摘要:闡述了采用環(huán)戊烷替代(}}河1發(fā)泡劑的聚氨酯發(fā)泡機改造的合理性和經(jīng)濟性?？偨Y了改用環(huán)戊烷作為發(fā)泡劑的聚氨酯發(fā)泡機的改造要點(diǎn)、內容和具體改造的方案。
關(guān)鍵詞:環(huán)戊烷;發(fā)泡劑;聚氨酯發(fā)泡機;改造
氯氟烴類(lèi)化合物是聚氨酯泡沫塑料zui理想的發(fā)泡劑，在聚氨酯泡沫塑料行業(yè)一直被廣泛采用，但20世紀70年代末，環(huán)保專(zhuān)家研究發(fā)現這類(lèi)化合物的分解物破壞臭氧生態(tài)環(huán)境，是造成大氣中臭氧層空洞的主要原因。因此，整體淘汰消耗臭氧層物質(zhì)()DS)已經(jīng)成為必然趨勢，我國規定在2007年7月1日前必須完全淘汰(}}連1發(fā)泡劑。0}連1第一代替代品有HC'FCr23與HO}}141咚，HC'FCr23與HC'FC}141樣會(huì )消耗臭氧層，但是破壞程度較小，大概是0}}11的10%左右‘”，因此用它們生產(chǎn)的產(chǎn)品仍然是非環(huán)保的，終究要被淘汰。而環(huán)戊烷是環(huán)保型發(fā)泡劑(()DP}(} = g C}W玫0. 001 },從生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟性等綜合考慮，用環(huán)戊烷發(fā)泡劑的發(fā)泡工藝比較受青睞。但環(huán)戊烷屬于閃點(diǎn)低、易揮發(fā)、易燃易爆的危險化學(xué)品，當環(huán)戊烷氣體在空氣中的質(zhì)量分數達到1. 4% -' 8. 7%范圍時(shí)，就可能引起爆炸!zi，因此對發(fā)泡設備的密封和防爆性能有嚴格的要求。采用以環(huán)戊烷為發(fā)泡劑的發(fā)泡工藝，對原發(fā)泡設備是更新還是改造，是擺在許多聚氨酯泡沫塑料生產(chǎn)廠(chǎng)家面前必須選擇的問(wèn)題。對原發(fā)泡設備在防爆部位進(jìn)行改造，完全可以適應新發(fā)泡工藝的要求，因此，采用以環(huán)戊烷作發(fā)泡劑的發(fā)泡工藝，選擇對原聚氨酯發(fā)泡設備進(jìn)行改造是一種zui經(jīng)濟適用的選擇。
用環(huán)戊烷作發(fā)泡劑的聚氨酯發(fā)泡機設備系統的改造
本工作簡(jiǎn)要總結了用環(huán)戊烷作為發(fā)泡劑，對聚氨酯發(fā)泡設備系統的改造要點(diǎn)、內容和具體改造方案。
1環(huán)戊烷發(fā)泡劑設備系統的改造環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機由多元醇、助劑等與環(huán)戊烷混合的組合料系統和異氰酸酷系統組成。由于異氰酸酷組分系統不含環(huán)戊烷，不需要進(jìn)行改造，因此，用環(huán)戊烷作發(fā)泡劑的發(fā)泡機的改造主要是對多元醇循環(huán)系統進(jìn)行改造。
1. 1多元醇環(huán)戊烷混合料罐
多元醇環(huán)戊烷混合料罐由攪拌裝置、壓力開(kāi)關(guān)、氮氣減壓閥、單向閥和防爆氣動(dòng)球閥等組成。具體改造如下:
C1廖元醇環(huán)戊烷混合料罐攪拌裝置中的攪拌電機改成防爆電機，防爆等級不低于EX姐A'I},防護等級在B4以上。
C2偽滿(mǎn)足防爆要求，料罐里的預壓氣體為氮氣，加一套氮氣壓力開(kāi)關(guān)、氮氣減壓閥和單向閥。
C3偽了嚴格控制加料過(guò)程中多元醇、環(huán)戊烷混合料溢出，在多元醇、環(huán)戊烷混合料罐上內置超高液位報警裝置，以防加料超過(guò)規定值，液位一旦達到極限，立即報警。
C4料罐配有外置可視液位計，四點(diǎn)控制，即控制加料液位、停止加料液位、液位超高或超低報警。
CS功口料口加一個(gè)單向閥和防爆氣動(dòng)球閥，用電器控制實(shí)現自動(dòng)加料。
C6)出料口也需要加上一個(gè)手動(dòng)球閥和一個(gè)防爆氣動(dòng)球閥，同樣采用自動(dòng)輸料，當系統報警時(shí)，氣動(dòng)球閥關(guān)閉。
1. 2多元醇環(huán)戊烷混合料計量單元
改造前，一般混合料計量單元與異氰酸酷料計量單元安裝在一起。用環(huán)戊烷作為發(fā)泡劑，其混合料計量單元與異氰酸酷料計量單元就要分開(kāi)安裝。
改造方法如下:
C 1 }}據防爆要求，多元醇混合料計量單元必須用圍房隔離，可以設計一個(gè)泵架，用來(lái)固定混合料計量單元。多元醇計量泵上的電機更換為防爆電機，以符合“X0058- 92《防爆和火災危險環(huán)境電力裝置設計規范》中防爆等級大于EX姐A'I}以上、防護等級在此4以上的規定。電機和泵之間的聯(lián)接改用磁性聯(lián)軸器，以防泄漏和電火花。
C2的進(jìn)出口高壓、低壓壓力表更換成防爆壓力傳感器，其壓力信號輸送到電控柜可轉換為數顯，以實(shí)現自動(dòng)控制。
C3 )}元醇環(huán)戊烷混合料過(guò)濾部分一般采用自清潔過(guò)濾器，過(guò)濾器拆開(kāi)以后用D( )I潛代二氯甲烷清洗并對其外表重新油漆。若刮片結晶嚴重，很難清洗干凈，過(guò)慮效果不佳，一定要更新，否則會(huì )在管路中產(chǎn)生一個(gè)瓶頸，出現抽空現象，影響泵抽吸量，電機驅動(dòng)過(guò)濾器上的電機改成防爆型電機，防護等級在此4以上。
1. 3流量測試單元
根據產(chǎn)品要需，多元醇、環(huán)戊烷混合的組合料和異氰酸酷在試機時(shí)必須通過(guò)流量測試來(lái)調整兩種組分的流量，使其按一定的比例進(jìn)行混合。測試單元有混合頭測試，流量測試等。流量測試單元改造如下:
C 1 >}元醇、環(huán)戊烷混合料測試部分都需要加防爆設置，電磁換向閥改為防爆電磁閥。
(2)回流測試閥zui好安裝在一個(gè)隔離間里，可以與計量單元和混合料罐單元安裝在一起，通過(guò)風(fēng)機排氣。
C3屏氰酸酷測試閥只需清洗干凈，清潔時(shí)，一定要徹底拆開(kāi)。
1. 4托架部分
通常發(fā)泡機都安裝在一個(gè)托架上，使整機美觀(guān)且便于搬運。由于環(huán)戊烷發(fā)泡劑易燃、易爆，盡可能把環(huán)戊烷易漏部位安裝在一個(gè)獨立的圍房?jì)?，以便風(fēng)機把泄漏的環(huán)戊烷氣體排出室內。因此，整體結構應進(jìn)行改裝，托架必須要符合改裝后的要求。
C1才巴部件安裝在托架上，托架上設計有集液槽，以防多元醇、環(huán)戊烷混合料滲出后流出。還要設計一個(gè)圍房把這些組分圍起來(lái)，與外界隔離，防止環(huán)戊烷氣體與外部空氣混合。
C2)圍房里面的混合氣體也需及時(shí)排出，所以需要設計抽排風(fēng)裝置，從圍房的某個(gè)底部環(huán)戊烷氣體密度大于空氣)將混合氣體抽出，而在圍房對角的頂部開(kāi)一個(gè)進(jìn)氣口，以便空氣對流。抽風(fēng)電機可以選雙速電機，正常工作時(shí)低速抽風(fēng)，當混合氣體濃度過(guò)高而報警時(shí)，電機轉速加倍，抽風(fēng)加速。風(fēng)機設獨立電源或備用電源(即24壞停電)。為了檢測排風(fēng)狀況，需要安裝一個(gè)風(fēng)壓開(kāi)關(guān)。
C3)圍房里需要安裝危險氣體探測器并且在控制系統里設置氣體濃度報警，探測器安裝位置應該在距托架10高、且環(huán)戊烷易泄漏處。
1.5混合頭部分
兩種組分經(jīng)過(guò)計量后在混合頭進(jìn)行高壓碰撞混合，混合后再注入模腔進(jìn)行聚氨酯發(fā)泡。因此，產(chǎn)品質(zhì)量直接取決于混合頭的混合效果，混合頭是發(fā)泡機的核心部件，直接影響到注射精度和產(chǎn)品質(zhì)量，維修不當還可能會(huì )危及發(fā)泡操作人員。具體改造方法如下:
C 1棍合頭必須進(jìn)行防爆改造，如電氣控制防爆、防靜電接地等。
C2閉模澆注中，為了防止環(huán)戊烷氣體與空氣接觸，可以直接在混合頭加裝充氮裝置，即把充氮氣管直接安在混合頭噴射口處，再由電器程序來(lái)控制，在每次發(fā)泡注射之前先注射氮氣，這樣就由手動(dòng)充氮氣變成完全自動(dòng)充氮氣。
C3棍合頭的清洗應該由專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行，組裝需要達到一定的要求。螺釘擰緊力要一致，不能太緊也不能太松，不能裝墊圈;油缸接近開(kāi)關(guān)要調到適當的位置，使油缸到達指定的位置剛好能感應到;裝配完后要經(jīng)過(guò)20 MPa以上的壓力試驗，保證無(wú)泄漏。
1. 6溫控單元
模溫機、冷水機提供冷水或熱水，用來(lái)對混合料進(jìn)行加熱或冷卻，保證料溫在規定范圍內。不同的廠(chǎng)家提供的模溫機結構不一樣，但原理大同小異，所以在維修之前先理清機械部分和電器部分結構和原理，維修好后，再由電器控制系統來(lái)實(shí)現自動(dòng)控制。
1. 7自動(dòng)潤滑系統
很多舊發(fā)泡機都是手動(dòng)潤滑，為了提高自動(dòng)化程度，可以增加計量泵自動(dòng)潤滑裝置，把D()P}閏滑劑送到計量泵軸封處，可以對計量泵進(jìn)行間隔自動(dòng)潤滑，時(shí)間間隔由電控程序設定。
1. 8電氣部分
發(fā)泡機的所有操作都由電氣控制部分來(lái)實(shí)現，電氣部分也極易產(chǎn)生火花，因此電氣部分主要是防爆改造。
爆炸危險區的電氣改造，必須符合國家標準U}0058- 92《防爆和火災危險環(huán)境電力裝置設計規范矯口(T1乞0257- 96《電氣裝置安裝工程爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規范》的相關(guān)要求。危險區的電氣設備都必須具備相應的防爆等級;電氣裝置的布線(xiàn)和連接都必須符合相應的密封要求。
為了加強對環(huán)戊烷泄漏和危險區排風(fēng)等狀況的監控，必須增加相應的報警裝置。并且在危險區內非帶電的金屬體都必須防靜電接地，接地電阻應G4}。在危險區內的電傳感裝置必須通過(guò)隔離柵與電氣系統聯(lián)接。
2應用效果
本單位已分別為海爾公司、科龍公司、大連賽德隆公司等(,F(型舊發(fā)泡機改造成環(huán)戊烷發(fā)泡機，實(shí)踐證明，改造周期為30天左右，速度快，設備能恢復原設備的精度，使用效果良好，運行安全、可靠。改造資金約是購買(mǎi)新設備資金的30%-' S00 o，有較高的經(jīng)濟效益。
3結束語(yǔ)
用環(huán)戊烷作發(fā)泡劑的聚氨酯發(fā)泡機的改造是一項專(zhuān)業(yè)技能非常強的工作，一定要在專(zhuān)業(yè)人員指導下進(jìn)行，或者委托專(zhuān)業(yè)制造商進(jìn)行改造。實(shí)踐證明，舊設備的改造完全達到生產(chǎn)要求和國家防爆有關(guān)規定。隨著(zhù)()D黝淘汰，用環(huán)戊烷為發(fā)泡劑的聚氨酯發(fā)泡機的改造必將得到越來(lái)越多的推廣。
