Многие растворители, используемые для обезжиривания, токсичны и в высокой степени пожароопасны, а некоторые щелочные растворы обладают ярко выраженным разъедающим воздействием при контакте с кожей или слизистыми оболочками. Ультразвук для обезжиривания применяется сравнительно недавно, и его возможное вредное воздействие на рабочих до сих пор мало изучено.

Обезжиривание растворителями

а) Обезжиривание жидкостями. В небольших цехах жиры, масла и грязь с металлических частей обычно удаляют протиркой ветошью и щетками, а также обрызгиванием растворителями или погружением в них. Наиболее часто применяют растворитель Стоддарда, керосин, уайт-спирит и другие растворители, а также галогензамещенные углеводороды. Нефтепродукты слаботоксичны, но в высокой степени пожароопасны, поэтому при хранении их, транспортировке и использовании необходимо применение специальных систем противопожарной защиты. Обезжиривание должно проводиться в помещениях, защищенных от открытого пламени, снабженных пожарозащитным электрическим оборудованием. Ветошь и отходы нужно хранить в металлических ящиках для мусора с автоматически закрывающимися крышками. Огнетушители должны находиться в легкодоступных местах.

б) Обезжиривание паром. В этих процессах обезжиривание проводится парами кипящего растворителя, которые конденсируются на поверхности металла. Растворитель удаляется с поверхности металла, когда температура последнего достигает температуры кипения растворителя. Существуют различные типы обезжиривателей, простейший из которых получается непосредственно в паровой машине. В погружном выпарном аппарате фаза конденсации пара предшествует погружению металла в кипящий растворитель с последующей промывкой чистым холодным растворителем. Когда жировые загрязнители растворимы лишь частично или велики металлические части, используется пульверизатор. В этом случае пары растворителя механически или вручную распыляются на металлические части. Правильная конструкция аппарата может предотвратить загрязнение атмосферы (рис. 1).

Чтобы избежать улетучивания из аппарата растворителя, предусматриваются водяная рубашка и змеевиковые охладители, располагаемые вокруг стенок аппарата, или термостатирование последнего. Пространство между уровнем пара и нижней частью крышки должно составлять не менее половины ширины аппарата. Конвейеры проектируются и действуют таким образом, чтобы из аппарата удалялись только сухие детали. Аппараты с открытой зоной площадью 0,5 м² и более оборудуют системами вытяжной вентиляции при условии, что это не приведет к турбулентности, из-за которой может произойти утечка пара.

Очень важно правильное содержание аппарата. Когда уровень загрязнения в нем достигает 25%, аппарат подвергают очистке. Общая очистка требует удаления растворителя, охлаждения, промывки и тщательной вентиляции аппарата. Лица, проводящие работы в аппарате, должны, кроме средств защиты органов дыхания, иметь ремень безопасности и страховочный канат .

Используемые растворители должны отвечать следующим требованиям: обладать хорошей растворяющей способностью по отношению ко всем часто встречающимся жировым загрязнителям, низкой температурой кипения, стабильностью, малотоксичностью, пожаробезопасностью и легкой регенерируемостью. В промышленности наиболее часто используются следующие растворители: 1,1,1-трихлорэтан (т. кип. 74,1°С), трихлорэтилен (87°С), тетрахлорэтилен (121°С), дихлорметан (40°С), трихлортрифторэтан (47,7°С).

Их пары не пожароопасны, но токсичны при вдыхании и сильно обезжиривают кожу. Кроме того, эти вещества относительно нестабильны при нагревании: трихлорэтилен может разлагаться под воздействием солнечного света или при нагревании до температуры выше 120°С; тетрахлорэтилен разлагается при температуре выше 150°С. Среди продуктов разложения этих веществ содержатся соляная кислота и фосген.

При обезжиривании алюминиевых деталей трихлорэтиленом, особенно при распылении алюминиевой пудры, может произойти взрыв. При этом выделяется фосген, возможно, как результат поликонденсации и дехлорирования растворителя. Поэтому для обезжиривания алюминия используют только стабилизированные растворители.

В серийном производстве обезжиривание токсичными веществами проводится в полностью закрытых системах, оборудованных вытяжной вентиляцией, в тех местах, где возможна утечка растворите-ля. Специальные работы или отдельные операции могут выполняться в перчаточных боксах или на решетках, оборудованных вытяжной вентиляцией. Рабочие должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты глаз, лица, рук, а также непроницаемыми комбинезонами, если не исключена опасность загрязнения кожи. При аварийных ситуациях до начала работы в аппарате обслуживающий персонал должен быть обеспечен средствами защиты органов дыхания с системой подачи воздуха.

Следует запретить курение на рабочих местах. Рабочие должны быть проинструктированы о мерах первой помощи в случае отравления. Лица, работающие с трихлорэтиленом, тетрахлорэтиленом или тетрахлоридом углерода, должны регулярно проходить медицинское обследование.

Щелочное обезжиривание. При этом методе металл погружается в ванну с щелочными растворами, такими, как гидроксид натрия, карбонат натрия или фосфат натрия, которые могут содержать смачивающий агент и эмульгатор. Концентрация активных ингредиентов лежит в пределах от 2 до 10%, рабочий диапазон температур-от 50 до 100°С. Для увеличения срока хранения pH растворов должен поддерживаться выше 10.

Необходимые меры предосторожности при обезжиривании щелочами включают применение средств индивидуальной защиты рук, лица, глаз, а также непроницаемых комбинезонов для рабочих, подвергающихся воздействию брызг щелочи. При электролитической щелочной очистке предметы, погружаемые в раствор, действуют как один из электродов электролитической ячейки.

Опасности в этом случае те же, что и при обычном щелочном обезжиривании, однако газы, выделяющиеся при электролизе, могут переносить мельчайшие капли раствора, что усиливает опасность разъедающего воздействия на кожу и слизистые оболочки. Над ванной должна быть оборудована эффективная вытяжная вентиляция.

Эмульгирующие агенты. Состав изготавливается из мыла и моющих средств обычно в смеси с керосином. Его стабилизируют фенольными или аминосоединениями, которые могут вызвать дерматиты и аллергию кожи. Эти эмульсии пожароопасны.

Безопасные растворители. Смесь галогензамещенных углеводородов с пожароопасным растворителем пожароопасна, если последний высоколетуч или если галогензамещенные углеводороды переходят в паровую фазу.

Ультразвуковое обезжиривание. Высокоамплитудный ультразвук широко используется для очистки небольших металлических деталей, которые должны иметь высокую степень чистоты, например деталей часов; большая звуковая энергия отрывает от металлической поверхности частички загрязнителей. Обработка осуществляется после предварительной очистки и включает ополаскивание в дистилляте и окончательную очистку в парах. Ультразвуковые очистители могут действовать в диапазоне частот 18-80 кГц и уровнях звукового давления до 133 дБ, измеренного на частоте 25 кГц. 

Так как воздух - слабый проводник ультразвуковой энергии, работа с ультразвуковым очистительным оборудованием безопасна при условии, если рабочие используют щипцы для погружения и извлечения деталей из ванны. Тем не менее из-за опасности соприкосновения с ванной рабочие должны носить средства индивидуальной защиты из материалов, которые сильно ослабляют воздействие ультразвука используемой частоты, например перчатки для рук из резины, кожи, грубой ткани.

Обезжиривание пламенем. Из-за высоких температур, выделения акролеина и опасных продуктов сгорания обезжиривание пламенем целесообразно заменить другими способами чистки. Там, где этот процесс все-таки используется, требуется защита от возможных ожогов и вытяжная вентиляция для удаления выделяемых вредных паров и газов.