關于國內(nèi)環(huán)戊烷發(fā)泡裝備技術(shù)水平之探討

1、關于國內(nèi)環(huán)戊烷發(fā)泡裝備技術(shù)水平之探討關于國內(nèi)環(huán)戊烷發(fā)泡裝備技術(shù)水平之探討顏劍吳立（湖南湘潭精正設備制造有限公司，湖南湘潭411100）摘要：在我國家用制冷電器領域，HCFC類發(fā)泡劑替代的研究和應用正在緊鑼密鼓地進行。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)水平是大家十分關心的課題。同時對國內(nèi)具備參與環(huán)戊烷改造資格的設備制造企業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀和專業(yè)水平，尤為大家所關注，因為它是我國HCFC替代國產(chǎn)化進程的主要保證。通過對國內(nèi)發(fā)

2、泡裝備技術(shù)水平的探討，希望能給我國家電行業(yè)環(huán)戊烷改造國產(chǎn)化提供參考。關鍵詞關鍵詞：HCFC替代；環(huán)戊烷發(fā)泡裝備；聚氨酯泡沫塑料隨著我國家電行業(yè)淘汰HCFC類發(fā)泡劑步伐的加快，國內(nèi)眾多冰箱、冷柜制造企業(yè)都爭先恐后在進行無氟發(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，能夠參與對環(huán)戊烷發(fā)泡裝備改造及制造的，除國外公司外，國內(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)達工業(yè)國家中，對環(huán)戊烷作為HCFC替代物，表現(xiàn)出極大的興趣。在目前我國家電行業(yè)中，環(huán)戊烷發(fā)泡也是HCFC替代的主導方向。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；與氧化劑接觸會產(chǎn)生強烈反應，甚至引起燃燒；由于環(huán)戊烷氣體密度比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火

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，需要對其設備和生產(chǎn)環(huán)境進行相應的改造。在廠房方面要采取措施防止環(huán)戊烷爆炸燃燒。在設備工藝配置方面則應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)戊烷儲存輸送系統(tǒng)，環(huán)戊烷靜態(tài)預混系統(tǒng)，環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機，環(huán)戊烷發(fā)泡生產(chǎn)線，環(huán)戊烷監(jiān)測報警裝置，安全圍房、防靜電，抽排風系統(tǒng)?；玖鞒桃娍驁D1。為了保證環(huán)

6、戊烷無泄漏，計量泵和電機聯(lián)接，以及料罐攪拌全部采用磁性聯(lián)軸節(jié)傳動，提高設備工作的安全性。多元醇和環(huán)戊烷的混合效果，同時也與原料料溫、粘度和流量有關系，為了保證良好的混合效果，一般還要通過平衡計算。4.3環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機與普通高壓發(fā)泡機的主要區(qū)別是多元醇環(huán)戊烷側(cè)電氣部分全都采用防爆設計，并設置有圍房、抽排風裝置，環(huán)戊烷氣體監(jiān)測報警裝置，按照TV標準，環(huán)戊烷發(fā)泡機防爆電機最低防護等級要大于IP54，設備要充分

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)戊烷料罐中加氮氣，并設置壓力開關，保證氮氣壓力控制的可靠性。4.4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計，并設置環(huán)戊烷氣體監(jiān)測系統(tǒng)、安全圍房、抽排風裝置，由于環(huán)戊烷密度大于空氣，在混合頭澆注區(qū)附近最低處設有氣體探頭，用于探測環(huán)戊烷濃度。目前，環(huán)戊烷發(fā)泡生產(chǎn)線國內(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，除試壓檢漏的標準不同外，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)充注乙二醇進行泄漏監(jiān)測。所有的輸送管道均進行防靜電及避雷處理。4.6環(huán)戊烷監(jiān)測報警及抽排風裝置環(huán)戊烷監(jiān)測報警及抽排風裝置環(huán)戊烷監(jiān)測報警

9、及抽排風裝置是環(huán)戊烷發(fā)泡設備必備的安全裝置，主要用來監(jiān)測環(huán)戊烷的泄漏并報警，抽排風裝置保證圍房內(nèi)空氣流通。報警參數(shù)設置：環(huán)戊烷在空氣中體積比達爆炸下限（LEL）的20%時警燈閃爍報警，排風裝置轉(zhuǎn)入全負荷式運行，顯示故障點；達LEL的40%時聲光報警，排風裝置轉(zhuǎn)入全負荷式運行，所有機器電源被切斷（環(huán)戊烷氣體監(jiān)測報警裝置及抽排風裝置除外），控制柜顯示故障點，在排除故障并進行必要的維護后由操作人員對設備復位，設備即可重新運行。為了保證氣體監(jiān)測

10、報警裝置及抽風系統(tǒng)工作的連續(xù)可靠，一般要采用獨立電纜供電，并配備專用小型發(fā)電機組，以便在獨立電源出現(xiàn)故障時，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)戊烷儲存、發(fā)泡生產(chǎn)設施和場所的安全要求環(huán)戊烷儲存、發(fā)泡生產(chǎn)設施和場所的安全要求(1)儲罐區(qū)應與周圍環(huán)境隔離（或建立防火防爆墻），與周圍的建筑物及有人活動的場所要有足夠的安全間距和安全通道，并取得消防、安全部門的認可。(2)環(huán)戊烷儲罐屬II類壓力容器，其制作、安裝、修

11、理必須嚴格按國家壓力容器安全監(jiān)察條例進行。(3)環(huán)戊烷儲存、發(fā)泡生產(chǎn)場地必須有可靠的避雷裝置，其避雷接地電阻≤10Ω，每年至少檢測一次，并記錄存檔。(4)對可能產(chǎn)生靜電的地方，設備的通風系統(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，每年至少檢測一次，并記錄存檔。長度＞5m的儲罐必須有兩個接地點，管路每間隔3～5m必須有一個接地點，且管道、法蘭之間應用導電良好的金屬連接。(5)各種電器必須是防爆的，且符合電氣安