ГОСТ 9.314-90 Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Вода для гальванического производства и схемы промывок. Общие требования

 

ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ И СТАРЕНИЯ

ВОДА ДЛЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО
ПРОИЗВОДСТВА И СХЕМЫ ПРОМЫВОК

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

ГОСТ 9.314-90

 

 

 

 

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ
КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москва

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Срок действия с 01.07.91

до 01.07.93

Настоящий стандарт распространяется на техническую воду для гальванического производства и устанавливает общие требования к качеству воды, способам ее рационального использования и применению маловодных и малоотходных схем промывок.

Выполнение требований стандарта обеспечивает сокращение расхода воды, реагентов при обезвреживании гальваностоков и снижение нагрузки на очистные сооружения.

Требования стандарта в части разд. 1 – 3, 5 являются обязательными, другие требования настоящего стандарта являются рекомендуемыми.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВОДЕ

1.1. Техническая вода, используемая для промывки изделий, деталей и приготовления электролитов и растворов в гальваническом производстве, должна быть безопасной в эпидемиологическом отношении и химически инертной к покрытию.

1.2. Физико-химические показатели воды, используемой в гальваническом производстве, должны удовлетворять требованиям табл. 1.

Таблица 1

* Нормы ингредиентов для воды 3-й категории определяются по ГОСТ 6709.

Примечание. В системах многократного использования воды допускается содержание вредных ингредиентов в очищенной воде выше, чем в табл. 1, но не выше допустимых значений в промывной ванне после операции промывки (табл. 2).

Таблица 2

Примечания:

1. За основной компонент (ион) данного раствора или электролита принимают тот, для которого критерий промывки является наибольшим.

2. При промывке изделий, к которым предъявляются особо высокие требования, допустимые концентрации основного компонента могут устанавливаться опытным путем.

Концентрации основных ингредиентов в воде на выходе из гальванического производства приведены в табл. 3.

Таблица 3

1.3. В гальваническом производстве следует применять системы многократного использования воды, обеспечивающие регенерацию воды и рекуперацию ценных компонентов.

1.4. На вновь проектируемых и реконструируемых гальванических производствах при промывке деталей и приготовлении электролитов в операциях подготовки поверхности деталей к покрытию необходимо применять воду 2 и 3-й категории. При промывке применять схемы многократного использования воды.

1.5. Первая категория воды применяется до 01.01.93.

1.6. Микробиологические показатели воды для всех трех категорий – по ГОСТ 2874.

В системах многократного использования воду проверяют не менее одного раза в месяц на соответствие требованиям ГОСТ 2874.

2. КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ ВОДЫ

2.1. Отбор проб для контроля параметров воды – по ГОСТ 24481 и ГОСТ 18963 для воды 1 и 2-й категорий; по ГОСТ 3885 – для воды 3-й категории.

2.2. Лабораторно-производственный контроль качества воды проводят не менее 1 раза в сутки по показателям 1, 6, 14, 15 табл. 1, а по остальным показателям – не менее 1 раза в 3 мес.

3. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДЫ

Область применения воды приведена в табл. 4.

Таблица 4

* Электролиты оловянирования (карта 32), меднения (карта 34, составы 4,7 – 10), никелирования (карта 35, составы 2, 6, 7, 13 – 19), хромирования (карта 36, составы 2, 9, 10), покрытия сплавами олово-никель (карта 50), олово-висмут (карта 51), олово-свинец (карта 52), медь-олово (карта 53), медь-свинец-олово (карта 60), покрытия драгоценными металлами (карты 38 – 41, 56 – 57), для анодного окисления алюминия и его сплавов (карта 73, составы 1 – 3, 8); растворы для получения металлических покрытий химическим способом (карта 42, составы 1 – 5, 7 – 10), осветления и пассивирования (карта 80, составы 7, 8), наполнения и пропитки покрытий (карта 82, составы 1 – 4) по ГОСТ 9.305.

4. МЕТОДЫ ПРОМЫВОК

4.1. Методы промывок приведены на черт. 1 и в табл. 5, температурный режим воды – в табл. 6.

Погружной метод

Комбинированный метод

Аэрозольный метод

Струйный метод

Черт. 1

Таблица 5 Методы промывок

Таблица 6 Температурный режим воды

Примечание. Если при каскадной промывке в одной из ступеней предусматривается теплая или горячая вода, то в другой ступени температура воды не нормируется.

4.2. Методы промывки, приведенные для одноступенчатой схемы, распространяются на все схемы промывок.

Для аэрозольного метода промывки используют сжатый воздух нечетного класса загрязнений по ГОСТ 17433.

Могут быть применены другие экономически и экологически обоснованные методы промывок, обеспечивающие требования стандарта.

5. СХЕМЫ ПРОМЫВОК

5.1. Для промывки деталей от рабочих растворов и электролитов применяют различные схемы промывок, обеспечивающие концентрацию основных компонентов в промывной воды, установленных табл. 2. Схемы промывок приведены на черт. 2.

Схемы промывок

Одноступенчатая с одной ванной улавливания

Двухступенчатая противоточная с одной ванной улавливания

Двухступенчатая прямоточная с одной ванной улавливания

Трехступенчатая противоточная с одной ванной улавливания

Трехступенчатая смешанная с одной ванной улавливания

Бессточная

1, 2 и 3 – ванны рабочая, улавливания и промывки; Qисп – потери рабочего раствора на испарение; Q1, Q2 – расчетный расход воды, дм3/ч

Черт. 2

5.2. Для операций промывки, требующих больших удельных расходов проточной воды (критерий окончательной промывки К ³ 1500), а также для извлечения ценных компонентов рабочей ванны следует дополнительно применять ванны улавливания с непроточной водой.

При промывке после покрытия драгоценными металлами следует устанавливать не менее двух ванн улавливания.

Ванны улавливания наполняют водой такого же качества, как и рабочие ванны.

Растворы из ванн улавливания следует использовать при корректировке рабочих ванн или утилизировать.

5.3. Методы расчета указанных схем приведены в приложении 1. Допускается применять другие экономически и экологически обоснованные схемы промывок, обеспечивающие достижение допустимых концентраций по табл. 2.

5.4. Для многоступенчатой схемы может быть применено различное сочетание методов промывки в зависимости от конфигурации деталей, способа их загрузки и методов очистки сточных вод.

На схемах приведен принцип подачи, переливов и стока воды, конструктивное решение которых может быть различным (в зависимости от положения перегородки слив воды проводится со дна или с зеркала ванны).

5.5. Во всех случаях, за исключением промывки после подготовительных операций, следует применять многоступенчатую промывку.

При невозможности установки в действующих цехах двух- или трехступенчатой промывки для деталей, обрабатываемых на подвесках, допускается сокращение одной ступени от расчетного количества, при этом применяют комбинированный метод промывки.

5.6. Системы водоснабжения и примеры схем рационального использования воды на гальванических линиях приведены в приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

МЕТОДЫ РАСЧЕТА РАСХОДА ВОДЫ НА ПРОМЫВНЫЕ ОПЕРАЦИИ

1. При использовании схем промывок с ваннами улавливания изделие вначале промывают в непроточной ванне улавливания, а затем в промывной.

При использовании схемы промывки с одной ванной улавливания концентрацию основного компонента (иона) в ваннах промывки определяют по формулам:

в ванне 1-й промывки для всех схем

с1п = ;                                                    (1)

в ванне 2-й промывки при противоточных схемах и трехступенчатой смешанной

с2п = ;                                               (2)

в ванне 2-й промывки при прямоточной схеме

с2п = ;                                               (3)

в ванне 3-й промывки при противоточной схеме

с3п = ;                                                (4)

в ванне 3-й промывки при смешанной схеме

с3п = ;                                                (5)

где q – удельный вынос электролита (раствора) из ванн поверхностью деталей и подвески в зависимости от метода обработки и принятой продолжительности стекания раствора с деталей, дм3/м2;

F – промываемая поверхность деталей и подвески, м2/ч;

Q1 и Q2 – расход промывной воды, дм3/ч (m = );

со – концентрация основного компонента в рабочей ванне, г/дм3;

V – объем ванны улавливания и промывки, дм3;

е – основание натурального логарифма;

t – продолжительность работы со времени заполнения ванны улавливания чистой водой, ч.

2. Удельный вынос электролита при обработке деталей на подвесках составляет 0,2 дм3/м2 при продолжительности стекания электролита не менее 6 с, при обработке деталей насыпью в колоколах и барабанах – 0,4 дм3/м2, в корзинах и сетках – 0,6 дм3/м2 при продолжительности стекания электролита не менее 15 с. В технически обоснованных случаях при наличии экспериментальных данных для конкретных деталей допускается изменить удельный вынос электролита.

3. Для получения необходимого качества промывки изделий концентрация основного компонента (иона) cкп в ванне последней промывки должна быть не более допустимого значения сд, принимаемого по табл. 2, т. е. скп £ сд. При промывке после покрытия драгоценными металлами концентрация металла в последней ванне улавливания должна быть не более допустимого значения. Расход промывной воды при скп = сд вычисляют по формулам:

при одноступенчатой

Q1 = ;                                                      (6)

при двухступенчатой противоточной

Q1 = qE,                                                      (7)

при двухступенчатой прямоточной

Q1 = qF,                                                    (8)

при трехступенчатой противоточной

Q1 = рF,                                                    (9)

при трехступенчатой смешанной

Q1 = qF,                                                  (10)

где k =  – критерий окончательной промывки.

4. При промывке изделия после покрытия, обработки в малоконцентрированных растворах (k < 1500) и в других технически обоснованных случаях допускается применять схемы промывок без ванн улавливания, при этом расход промывной воды вычисляют по формуле

Q1 = qF,                                                            (11)

где N – число ступеней промывки.

5. При работе с горячими ваннами можно применять противоточные бессточные схемы промывок. Число ступеней для схем вычисляют по формуле

N = ,                                                                (12)

где Qисп – потери рабочего раствора на тепловое испарение н унос выделяющимися газами, дм3/ч (определяется опытным путем).

6. При достижении концентрации основного компонента в ванне улавливания до 0,4 с0 ванну улавливания опорожняют и наполняют чистой водой. Раствор из ванн улавливания направляют на пополнение рабочей ванны или на регенерацию и утилизацию. При промывке после покрытия драгоценными металлами продолжительность цикла промывки tо определяют концентрацией металла в последней ванне улавливания.

Продолжительность цикла tо промывки до достижения c1у = 0,4cо вычисляют по формуле

t = 0,5.                                                             (13)

7. Наибольший расход (в конце цикла промывки) вычисляют по формулам:

при одноступенчатой

Q1 = 0,4 qFK;                                                              (14)

при двухступенчатой противоточной

Q1 = qF;                                                           (15)

при двухступенчатой прямоточной

Q1 = qF;                                                           (16)

при трехступенчатой противоточной

Q1 = qF;                                                           (17)

при трехступенчатой смешанной

Q1 = qF.                                                           (18)

8. Объем воды Wц (дм3) на промывку для одного цикла вычисляют по формулам:

при одноступенчатой промывке

Wц = 0,11K×V;                                                            (19)

при двухступенчатой противоточной

Wц = 0,24V×;                                                           (20)

при трехступенчатой противоточной

Wц = 0,3V×;                                                               (21)

при двухступенчатой прямоточной

Wц = 0,24(1 + m)×V×;                                                   (22)

при трехступенчатой смешанной

Wц = 0,3(1 + m)×V×.                                                     (23)

9. Для облегчения расчета объема воды на промывку с одной ванной улавливания для одного цикла используют номограммы (черт. 3 – 5).

Расчет объема воды для противоточных схем промывок

I – одноступенчатая; II – двухступенчатая; III – трехступенчатая

Черт. 3

Расчет объема воды при прямоточной двухступенчатой промывке

Примечание. Для определения объема воды на промывку для одного цикла необходимо соединить заданные значения V и K (прямая 1), затем заданное значение m соединить с точкой пересечения прямой V – K с осью 1 (прямая 2). Точка пересечения прямой 2 с осью Wц соответствует объему воды на промывку для одного цикла.

Черт. 4

Расчет объема воды при трехступенчатой смешанной промывке

Черт. 5

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1. В гальваническом производстве применяются следующие системы водоснабжения:

прямоточная;

многократного использования воды (оборотная);

полуоборотная.

2. Прямоточная система водоснабжения предусматривает одноразовое использование воды с последующим сбросом в канализацию после соответствующей очистки.

3. Система многократного использования воды предусматривает многоразовое использование воды в производстве после соответствующей очистки.

Система многократного использования воды может быть централизованной, локальной и смешанной.

3.1. Централизованная система водоснабжения предусматривает централизованную очистку промывной воды, сбрасываемой после всех технологических операций по одному или нескольким трубопроводам, и подачу ее на эти операции после очистки.

3.2. Локальная система водоснабжения предусматривает очистку промывной воды после одной технологической операции и возврат ее на промывку после этой же операции. Локальные системы, как правило, размещаются рядом или встраиваются в технологическую цепочку (черт. 6).

Схема финишной промывки (подача воды и перемещение деталей)

1 – ванна промывки водой I категории; 2 – ванна финишной промывки водой не хуже III категории; 3 – емкость для воды; 4 – насос; 5 – система обессоливания воды

Черт. 6

3.3. Смешанная система водоснабжения предусматривает очистку промывной воды на локальных установках от каждой технологической операции со сбросом очищенных на этих установках вод на централизованные сооружения доочистки и последующим возвратом на промывку.

4. Использование многоступенчатых схем промывок позволяет значительно сократить расход воды. Так, после хромирования (K = 18000) при одноступенчатой промывке изделия на промывку 1 м2 расходуется 5400 дм3/м2, при двухступенчатой 40 дм3/м2, при трехступенчатой 8 дм3/м2. Установка одной ванны улавливания позволяет уменьшить расход воды при одноступенчатой схеме промывки в 4 раза, при двухступенчатой – в 2 раза и при трехступенчатой – на 60 %.

Расход воды можно уменьшить при многократном использовании воды на гальванической линии. Примеры таких схем приведены на черт. 7, 8.

Схема промывки деталей, покрываемых металлами, не способными к контактному выделению

1 – ванна активации; 2, 5 – ванны промывки; 3 – ванны улавливания с водой III категории; 4 – ванна нанесения покрытий; 6 – обдув сжатым воздухом или центрифугирование; 7 – сушка (термосушка)

Черт. 7

Примечание. Промывку деталей, покрываемых металлами, способными к контактному выделению на деталях, рекомендуется проводить по схеме промывки деталей, покрываемых драгметаллами.

Схема промывки деталей, покрываемых драгметаллами. Схема подачи воды и перемещения деталей

1 – ванна активации; 2, 7 – ванны промывки; 8 – ванна финишной промывки водой III категории (непроточная или циркулирующая); 4 – ванна нанесения покрытий драгметаллами; 5, 6 – ванны-уловители с водой III категории; 8 – обдув сжатым воздухом или центрифугирование; 9 – термосушка

Черт. 8

Допускается вместо финишной промывки (постоянно) циркулирующей обессоленной водой использовать финишную промывку непроточной водой III категории с периодической ее заменой по мере возрастания удельной электрической проводимости воды до 1×10-2 см/м. Такую воду целесообразно направлять в систему оборотной воды или в систему каскадной проточной промывки.

Финишная промывка деталей применяется перед операцией нанесения покрытий драгметаллами, после операции нанесения покрытий горячим способом (ГорПОСВ и др.) с использованием водорастворимых активных флюсов, после операций нанесения анодно-окисных, фосфатных и химических окисных покрытий, предназначенных под лакокрасочные покрытия.

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Академией наук Литовской ССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Н. С. Краснов, канд. техн. наук (руководитель темы); Э. Б. Давидавичюс, канд. хим. наук; А. Н. Белевцев, канд. техн. наук; В. А. Надеждин; Э. Б. Рамошкене, канд. хим. наук; С. И. Варламова; М, И. Шалкаускас, канд. хим. наук; Р. Ю. Даубарас, канд. хим. наук; В. Н. Климаков, канд. техн. наук; Н. И. Матвеев, канд. техн. наук

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.12.90 № 39

3. Срок первой проверки – 1994 г. Периодичность проверки – 5 лет

4. ВЗАМЕН ГОСТ 9.305-84 (карты 1, 2, 3, 4 приложение 1)

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ