Способ консервации изделий на период их хранения, транспортирования или межоперационной защиты при помощи поглотителей влаги Российский патент 2022 года по МПК B65B55/19 B65B55/00 

Изобретение относится к области защиты изделий от внешних воздействующих факторов (ВВФ), приводящих к процессам коррозии, старения и биоповреждений (КСБ), а именно к способам консервации изделий.

Способ может быть использован в области металлургии, строительства, пищевой и легкой промышленности, сельского хозяйства и в быту, например, для консервации простых и сложных изделий из металлических и (или) неметаллических материалов на период их кратковременного и длительного хранения, транспортирования или межоперационной защиты.

Анализ существующего уровня техники в указанной области показал, что консервация продукции - обязательный конечный этап производства более 50% всех изделий. Он не менее важен, чем прочие этапы жизненного цикла, так как некачественная упаковка создает риск ущерба или утраты готовой продукции при ее хранении, транспортировании или межоперационной защите. При этом способы защиты от ВВФ реализованы для каждого изделия по-разному [Патенты WO 2012117834 А1, RU 2312046 С2, RU 2391269 С2, RU 2388667 С2 и др.].

Одним из таких способов является защита при помощи осушения воздуха, которая используется в различных областях промышленности, техники и сельского хозяйства для снижения влажности воздуха, обезвоживания, удаления конденсата и борьбы с сыростью внутри упаковок, грузовых контейнеров, помещений и других объемов.

Наиболее близким по достигаемому техническому результату предлагаемого изобретения (прототипом) является способ временной противокоррозионной защиты, регламентированный ГОСТ 9.014-78 (вариант защиты В3-10). Суть указанного способа заключается в изоляции изделий от окружающей среды с помощью упаковочных материалов или использования загерметизированного корпуса (кожуха, картера, отсека и т.п.) самих изделий с последующим статическим осушением воздуха в изолированном объеме влагопоглотителем (пункт 1.1 приложения 6 ГОСТ 9.014-78). При этом для осушения воздуха определены два поглотителя влаги: мелкопористый технический силикагель по ГОСТ 3956-76 и гранулированный мелкопористый силикагель марки КСМГ-10,5 (пункт 1.13 приложения 6 ГОСТ 9.014-78). Нормы их закладки при консервации герметичных объемов, а также при использовании в качестве упаковочных материалов чехлов из полиэтиленовой пленки толщиной 0,15, 0,2 или 0,3 мм при хранении изделий в умеренном, холодном и сухом тропическом климате в зависимости от условий хранения по ГОСТ 15150-69 приведены в приложении 6 ГОСТ 9.014-78.

Однако, анализ существующего уровня техники в области средств осушки и очистки воздуха, предназначенных для статического поглощения влаги и (или) водяного пара, присутствующих в окружающей атмосфере, показал, что, помимо влагопоглотителей, указанных в ГОСТ 3956-76, используется достаточно много других сорбентов: галогениды щелочных или щелочноземельных металлов (например, хлорид лития [ТУ 95.1926-89], хлорид кальция [ГОСТ 450-77] и др.); смеси пористых веществ (диатомовая земля, древесный угль, магнезия, кремнезем, свободные волокна и т.п.) с галогенидами [патенты WO 1999012641 А1, RU 2348452 C2] или минеральным связующим [патент RU 2174870 С2]; на основе оксида алюминия активного [ГОСТ 8136-85] или природных и синтетических минералов (например, цеолитов, вермикулитов, перлитов [патент US 4085704 A], бентонитов [патенты RU 2125792 C1, RU 2510167 C1, RU 2744661 С1]) и др. При этом нормы их закладки при консервации изделий для хранения в различных условиях по ГОСТ 15150-69 не регламентированы.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанного недостатка, в частности, разработка способа консервации изделий на период их хранения, транспортирования или межоперационной защиты при помощи поглотителей влаги с известной максимальной влагоемкостью и, в случае использования чехла из упаковочного материала, с известной скоростью проникания пара воды через этот материал (паропроницаемостью).

Сущность изобретения заключается в изоляции изделий, в том числе имеющих в составе материалы с повышенным содержанием влаги, от окружающей среды с помощью чехлов из упаковочных материалов с известной скоростью проникания пара воды через этот материал (паропроницаемостью) или использования загерметизированного корпуса самих изделий с последующим статическим осушением воздуха в изолированном объеме поглотителем влаги с известной максимальной влагоемкостью с учетом срока и условий хранения по ГОСТ 15150-69.

При решении указанной задачи был достигнут технический результат, заключающийся в возможности определения нормы закладки поглотителя влаги при консервации изделий на период их хранения, транспортирования или межоперационной защиты посредством чехлов из упаковочных материалов или использования загерметизированного корпуса самих изделий, обеспечивающей к концу хранения поддержание относительной влажности воздуха внутри законсервированного объема не более 55%, в зависимости от максимальной влагоемкости поглотителя влаги, срока и условий хранения (по ГОСТ 15150-69) изделий, в том числе имеющих в составе материалы с повышенным содержанием влаги, количества и влажности этих материалов, скорости проникания пара воды через материал (паропроницаемости), которой использован для изготовления чехлов, и его площади (в случае использования при консервации в качестве средств герметизации чехлов из упаковочных материалов), внутреннего объема корпуса изделия (в случае использования при консервации в качестве средств герметизации герметичных объемов самих изделий).

Технический результат заявленного изобретения достигается тем, что при консервации изделий на период их хранения, транспортирования или межоперационной защиты производится их изоляция от окружающей среды с помощью упаковочных материалов или использования загерметизированного корпуса (кожуха, картера, отсека и т.п.) самих изделий с последующим статическим осушением воздуха в изолированном объеме поглотителем влаги.

Нормы закладки поглотителя влаги при использовании в качестве средств герметизации чехлов из упаковочных материалов или герметичных объемов самих изделий определяются в соответствии таблицей, представленной на Фиг. 1.

Перед помещением в чехол из упаковочного материал изделий острые выступающие части оборачиваются упаковочным материалом типа УМ-1 по ГОСТ 9.014-78. При необходимости (габариты, масса, конфигурация и т.п.) изделия зачехляют на щитах, поддонах, лежнях, площадках, на которых они укрепляются винтами или болтами.

Однако, при помещении в загерметизированное пространство (чехол из упаковочного материал или герметичный объем самого изделия) вместе с изделием материалов с повышенным содержанием влаги (например, подставок, подпорок, амортизаторов, прокладок и т.п. из древесины, целлюлозы и т.п.) к нормам закладки поглотителя влаги, установленным в таблице (Фиг. 1), добавляется поглотитель влаги в соответствии с формулой (1).

где N_доп - дополнительное количество поглотителя влаги при помещении в загерметизированное пространство (чехол из упаковочного материал или герметичный объем самого изделия) вместе с изделием материалов с повышенным содержанием влаги, кг;

n - масса материалов с повышенным содержанием влаги, кг;

W - максимальная влагоемкость поглотителя влаги при статическом влагопоглощении при относительной влажности 100%, %;

ω - влажность материалов, помещаемых в загерметизированное пространство (чехол из упаковочного материал или герметичный объем самого изделия) вместе с изделием, %.

Массовая доля влаги в поглотителе влаги (показатель потерь при высушивании) перед применением не должна превышать 2% (определяется по ГОСТ 3956-76). Перед помещением поглотителя влаги внутрь в загерметизированного пространства его расфасовывают в мешочки или матрацы (секционные мешки) из материала, исключающего пыление поглотителя влаги, и формой, определяющей возможно большее отношение поверхности к объему. Мешочки и матрацы с силикагелем не должны касаться поверхности изделий. Если этого избежать не возможно, под мешочки и матрацы подкладывается упаковочный материал.

Для снижения времени консервации и исключения порчи поглотителя влаги, наиболее целесообразно осуществлять его поставку в готовом виде: просушенным и расфасованным в количестве, необходимом для консервации одного изделия. При этом групповая тара должна быть изготовлена из паро-, влагонепроницаемого материала (например, жестяные бочки, пакеты из материала, содержащего алюминиевую фольгу, и т.п.) и предусматривать количество поглотителя влаги, расходуемое для консервации изделий за один цикл консервации (упаковки), например, за один рабочий день.

Относительная влажность воздуха в объеме упаковки контролируется специальными приборами, индикаторами влажности или весовым способом (по контрольной навеске). В качестве индикаторов влажности применяются силикагель-индикатор по ГОСТ 8984-75, индикаторные карты влажности и т.п., норма закладки которых определяется в соответствии с нормативно-технической документацией.

Для удаления избыточного воздуха из чехла после заделки последнего шва откачивают воздух вакуум-насосом или обжимают чехол вручную до слабого прилегания пленки чехла из упаковочного материала к изделию с последующей заделкой отверстия (заваркой или заклейкой полимерной липкой лентой). Время от начала размещения поглотителя влаги и индикатора влажности внутри загерметизированного пространства до окончания сварки последнего шва чехла не должно превышать 2 часов.

Контроль целостности чехлов и сварных швов осуществляют визуально. В сварном шве не допускаются отверстия, непровары, вздутия, инородные включения и пережоги.

Контроль герметизации чехлов из упаковочных материалов, болтовых и сварных соединений осуществляют одним из методов:

- наблюдением за постоянством избыточного давления воздуха внутри чехлов. При этом чехлы должны выдерживать постоянное избыточное давление воздуха в соответствии с требованиями таблицы, представленной на Фиг. 2, в течение 10 минут после прекращения подачи воздуха в чехол. Данным методом проводят выборочный контроль;

- наблюдением в течение 30 минут за проникновением воздуха внутрь чехла с помещенным изделием после откачки его и заварки последнего отверстия. Данным методом проводят сплошной контроль.

Существенным отличительным признаком патентуемого изобретения является установленный порядок расчета нормы закладки поглотителя влаги при использовании в качестве средств герметизации чехлов из упаковочных материалов или герметичных объемов самих изделий (таблица, представленная на Фиг. 1), а также дополнительного количества поглотителя влаги при помещении в загерметизированное пространство (чехол из упаковочного материал или герметичный объем самого изделия) вместе с изделием материалов с повышенным содержанием влаги (формула (1)).

Использование другого порядка расчета приведет к ошибочным результатам и не позволит достичь заявленного технического результата.

Проведенные патентные исследования не выявили технических решений, ставших общедоступными в мире до даты приоритета заявленного изобретения и характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Для применения заявляемого изобретения используется стандартное технологическое оборудование, апробировано в опытно-промышленных условиях, что соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Изобретение относится к области защиты изделий от внешних воздействующих факторов, приводящих к процессам коррозии, старения и биоповреждений, а именно к способу консервации изделий при помощи поглотителей влаги. Способ предусматривает размещение поглотителя влаги в герметичном корпусе самого изделия или в чехле из упаковочного материала, при этом норму закладки поглотителя влаги рассчитывают по формулам в зависимости от максимальной влагоемкости поглотителя влаги при статическом влагопоглощении при относительной влажности 100%, площади чехла из упаковочного материала или внутреннего объема корпуса изделия, скорости проникания паров воды через упаковочный материал, срока и условий хранения. Способ по изобретению обеспечивает к концу хранения поддержание относительной влажности внутри законсервированного объема не более 55%. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ консервации изделий на период их хранения, транспортирования или межоперационной защиты при помощи поглотителей влаги, при котором производится изоляция изделий от окружающей среды посредством упаковочных материалов или использования загерметизированного корпуса самих изделий с последующим статическим осушением воздуха в изолированном объеме поглотителем влаги, отличающийся тем, что при использовании в качестве средств герметизации изделий чехлов из упаковочных материалов нормы закладки поглотителя влаги для условий хранения 1 рассчитываются по формуле , для условий хранения 2, 4, 5, 7, 8 - по формуле , для условий хранения 3, 6, 9 во влажном тропическом климате - по формуле , где N_ум - количество необходимого для закладки поглотителя влаги при использовании в качестве средств герметизации чехлов из упаковочных материалов, кг, W - максимальная влагоемкость поглотителя влаги при статическом влагопоглощении при относительной влажности 100%, %, S - площадь чехла из упаковочного материала, м², t_х - срок хранения, год, П - скорость проникания пара воды через материал, г⋅м⋅ч^-1, при использовании в качестве средств герметизации герметичных объемов самих изделий нормы закладки поглотителя влаги для условий хранения 1 рассчитываются по формуле , для условий хранения 2, 4, 5, 7, 8 - по формуле , для условий хранения 3, 6, 9 во влажном тропическом климате - по формуле , где N_го - количество необходимого для закладки поглотителя влаги при использовании в качестве средств герметизации герметичных объемов самих изделий, кг, W - максимальная влагоемкость поглотителя влаги при статическом влагопоглощении при относительной влажности 100%, %, V - внутренний герметичный объем корпуса изделия, м³, t_х - срок хранения, год.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при размещении изделий в различных местах хранения, транспортирования или межоперационной защиты или в различных условиях хранения количество поглотителя влаги устанавливается по наиболее высоким нормам.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при хранении, транспортировании или межоперационной защите изделий в сухом тропическом климате более 3 лет количество необходимого для закладки поглотителя влаги определяется для срока хранения, равного 3 года, т.е. при расчете t_х=3.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при хранении, транспортировании или межоперационной защите изделий в жарком сухом и очень жарком сухом климатических районах нормы закладки поглотителя влаги уменьшаются в 2 раза.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при помещении в загерметизированное пространство вместе с изделием материалов с повышенным содержанием влаги закладывается дополнительное количество поглотителя влаги, определяемое по формуле , где N_доп - дополнительное количество поглотителя влаги при помещении в загерметизированное пространство вместе с изделием материалов с повышенным содержанием влаги, кг, n - масса материалов с повышенным содержанием влаги, кг, W - максимальная влагоемкость поглотителя влаги при статическом влагопоглощении при относительной влажности 100%, %, ω - влажность материалов, помещаемых в загерметизированное пространство вместе с изделием, %.