Расчет системы вентиляции окрасочного цеха

  2.  Методическая часть

1. Характеристика расположения предприятия.

Автосервис ЗАО «Ангар 17 » расположен в городе Москва, на ул. Амурская, 17. Поскольку данный автосервис находится на одной из самых оживленных магистралей города- Щелковское шоссе, то он является не единственным автосервисом на этой улице. Ближайшие из них: «Альянс сервис», «Риком - С» и «Автомир».

На северо-востоке от объекта, на расстоянии 3.5км находится национальный парк «лосиный остров». С южной стороны  на  расстоянии 50 метров расположен жилой массив. На территории. прилегающей к автосервису с северной и западной стороны расположены складские помещения.

2.2. Технология  покраски автомобилей.

В зависимости от объема повреждений лакокрасочного покрытия, производится локальный (точечный) ремонт либо капитальный ремонт кузова. При  капитальном ремонте полностью  восстанавливаются защитные и декоративные свойства покрытия, при этом выполняют  последовательный ряд технологических  операций:

- подготовку поверхности  кузова под окрашивание, 

- грунтование, 

ДП – ГЗ.09.005/05-010-2005-2011

Изм

Лист

№докум.

подпись

дата

Разраб.

Шиянов А.Г.

Методическая  часть

Лит.

Лист

Листов

Руковод.

Теплова Т.Ю.

Консульт.

Факультет

сервиса

Н. Контр.

Зав. кафед.

 Пелевин Ф.В.

- шпатлевание,

- шлифование,

- нанесение слоев эмали, 

- сушку и при необходимости  полирование. 

Так как при нанесении  одного слоя не всегда возможно получить покрытие требуемой толщины, обеспечить сплошную, непроницаемую для внешней  среды пленку, обладающую высокими защитными и декоративными свойствами, лакокрасочные покрытия состоят, как  правило, из нескольких слоев. Существует два варианта лакокрасочных покрытий: однослойные (простые) и двухслойные (с эффектом металлика, перламутра, который создается благодаря содержанию в краске частичек слюды). Кузов автомобиля в сборе или отдельная деталь перед покраской требуют подготовки. Объем подготовительной работы под покраску зависит от состояния поверхности, природы основы (металлический лист, шпатлевка, грунтовка и т.д.), качества отделки поверхности. При восстановительной окраске (ремонте) около 90% трудозатрат приходится именно на подготовительные работы и только 10% на окраску. Сначала проводится тщательный внешний осмотр состояния лакокрасочного покрытия, для чего автомобиль необходимо вымыть. Внешний осмотр покрытия производят с целью определения степени его повреждения в разных местах кузова. Изучают состояние днища, крыльев, а также мест, в которых скапливаются грязь и влага. Следует обратить внимание, имеются ли на поверхности покрытия нитевые трещины. Если трещины обнаружены, покрытие в этих местах необходимо шлифовать до полного их исчезновения. Если трещины проникли через все слои лакокрасочного покрытия, в этих местах необходимо целиком удалить старое покрытие до металла и только после этого приступать к окраске автомобиля. При необходимости проводят частичную разборку автомобиля: снимают декоративные детали с гальваническим покрытием, резиновые прокладки и т.п.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Если предполагается, что кузов  автомобиля будут перекрашивать  полностью, а сушку проводить при повышенной температуре в сушильной камере, нужно снять также колеса, стекла, обивку и другие нетермостойкие детали.

Если окраску отдельной  части автомобиля проводят без демонтажа, то для защиты от попадания лакокрасочного материала на поверхности, находящиеся  рядом, их закрывают трафаретами  из картона или бумаги, можно также  покрыть их слоем вазелина (защитной изолирующей пасты). Понятно, что  изолирующие составы должны легко  наноситься на поверхность и удаляться  без применения растворителей, не взаимодействовать  с металлом, лакокрасочными и гальваническими  покрытиями.  При горячей сушке  изолирующие составы не должны сгорать, растекаться и проникать в  слои покрытия. Пасту (вазелин) на кузов  наносят волосяной кистью, при  этом необходимо следить, чтобы паста  не попала на поверхности, подлежащие окраске. Случайно попавшую на окрашиваемую поверхность пасту нужно снять  ветошью, а место попадания тщательно  обезжирить тампоном, смоченным бензином. Окончательно снимают пасту после  того как последний слой краски (лака) хорошо высохнет. Подготовка поверхности  автомобиля под окраску включает в себя и тщательное выполнение рихтовочных работ, сварки, пайки и зачистки этих мест. Другими словами, поверхности кузова надо придать правильную форму.

Во всех случаях для  проведения полного объема работ  по подготовке поверхности кузова к  нанесению лакокрасочного покрытия выполняют следующие технологические  операции:

• удаление старого лакокрасочного покрытия,
• удаление продуктов коррозии,
• обезжиривание,
• фосфатирование,
• грунтование,
• шпатлевание,
• окраску,

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

• сушку,
• шлифование и полирование [22].

2.3.  Используемые материалы

Процесс покраски автомобиля включает в себя много технологических  операций, большинство из которых  отличаются трудоемкостью. Объясняется  это тем, что само покрытие состоит  из нескольких слоев, каждый из которых  имеет определенное назначение, и  исключение хотя бы одного из них приводит к ухудшению защитных и декоративных свойств покрытия. Для покраски автомобиля применяют следующие материалы в количестве на 1 м² (цифры даны в скобках) и на автомобиль в целом (кг):

• Грунт .......................................(0.120-0.150) 4,0
• Эмаль .......................................(0,90 -0,110) 6.0
• Растворитель ................................(0.10) 20% к массе материала

Грунтовки — это лакокрасочные материалы, наносимые непосредственно на поверхность металла и характеризующиеся хорошей адгезией с металлом.    В состав грунтовок по металлам входят антикоррозионные пигменты. По механизму защитного действия эти грунтовки подразделяют на изолирующие, пассивирующие, фосфатирующие, протекторные и преобразующие.

Изолирующие грунтовки содержат обычно смеси железооксидных пигментов со свинцовым кроном и тальком. В тех случаях, когда в пленкообразователе присутствует растительное масло, в грунтовки вводят также цинковые белила. Пассивирующие грунтовки пигментируют цинковым или стронциевым кроном, иногда с добавками цинковых белил. Фосфатирующие грунтовки могут быть одно- или двухупаковочными. Последние состоят из пассивирующей основы (поливинилбутиральный лак, пигментированный    цинковым кроном) и кислотного разбавителя (раствор Н₃РО₄ в этаноле), которые смешивают перед нанесением грунтовок. Пигменты одноупаковочных грунтовок - свинцовый крон или СrРО₄*ЗН₂О. 

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

      Чаще практикуется двукратное или смешанное грунтование, при котором наносят один слой грунтовки, а затем вторым слоем напыляют на него другой тип грунтовки. При этом общая толщина грунтовочного слоя не должна превышать 25-40 мкм.

Эмали — это материалы, применяемые для наружной окраски автомобиля, они дают непрозрачное цветное покрытие. Для восстановительной окраски кузовов легковых автомобилей применяют в основном меламиноалкидные и нитроэмали. Но, существуют также эмали на водной основе. Эмали состоят из трёх веществ: пигмента, связующего вещества и растворителя.

Нитроэмали. Основным компонентом нитроэмалей является лаковый коллоксилин, который изготавливают из хлопковой или древесной целлюлозы По атмосферостойкости, защитным и антикоррозионным свойствам покрытия на основе нитроцеллюлозных материалов, как правило, уступают материалам на основе синтетических пленкообразующих веществ. Это обусловлено тем, что нитрат целлюлозы склонен к разложению под действием УФ-лучей и тепла. Поэтому в состав атмосферостойких нитроэмалей вводят модифицирующие добавки (в частности в НЦ-132 вводится алкидная смола).

Нитроцеллюло́за (нитрат целлюлозы, нитроклетчатка) — групповое название химических соединений с общей формулой [C₆H₇O₂(OH)_3-x(ONO₂)_x]. ПДК в воздухе рабочей зоны – 15 мг/м³

Нитролаки.  Этот тип краски более дешевый, чем большинство новых «экзотических» концентратов, наносит меньший вред здоровью (хотя, некоторые из них всё же опасны для здоровья), а также более долговечен. Основным недостатком является возможная несовместимость этой краски с заводским покрытием, хотя возможно нанесение изоляционного слоя между двумя несовместимыми красками. Пленки нитролаковых красок очень тонкие, поэтому для создания необходимой толщины лакокрасочного слоя применяются многослойные покрытия.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Двухкомпонентные краски. Эти краски состоят из двух химических компонентов и дают хороший глянец, если их распылять из покрасочного пистолета. Они блекнут меньше, чем другие виды красок (особенно это относится к цветам, наиболее подверженным обесцвечиванию – желтому и красному). Основным недостатком этих красок является их высокая токсичность (неправильное применение может даже привести к смертельному исходу), поэтому при их использовании нужно обязательно пользоваться респиратором. Кроме того, эти краски долго застывают.

Краски «металлик - «Металлический» эффект достигается путём включения в краску мельчайших алюминиевых частиц. Эти частицы действуют как отражатели света, придающие металлический блеск окрашенной поверхности, а также теневой эффект. Краска «металлик» может быть приготовлена из любого типа вышеописанных красок путём добавления алюминиевой пудры.

Растворитель - придаёт краске текучесть, соответствующую целям её применения. Он сделан на основе летучих соединений Растворитель постоянно испаряется (как во время покраски, так и после неё), оставляя на поверхности пигмент и связующее вещество, которые и формируют лакокрасочное покрытие. К различным видам краски подходят различные растворители. Краску нужно разбавлять только соответствующим растворителем и до нужной текучести.

Пигмент - это вещество, которое придаёт цвет краске, а также выполняет некоторые другие функции, например, замедляет коррозию. Неорганические пигменты помимо цвета придают пигментированным материалам непрозрачность и защищают полимеры от фотодеструкции. Твердые частицы неорганических пигментов, особенно игольчатой и чешуйчатой форм, структурируют и армируют лакокрасочные покрытия, увеличивая их прочность, твердость, водо- и атмосферостойкость. Многие неорганические пигменты химически защищают металлы от коррозии (их используют для изготовления грунтовок).

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Свинцо́вые бели́ла — белая минеральная краска на основе свинца. Свинцовые белила по составу (основной карбонат свинца) соль 2PbCO₃·Pb(OH)₂ и отличаются своим чисто белым цветом и выдающейся кроющей способностью, почему эта краска и расходуется в огромных количествах. Наилучшие пигментные свойства соответствуют соотношению 2:1 (карбонат/гидроокись). Свинец и многие его соединения токсичны, поэтому свинцовые белила опасны, особенно для маляров. Российская Федерация (в числе 62 стран по состоянию на 31.12.2001) является членом конвенции Международной организации труда «Об использовании свинцовых белил в малярном деле», запрещающей использование белил с содержанием свинца более 2 % для окраски внутренних стен жилых помещений, и запрещающую производство работ мужчинами до 18 лет и женщинами любого возраста.

Фосфат цинка - представляет собой кристаллогидрат фосфата цинка Zn3(PO4)2•nH2O. Пигмент белого цвета, малорастворим в воде, легко растворим в кислотах. Фосфат цинка, благодаря низкой токсичности и невысокой стоимости, является одним из наиболее распространённых противокоррозионных пигментов, предназначенных для водо- и органорастворимых лакокрасочных материалов. Фосфат цинка нетоксичен и не требует каких-либо специальных мер предосторожности при работе с ним. При обращении с пигментами следует всегда соблюдать обычные правила промышленной гигиены.

Цинковая пыль представляет собой тонкоизмельченный порошок цинка. Применение: антикоррозийные окраски, покрытие, химические технологические процессы, гидрометаллургия. Элементы цинковой пыли: цинк общий – до 99%; цинк металлический – 95-96%; свинец – не более 0,1%; кадмий – не более 0,01%; железо – не более 0,005%. Примерный размер частиц – 4,5-6,0 мкм. Виды опасности для здоровья человека: основываясь на имеющихся данных, тонкоизмельченный порошок цинка не представляет собой рисков для здоровья человека в соответствии с обязательной классификацией.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Стронциевый крон- превосходный антикоррозионный пигмент с широким спектром возможностей применения и сочетания. По химическому составу стронций хромат (стронциевый крон) представляет собой хромат стронция SrCrO4, окрашен в лимонно- жёлтый цвет. Он обладает определённой растворимостью в воде, полностью растворяется в органических кислотах и разлагается щелочами. По светостойкости стронциевый крон превосходит свинцовый и цинковый. Стоек к действию высоких температур. Преимущества стронциевого крона состоят в его малой реакционной способности и отсутствии кристаллической воды.

Применение стронциевого крона ограничено его невысокими пигментными свойствами, токсичностью и большим расходом хромовых солей  на его изготовление. Применяется  для пигментирования грунтовок, используемых для противокоррозионной защиты изделий из лёгких сплавов, и для водоразбавляемых грунтовок. Последнее обусловлено тем, что в отличие от цинкового крона данный пигмент не взаимодействует с карбоксил- и гидроксилсодержащими водоразбавляемыми плёнкообразователями.

Стронций хромат Habicor SR AT - превосходный антикоррозионный пигмент с широким спектром возможностей применения и сочетания. Пигмент содержит 47.0 % CrO₃ и 50,0 % SrO.

Цианамид свинца. По химическому составу - PbCN₂. Пигмент ярко-желтого цвета в воде практически нерастворим, сравнительно легко растворяется в кислотах. Разлагается при 250°С. Взаимодействует с карбоксилсодержащими пленкообразователями. Однако, образование свинцовых мыл достаточно быстро идет только в пленочном состоянии при доступе кислорода воздуха. Обладает щелочным пассивированием. При хранении лакокрасочные материалы, содержащие цианамид свинца, не загустевают и не оседают. Пигмент обладает хорошей свето- и атмосферостойкостью и сильным противокоррозионным действием.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Силикохромат свинца. Пигмент относится к, так называемым, керновым пигментам. Представляет собой частицы диоксида кремния, покрытые активной оболочкой хромата свинца и силикатов свинца разной основности. Пигмент оранжевого цвета, в воде и кислотах нерастворим, отличается высокой атмсферостойкостью. Менее токсичен, чем другие свинцовые пигменты. По ингибирующим свойствам не уступает свинцовому сурику. Силикохромат свинца слабо растворим в воде – 2 г/л. Применяется для противокоррозионных грунтовок и др. лакокрасочных материалов на основе органо- и водоразбавимых пленкообразователей.

Свинцо́вый су́рик — это твёрдое и химически стойкое вещество. По своему химическому составу свинцовый сурик представляет собой оксид свинца Pb₃O₄, имеющий насыщенный красно-оранжевый цвет и высокую плотность. Свинцовый сурик имеет применение в качестве весьма качественного оранжевого пигмента и грунта, а также используется как наполнитель резиновых изделий и пластиков. Свинцовый сурик — сильный окислитель, и этим обусловлены высокие антикоррозиойные свойства красок на его основе: вступая в реакцию с железом, он окисляет его до получения плотной плёнки чёрного оксида железа(II), нерастворимого в воде и не пропускающего кислород из воздуха.

Фосфат хрома - кристаллогидрат фосфорнокислого хрома. Светло-зеленого цвета. Нетоксичен, практически нерастворим в воде и органических растворителях, стоек к кислотам и щелочам. Фосфат хрома обладает высокими антикоррозионными свойствами, но чаще используется в смеси с другими антикоррозионными пигментами (например, хроматы) для грунтовок на основе различных пленкообразоватей.

Берлинская лазурь (железная лазурь) — синий пигмент, смесь гексацианоферратов (II) от KFe[Fe(CN)₆] до Fe₄[Fe(CN)₆]₃. Применяется как синий пигмент с торговым названием "милори". Не является токсичным веществом.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

          Связующее вещество - это вещество является носителем пигмента и способствует его закреплению на окрашиваемой поверхности. Он также формирует защитную глянцевую плёнку поверх пигмента после высыхания краски.  

Связующими веществами в  красочных составах служат следующие  материалы: полимеры — в полимерных красках, лаках, эмалях; каучуки —  в каучуковых красках; производные  целлюлозы — в нитролаках; олифы  — в масляных красках; клеи —  животный и казеиновый — в клеевых  красках; неорганические вяжущие вещества — в цементных, известковых, силикатных красках. Полимеры применяют в красках  и лаках вместе с растворителем, а также в сочетании с олифой или цементом (полимерцементные красочные  составы). Связующее вещество является главным компонентом красочного состава, который определяет консистенцию краски, прочность, твердость и долговечность  образующейся пленки. Связующее выбирают, учитывая и прочность его сцепления (адгезию) с основанием после отвердевания. Защитные свойства лакокрасочного покрытия по отношению к металлу, бетону или  другому материалу зависят как  от связующего, так и от примененного пигмента[22].

4. Химический состав растворителей для нитроэмалей

Растворитель нитроэмалей  представляет собой смесь летучих  органических веществ: ароматических  углеводородов, кетонов, спиртов и  эфиров применяется для удаления лаков и лакокрасочных покрытий, для растворения нитроцеллюлозных пленкообразователей. При покраске автомобилей чаще всего используется три вида растворителей – 645, 646, 647

Химический состав растворителя 645включает в себя - толуол 50%, бутилацетат 18%, этилацетат 12%, бутанол 10%, этанол 10%.

·  646: толуол 50%, этанол 15%, бутилацетат (или амилацетат) 10%, бутанол 10%, этилцеллозольв 8%, ацетон 7%.

·  647: толуол (или пиробензол) 41,3%, бутилацетат (или амилацетат) 29,8%, этилацетат 21,2%, бутанол 7,7%[22].

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Толуол (метилбензол)  С7H8 — бесцветная жидкость с характерным запахом, простейший алкиларен. Бесцветная подвижная летучая жидкость с резким запахом, проявляет слабое наркотическое действие. Пары могут проникать через неповрежденную кожу и органы дыхания, вызывать поражение нервной системы (заторможенность, нарушения в работе вестибулярного аппарата), в том числе необратимое. Согласно САНПИН— толуол (метилбензол) — является сильно токсичным ядом, влияющим на функцию кроветворения организма, также, как и его предшественник, бензол. Нарушение кроветворения проявляется в цианозе, гипоксии. Существует также толуольная токсикомания, которая имеет и канцерогенное влияние. В целом, бензольные углеводороды очень токсичны, длительное их воздействие может привести к необратимым поражениям ЦНС, кроветворных органов, и создать предпосылки для возникновения энцефалопатии. Поражает человека через органы дыхания и кожу, вызывает нервное возбуждение, рвоту, при больших концентрациях-потерю сознания. ПДК паров толуола в воздухе рабочей зоны - 50 мг./куб.м

          Бутилацетат СН₃СООС₄Н₉ — органическое вещество класса сложных эфиров. Хороший растворитель нитроцеллюлозы, хлоркаучука, глифталевых смол и др. плёнкообразующих веществ, применяемых в лакокрасочной промышленности. Входит в состав многих многокомпонентных растворителей, например в растворитель 646. Пары бутилацетатов раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, вызывают сухость кожи.

Этилацетат СН₃-СОО-CH₂-CH₃ — бесцветная летучая жидкость с приятным фруктовым запахом. Этилацетат широко используется как растворитель, из-за низкой стоимости и малой токсичности, а также приемлемого запаха. Пары этилацетата раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, при действии на кожу вызывают дерматиты и экземы. ПДК в воздухе рабочей зоны 200 мг/м³.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата