TẠP CHÍ CÔNG THƯƠNG NGHIÊN CỨU, CHÊ TẠO THIÊT BỊ TẠO NITƠ ẨM ỨNG DỤNG BẢO QUẢN VŨ KHÍ TRANG BỊ VÀ THựC PHAM • HÀ VÀN HẢO TRẦN VIẾT THỨ NGUYEN MẠNH HÙNG TÓM TẮT Bài viết giới thiệu nghiên cứu, chế tạo[.]
TẠP CHÍ CƠNG THƯƠNG NGHIÊN CỨU, CHÊ TẠO THIÊT BỊ TẠO NITƠ ẨM ỨNG DỤNG BẢO QUẢN VŨ KHÍ TRANG BỊ VÀ THựC PHAM • HÀ VÀN HẢO - TRẦN VIẾT THỨ - NGUYEN MẠNH HÙNG TÓM TẮT: Bài viết giới thiệu nghiên cứu, chế tạo thiết bị tạo dịng khí nitơ ẩm ứng dụng bảo quản vật liệu, vũ khí trang bị thực phẩm chế tạo cơng nghệ sóng siêu âm Chất lượng dịng khí nito ẩm đảm bảo cảm biến van điện từ thông qua điều khiển PLC hiển thị hình Các thơng số công nghệ thu sở để thiết kế thiết bị quy mô công nghiệp ứng dụng nhằm bảo quản trang thiết bị quân đội thực phẩm cho chiến sỹ ngồi đảo xa Từ khóa: bảo quản, khí trơ, vũ khí trang bị, bảo quản, chế tạo thiết bị, sóng siêu âm Đặt vấn đề Việc bảo quản trang thiết bị vũ khí quân đội thực phẩm cho chiến sỹ đảo xa vấn đề công nghệ quan trọng Những nguyên tắc bảo quản gồm yếu tố: mơi trường, bao bì đóng gói, chống tác động học, che chắn ánh sáng, chất bảo quản, nhiệt độ mơi trường, độ ẩm chống ăn mịn hóa học Với vũ khí trang bị chủ yếu bảo quản phương pháp gói kín ngâm dầu để ngun mơi trường khí Hiện nay, chưa đơn vị nước áp dụng bảo quản khí tài bảo quản thực phẩm cơng nghệ khí trơ kết hợp ẩm Trong đó, nước phát triển Nhật Bản, Mỹ, Nga, Trung Quốc áp dụng phương thức bảo quản thực phẩm khí trơ ẩm hiệu Vì vậy, nhóm tác giả đưa nghiên cứu “chế tạo thiết bị tạo nito ẩm ứng dụng bảo quản vũ khí trang bị thực phẩm ” 194 SỐ 15 - Tháng Ĩ/2022 1.1 Với vũ khí sẵn sàng chiến đấu[l] Vũ khí sau sản suất nhúng vào bể dầu mỡ, sau đưa vào thùng chứa đưa vào kho đơn vị Sau định kỳ - năm lại đưa trở nhà máy để bảo dương lại Khi có chiến sự, vũ khí lấy sử dụng cho chiến đâu Tuy nhiên, lấy kho gặp công đoạn tẩy dầu mỡ khó khăn, đơi tính hiệu sấn sàng chiến đấu [1] 1.2 Với khí tài sử dụng huấn luyện [1] Với vũ khí trang bị kỹ thuật, kho bảo quản quân đội thường bảo quản kho thông thường khóa kín, định kỳ cần có người kiểm tra tháo lắp, thay dầu, chất bôi trơn chông gỉ, hay kiểm tra thiết bị điện tử Với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm Việt Nam, việc bảo quản không đáp ứng điều kiện kỹ thuật, tốn nguồn lực liên tục kiểm tra trang bị, đặc biệt thiết bị chứa sắt thép hay thiết bị chứa HĨA HỌC-CƠNG NGHỆ THỊỊC phẩm bo mạch điện tử Các kho liên quan đến trang bị vũ khí đạn dược cịn có khả phát nổ cháy, chập điều kiện khơng khí nóng ẩm tăng cao Tuy nhiên, phương pháp khó thực với nhóm tác giả Để chọn phương pháp tạo dịng nito âm dễ hơn, nhóm tác giả lựa chọn cơng nghệ tạo hỏng hóc từ mơi trường âm siêu ẩm, kết hợp với khí nitơ để tạo Để giảm thiểu quy khơng khí, ẩm, bụi, nghiên cứu thường tập trung chê tạo chất bảo quản chống oxy hóa, chống gỉ hay ăn mòn lớp sơn, lớp bảo vệ, bao độ ẩm mong muốn Thực nghiệm 2.1 Sdđo công nghệ thiết bị bì Các nghiên cứu thích hợp với việc bảo quản vũ khí trang bị riêng lẻ Hiện nay, quân đội có áp dụng số túi bảo quản vũ khí trang bị theo thiết bị lẻ, theo công nghệ Cuba Trong trường hợp bảo đảm cho kho lớn, đảm bảo khả bảo quản chống cháy nổ, cần có giải pháp toàn diện Trên sở lý thuyết tổng quan cơng nghệ bảo quản vũ khí trang thiết bị thực khí trơ, nhóm tác giả đưa sơ đồ khối cơng nghệ tạo dịng nito ẩm sau: (Hình 1) Khí nito lấy từ nguồn cấp (máy tạo nito bình khí nito) đưa vào thiết bị tạo ẩm số 2, sau đưa vào bình trộn số để điều chỉnh độ ẩm đáp ứng cho toàn kho Việc bảo quản vũ khí trang bị kho lớn cách làm kín kho bảo quản điều kiện khí trơ N2 giải pháp bảo quản vũ khí chứa sắt thép vũ khí chứa mạch điện tử ngăn tác động môi trường, vừa giảm nguy cháy nổ khơng có 02 Đồng thời, giải pháp hiệu Hình 1: kinh tế, giảm giá thành, giảm nguồn thơng qua van VI - V2 Khí sau trộn thơng qua cảm biến 7, đưa qua PLC để điều khiển, đưa hình Như vậy, chất lượng dịng khí đưa vào thiết bị chứa sản phẩm điều khiển thơng qua thơng số: nồng độ khí nito, độ ẩm áp suất Tùy nhân lực cần kiểm tra định kỳ thường xuyên trước 1.3 Tổng quan cách tạo dòng Nito ẩm [2],[4] Việc bảo quản vũ khí có zoăng cao su thực phẩm thực khí nito, ngồi cần phải thay đổi độ ẩm dịng khí Qua tìm hiểu hệ thống bảo quản thực phẩm tài liệu quý, độ ẩm tạo theo cách sau: sơ đồ khối thiết bị tạo khí N2 ẩm Nguồn cấp khí trơ Thiết bị tạo ẩm bàng siêu âm Thiết bị trộn Thiết bị chứơ sởn phẩm cần bảo quán 5, ó Van điện từ điều khiển Cỏm biến độ ẩm, nhiệt độ, áp suất Cảm biến Nitơ Bộ điều khiển PLC hình - Đưa nito sục vào dòng nước tinh khiết - Dùng nito tinh khiết sục vào dịng nước, dịng nito lơi ẩm theo, dòng nito ẩm trộn với dòng nito tinh khiết có độ ẩm để tạo dòng nito ẩm mong muốn Chất lượng dòng nito ẩm điều khiển van - Dùng bình nước nóng đun nước để nước bốc hơi, trộn với dịng khí trơ (được sử dụng hệ bảo quản tài liệu quý Trung tâm Lưu trữ quốc gia) Phương pháp có ưu điểm dễ điều khiển độ ầm hơn, áp suất bão hịa nước phụ thuộc vào nhiệt độ Số 15-Tháng Ó/2022 195 TẠP CHÍ CƠNG THƯỜNG loại sản phẩm bảo quản, ta có sơ khác Hình 2: Thiết bị tạo nito ẩm thực tế (thực phẩm, tài liệu, vũ khí ) 2.2, Nghiện cứu chếtạo thiết bị Để chế tạo hệ thống tạo dòng nito ẩm, nhốm tác giả đẵ sử dụng thiêt bị sau.' - Bộ điều khiển PLC hình - Cảm biến nito P860, cảm biến độ ẩm, nhiệt độ DHT22, vỉ tạo ẩm sóng siêu âm, van điện tử đường ống, tủ thép SU304 Trên sở lý thuyết, hệ thống tạo dòng nito ẩm chế tạo thành cơng hệ thống thiết bị tạo dịng nito ẩm Bộ mơn Cơng nghệ Hóa học - Học viện Kỹ thuật Quân Thiết bị tạo dòng nito ẩm, với nồng độ nito 99 - 99,99% độ ẩm thay đổi khoảng từ - 100%, thông số nồng độ, độ âm áp suất điều khiển tự động hệ thống đóng mở van thơng qua PLC 2.3 Phương pháp nghiên cứu bảo quản vũ ưang bị Để thay vũ khí trang bị, nhóm tác giả sử ❖ Thép 30XH2MOA Chế tạo • Nịng súng ngắn K54M2 • Thân súng máy phịng khơng 12,7 mm • Giá súng máy phịng khơng 12,7 mm • Nịng súng AK • Mốt số chi tiết súng đại liên PKMSN, • Tấm đệm, vòng đệm • Hộp tiếp đạn 200 viên: khóa lể • Hộp tiếp đạn AK100 viên ❖ • Hình ảnh Thép 55 Chê' tạo: Hình ảnh Thép 55 vật liệu đầu vào cho sản xuất súng đại liên PKMSN • Thân súng: Thân bệ, mang cá, than để lắp kính ngắm • Hộp tiếp đạn 100AK174 viên: trục khóa Nguồn: Bộ mơn Cơng nghệ Hóa học - Học viện Kỹ thuật Qn 19Ĩ Số 15-Tháng Ó/2022 - Học viện Kỹ thuật Quân đụng loại thép sản suất vũ khí lây Nhà máy z 11 Thép trước đưa vào sản xuất oxy hóa bề mặt để phủ lên lớp Fe3O4 Các loại thép đưa vào thùng kín chịu áp suất, bơm khí nito vào thùng thông qua thiết bị tạo nito ẩm Độ ẩm chất lượng khí trơ điều chỉnh theo máy bảo quản, chất lượng nitơ nhỏ 99% hệ thống tự động bơm khí nito vào Hình ảnh thùng để nồng độ đạt 99,9% Sau 18 ❖ Thép60C2 Chê' tạo: Nguồn: Bộ mơn Cơng nghệ Hóa học tháng, đem so sánh với loại thép để môi trường khác Kết thảo luận 3.1 Tình trạng chung Bảng thể tình trạng mẫu bảo quản sau 18 tháng buồng bảo quản chê tạo Tất mẫu đêu cho thây bảo quản tốt, khơng có tượng xy hóa bề mặt quan sát mắt thường, kính lúp 3.2 So sánh với vật liệu bảo quản thông thường để môi trường khác Để đánh giá sâu khả bảo quản buồng bảo quản chế tạo, mẫu đại diện cho mẫu bảo quản môi trường chuẩn bị để quan sát ảnh hiển vi quang học Các kết quan sát thể Hình Một số quan sát tổng kết sau: HĨA HỌC-CÔNG NGHỆ THựC PHẨM Bảng Kết thử nghiệm thùng kín sau 18 tháng thử nghiêm Loại vật liệu TT Bề ngồi màng bám bụi, khơng đọng ẩm Độ ẩm kiểm tra đinh kỹ, - 5% Thép 30XH2MCPA Bên bề mặt Không xuất gỉ Nịng súng ngắn K54M2 bên ngồi khơng xuất gỉ Có chút bụi bề mặtKhơng đọng ẩm, khơng có tượng bị gỉ sét Thép60C2 Thép40X Thép 55 Lớp sơn không bl bong tróc Thép 40X vật liệu để chê' tạo chi tiết cho súng đại liên PKMSN Mỏ niêm khơng có tượng b| gỉ sét, ko b| đọng nưốc lên mảnh thép Thép 55 vật liệu đầu vào cho sản xuất súng đại liên Mở niêm tượng gỉ sét, lởp oxy hóa cịn ngun Nguồn: Nhóm tác giả thực Nhận xét: ❖ Mẩu SI để môi trường nước biển nhân tạo: lớp bảo vệ Fe3O4 gần bị phá hủy hoàn toàn, Chiều dày lớp Fe3O4 cịn lại khơng đáng kể, ~3 pm ❖ Trong mơi trường khơng khí thơng thường (S2), lớp Fe3O4 có chiều dày 22 pm Chiều dày tương đối lớn so với mẫu Sl Điều phù hợp mơi trường khơng khí thơng thường có tác động ăn mịn Tuy nhiên, Hình S2-C cho thấy, lớp bảo vệ có tượng bị phá hủy, thể ỡ cấu trúc không đồng Bênh cạnh đó, biên giới lớp bảo vệ êpoxy thể lượn song (Hình S2-a b) cho thấy phá hủy đáng kể lớp bảo vệ môi trường khơng khí thơng thường ❖ Hình S3-S4 cho thấy lớp Fe3O4 bảo vệ tốt môi trường khí N2 dầu Biên giới lớp bảo vệ lớp êpoxy rõ nét thẳng, cho Hình Ảnh hiển vi quang học mẫu Sì - S4 sau tẩm thực thể thay đổi chiều dày mức độ đồng lớp bảo vệ Fe3O4 độ phóng đại khác nhau: (a) X ỉ 00, (b) X 200, (c) x 500 (c) (a) SI S2 Số 15 - Tháng Ó/2022 197 TẠP CHÍ CƠNG THƯƠNG thấy mức độ ổn định lớp bảo vệ môi trường Câu trúc lớp bảo vệ mẫu S3 tương đối đồng nhất, so sánh với câu ữúc lớp bảo vệ môi trường dầu Các quan sát cho thấy, việc sử dụng N2 để bảo vệ mẫu hiệu sử dụng để thay dầu bảo quản niêm cất vũ khí Cần ý, việc bảo quản khí N2 thuận tiện nhiều so với việc bảo quản dầu công tác dỡ bảo niêm cất để phục vụ chiến đấu Kết luận - Đã chế tạo thành công thiết bị tạo dịng nito ẩm dùng cơng tác bảo quản vật liệu thực phẩm, thiết bị có tính tự động hóa cao - Đã bảo quản mẫu thép dùng chế tạo vũ khí trang thiết bị quân Kết cho thấy chát lượng mẫu thép sau 18 tháng bảo quản tương đương với phương pháp bảo quản dầu - Thiết bị sử dụng bảo quản trang thiết bị khác độ lớn nòng pháo cao xạ, xe tăng, với túi polime hay kho kín có kích thước thích hợp - Ngồi ra, với khả tạo mơi trường trơ độ ẩm, thiết bị dùng bảo quản tài liệu quý thực phẩm Các nghiên cứu bảo quản thực phẩm nghiên cứu công bô viết ■ TÀI LIỆU THAM KHẢO: Cục Quân khí (2002) SỔ tay cơng tác bảo quản tra cứu bao gói đạn dược Le Thi Hong Lien and Hoang Lam Hong (2013) Characteristics of corrosion product layer formed on weathering steel exposed to the tropical climate of Vietnam Material Science and Application, 4,7 A, 6-16, US A Huang, Y., Wang, D., Jian, F., Jayas, D s„ Chen, c., Wang, D (2020) Mortality of Different Stages of Plodia interpunctella (Lepidoptera: Pyralidae) at Three Temperatures in Controlled Atmosphere of High Nitrogen Journal ofEconomic Entomology, 113(3), 1105-1109 Haojie L, et al (2014) Application of nitrogen controlled atmosphere in grain storage in China, 11th International Working Conference on Stored Product Protection, 544-547 J Shejbal (1979) Preservation of cereal grains in nitrogen atmospheres Resource Recovery and Conservation, 4(1), 13-29 198 SỐ 15-Tháng Ó/2022 HĨA HỌC-CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Remy Câchon, Philippe Girardon, Andree Voilley (2019) Modified Atmosphere Packaging and Processing: A Technology of the Future for Sustainable Food Preservation Association de Coordination Technique pour Industrie Agro-alimentaire (Actia) UK: Elsevier imXi z _ T**ot -J “ • own wlWjyillli 111 MiQjbal, J (Ed.), Developments in Agricultural Engineering, Controlled Atmosphere Storage of Grains UK: Elsevier, 31 le317 Ngày nhận bài: 25/4/2022 Ngày phản biện đánh giá sửa chữa: 19/5/2022 Ngày châp nhận đăng bài: 10/6/2022 Thông tin tác giả: l ThS HÀ VĂN HẢO1 TS TRẦN VIẾT THỨ1 TS NGUYỄN MẠNH HÙNG2 'Khoa Hóa - Lý kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân Khoa Cơ khí, Học viện Kỹ thuật Quân A STUDY ON MAKING N2 GAS HUMIDIFIER FOR STORING MILITARY WEAPONS, EQUIPMENT, AND FOOD • Master HA VAN HAO1 • Ph D TRAN VIET THU1 • Ph.D NGUYEN MANH HUNG2 'Faculty of Chemistry - Physical Engineering, Military Technical Academy faculty of Mechanical Engineering, Military Technical Academy ABSTRACT: This study investigates how to make a N2 gas humidifier by using ultrasonic technology to store military weapons, equipment, and food The quality of N2 flow is controlled by using various sensors and electromagnetic valves integrated into PLC and they are displayed on a monitor The obtained technological parameters will be basic knowledge for the design of industrial equipment which could be used for the storage of military weapons, especially in high-corrosive places such as islands Keyswords: store, inert gas, weapon and equipment, manufacturing, ultrasonic waves So 15-Tháng 6/2022 199 ... cách tạo dịng Nito ẩm [2],[4] Việc bảo quản vũ khí có zoăng cao su thực phẩm thực khí nito, ngồi cần phải thay đổi độ ẩm dịng khí Qua tìm hiểu hệ thống bảo quản thực phẩm tài liệu quý, độ ẩm tạo. .. bảo quản vũ khí trang thiết bị thực khí trơ, nhóm tác giả đưa sơ đồ khối cơng nghệ tạo dịng nito ẩm sau: (Hình 1) Khí nito lấy từ nguồn cấp (máy tạo nito bình khí nito) đưa vào thiết bị tạo ẩm. .. tạo môi trường trơ độ ẩm, thiết bị dùng bảo quản tài liệu quý thực phẩm Các nghiên cứu bảo quản thực phẩm nghiên cứu công bô viết ■ TÀI LIỆU THAM KHẢO: Cục Qn khí (2002) SỔ tay cơng tác bảo quản