مواد تمیز کننده برای قطعات ماشین های نظامی – آیا جایگزین سبزی برای آنها وجود داردچکیده
حلال ها بصورت گسترده در DOD برای تمیزکردن و تعمیر و نگهداری و پاک کردن مواد روغنی از قطعات (مانند سیستم جنگ افزارها، پرتاب کننده های بمب، موتور هواپیما، و غیره) استفاده می گردند. حلال های مورد استفاده در حال حاضر مانند P-D-680 نوع 2، MEK، حلال استودارت و ترکیبات هیدروکربن چربی دار، خطرناک، قابل اشتعال و مواد شیمیایی سمی هستند. تعدادی از تمیزکننده های جایگزین با استفاده از آزمایشات ریزمقیاس ارزیابی شدند. تمیزکننده های سبز بر مبنای شرایط مورد نیاز برای تمیز کردن سیستم های جنگ افزاری انتخاب شدند. تمیزکننده ها از لحاظ ضریب تأثیر پاک کنندگی (CEF)، سازگاری مواد و پاک کردن مواد باقیمانده از تیراندازی ارزیابی شدند. تعداد زیادی از تمیزکننده های جایگزین کارایی پاک کنندگی مشابه یا بهتری را در مقایسه با تمیزکننده های کنونی سلاح ها (P-D-680 نوع 2 و Breakfree) نشان دادند. تمیزکننده های جایگزین می توانند کارایی پاک کنندگی دوستانه تری نسبت به محیط داشته باشند. تست های آزمایشی با استفاده از سلاح ها قبل از اعمال کاربردهای میدانی مورد نیاز می باشد.
کلمات کلیدی: تمیزکننده، سبز، عنصر آبی، حلال، سیستم جنگ افزاری، سازگاری
1- مقدمه
مؤلفه های سیستم های جنگ افزاری (مانند سلاح ههای هواپیمایی، راکت های بمب انداز، موشک اندازها، سیستم حمل مهمات، و غیره) بعلت ته نشینی های باقیمانده از روغن، گل و لای، کربن، گاز باقیمانده از شلیک مهمات، و باقیمانده های مس از خان های چرخش مرمی، پس از استفاده کثیف می شوند. تمیز کردن دوره ای در سطح میدانی توسط سربازان برای حفظ عملکرد درست سلاح و آسان سازی تعمیر و نگهداری و بازبینی مورد نیاز است. از لحاظ تاریخی، تمیز کردن با استفاده از حلال های مختلفی انجام می شده است که بر اساس استانداردهای امروز برای محیط بی ضرر نیستند. این حلال ها شامل انواع P-D-680، حلال های استودارد یا ترکیبات هیدروکربی چربی دار هستند. این مواد شیمیایی از لحاظ سمیت، اشتعال پذیری، و ضایعات خطرناک بر روی محیط تأثیرگذار هستند. مشکلات موجود در مورد حلال های کنونی بدین شرح می باشد: بوی تند نشاندهنده مؤلفه های ارگانیک خیلی فرار (VOC)، اشتعال پذیری بالا، ضایعات خطرناک، سمیت و واکنش های پوستی. نگرانی های زیادی در مورد اثرات مغایر مواد شیمیایی بر روی سلامت انسان و محیط وجود داشته است. با طراحی مواد شیمیایی ایمن تر، می توان به هدف جلوگیری از آلودگی رسید. این مسئله بر امنیت سلامت انسان و محیط و همچنین کارایی استفاده تأکید دارد.
اخیراً بعضی از تمیزکننده های بی ضرر برای محیط با نام "حلال های سبز" برای پاک کردن سیستم جنگ افزارها ساخته شده اند. بعضی از تمیزکننده های هیدروکربن-مبنا کارایی پاک کنندگی رضایت بخشی را در مورد مشکلات ثانوی نشان داده اند. تمیزکننده های هیدروکربن-مبنا با نقطه اشتعال بالا و فراریت پایین، از لحاظ خشک شدن کند هستند و پوسته ای از خود به جا می گذارند. هزینه و راهکار خلاص شدن از ضایعات خطرناک نیز تعیین نشده است. از لحاظ محیطی، تمیزکننده های آبکی بی ضرر برای محیط، بخاطر فرسایش ایجاد شده بخاطر خشک نشدن مناسب و کامل قطعات و عدم روغن کاری مجدد دقیقاً پس از تمیز شدن، شهرت بدی در بین پرسنل نظامی دارند.
شکل 1 – نمونه هایی برای آزمایشات کارایی پاک کنندگی و سازگاری
شکل 2 – انجام آزمایش برای ضریب کارایی پاک کنندگی
شکل 3 – آزمایش سوزاندن باقیمانده مواد
محدودیت دیگر آنها اینست که هیچ تمیزکننده آبکی یا نیمه-آبکی برای تمیز کردن انواع فلزهای مختلف مناسب نبود. به همین دلایل اغلب پرسنل نظامی تعمیر و نگهداری از تمیزکننده های آبکی استفاده نمی کنند. بدست آوردن مقبولیت برای تمیزکننده های آبکی بعلت همین شهرت جاری آنها خواهد بود.
تعدادی از تمیزکننده های سبز جایگزین در صنعت ساخته شده اند تا جایگزین حلال های استفاده شونده در گذشته گردند. بعضی از این تمیزکننده ها ممکن است برای تمیز کردن سیستم جنگ افزارها مناسب باشند. البته یک تحقیق و ارزیابی سیستماتیک از تمیزکننده سبز موجود در صنعت برای انتخاب مناسب ترین تمیزکننده برای سیستم جنگ افزارها مورد نیاز می باشد.
هدف اصلی این مطالعه اینست که تمیزکننده های موجود در صنعت را با استفاده از آزمایشات مقیاس بنچ استاندارد سازی شده و انتخاب بهترین تمیزکننده ها برای آزمایش مقیاس پیلوت و ارزیابی های میدانی و توسعه بیشتر نشان دهد.
شکل 4 – طیف های FTIR از سویگولد 1000 و سویگولد 1000 بر روی فلز، پس از عمل تمیز کردن
جدول 1 – ضریب کارایی پاک کنندگی (CEF) برای تمیزکننده های جایگزین (ASTM 121, ASTM 122)
عموماً راهکار اتخاذ شده در انتخاب یک تمیزکننده برای سیستم جنگ افزارها اینست که آزمایشات بنچ ASTM استاندارد سازی شده را در مورد خصوصیات نظامی انجام دهیم. بخاطر تعداد زیاد حلال های سبز موجود، ارزیابی حلال های جایگزین از یک راهکار سه مرحله ای پیروی می کند. مرحله اول اینست که تمیزکننده ها را بر مبنای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بدست آمده از تحقیقات مقالات بررسی کنیم. مرحله دوم اینست که حلال ها را از طریق آزمایشات استانداردسازی شده در آزمایشگاه و تأیید جایگزین های انتخاب شده بررسی کنیم. خصوصیات اصلی که یک تمیزکننده سلاح را تعریف میکنند شامل پاک کردن آلاینده ها، سازگاری مواد، تمیز کردن مواد باقیمانده از شلیک، باقیمانده حلال ها، نقطه اشتعال و سمیت می باشد.
برای برآورده سازی این نیاز، ما شرایط مورد نیاز تمیز کردن سیستم جنگ افزارها را شناسایی کردیم و آزمایشات نمایش در آزمایشگاه را برای تمیزکننده های موجود تجاری استاندارد سازی کردیم. تمیزکننده های انتخاب شده از لحاظ ضریب کارایی پاک کنندگی (ASTM 121 و 122)، سازگاری مواد (ASTM 122) و تمیز کردن مواد باقیمانده از تیراندازی (MIL-L-63460D بخش 4.9) ارزیابی شدند. خصوصیاتی مانند نقطه اشتعال، سمیت و درجه خطرناک بودن از صفحات داده های ایمنی مواد (MSDS) بدست آمدند.
2- شرایط مورد نیاز تمیز کردن سیستم جنگ افزارها
شرایط مورد نیاز تمیز کردن برای سیستم جنگ افزارهای مختلف در مشورت با مرکز شبیه سازی جنگ افزارها، Rock Island Arsenal, IL (WSC, RIA) و تحقیقات مقاله ای مشخص شدند.
جدول 2 – 72 نتیجه سازگاری تمیز کننده ها (تغییر در وزن نمونه ها)
جدول 3 – تحلیل فلزات برای تمیزکننده ها پس از انجام آزمایشات سازگاری برای تشعشعات اتمی (MOA)
شرایط مورد نیاز زیر برای تمیزکننده های سیستم جنگ افزارها در مشورت با WSC، RIA و با بررسی مقالات موجود تعریف شده است.
- پاک کردن آلاینده ها – توانایی تمیزکننده برای پاک کردن آلاینده ها (مانند گریس، روغن، شن/خاک، کربن، رسوبات مس و غیره) شرط اصلی خصوصیات آنها به شمار می آید.
- باقیمانده حلال ها – توانایی حلال ها برای خشک شدن بدون باقی گذاشتن پوسته ای از باقیمانده های غیر فرار سنجشی برای خلوص حلال ها است. حلال باقیمانده ممکن است باعث خوردگی قطعات شود یا مشکلات سمیتی را ایجاد کند.
- سازگاری مواد – حلال نباید خوردگی سطحی مواد مختلف مورد استفاده در سیستم جنگ افزارها را کاهش یا افزایش دهد. pH محلول آبکی باید کمتر از 11.0 و بیشتر از 2.5 باشد.
- ثبات حلال – تمیزکننده باید VOC پایینی داشته باشد. ثبات حلال بر روی هزینه عملیات و خطرات عملیاتی تأثیر می گذارد.
- اشتعال پذیری – اشتعال پذیری در تمیزکننده های غیر آبکی یک مسئله مهم است. محصول غلیظ نباید قابل اشتعال باشد، یا بعبارت دیگر نقطه اشتعال ترکیبات باید بیشتر از 140 درجه فارنهایت باشد.
- سمیت – ترکیبات تمیزکننده غلیظ نباید هیچ تأثیر مغایری بر روی سلامتی پرسنل یا محیط داشته باشند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 18 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله مواد تمیز کننده برای قطعات ماشین های نظامی
