Разработка элементов системы менеджмента качества и улучшение производства цинка из отходов ванн горячего цинкования (стр. 3 из 6)

Процедура проведения внутренних аудитов – в данной процедуре необходимо определить порядок организации внутренних аудитов, требования к аудиторам, методы, критерии, частоту и область применения аудитов. Также, необходимо определить состав документации, которая разрабатывается при проведении аудита и порядок обработки результатов аудита.

Процедура проведения корректирующих действий – эта процедура должна регламентировать порядок проведения работ по устранению несоответствий связанных с продуктами (услугами) организации, процессами и системой качества. Порядок проведения корректирующих действий должен предусматривать анализ выявленных несоответствий, установление причин их возникновения, разработку действий по устранению несоответствий, запись результатов предпринятых действий и анализ результатов предпринятых действий.

Процедура проведения предупреждающих действий – если процедура проведения корректирующих действий определяет, как должна действовать организация после возникновения несоответствий, то данная процедура должна определять действия для предотвращения возникновения несоответствий. В процедуре необходимо определить методы определения возможных несоответствий, порядок разработки действий по недопущению возникновения несоответствий, порядок ведения записей результатов предпринятых действий и анализ результатов выполнения предупреждающих действий.

3. Разработка нового технологического процесса получения цинка из отходов ванн горячего цинкования

качество цинкование отход гартцинк

3.1 Обоснование выбора объекта проектирования

Проблема защиты от коррозии стальных конструкций является одной из важнейших технических проблем во всем мире.

Одной из наиболее эффективных технологий защиты металлоконструкций от коррозии, развивающихся в последние десятилетия является процесс «горячего цинкования». В России и странах СНГ этот процесс еще не получил достаточного развития, хотя и подтвердил свою высокую экономическую и техническую эффективность.

Справка:

- Голландия имеет 18 заводов цинкования на 16 млн. населения,

- Германия 180 заводов цинкования на 90 млн. населения,

- Италия 64 завода на 50 млн. населения,

- Испания 48 заводов на 46 млн. населения;

- Более 5% всех стальных конструкций в Европе проходят через «горячее цинкование».

- на территории РФ работает менее десяти предприятий осуществляющих горячее цинкование.

Технология горячего цинкования разработана более 150 лет назад и в настоящее время соответствует самым жестким требованиям по антикоррозийной защите ответственных конструкций. Из всех известных способов защиты стальных конструкций от коррозии горячее цинкование является оптимальным. Сочетание высокой экономической эффективности и повышения надежности конструкций, прошедших обработку методом горячего цинкования, а так же универсальности данного метода по отношению к виду конструкций позволило занять данному способу защиты ведущее место во многих странах мира.

Область применения данного вида защиты металлоконструкций от коррозии очень велика:

металлические мосты (от пешеходных до автомобильных и железнодорожных).

- опоры ЛЭП, вышки сотовой связи, опоры канатных дорог, металлические опоры уличного освещения.

- металлоконструкции каркасов ответственных зданий и зданий с повышенной влажностью в помещениях.

- металлоконструкции каркасов зданий и оборудования животноводческих ферм, коровников и проч. эксплуатируемых в среднеагрессивной среде.

- в связи с тем, что цинковое покрытие не взаимодействует с нефтепродуктами, различными растворителями, смазочными материалами использование данного способа защиты целесообразно для применения к большинству конструкций нефтедобывающих, нефтеперегонных и нефтеперерабатывающих предприятий, что в конечном итоге снижает риск аварийных ситуаций вследствие коррозионных процессов (цинк не обладает пирогенным свойством, что так же снижает риск возгораний).

- многолетним использованием проверено качество защиты горячим цинкованием водопроводных и канализационных труб. В Москве горячее и холодное водоснабжение осуществляется по трубам прошедшим защиту горячим цинкованием.

- опоры рекламных щитов, перильные и дорожные ограждения, металлические лестницы.

- конструкции кранов и различного оборудования используемого на речных и морских судах.

- самые различные металлические конструкции, эксплуатируемые на железной дороге, в том числе элементы контактной сети.

- и многое другое.

По статистическим данным ежегодная потеря металлопроката от коррозии составляет от 5 до 10%, в условиях роста цен на энергоресурсы, а соответственно затрат на воспроизводство металла, защита от коррозии становится наиболее актуальна.

Процесс горячего цинкования – процесс, защищающий железо и сталь от образования ржавчины. В сущности, он предполагает погружение металлоконструкции с химически чистой поверхностью в ванну с расплавленным цинком, который реагирует с железом с образованием защитной пленки.

Этот принцип остается неизменным в течение 150 лет существования процесса цинкования, но обширные исследования по всем аспектам технологии превратили современное цинкования в технически контролируемое производство.

В силу того, что расплавленный цинк не может вступать в реакцию с металлом или сталью покрытой вторичной окалиной или маслом, металлоконструкция перед погружением в расплавленный цинк должна пройти процесс очистки, который включает обезжиривание, пескоструйную очистку и кислотное травление. Затем металлоконструкцию покрывают флюсом для активации поверхности, что улучшает ее «смачивание» цинком и их взаимодействие при погружении. При извлечении конструкции избыток цинка стекает обратно в ванну. Оцинкованное изделие погружают в ванну с водой для охлаждения или оно остывает на воздухе.

Существуют два основных способа цинкования различающиеся по методу нанесения флюса. При цинковании с расплавленным флюсом материал после травления и промывки погружают в цинковую ванну, на поверхности которой плавает слой флюса. При сухом цинковании слой флюса высушивают на поверхности материала перед погружением в чистую ванну с расплавленным цинком.

Процесс оцинковывания состоит из трех основных этапов:

- подготовка поверхности;

- оцинковывание;

- проверка.

Рисунок 3. Схема линии горячего цинкования

Навеска продукции осуществляется вручную, как правило, путем подвески и увязки металлоконструкций на траверсы проволокой диаметром 3–6 мм (в зависимости от массы изделий).

При оцинковании мелких изделий для повышения производительности навески могут применяться специальные приспособления.

Размер изделий, их конструктивные особенности важны для рационального выбора способа навески и количества навешиваемых изделий, т. о. для различных конфигураций цинкуемых изделий требуются особые, индивидуальные способы навески.

На качество и толщину цинкового покрытия оказывает влияние угол наклона изделия к поверхности расплава цинка в ванне цинкования (чем больше угол наклона, тем меньше толщина и лучше качество поверхности покрытия). Угол навески цинкуемых изделий ограничен габаритными размерами ванн подготовки и ванны цинкования. Для стального проката этот угол составляет 10–45 градусов.

Последним этапом технологического цикла оцинкования изделий является съем оцинкованной продукции с траверс для отгрузки.

Для сохранения качества цинкового покрытия при съеме изделий необходимо соблюдать ряд требований:

изделия должны быть охлаждены;

должны быть исключены контакты, а также удары и падения между собой и пр. металлическими предметами;

отгрузка и увязка оцинкованных изделий должна осуществляется тканевыми тросами.

Обезжиривание. Поверхность стали подлежащая цинкованию, всегда, за исключением редких случаев, в большей или меньшей степени загрязнена маслами или жирами. Эти компоненты появляются на металлоконструкциях вследствие предшествующих обработок и / или манипуляций, которым они подвергались. Это особенно касается деталей, изготовленных из листа.

Жиры и масла, подвергаясь старению при контакте с атмосферой, модифицируются, что порой еще больше затрудняет их удаление.

Жировое покрытие действует как непроницаемая оболочка на оксидах, из-за чего не происходит полного процесса кислотного травления. Часто жировые вещества проникают вглубь пор на поверхности и не обнаруживаются при поверхностном визуальном обследовании.

Обезжиривание поверхности металлоконструкций имеет все основания рассматриваться в качестве основной процедуры всего цикла химической подготовки к процессу горячего цинкования.

Эффективное обезжиривание дает гарантию выполнения успешного качественного процесса травления.

Травление. Металлы имеют свойство окисляться, т. о. сталь всегда покрыта слоями оксидов, состоящих из химических соединений железа с кислородом и водой, состав и толщина которых зависят от условий, при которых они формировались.

Оксидный слой препятствует реакции жидкого цинка с железом и потому должен быть устранен до металлургического процесса цинкования.

Если и существуют ситуации, при которых очистка проводится механически (пескоструйная очистка), в огромном большинстве случаев металлоконструкции проходят химическую обработку процедурой кислотного травления. Кислоты, используемые при горячем оцинковании, следующие: соляная кислота и серная кислота. Из двух кислот, в технологии цинкования предпочтительней первая, поскольку она активна при температуре окружающей среды, и создаёт меньше проблем на следующей стадии химической обработки.