摘要:闡述瞭採用環戊烷替代(}}河1發泡劑的聚氨酯發泡機改造的合理性和經濟性。總結瞭改用環戊烷作爲發泡劑的聚氨酯發泡機的改造要點、内容和具體改造的方案。
關鍵詞(cí):環戊烷;發(fā)泡劑;聚氨酯發(fā)泡機;改造
氯氟烴類化合物是聚氨酯泡沫塑料zui理想的發泡劑 ，在聚氨酯泡沫塑料行業一直被廣泛採用，但20世紀70年代末，環保專家研究發現這類化合物的分解物破壞臭氧生态環境，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()DS)已經成爲必然趨勢 ，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‘”，因此用它們生産的産品仍然是非環保的，終究要被淘汰。而環戊烷是環保型發泡劑(()DP}(} = g C}W玫0. 001 },從生産工藝 、産品質量 、經濟性等綜合考慮 ，用環戊烷發泡劑的發泡工藝比較受青睐 。但環戊烷屬於閃點低 、易揮發、易燃易爆的危險化學品，當環戊烷氣體在空氣中的質量分數達到1. 4% -' 8. 7%範圍時，就可能引起爆炸!zi，因此對發泡設備的密封和防爆性能有嚴格的要求。採用以環戊烷爲發泡劑的發泡工藝，對原發泡設備是更新還是改造，是擺在許多聚氨酯泡沫塑料生産廠家面前必須選擇的問題 。對原發泡設備在防爆部位進行改造，完全可以适應新發泡工藝的要求，因此 ，採用以環戊烷作發泡劑的發泡工藝，選擇對原聚氨酯發泡設備進行改造是一種zui經濟适用的選擇。
用環戊烷作發泡劑的聚氨酯發泡機設備系統的改造
本工作簡要總結瞭(le)用環戊烷作爲發泡劑 ，對聚氨酯發泡設備(bèi)系統的改造要點 、内容和具體改造方案。
1環戊烷發泡劑設備(bèi)系統的改造環戊烷高壓發泡機由多元醇 、助劑等與環戊烷混合的組合料系統和異氰酸酷系統組成。由於(yú)異氰酸酷組分系統不含環戊烷 ，不需要進行改造，因此，用環戊烷作發泡劑的發泡機的改造主要是對多元醇循環系統進行改造。
1. 1多元醇環(huán)戊烷混合料罐
多元醇環戊烷混合料罐由攪拌裝置、壓力開關 、氮氣減壓閥、單(dān)向閥和防爆氣動(dòng)球閥等組成 。具體改造如下:
C1廖元醇環戊烷混合料罐攪拌裝置中的攪拌電(diàn)機改成防爆電(diàn)機，防爆等級不低於(yú)EX姐A'I},防護等級在B4以上 。
C2僞滿足防爆要求，料罐裏的預壓氣體爲氮氣，加一套氮氣壓力開關 、氮氣減壓閥(fá)和單(dān)向閥(fá)。
C3僞瞭(le)嚴格控制加料過程中多元醇 、環戊烷混合料溢出，在多元醇、環戊烷混合料罐上内置超高液位報(bào)警裝置，以防加料超過規定值 ，液位一旦達到極限，立即報(bào)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(bào)警 。
CS功口料口加一個單(dān)向閥和防爆氣動球閥，用電(diàn)器控制實現自動加料。
C6)出料口也需要加上一個手動球閥和一個防爆氣動球閥 ，同樣採(cǎi)用自動輸料 ，當系統報(bào)警時，氣動球閥關閉。
1. 2多元醇環(huán)戊烷混合料計量單(dān)元
改造前，一般混合料計量單(dān)元與異氰酸酷料計量單(dān)元安裝在一起。用環戊烷作爲發(fā)泡劑，其混合料計量單(dān)元與異氰酸酷料計量單(dān)元就要分開安裝。
改造方法如下:
C 1 }}據防爆要求 ，多元醇混合料計量單(dān)元必須用圍房隔離，可以設計一個泵架 ，用來固定混合料計量單(dān)元。多元醇計量泵上的電機更換爲防爆電機，以符合“X0058- 92《防爆和火災危險環境電力裝置設計規範》中防爆等級大於(yú)EX姐A'I}以上、防護等級在此4以上的規定。電機和泵之間的聯接改用磁性聯軸器，以防洩漏和電火花。
C2的進出口高壓、低壓壓力表更換成防爆壓力傳(chuán)感器，其壓力信号輸送到電(diàn)控櫃可轉換爲數顯，以實現自動控制。
C3 )}元醇環戊烷混合料過濾部分一般採(cǎi)用自清潔過濾器，過濾器拆開以後用D( )I潛代二氯甲烷清洗並(bìng)對其外表重新油漆。若刮片結晶嚴重，很難清洗幹淨，過慮效果不佳，一定要更新 ，否則會在管路中産生一個瓶頸，出現抽空現象 ，影響泵抽吸量，電機驅動過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(cè)試單(dān)元
根據産(chǎn)品要需，多元醇、環戊烷混合的組合料和異氰酸酷在試機時必須通過流量測(cè)試來調整兩種組分的流量，使其按一定的比例進行混合。測(cè)試單元有混合頭測(cè)試，流量測(cè)試等 。流量測(cè)試單元改造如下:
C 1 >}元醇、環戊烷混合料測(cè)試部分都需要加防爆設置，電(diàn)磁換向閥改爲防爆電(diàn)磁閥 。
(2)回流測(cè)試閥zui好安裝在一個隔離間裏 ，可以與計量單(dān)元和混合料罐單(dān)元安裝在一起 ，通過風機排氣 。
C3屏氰酸酷測(cè)試閥隻需清洗幹淨，清潔時，一定要徹(chè)底拆開。
1. 4托架部分
通常發泡機都安裝在一個托架上，使整機美觀且便於(yú)搬運。由於(yú)環戊烷發泡劑易燃、易爆，盡可能把環戊烷易漏部位安裝在一個獨(dú)立的圍房内，以便風機把洩漏的環戊烷氣體排出室内。因此，整體結構應進行改裝，托架必須要符合改裝後的要求 。
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、環戊烷混合料滲出後(hòu)流出。還要設計一個(gè)圍房把這些組分圍起來，與外界隔離 ，防止環戊烷氣體與外部空氣混合。
C2)圍房裏面的混合氣體也需及時排出 ，所以需要設計抽排風裝置，從圍房的某個底部環戊烷氣體密度大於(yú)空氣)将混合氣體抽出 ，而在圍房對角的頂部開一個進氣口，以便空氣對流。抽風電機可以選雙速電機 ，正常工作時低速抽風，當混合氣體濃度過高而報警時，電機轉速加倍 ，抽風加速。風機設獨立電源或備用電源(即24壞停電)。爲瞭(le)檢測排風狀況，需要安裝一個風壓開關。
C3)圍房裏需要安裝危險氣體探測器並(bìng)且在控制系統裏設置氣體濃度報(bào)警，探測器安裝位置應該在距托架10高、且環戊烷易洩漏處。
1.5混合頭(tóu)部分
兩種組分經過計量後在混合頭進行高壓碰撞混合，混合後再注入模腔進行聚氨酯發泡。因此，産(chǎn)品質量直接取決於(yú)混合頭的混合效果，混合頭是發泡機的核心部件，直接影響到注射精度和産(chǎn)品質量，維修不當還可能會危及發泡操作人員。具體改造方法如下:
C 1棍合頭必須進行防爆改造，如電(diàn)氣控制防爆、防靜(jìng)電(diàn)接地等。
C2閉(bì)模澆注中，爲瞭(le)防止環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，再由電器程序來控制，在每次發泡注射之前先注射氮氣，這樣就由手動充氮氣變成完全自動充氮氣。
C3棍合頭的清洗應該由專業人員進行，組裝需要達(dá)到一定的要求。螺釘擰緊力要一緻，不能太緊也不能太松，不能裝墊圈;油缸接近開關要調到适當(dāng)的位置，使油缸到達(dá)指定的位置剛好能感應到;裝配完後要經過20 MPa以上的壓力試驗，保證無洩漏。
1. 6溫(wēn)控單(dān)元
模溫機、冷水機提供冷水或熱水，用來對混合料進行加熱或冷卻，保證料溫在規定範圍内。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(diàn)器部分結構和原理，維修好後，再由電(diàn)器控制系統來實現自動控制。
1. 7自動(dòng)潤(rùn)滑系統
很多舊發泡機都是手動潤滑，爲瞭(le)提高自動化程度，可以增加計量泵自動潤滑裝置，把D()P}閏滑劑送到計量泵軸封處(chù)，可以對計量泵進行間隔自動潤滑，時間間隔由電控程序設定。
1. 8電(diàn)氣(qì)部分
發泡機的所有操作都由電(diàn)氣控制部分來實現，電(diàn)氣部分也極易産(chǎn)生火花，因此電(diàn)氣部分主要是防爆改造。
爆炸危險區的電(diàn)氣改造，必須符合國家标準U}0058- 92《防爆和火災危險環境電(diàn)力裝置設計規範矯口(T1乞0257- 96《電(diàn)氣裝置安裝工程爆炸和火災危險環境電(diàn)氣裝置施工及驗收規範》的相關要求。危險區的電(diàn)氣設備(bèi)都必須具備(bèi)相應的防爆等級;電(diàn)氣裝置的布線和連接都必須符合相應的密封要求。
爲瞭(le)加強對環戊烷洩漏和危險區排風等狀況的監控，必須增加相應的報警裝置。並(bìng)且在危險區内非帶電的金屬體都必須防靜電接地，接地電阻應G4}。在危險區内的電傳感裝置必須通過隔離栅與電氣系統聯接。
2應用效果
本單(dān)位已分别爲海爾公司、科龍公司、大連賽德隆公司等(,F(型舊發泡機改造成環戊烷發泡機，實踐證明，改造周期爲30天左右，速度快，設備(bèi)能恢複原設備(bèi)的精度，使用效果良好，運行安全、可靠。改造資金約是購買新設備(bèi)資金的30%-' S00 o，有較高的經濟效益。
3結束語
用環戊烷作發泡劑的聚氨酯發泡機的改造是一項專業技能非常強的工作，一定要在專業人員指導下進行，或者委托專業制造商進行改造。實踐證明，舊設備(bèi)的改造完全達到生産要求和國家防爆有關規定。随著(zhe)()D黝淘汰，用環戊烷爲發泡劑的聚氨酯發泡機的改造必将得到越來越多的推廣。
