低溫條件下提高輸煤皮帶硫化膠接質量的方法

劉樹明，張雪峰

(華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠，黑龍江 齊齊哈爾 161041)

0 引言

利用輸煤皮帶機輸送燃煤是燃煤火力發(fā)電廠普遍采用的生產(chǎn)方式，輸煤皮帶的更換和輸煤皮帶接頭的膠接是輸煤系統(tǒng)檢修的重要工作之一。目前，輸煤皮帶膠接最好的方法就是硫化膠接。環(huán)境溫度在10℃以上時，只要操作正確，就能保證輸煤皮帶接頭硫化膠接的質量。然而，在環(huán)境溫度較低的情況下(特別是在我國北方，冬季室外氣溫可達－30℃)，輸煤皮帶接頭硫化膠接的質量普遍較差，強度和耐磨性均達不到要求。針對這個問題，作者提出了低溫條件下提高輸煤皮帶接頭硫化質量的方法，只要操作得當，完全能夠滿足生產(chǎn)要求。

1 硫化膠接的原理

膠帶接頭硫化膠接，就是采用專用的硫化設備，在一定溫度、壓力的作用下，使接頭內的膠漿、膠片經(jīng)過一定時間的熔融發(fā)生化學反應，使其由線型結構的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結構的大分子，從而使膠帶2個接頭對應的布層與膠料熔結成為具備高強度、高彈性的一個整體。其中，硫化時的壓力、溫度、時間是保證硫化膠接質量的三要素，同時也是影響硫化膠接質量最主要的因素。采用正確的硫化膠接工藝能夠保證尼龍膠帶和普通帆布膠帶具有原膠帶拉力強度的90%以上，接口光滑，幾乎與原膠帶無異。

2 影響硫化膠接質量的因素

(1)硫化時間。在硫化時，必須在50 min內迅速達到硫化溫度，進入正硫化，否則，橡膠有可能在高溫下老化，影響接頭質量。硫化時間不足會造成欠硫化，接頭強度達不到要求。硫化時間過長橡膠過熱產(chǎn)生過硫化，橡膠會發(fā)生焦燒，導致橡膠老化，性能下降、強度降低。

(2)硫化壓力。硫化時，壓力低不能保證硫化頭的密度和強度，壓力高會使接頭發(fā)生變形，易造成膠帶運行中跑偏。

(3)硫化溫度。硫化溫度必須達到145℃，溫度低會造成欠硫化，接頭達不到強度要求;溫度高橡膠過熱會產(chǎn)生過硫化，橡膠會發(fā)生焦燒，導致橡膠老化，性能下降、強度降低。

3 低溫條件下膠帶硫化膠接質量差的原因

低溫條件下影響膠帶硫化膠接質量的主要原因是硫化溫度和時間。

(1)硫化時，熱量由介質外部向內部慢慢傳導，因為橡膠物料是不良導熱材料，在傳遞加熱時，熱量由物料表面向里層傳熱很慢，通常需要長時間加熱才能實現(xiàn)。而在我國北方冬季低溫條件下，膠帶的溫度與夏季常溫條件下的溫差達40℃以上。當加熱板達到規(guī)定的145℃時，硫化部位的內部遠遠沒能達到此溫度，在這種情況下，若采用常用的硫化膠接方法，膠帶接頭內部正硫化時間達不到要求，因此，會造成膠帶接頭內部欠硫化，出現(xiàn)硫化不均勻的現(xiàn)象，使接頭達不到強度要求。

(2)在低溫條件下，采用常規(guī)硫化方法加熱時，電熱板有較大的熱損失，會延長達到加熱溫度的時間，無法保證在允許的時間內達到硫化溫度，過長時間的加熱易造成硫化部位表面的過硫化，會使橡膠發(fā)生焦燒，導致橡膠老化，性能下降、強度降低。此時的膠帶外面過硫化、內部欠硫化，會直接影響接頭的膠接質量。此外，在低溫條件下，常規(guī)操作冷卻時，膠帶溫降過快，也會使膠帶接頭性能下降。

(3)在低溫條件下，膠漿、膠料及膠帶均較硬，合口時無法有效排出接頭內的空氣，硫化后極易造成接頭多處起包，影響整個接頭的強度。

4 低溫條件下提高膠帶硫化膠接質量的方法

從低溫條件下膠帶硫化膠接質量差的原因分析中可以看出，若能確保合適的硫化時間和硫化溫度，就能達到較好的硫化效果。可采用以下2種方法來保證合適的硫化時間和硫化溫度。

(1)第1種方法是在正常合口后，先將加熱板溫度設定為30℃，保持20 min左右，待接頭內部溫度提高后，再按照常規(guī)的程序操作硫化機。待硫化溫度達到規(guī)定的數(shù)值并正硫化結束后，當溫度降至100℃時，將硫化機電熱板進行通電加熱，在100℃溫度下保持10 min左右，然后自然冷卻。待溫度降至60℃ 時，泄壓拆除電熱板，對接頭進行檢查，刺破起包處放盡空氣后，合上加熱板，再進行通電加熱，在60℃ 溫度下保持10min，然后自然冷卻，結束硫化過程。此方法的優(yōu)點是操作簡便;其缺點是合口時由于膠漿、膠料及膠帶較硬，合口時無法有效排除接頭內的空氣，硫化后極易造成接頭多處起包，從而影響接頭強度。

(2)第2種方法與第1種方法基本相同，主要區(qū)別是在合口前使用硫化機電加熱板對接頭進行預熱，待2個接頭溫度達到20～30℃時再進行合口。該方法的優(yōu)點是合口時膠漿、膠料及膠帶較柔軟，容易排除接頭內的空氣，硫化后不易造成接頭起包，有利于提升接頭強度;其缺點是操作比較復雜。

5 結束語

華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠位于黑龍江省中西部，北緯 47°15'，東經(jīng) 123°45'，平均最低氣溫為－34.8℃。在冬季低溫條件下，該廠輸煤皮帶硫化膠接效果一直不好，膠接強度及耐用性只能達到正常氣溫下硫化膠接的70%～80%。自2009年起，采用本文所論述的硫化膠接方法后，硫化膠接質量有了較大幅度的提高，完全達到夏季硫化膠接皮帶的標準。2009－11－18，#3斗輪機前臂皮帶硫化膠接(當時氣溫－22℃);2010－12－23，#1斗輪機前臂皮帶硫化膠接(當時氣溫為－31℃)，在低溫條件下，采用上述方法對硫化膠接輸煤皮帶進行了硫化膠接，取得了較好的效果。通過實例充分說明，在低溫條件下，采用正確的操作方法，完全可以使輸煤皮帶接頭的硫化膠接質量達到標準要求。