CC BY
29
Dr Vladimir Vujičić,
dipl. inž.
KONZERVACIJA TEHNICKIH SISTEMA POSTUPKOM ODVLAŽIVANJA ATMOSFERE
UDC: 620.197 : 697.93
Rezime:
Savremeni postupak konzervacije sastoji se u hermetizaciji opreme i odrzavanju vla-rnosti hermetizovanog prostora ispod vrednosti pri kojoj ne dolazi do korozije. Odvla'ivanje atmosfere moze se provesti statickim i dinamickim postupkom.
Kljucne reci: konzervacija, korozija, relativna vlaznost, hermetizacija, odvlazivanje, silikagel.
PRESERVATION OF TECHNICAL SYSTEMS BY AIR DEHUMIDIFICATION
Summary:
A contemporary preservation procedure consists of air-tightening equipment and maintaining humidity in an air-tight area below the threshold value of susceptibility to corrosion. Humidity of the atmosphere can be eliminated by static and dynamic procedures.
Key words: preservation, corrosion, relative humidity, tightness, dehumidification, silica gel.
Uvod
Složeni tehnicki sistemi izrađeni su od većeg broja razlicitih konstrukcionih materijala, koji se razlicito ponasaju pod dejstvom okoline. Od materijala se zah-teva da, s jedne strane, poseduje određe-ne mehanicke osobine, a s druge strane da bude postojan prema uticaju atmosfe-rilija pri normalnim uslovima. Materijali koji zadovoljavaju oba uslova vrlo su skupi, pa se problem resava tako sto se materijalima odgovarajućih mehanickih karakteristika dodaje naknadna zastita.
Zastita tehnickih materijalnih sred-stava (TMS) od atmosferske korozije, u periodu kada nisu u eksploataciji, naziva se konzervacija. Ona zauzima znacajno mesto u sistemu održavanja TMS, jer ko-
rozija spada u faktore visokog rizika sa stanovista borbene gotovosti.
Cilj konzervacije jeste da spreci propadanje materijala za vreme dok TMS nisu u upotrebi, tj. za vreme skladistenja. Skladistenje TMS vrsi se u zatvorenim objektima, pod nastresnicama i na otvo-renom prostoru. Zatvoreni objekti (maga-cini i hale) ne dozvoljavaju da atmosferske padavine i sunceva svetlost dođu u dodir sa uskladistenom opremom. Na-stresnice pružaju zastitu od atmosferskih padavina, ali samo kada je vreme stabil-no, pa se pri skladistenju pod nastresni-cama i na otvorenom prostoru koriste za-stitne navlake - cerade.
Propadanje materijala uzrokuje po-većana vlažnost, temperatura, zagađenost
528
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 5/2004.
vazduha i sunceva svetlost [1]. U uslovi-ma povećane vlažnosti vazduha dolazi do:
- korozije tehnickih metala;
- smanjenja otpornosti elektroizola-cionog materijala:
- stvaranja plesni na tekstilu i koži;
- bubrenja higroskopnih materijala (drvo i tekstil);
- omeksavanja kartonskog pakovanja.
Odvlaživanje kao postupak zastite
Zastita uskladistene opreme od korozije može se izvrsiti na nekoliko naci-na, od kojih neki vise, a drugi manje ostvaruju osnovne zahteve konzervacije, a to su: tehnicki (sto znaci zastita od ko-rozije) i takticki (sto znaci imati opremu raspoloživu za momentalnu upotrebu).
Klasicni postupak zastite kontakt-nom metodom, sastoji se u nanosenju za-stitnih sredstava (zastitnih ulja, masti i termoplasticnih masa) na povrsine koje se stite cime je prvi uslov uglavnom za-dovoljen. Drugi uslov, uglavnom, nije is-punjen i zavisi od specificnosti zastitnih sredstava. U odredenim situacijama zastita može biti neprimerena ako je vreme dekonzervacije i dovodenje opreme u stanje borbene gotovosti duže od zahte-vanog vremena kada je oprema morala biti upotrebljena.
Ova dva kontradiktorna zahteva konzervacije mogu se uskladiti ako se u postupku zastite od atmosferske korozije ne tretira metal već lokalna atmosfera. To se postiže metodom hermetizacije ko-ji se sastoji u izolovanju pojedinih delo-va, sklopova i kompletnih TMS i u obra-di korozione sredine unutar izolovanog prostora. Hermeticnost se može postići
metalnom i plasticnom ambalažom, na-vlakama od metalnih i plasticnih folija i adaptacijom gradevinskog objekta.
Pri korisćenju metalne i plasticne ambalaže (kontejnera), hermeticnost se postiže postavljanjem termoplasticnog gita ili samolepljive trake na spoju izme-du sanduka i poklopca sanduka. Radi iz-rade navlaka folija se reže u komade odgovarajuće velicine, a zatim se apa-ratom za zavarivanje formira navlaka.
Hermetizacijom se agresivna sredi-na ogranicava na prostor koji se nalazi izmedu sredstva i omotaca kojim je izvr-sena hermetizacija. U tom prostoru nala-ze se odredene kolicine kiseonika, vode-ne pare i drugih agensa korozije koji mo-gu uzrokovati degradaciju karakteristika tehnickih materijala.
Kolicina vodene pare u hermeticnom pakovanju zavisi od uslova u kojima je iz-vrsena hermetizacija i poroznosti omotaca. Radi smanjenja kolicine zarobljene vlage unutar omotaca, hermetizacija se vrsi na sobnoj temperaturi i relativnoj vlažnosti do 60%. Ukoliko su ove vrednosti veće na ni-žim temperaturama će doći do kondenzaci-je veće kolicine vodene pare. Na primer, ako se hermetizacija vrsi u uslovima rela-tivne vlažnosti od 60% i temperature od 27°C onda se u 1m3 prostora nalazi 15 g vodene pare (tacka A, slika 1). Kada se ta-kvo pakovanje za vreme skladistenja nade na temperaturi manjoj od 20°C doći će do kondenzacije vodene pare na povrsini omotaca i TMS (tacka B, slika 1). Ukoliko se temperatura u omotacu smanji na 12°C doći će do kondenzacije 5 g vodene pare (tacka C, slika 1).
Hermeticnost nije dovoljna da dugo-rocno zastiti TMS, jer se u omotacu zadr-
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 5/2004.
529
Sl. 1 — Zavisnost kolicine vodene pare od temperature i relativne vla'nosti
žavaju ili u njega naknadno prodiru agensi korozije. Prodiranje agensa korozije na-staje zbog poroznosti nekih materijala od kojih su izradeni omota~i. Zato se pri za-stiti opreme na duži period vrsi obrada korozione sredine hermeti~nog pakova-nja, hermeti~nog prostora ili prostorije.
Ispitivanja su pokazala, a praksa po-tvrdila, da se korozija gvožda ne odvija u suvoj atmosferi tj. u uslovima kada je re-lativna vlažnost manja od 30%. Korozija se sporo odvija i u uslovima kada je rela-tivna vlažnost manja od 60% [1, 2]. Se-matski prikaz zavisnosti korozije gvožda od vlažnosti vazduha i mogućnosti zasti-te opreme prikazana je na slici 2.
Suva atmosfera može se ostvariti stati~kim i dinami~kim odvlaživanjem.
Staticko odvlaživanje
Stati~ko odvlaživanje primenjuje se za dugoro~nu konzervaciju sredstava ve-ze, opti~kih instrumenata, raketa, radar-skih sistema, oklopnih motornih i drugih
vozila koja se mogu hermetizovati, rezer-vnih sklopova, strelja~kog naoružanja, itd.
Sl. 2 — Uticaj relativne vla'nosti vazduha na koroziju gvo'da i mogucnost zaštite od atmosferske korozije
Konzervacija se provodi ~vrstim ad-sorberima vlage, tzv. odvlaživa~ima. Oni upijaju vlagu iz hermeti~ne sredine i na taj na~in, za unapred odredeno vreme, održavaju relativnu vlažnost ispod vred-nosti kod koje ne dolazi do korozije.
Najpoznatiji odvlaživa~ je silikagel. On ima veliku sposobnost adsorpcije vodene pare. Najveću sposobnost upijanja ima u uslovima 100%-tne vlažnosti (do 63% u odnosu na masu suvog silikagela) [2]. Upijanjem vlage silikagel može u hermeti~nim pakovanjima da obezbedi suvu atmosfera u dužem periodu.
Za upotrebu silikagel se pakuje u pamu~ne, platnene ili celulozne vrećice, odredenih dimenzija u kojima može da stane od 50, 100, 250, 500, 1000 g ili ne-koliko kilograma silikagela.
Vrećice sa silikagelom postavljaju se i pri~vrsćuju na razli~ita mesta oko tehni~kog sredstva koje se stiti, tako da ~itav prostor unutar pakovanja bude u suvoj atmosferi (slika 3). Izmedu povrsine metala i vrećica sa silikagelom postavlja se parafinisani papir ili plasti~na folija, ~ime se izbegava pojava korozije usled dodira vlažnog silikagela i metala.
530
VOJNOTEHNICKI GLASNIK 5/2004.
Sl. 3 — Sematski prikaz konzervacije pomoću odvlaživača
Masa silikagela, koja se stavlja u hermeticno pakovanje, proracunava se na osnovu propustljivosti vodene pare mate-rijala za hermetizaciju, ukupne zapremi-ne hermeticnog pakovanja, adsorpcione moci silikagela, higroskopnosti i kolicine materijala za ispunu, veka trajanja konzervacije i uslova cuvanja [2, 3].
Stanje vlažnosti unutar hermeticnog pakovanja prati se pomo}u indikatora vla-žnosti na bazi kobalt-hlorida (CoCl2). Ova materija menja boju u zavisnosti od sadr-žaja vlage i to od izrazito plave - kada je suva, do crvene - kada je vlažna. Prelaz od svetloplave do ruzicaste boje odvija se pri relativnoj vlažnosti od 40%.
Kobalthloridom impregnisu se ko-madi od bele tkanine, velicine 30 x 50 mm. Nakon impregnacije i susenja indi-kator vlažnosti se do upotrebe cuva u hermeticki zatvorenim staklenim, metal-nim ili plasticnim posudama. Postavlja se u hermeticno pakovanje na vidljivo me-sto koje je udaljeno od mesta sa vrecica-ma silikagela, a u jedno pakovanje može se postaviti vise komada. Njihov broj za-visi od složenosti i velicine tehnickog sredstva koje se zasticuje.
Zamena indikatora vlažnosti i silika-gela vrsi se nakon sto se pri pregledima konzervisane opreme uoci njegova ruži-casta boja. U svakom skladistu TMS konzervisanih metodom hermetizacije postavlja se etalon sa objasnjenjem zna-cenja boje indikatora vlažnosti pri razli-citim stepenima vlažnosti.
Etalon sa objasnjenjem značenja boje indikatora vla'nosti
Boja Relativna vlažnost (%)
Plava Od 0 do 30
Svetloplava Od 30 do 40
Ružicasta Od 40 do 50
Crvena Od 50 do 100
Zastita silikagelom traje nekoliko godina i zavisi, prvenstveno, od karakte-ristika materijala pomocu kojih je izvrse-na hermetizacija, kolicine odvlaživaca i uslova cuvanja.
Konzervacija metodom hermetizaci-je uz upotrebu silikagela ima velike pred-nosti u odnosu na zastitu zastitnim ulji-ma, mastima i solventima, i to:
- postupak zastite je veoma jednosta-van. Kada se silikagel zasiti vlagom zame-njuje se suvim, a vlažan salje na regenera-ciju, koja se vrsi u elektricnim pecima;
- silikagel se može primeniti za zastitu svih materijala. Pored sprecavanja korozije silikagel smanjuje mogucnost nastanka plesni;
- postupak aktiviranja konzervisa-nog sredstva je jednostavan, a sastoji se od otvaranja hermeticnog pakovanja, uklanjanja materijala kojim je izvrsena hermetizacija, i uklanjanja vrecica sa silikagelom i indikatora vlažnosti.
Dinamičko odvlaživanje
Dinamicko odvlaživanje realizuje se pomocu agregata za odvlaživanje. Izme-na vlage obavlja se u lagano rotirajucem adsorpcionom kolu ili rotoru. Rotor je iz-raden od mehanickog noseceg vatroot-pornog materijala koji je impregnisan od-govarajucim odvlaživacem. Sastoji se od mnostva koaksijalnih kanalica sa glav-nom osovinom, tako da ima povrsinu od preko 3000 m2/m3. Cevasti oblik saca omogucuje laminarno strujanje vazduha,
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 5/2004.
531
sa minimalnim trenjem i padom pritiska. Vazduh se propusta kroz rotor brzinom od oko 2,5 m/s.
Rotor se okreće brzinom od 7 obrta-ja na sat. Obrtanjem „prolazi“ kroz sekci-ju za odvlaživanje usisnog vazduha i kroz sekciju za regeneraciju odvlaživaca. U sekciji za odvlaživanje dolazi do ad-sorpcije vlage, a u sekciji za regeneraciju do oslobadanja vlage iz odvlaživaca po-moću toplog vazduha. Nakon regeneraci-je adsorpciona masa ponovo preuzima vlagu. Oba procesa: adsorpcija vlage i re-generacija odvlaživaca odvijaju se isto-vremeno, cime se ostvaruje kontinuirano odvlaživanje vazduha. Na taj nacin u prostoriji se postiže odgovarajuća mikro-klima sa niskom relativnom vlažnosću u kojoj se ne može odvijati elektrohemij-ska korozija.
Rad agregata može se automatizo-vati, najcesće higrostatskom metodom. Vrednost vlažnosti koja se želi održavati podesava se na posebnom higrometru, ta-ko da relej automatski ukljucuje agregat.
Sematski prikaz rada agregata za dinamicko odvlaživanje prikazan je na slici 4, a njegov položaj u skladisnom objektu na slici 5.
Sl. 4 — Sematski prikaz rada agregata za dinamicko odvla'ivanje
Sl. 5 — Polo'aj agregata za odvlazivanje u skladisnom objektu
Na tržistu postoje agregati razlicitog kapaciteta. U praksi se istovremeno može primeniti nekoliko agregata, cime se omo-gućuje održavanje relativne vlažnosti u prostoru od nekoliko m3 do nekoliko hi-ljada m3. U takvim uslovima omogućena je zastita pojedinih TMS i njihovih sklo-pova, kao i kompletnog naoružanja i voj-ne opreme jedne ili vise jedinica istovremeno. Upravo zbog toga agregati za odvlazivanje imaju veliku primenu u svetu za zastitu naoružanja i ostale vojne opreme u stabilnim objektima i na položaju.
Agregati za odvlaživanje mogu se primeniti i za zastitu naoružanja i vojne opreme na položaju, ukoliko se raspolaže odgovarajućom podlogom i odgovaraju-ćim navlakama (slike 6 i 7). U ovom slu-caju nije bitno da se u blizini nalazi izvor elektricne energije, jer se odvlaživaci mogu napajati preko elektro-agregata.
Dinamicko odvlaživanje funkcioni-se sigurno i pouzdano uz najmanje ener-getske i materijalne troskove. Sistem konzervisanja suvim vazduhom obezbe-duje kontrolu vlažnosti vazduha unutar hermetickog prostora i garantuje sigur-nost protiv korozije i drugog stetnog de-lovanja vlage na uskladisteni materijal.
532
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 5/2004.
Sl. 6 — Sematski prikaz zaštite dinamickim odvla'ivanjem tenka smeštenog ispodplasticne navlake
Sl. 7 — Sematski prikaz zaštite dva tenka postupkom dinamickog odvla'ivanja
Zaključak
Zaštita tehnickih sistema od degra-dacije za vreme skladištenja može se vr-šiti postavljanjem opreme u odgovaraju-ća hermeticna pakovanja i hermeticne prostore uz održavanje vlažnosti vazduha ispod vrednosti pri kojoj ne dolazi do ko-rozije. To se ostvaruje statickim i dinamickim odvlaživanjem.
Staticko odvlaživanje ostvaruje se pomoću silikagela, a primenjuje se za za-štitu opreme koja se cuva u hermeticnim pakovanjima od metalne i plasticne am-balaže i omotacima od plasticne folije.
Dinamicko odvlaživanje ostvaruje se pomoću agregata za odvlaživanje i primenjuje se za zaštitu velikog broja iste ili razlicite opreme. Primena ovog po-stupka konzervacije uslovljena je obez-beđenjem uređaja za odvlaživanje i her-meticnosti prostorije (građevinski obje-
kat), odnosno hermeticnosti prostora (ne-propustljiva plasticna navlaka).
Postupak konzervacije odvlaživa-njem je jednostavan i obezbeđuje sigurnu zaštitu TMS u dužem periodu u svim vremenskim uslovima.
Dekonzervacija sredstava konzervi-sanog statickim odvlaživanjem je jedno-stavna, a sastoji se od otvaranja hermetic-nog pakovanja, uklanjanja materijala ko-jim je izvršena hermetizacija, kao i uklanjanja silikagela i indikatora vlažnosti.
Sredstva konzervisana dinamickim odvlaživanjem cuvaju se u eksploatacio-nom stanju, tako da se mogu u svakom trenutku upotrebiti.
Literatura:
[1] Vujicić, V.: Korozija i tehnologija zaštite metala, Vojna akademija, Beograd, 2002.
[2] Tehnicka uprava SP GS VJ: Uputstvo za konzervaciju tehnickih materijalnih sredstava, Tu-V, 5102, 1997.
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 5/2004.
533
