淺談化工儀表保溫箱的應(yīng)用

楊帆 武志強(qiáng) 王志剛

儀表保溫箱是保證現(xiàn)場(chǎng)儀表能準(zhǔn)確顯示各種數(shù)據(jù)的重要設(shè)備，以往技術(shù)中的儀表箱主要由不銹鋼板材、碳鋼板材、手糊玻璃鋼制成;不銹鋼板材彎曲焊接制成的儀表箱工程造價(jià)非常高昂，后期保溫體加工、現(xiàn)場(chǎng)施工安裝等環(huán)節(jié)費(fèi)用也隨之增加，性價(jià)比低;碳鋼板材質(zhì)制成的儀表箱防腐性能差，局部腐蝕就會(huì)造成保護(hù)效果的劇降，不耐酸堿腐蝕，在化工行業(yè)內(nèi)適用范圍窄;手糊玻璃鋼具有良好的防腐性能抵御現(xiàn)場(chǎng)惡劣的工作環(huán)境，但手糊玻璃鋼產(chǎn)品存在制造效率低、人力需求量高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度低，保溫性能差，抗老化性能弱，長(zhǎng)時(shí)間使用易發(fā)生剝離損害的缺點(diǎn);

論文內(nèi)容

本論文的目的是提供一種儀表保溫箱的制造方法，使用本方法制得的儀表保溫箱防腐性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、保溫性能佳、使用壽命長(zhǎng)，且制造的效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約人力。

本論文的技術(shù)方案是：一種儀表保溫箱的制造方法，其特征在于：將片材熱壓成型制得箱體和箱門的主體，將箱體和箱門的主體分別放入對(duì)應(yīng)的發(fā)泡成型模具內(nèi)，在發(fā)泡成型模具的芯模外表面貼鋁箔膜層，使用發(fā)泡機(jī)，通過(guò)聚氨酯發(fā)泡工藝，制成帶有保溫層的箱體、箱門，然后將箱體和門體組裝為成品。

所述的聚氨酯發(fā)泡工藝具有以下步驟：保持環(huán)境溫度為25℃，調(diào)發(fā)泡成型模具的芯模溫度為42℃，調(diào)發(fā)泡機(jī)的料罐溫度為25℃，調(diào)發(fā)泡機(jī)的氣泵壓力為0.8MPa，將箱體的主體和箱門的主體分別放入對(duì)應(yīng)的發(fā)泡成型模具內(nèi)制作帶有保溫層的箱體時(shí)，將發(fā)泡機(jī)的注射頭對(duì)準(zhǔn)箱體內(nèi)底的中心位置，向箱體內(nèi)灌注設(shè)計(jì)量的聚氨酯發(fā)泡劑，灌注結(jié)束后迅速合模，合模壓力為0.8MPa，固化13分鐘后開(kāi)模;制作帶有保溫層的箱門時(shí)，用發(fā)泡機(jī)的注射頭在箱門上均勻澆注設(shè)計(jì)量的聚氨酯發(fā)泡劑，灌注結(jié)束后在發(fā)泡成型模具的芯模外表面貼鋁箔膜層或在發(fā)泡劑表面覆蓋鋁箔膜層并做排氣后迅速合模，合模壓力為0.8MPa，固化13分鐘后開(kāi)模。

在聚氨酯發(fā)泡工藝中所用的聚氨酯發(fā)泡劑由A料和B料按1：1的重量比混合制得，其中A料由以下重量份的原料組成：聚醚多元醇 70份、起泡劑20份、聚酯多元醇7份、助劑3份;所述的起泡劑是1，1-二氯-1-氟乙烷或1，1，1，3，3-五氟丙烷或1，1，1，3，3-五氟丁烷中的一種，所述的助劑是N，N-二甲基環(huán)己胺或五甲基二乙烯三胺或N，N-二甲基芐胺或雙二甲氨基乙基醚中的一種，B料是異氰酸酯。

所述的片材由C層、D層、C層依次排列構(gòu)成，其中，C層是短切玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料層，D層是絲徑為0.3～0.7mm的銅絲網(wǎng)層。

所述的C層的短切玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料由以下重量份的原料組成：三水合氧化鋁粉40份、2400tex的短切玻璃纖維30份、不飽和聚酯樹(shù)脂20份、800目的鈣粉11份、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯10份、硬脂酸鋅1份、CH81紫外線吸收劑1份、活性氧化鎂0.3份。

所述的熱壓成型工藝具有以下步驟：使用千噸級(jí)熱壓機(jī)，調(diào)模具溫度為140～150℃，將短切玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料和銅絲網(wǎng)按工藝樣板制成所需尺寸和重量的預(yù)制料，將預(yù)制料依次疊放在模具內(nèi)，底層使用短切玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料的大塊料，在大塊料上放銅絲網(wǎng)，在銅絲網(wǎng)上疊放短切玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料的小塊料，疊料總厚為5～15mm，進(jìn)行料間排氣后進(jìn)行合模，合模壓力為15MPa，固化13～17分鐘，制得箱體和箱門的主體。

本論文的優(yōu)點(diǎn)是：箱體和箱門由片材熱壓一體成型，制造的效率高、質(zhì)量穩(wěn)定，同時(shí)還節(jié)約了人力，由于儀表箱的箱體較深，以往技術(shù)中的箱體只能通過(guò)人工糊成，人工的技術(shù)水平和材料自身的收縮率，導(dǎo)致成型后箱體間尺寸差別較大，對(duì)后期配制箱門和現(xiàn)場(chǎng)安裝都造成了不小的障礙，本論文方法中通過(guò)保持合模壓力進(jìn)行熱合固化，能保證制得的箱體成品外廓尺寸一致，從而使箱門也能進(jìn)行熱壓連續(xù)生產(chǎn)，由于箱體采用了一體成型，使箱體具有機(jī)械強(qiáng)度高，保溫性能佳，抗老化性能高，長(zhǎng)時(shí)間使用也不會(huì)發(fā)生剝離損害的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)與管路和儀表配套時(shí)，通過(guò)所述組份獲得片材加工出的儀表箱在用手工具打孔或切割時(shí)，切口邊緣整齊，二次加工的性能極佳，使得切口與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備配合緊密、縫隙小，保證優(yōu)異的隔離性能，也節(jié)約了密封材料;限定的儀表箱尺寸符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，能滿足大部分儀表的安裝;以往技術(shù)中保溫體與箱體或箱門結(jié)合不夠牢固，保溫板通過(guò)鑲嵌或粘接與金屬箱體或箱門進(jìn)行結(jié)合，鑲嵌的保溫體與箱體間有縫隙，保溫效果差，粘接用膠受化工環(huán)境中的腐蝕環(huán)境和北方較大的溫差影響，膠的壽命低于保溫體和箱體的使用壽命，導(dǎo)致保溫板經(jīng)常發(fā)生剝落，需要定期檢查進(jìn)行維護(hù)維修，可靠性差，而由于本論文的箱體和箱門都采用熱壓一體成型，尺寸和厚度一致，所以能使用發(fā)泡機(jī)和發(fā)泡模具在箱體和門體上直接制造保溫體，制得的保溫體填充飽滿、密度均勻一致、保溫效果最佳，從而使保溫體的性能統(tǒng)一，讓最終制得保溫箱的保溫性能參數(shù)準(zhǔn)確，通過(guò)所述組份獲得的聚氨酯發(fā)泡劑，自結(jié)皮的速度快，與構(gòu)成箱體或箱門的片材結(jié)合牢固、不宜分層，保溫體中的鋁箔膜層具有防輻射的效果，通過(guò)熱壓與聚氨酯發(fā)泡牢固的結(jié)為一體，增加了保溫保護(hù)性能。

片材中的短切玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料和銅絲網(wǎng)是本論文中能用模具加工成深箱體的重點(diǎn)，經(jīng)過(guò)數(shù)百次對(duì)組份的替換和占量比的調(diào)整，通過(guò)所述組份獲得的短切玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料在限定的疊料厚度內(nèi)能夠獲得深拉一體成型不開(kāi)裂、固化速度快、形變率極低的箱體，下層的大塊料能使箱體外表面整齊美觀、紋理一致，內(nèi)層的小塊料在合模加壓時(shí)具有更佳的伸展性，熱合度好，保證箱體厚度均勻一致，也節(jié)省了邊角料，進(jìn)一步降低儀表箱的材料成本;其間的銅絲網(wǎng)延伸性好，頂層的短切玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料與底層的短切玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料通過(guò)銅絲網(wǎng)的網(wǎng)眼相互熔接一體，制成后的箱體通過(guò)內(nèi)嵌的銅絲網(wǎng)在引入導(dǎo)線后使本論文的儀表保溫箱具有抗雷擊的功能

具體實(shí)施方式

儀表保溫箱的實(shí)施方法，按高800mm、寬600mm、深500mm、厚5mm的成品外廓尺寸準(zhǔn)備箱體的主體成型模具，按長(zhǎng)800mm，寬600mm、厚5mm的成品外廓尺寸準(zhǔn)備箱門的主體成型模具，使用熱壓機(jī)，將片材熱壓成型制成箱體和箱門的主體，使用發(fā)泡成型模具，將箱體的主體放入箱體發(fā)泡成型模具內(nèi)，將箱門的主體放入箱門發(fā)泡成型模具內(nèi)，在發(fā)泡成型模具的芯模外表面貼鋁箔膜層，通過(guò)常規(guī)的聚氨酯發(fā)泡工藝制成帶有保溫層的箱體、箱門，所用的聚氨酯發(fā)泡劑分為A料和B料，其中A料由700g的聚醚多元醇、200g的1，1-二氯-1-氟乙烷、70g的聚酯多元醇和30g的N，N-二甲基環(huán)己胺混合制得，B料是異氰酸酯，在發(fā)泡時(shí)，將A料和B料按1：1的重量比混合使用或分別注入發(fā)泡機(jī)的A、B料罐中由發(fā)泡機(jī)按1：1的重量比自動(dòng)混配，手工將箱體或箱門上多余毛邊物料打磨光潔;在箱門和箱體的一對(duì)應(yīng)側(cè)打?qū)?yīng)的安裝孔，通過(guò)安裝孔將304不銹鋼折頁(yè)的兩交接端分別與箱體和箱門固連，在箱門和箱體的另一對(duì)應(yīng)側(cè)安裝鎖機(jī)構(gòu)，鎖機(jī)構(gòu)選用304不銹鋼材質(zhì)的鎖機(jī)構(gòu)，在箱門內(nèi)側(cè)與箱體周邊的對(duì)應(yīng)位置上用502膠粘接截面尺寸為8×10mm的三元乙丙橡膠密封條，獲得儀表保溫箱的一號(hào)成品。

通過(guò)上述實(shí)施例獲得的化工裝置優(yōu)秀的儀表保溫箱。達(dá)到化工裝置穩(wěn)定運(yùn)行，滿足現(xiàn)代化工生產(chǎn)需要。

（作者單位：1、2中國(guó)石油吉林石化公司動(dòng)力一廠;3身份證號(hào)碼：220203198108214519）