冰箱發(fā)泡設(shè)備環(huán)戊烷安全技改的對策和防范措施探究

郝俊延　張國棟

摘 要： 現(xiàn)階段，無氟綠色環(huán)保冰箱已經(jīng)成為了市場上的主流，主要是將新型硬質(zhì)發(fā)泡材料和制冷工藝對原有材料進行替代，避免對整個環(huán)境產(chǎn)生污染。本文根據(jù)以往工作經(jīng)驗，對常用的預(yù)混設(shè)備以及發(fā)泡設(shè)備進行總結(jié)，并從導(dǎo)熱系數(shù)和溫度條件的控制、燃燒控制、構(gòu)建新的安全工作制度、新材料的使用四方面，論述了冰箱發(fā)泡設(shè)備環(huán)戊烷安全技改的主要方法。

關(guān)鍵詞： 發(fā)泡設(shè)備;環(huán)戊烷;安全技改

前言：

環(huán)戊烷屬于一種可靠物質(zhì)，整個發(fā)泡設(shè)備的安全性要求并不高，如果改用環(huán)戊烷進行生產(chǎn)操作，必須通過技改，使系統(tǒng)適應(yīng)環(huán)戊烷發(fā)泡狀態(tài)中的安全生產(chǎn)。在冰箱生產(chǎn)過程中，由于各個廠家所使用的發(fā)泡設(shè)備不同，整個安全技改內(nèi)容也存在很大區(qū)別。相關(guān)工作人員需要根據(jù)具體的安全規(guī)范內(nèi)容以及進口環(huán)戊烷發(fā)泡設(shè)備情況，制定出針對性較強的生產(chǎn)設(shè)備安全技改程序和措施。

1.預(yù)混設(shè)備和發(fā)泡設(shè)備

1.1預(yù)混設(shè)備的使用

在環(huán)戊烷和多元醇預(yù)制混合過程中，主要涉及到的設(shè)備有單料儲罐、計量泵以及混合料儲罐等等，其中，但環(huán)戊烷儲存和計量過程中，需要使用安全可靠的技術(shù)措施。首先在環(huán)戊烷計量上，需使用防爆式的薄膜泵或者是活塞泵，另外，混合料輸送泵需要使用防爆式的齒輪泵，并在其中配置合適的安全閥以及壓力表，以此來監(jiān)測相關(guān)信息。其次，在環(huán)戊烷貯藏和計量泵的保存上，應(yīng)使用安全防護罩進行隔離。整個貯藏過程中的密封點設(shè)計，可以使用相應(yīng)發(fā)泡材料進行替代，在常溫下保持一種無色透明狀態(tài)，但整個飽和狀態(tài)下的碳氫化合物閃燃點很低，在與空氣混合時極容易出現(xiàn)爆炸。因此，在防護罩的設(shè)計上，一定要保證密封性，如果環(huán)戊烷出現(xiàn)泄漏，可以用氮氣進行稀釋。由于環(huán)戊烷氣體密度高于空氣，在外界很容易出現(xiàn)下沉。因此，氣體監(jiān)測裝置以及噴氣裝置可以安裝在安全范圍的中下部，方便后續(xù)工作的開展。

1.2發(fā)泡設(shè)備

在發(fā)泡設(shè)備使用過程中，整個安全防范工作的開展重點應(yīng)該集中在現(xiàn)場混合料貯罐和固化保溫房等方面。首先，在現(xiàn)場混合料貯罐需要配備合理的安全裝置，還要確保其使用環(huán)境和混合料貯罐相同。另外，為了確保環(huán)境安全，抽風(fēng)排風(fēng)裝置應(yīng)保持低速、常開狀態(tài)，一旦發(fā)生報警問題，可以開啟高速抽風(fēng)排氣。其次，為了避免環(huán)戊烷出現(xiàn)與空氣接觸現(xiàn)象，在箱體注料之前，可以往空箱之中注入氮氣，從而確?？諝獾娜颗懦?。相關(guān)研究表明，在箱體注料之后10秒內(nèi)，箱體之中溢出的環(huán)戊烷氣體量最高，此時工作人員需要在其中加入安全防護罩，并將氣體監(jiān)測裝置和抽風(fēng)排氣裝置等加入其中，避免相關(guān)問題出現(xiàn)。整個環(huán)戊烷的發(fā)泡環(huán)境溫度應(yīng)保持在45到60℃之間，當箱體注料工作結(jié)束之后，可能會存在少量環(huán)戊烷氣體溢出。為了避免多個箱體之中出現(xiàn)這種情況，工作人員還需要在保溫房之中配置氣體監(jiān)測裝置以及報警裝置，當總控制系統(tǒng)受到報警信號之后，相應(yīng)裝置應(yīng)在第一時間內(nèi)開啟[1]。

2.冰箱發(fā)泡設(shè)備環(huán)戊烷安全技改的主要方法

2.1導(dǎo)熱系數(shù)和溫度條件的控制

環(huán)戊烷氣體自身具備很強的導(dǎo)熱性，這也導(dǎo)致其導(dǎo)熱系數(shù)較高，為了確保其導(dǎo)熱系數(shù)與R11系數(shù)保持同步，需要將泡孔結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法應(yīng)用其中，從而實現(xiàn)整個泡沫固定相熱傳導(dǎo)和熱輻射能力的降低，讓系統(tǒng)之中的泡孔顯得更加均勻和密實。為此，很多公司使用ICI等環(huán)戊烷發(fā)泡體系，讓其隔熱性能和R11系統(tǒng)相接近，為后續(xù)技改工作的開展創(chuàng)造良好條件。其次，如果系統(tǒng)溫度條件相同，環(huán)戊烷自身所表現(xiàn)出來的蒸氣壓要小于R11，換句話說，整個泡孔內(nèi)壓小于R11。為了避免低溫狀態(tài)下泡沫出現(xiàn)收縮問題，相關(guān)研究人員需要提升各個固相的強度和密度。在此項操作之后，環(huán)戊烷體系中的泡沫密度會比R11高出大約20%，滿足具體的冰箱發(fā)泡設(shè)備環(huán)戊烷安全技改要求。

2.2燃燒控制

環(huán)戊烷本身極容易燃燒，而且在空氣之中達到一定濃度之后，便會遇火爆炸，爆炸極限范圍為1.4%到8.0%。因此，在企業(yè)日常生產(chǎn)過程中，需要針對此項情況制定安全措施。首先，在研究時一定要避免環(huán)戊烷出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，利用合理的通風(fēng)換氣降低工作期間內(nèi)環(huán)戊烷濃度，避免出現(xiàn)爆炸問題。例如，新飛企業(yè)為了避免上述情況出現(xiàn)，將德國亨內(nèi)基公司的發(fā)泡設(shè)備引入國內(nèi)，在該種發(fā)泡裝置作用下，整個企業(yè)的無氟發(fā)泡能力達到了60萬臺。為了避免環(huán)戊烷出現(xiàn)泄漏，整個設(shè)備還加入了很多防腐蝕材料，以及雙層壁系統(tǒng)，提升整個設(shè)備的抗壓能力。在環(huán)戊烷的儲罐上，安裝有特殊傳感器，當環(huán)戊烷外界濃度超過一定標準之后，便會發(fā)出報警提升，該標注主要集中在1.4%左右，超出之后，系統(tǒng)將會自動切斷電源，讓整個環(huán)戊烷站處于關(guān)閉狀態(tài)，避免風(fēng)險事故的發(fā)生。

2.3構(gòu)建新的安全工作制度

除了具體的設(shè)備系統(tǒng)使用之外，很難保證環(huán)戊烷使用的絕對安全。為了將該種問題解決，很多企業(yè)采用了不同的管理策略。例如，新飛公司為此專門制定了嚴格的安全制度策略，并選擇一些業(yè)余時間開展工作人員安全技術(shù)培訓(xùn)工作，讓他們了解和掌握環(huán)戊烷性能和技術(shù)要求。從1996年開始，新飛公司便開始使用該項措施，事故發(fā)生率極低。除此之外，很多企業(yè)在發(fā)泡裝置之中安裝了傳感器，并與中央報警系統(tǒng)連接到一起。站在安全角度來說，中央報警器掌控一系列安全事故，報警下限設(shè)計在20%左右，一旦達到限制，報警燈便會亮起，抽風(fēng)系統(tǒng)也會提升工作力度，當達到爆炸下限之后，整個發(fā)泡系統(tǒng)同樣也會自動切斷，抽風(fēng)量繼續(xù)加大，避免更加嚴重的問題出現(xiàn)[2]。

2.4新材料的使用

為了進一步提升冰箱生產(chǎn)量，各個生產(chǎn)企業(yè)相繼開展技改工作，從之前的R11發(fā)泡，向環(huán)戊烷發(fā)泡轉(zhuǎn)變，并將原有的R12制冷機生產(chǎn)線改裝為環(huán)戊烷發(fā)泡劑生產(chǎn)。依然以新飛企業(yè)為例，從1997年2月開始，開始對生產(chǎn)線進行改造，改造方式與上述形式類似，到了1997年5月，有兩條生產(chǎn)線已經(jīng)完成改造，并開始正式生產(chǎn)，其他生產(chǎn)線也在持續(xù)改造之中。通過對這兩條生產(chǎn)線的工作狀態(tài)來看，主要是以環(huán)戊烷的特性為主，將安全改造的全部內(nèi)容展示出來。從實際工作之中可以看出，整個環(huán)戊烷發(fā)泡生產(chǎn)線的改造，離不開新材料的配合和使用，為了與環(huán)戊烷性質(zhì)相適應(yīng)，以往的原材料以及工藝手段需要進行優(yōu)化和改進在，在此過程中，很多優(yōu)勢方式得以保留，通過該項改造，為環(huán)戊烷發(fā)泡質(zhì)量提供了充分保障。例如，在模具和夾具使用上，不能沿用傳統(tǒng)的電熱式，而應(yīng)該采用蒸汽式或者是熱風(fēng)式，防護罩以及保溫房中的所有電器元件，應(yīng)具備防爆特點。

總結(jié)：

綜上所述，在冰箱發(fā)泡設(shè)備環(huán)戊烷安全技改過程中，需要針對于環(huán)戊烷發(fā)泡安全方面制定一系列對策和防范措施，由于生產(chǎn)廠家不同，設(shè)備狀況也不同，相應(yīng)的使用方法也會存在差異性。但只要各個企業(yè)可以根據(jù)具體的安全法規(guī)開展技術(shù)改造，改造之后的發(fā)泡設(shè)備便能滿足具體的生產(chǎn)需求，避免更多安全事故出現(xiàn)。

參考文獻

[1]董玉德，李久成，王和升.基于冰箱發(fā)泡模具的一種系列化設(shè)計方法[J].組合機床與自動化加工技術(shù)，2017（12）：125-128.

[2]文學(xué)紅，原紅玲，秦建保.冰箱箱體發(fā)泡模具數(shù)值模擬與優(yōu)化[J].特種鑄造及有色合金，2016，36（03）：249-251.

作者簡介：郝俊延（1990年3月-），男，漢族，遼寧省大連市人，本科，助理工程師，研究方向：制冷設(shè)備開發(fā)及其生產(chǎn)設(shè)備維護。