關(guān)于國(guó)內(nèi)環(huán)戊烷發(fā)泡裝備技術(shù)水平之探討

1、關(guān)于國(guó)內(nèi)環(huán)戊烷發(fā)泡裝備技術(shù)水平之探討關(guān)于國(guó)內(nèi)環(huán)戊烷發(fā)泡裝備技術(shù)水平之探討顏劍吳立（湖南湘潭精正設(shè)備制造有限公司，湖南湘潭411100）摘要：在我國(guó)家用制冷電器領(lǐng)域，HCFC類發(fā)泡劑替代的研究和應(yīng)用正在緊鑼密鼓地進(jìn)行。作為家電行業(yè)HCFC主要替代物——環(huán)戊烷，其發(fā)泡裝備技術(shù)水平是大家十分關(guān)心的課題。同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)具備參與環(huán)戊烷改造資格的設(shè)備制造企業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀和專業(yè)水平，尤為大家所關(guān)注，因?yàn)樗俏覈?guó)HCFC替代國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的主要保證。通過對(duì)國(guó)內(nèi)發(fā)

2、泡裝備技術(shù)水平的探討，希望能給我國(guó)家電行業(yè)環(huán)戊烷改造國(guó)產(chǎn)化提供參考。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：HCFC替代；環(huán)戊烷發(fā)泡裝備；聚氨酯泡沫塑料隨著我國(guó)家電行業(yè)淘汰HCFC類發(fā)泡劑步伐的加快，國(guó)內(nèi)眾多冰箱、冷柜制造企業(yè)都爭(zhēng)先恐后在進(jìn)行無氟發(fā)泡改造。目前，使用環(huán)戊烷作物理發(fā)泡劑替代HCFC，因其安全性要求較高，能夠參與對(duì)環(huán)戊烷發(fā)泡裝備改造及制造的，除國(guó)外公司外，國(guó)內(nèi)企業(yè)并不多，近年來其技術(shù)裝備和制造水平，也在不斷提高并日趨成熟，有的已具備相當(dāng)專業(yè)的環(huán)戊烷改

3、造的水平。1環(huán)戊烷的理化特性環(huán)戊烷的理化特性目前，在西歐發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家中，對(duì)環(huán)戊烷作為HCFC替代物，表現(xiàn)出極大的興趣。在目前我國(guó)家電行業(yè)中，環(huán)戊烷發(fā)泡也是HCFC替代的主導(dǎo)方向。因此，必須了解并掌握環(huán)戊烷的理化特性。(1)環(huán)戊烷不含鹵素，在大氣中壽命短，其降解半衰期為10～15h，幾天內(nèi)即可被安全分解，不會(huì)消耗并破壞大氣層中的臭氧，ODP值等于零；(2)環(huán)戊烷的GWP值很小，僅為CFC11的110000～410000；(3)環(huán)戊烷與CF

4、C11相比，其分子質(zhì)量相對(duì)要小約50%，使用環(huán)戊烷作發(fā)泡劑，用量可節(jié)省近一半。(4)環(huán)戊烷氣相導(dǎo)熱系數(shù)較小，僅比CFC11大0.005W(mK)，使用環(huán)戊烷作發(fā)泡劑，對(duì)聚氨酯硬質(zhì)泡沫體的絕熱性能影響較小，可以滿足冰箱等家電對(duì)絕熱性能的技術(shù)要求。(5)環(huán)戊烷極易燃燒，其氣體與空氣相混可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸；與氧化劑接觸會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈反應(yīng)，甚至引起燃燒；由于環(huán)戊烷氣體密度比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火

5、回燃。2環(huán)戊烷發(fā)泡系統(tǒng)基本工藝配置環(huán)戊烷發(fā)泡系統(tǒng)基本工藝配置環(huán)戊烷由于具有可燃性，在空氣中的爆炸極限范圍較寬。因此，出于安全考慮，需要對(duì)其設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的改造。在廠房方面要采取措施防止環(huán)戊烷爆炸燃燒。在設(shè)備工藝配置方面則應(yīng)采取一系列安全防爆措施。環(huán)戊烷發(fā)泡系統(tǒng)的主要工藝配置是：環(huán)戊烷儲(chǔ)存輸送系統(tǒng)，環(huán)戊烷靜態(tài)預(yù)混系統(tǒng)，環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機(jī)，環(huán)戊烷發(fā)泡生產(chǎn)線，環(huán)戊烷監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置，安全圍房、防靜電，抽排風(fēng)系統(tǒng)?；玖鞒桃娍驁D1。為了保證環(huán)

6、戊烷無泄漏，計(jì)量泵和電機(jī)聯(lián)接，以及料罐攪拌全部采用磁性聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)，提高設(shè)備工作的安全性。多元醇和環(huán)戊烷的混合效果，同時(shí)也與原料料溫、粘度和流量有關(guān)系，為了保證良好的混合效果，一般還要通過平衡計(jì)算。4.3環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機(jī)環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機(jī)環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機(jī)與普通高壓發(fā)泡機(jī)的主要區(qū)別是多元醇環(huán)戊烷側(cè)電氣部分全都采用防爆設(shè)計(jì)，并設(shè)置有圍房、抽排風(fēng)裝置，環(huán)戊烷氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置，按照TV標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)戊烷發(fā)泡機(jī)防爆電機(jī)最低防護(hù)等級(jí)要大于IP54，設(shè)備要充分

7、考慮接地和防靜電，為避免環(huán)戊烷與空氣混合氣體的形成，在多元醇環(huán)戊烷料罐中加氮?dú)?，并設(shè)置壓力開關(guān)，保證氮?dú)鈮毫刂频目煽啃浴?.4環(huán)戊烷發(fā)泡生產(chǎn)線環(huán)戊烷發(fā)泡生產(chǎn)線環(huán)戊烷發(fā)泡生產(chǎn)線與普通CFC11或HCFC141b發(fā)泡生產(chǎn)線的主要區(qū)別是在混合頭澆注區(qū)附近與固化烘箱內(nèi)電氣全部采用防爆設(shè)計(jì)，并設(shè)置環(huán)戊烷氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、安全圍房、抽排風(fēng)裝置，由于環(huán)戊烷密度大于空氣，在混合頭澆注區(qū)附近最低處設(shè)有氣體探頭，用于探測(cè)環(huán)戊烷濃度。目前，環(huán)戊烷發(fā)泡生產(chǎn)線國(guó)內(nèi)

8、企業(yè)已掌握了成熟的制造技術(shù)，一般冰箱、冷柜生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)線改造已基本依靠國(guó)內(nèi)配套。4.5環(huán)戊烷及多元醇環(huán)戊烷及多元醇環(huán)戊烷循環(huán)輸送管道環(huán)戊烷循環(huán)輸送管道環(huán)戊烷及多元醇環(huán)戊烷輸送管道與普通輸送管道的區(qū)別，除試壓檢漏的標(biāo)準(zhǔn)不同外，環(huán)戊烷及多元醇環(huán)戊烷管道均配有防泄漏控制裝置。環(huán)戊烷管道采用雙層結(jié)構(gòu)，夾層內(nèi)充注乙二醇進(jìn)行泄漏監(jiān)測(cè)。所有的輸送管道均進(jìn)行防靜電及避雷處理。4.6環(huán)戊烷監(jiān)測(cè)報(bào)警及抽排風(fēng)裝置環(huán)戊烷監(jiān)測(cè)報(bào)警及抽排風(fēng)裝置環(huán)戊烷監(jiān)測(cè)報(bào)警

9、及抽排風(fēng)裝置是環(huán)戊烷發(fā)泡設(shè)備必備的安全裝置，主要用來監(jiān)測(cè)環(huán)戊烷的泄漏并報(bào)警，抽排風(fēng)裝置保證圍房?jī)?nèi)空氣流通。報(bào)警參數(shù)設(shè)置：環(huán)戊烷在空氣中體積比達(dá)爆炸下限（LEL）的20%時(shí)警燈閃爍報(bào)警，排風(fēng)裝置轉(zhuǎn)入全負(fù)荷式運(yùn)行，顯示故障點(diǎn)；達(dá)LEL的40%時(shí)聲光報(bào)警，排風(fēng)裝置轉(zhuǎn)入全負(fù)荷式運(yùn)行，所有機(jī)器電源被切斷（環(huán)戊烷氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置及抽排風(fēng)裝置除外），控制柜顯示故障點(diǎn)，在排除故障并進(jìn)行必要的維護(hù)后由操作人員對(duì)設(shè)備復(fù)位，設(shè)備即可重新運(yùn)行。為了保證氣體監(jiān)測(cè)

10、報(bào)警裝置及抽風(fēng)系統(tǒng)工作的連續(xù)可靠，一般要采用獨(dú)立電纜供電，并配備專用小型發(fā)電機(jī)組，以便在獨(dú)立電源出現(xiàn)故障時(shí)，為安全控制系統(tǒng)提供電力，確保安全控制系統(tǒng)始終處于正常工作狀態(tài)。5環(huán)戊烷儲(chǔ)存、發(fā)泡生產(chǎn)設(shè)施和場(chǎng)所的安全要求環(huán)戊烷儲(chǔ)存、發(fā)泡生產(chǎn)設(shè)施和場(chǎng)所的安全要求(1)儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)與周圍環(huán)境隔離（或建立防火防爆墻），與周圍的建筑物及有人活動(dòng)的場(chǎng)所要有足夠的安全間距和安全通道，并取得消防、安全部門的認(rèn)可。(2)環(huán)戊烷儲(chǔ)罐屬II類壓力容器，其制作、安裝、修

11、理必須嚴(yán)格按國(guó)家壓力容器安全監(jiān)察條例進(jìn)行。(3)環(huán)戊烷儲(chǔ)存、發(fā)泡生產(chǎn)場(chǎng)地必須有可靠的避雷裝置，其避雷接地電阻≤10Ω，每年至少檢測(cè)一次，并記錄存檔。(4)對(duì)可能產(chǎn)生靜電的地方，設(shè)備的通風(fēng)系統(tǒng)、管道都必須永久保持良好的接地，以防止靜電積累和放電，接地電阻≤4Ω，每年至少檢測(cè)一次，并記錄存檔。長(zhǎng)度＞5m的儲(chǔ)罐必須有兩個(gè)接地點(diǎn)，管路每間隔3～5m必須有一個(gè)接地點(diǎn)，且管道、法蘭之間應(yīng)用導(dǎo)電良好的金屬連接。(5)各種電器必須是防爆的，且符合電氣安