

Ostatnia z wymienionych metod jest najmniej znana w środowisku przedsiębiorstw przemysłowych, lecz warto się jej lepiej przyjrzeć, ponieważ ma wiele zalet w stosunku do innych wymienionych metod czyszczenia powierzchni. Oprócz szeregu zalet ma też wady, do których zaliczyć można koszty czyszczenia, dlatego warto bliżej zapoznać się z tą technologią i jej zastosowaniami. Okazać się może, że w sumarycznym zestawieniu kosztów uwzględniających np. możliwość czyszczenia bez zatrzymywania procesu metoda czyszczenia suchym lodem będzie przynosiła korzystniejszy rachunek ekonomiczny niż inna, pozornie tańsza metoda.

 

Technologia czyszczenia suchym lodem

Suchy lód to handlowa nazwa zestalonego dwutlenku węgla. Najczęściej jest on stosowany w chłodnictwie, samodzielnie lub jako składnik mieszanin oziębiających. Otrzymywany jest przez rozprężanie ciekłego dwutlenku węgla, następnie może zostać formowany przez prasowanie. W warunkach normalnych suchy lód nie topi się, lecz sublimuje w temp. -79°C, nie pozostawiając po sobie żadnych zanieczyszczeń. Jest to substancja całkowicie bezwonna i nietoksyczna, czyli przyjazna dla środowiska i mająca właściwości bakterio- oraz grzybobójcze. Technologia czyszczenia maszyn suchym lodem ma swoje zastosowanie w praktycznie każdej gałęzi przemysłu. Czyszczenie suchym lodem to nowoczesna metoda czyszczenia maszyn pozwalająca na szybkie i łagodne usuwanie wszelkiego rodzaju zabrudzeń. Przypomina nieco piaskowanie, z tą różnicą, że czynnikiem czyszczącym jest strumień suchego lodu. Podczas czyszczenia nie powstają dodatkowe odpady, gdyż ścierniwo natychmiast sublimuje, pozostawiając jedynie odpad w postaci usuniętych z urządzenia zanieczyszczeń. W uproszczeniu czyszczenie suchym lodem polega na uderzeniu z bardzo dużą prędkością (wykorzystując sprężone powietrze) w brud granulkami lodu. Dzięki temu zabrudzenia ulegają zamrożeniu i odpadają od powierzchni. Metoda ta nie powoduje uszkodzeń czyszczonych powierzchni. W czyszczeniu suchym lodem wykorzystywane są trzy efekty:

  • Kinetyczny – granulki suchego lodu wyrzucane są za pomocą sprężonego powietrza z dużą prędkością (posiadają dużą energię kinetyczną) i w momencie zetknięcia z zabrudzeniem powodują jego rozkruszenie i oderwanie.
  • Termiczny – niska temperatura (-79°C) granulek suchego lodu czyni powłokę zabrudzenia kruchą, powodując mikropęknięcia, co ułatwia jej usuwanie.
  • Sublimacja – suchy lód w momencie zderzenia z powierzchnią sublimuje, zwiększając swoją objętość ok. 500-700 razy. Tak duża energia powoduje odrywanie się zamrożonego brudu od powierzchni.

 

Rys. 1. Schemat procesu czyszczenia granulatem suchego lodu [4]

 

W procesie czyszczenia suchym lodem gwałtowne uderzenie granulek w powierzchnię powoduje jej bardzo szybkie i silne schłodzenie (rys. 1). Granulki suchego lodu pobierają intensywne ciepło od czyszczonego elementu. Prowadzi to do niemal natychmiastowej sublimacji granulek, która powoduje gwałtowny wzrost objętości dwutlenku węgla (ok. 500-krotnie). Dochodzi do kruszenia się materiału przylegającego do powierzchni.

Podłoże i warstwa podlegająca oderwaniu składają się z różnych materiałów i mają różne współczynniki rozszerzalności cieplnej, co sprawia, że odmiennie reagują na silne ochłodzenie. Powstające w tym procesie naprężenia mechaniczne prowadzą do odrywania zanieczyszczeń od podłoża. Dwutlenek węgla jest jedn...

Dalsza część jest dostępna dla użytkowników z wykupionym planem

Przypisy