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液氮冷凍技術(shù)的應(yīng)用介紹

液氮冷凍技術(shù)的應(yīng)用 
化工公司        崔 軍 
 
摘要  我廠生產(chǎn)的二層鋼絲編織膠管和四層鋼絲纏繞膠管在出內(nèi)徑后進(jìn)行編織或纏繞時(shí),由于炎熱的夏季氣溫高,對(duì)化學(xué)原料的使用及某些半成品的性能造成一定影響,出現(xiàn)內(nèi)徑膠層強(qiáng)度不夠,造成膠管編織和纏繞時(shí)鋼絲勒入膠層內(nèi)現(xiàn)象,內(nèi)膠層受損,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。本文闡述了膠管在天氣炎熱時(shí)內(nèi)膠冷凍技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程。 
關(guān)鍵詞 氣溫 內(nèi)徑  液氮  冷凍  冷凍技術(shù) 
1  概述 每年5月**9月末,正是遼寧省一年內(nèi)
氣溫高的時(shí)段。我廠生產(chǎn)膠管時(shí)先出膠管內(nèi)
徑,隨后在進(jìn)行編織或纏繞。由于膠管出內(nèi)
徑后,膠料存在一定的硬度和強(qiáng)度,在編織和纏繞時(shí)不會(huì)出現(xiàn)鋼絲勒管的現(xiàn)象,也就不
會(huì)出現(xiàn)搟膠、破損內(nèi)膠層的現(xiàn)象,避免出現(xiàn)
嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。然而,隨著天氣溫度的增高,內(nèi)膠層在高溫環(huán)境下強(qiáng)度降低,甚**在
編織纏繞時(shí)鋼絲勒透內(nèi)膠層,直接損壞內(nèi)膠層,產(chǎn)生不合格品。因此,為了解決在氣溫高的環(huán)境下影響正常生產(chǎn)的問(wèn)題,我廠集中技術(shù)人員解決如何在氣溫高的狀態(tài)下提高內(nèi)膠強(qiáng)度的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)研究確定,冷凍膠管可提高膠管內(nèi)徑膠層強(qiáng)度和硬度,這就需要選擇有效、適用的冷凍技術(shù)。 
2  冷凍技術(shù)的選擇 
目前化工行業(yè)常用冷凍技術(shù)包括液氨冷凍、干冰冷凍、液氮冷凍及新興的真空冷凍等技術(shù)。其中,根據(jù)我廠產(chǎn)品特點(diǎn),膠管出內(nèi)徑后先需要冷凍方可進(jìn)行編織或纏繞,此時(shí),關(guān)鍵的是冷凍段,它存在較高的要求。shou先,由于膠管內(nèi)膠層為混煉膠,因此不能與冷凍技術(shù)發(fā)生反應(yīng)或因此產(chǎn)生性能改變,其次,膠管在冷凍后表面不能存有大量水分,影響中膠層與內(nèi)膠層的粘合強(qiáng)度,再次就是在冷凍時(shí)冷凍段無(wú)法封閉,不能對(duì)環(huán)境和職工健康造成影響,且要考慮成本。因此,在選用冷凍技術(shù)時(shí)就需要實(shí)際考慮。根據(jù)以上四種冷凍技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析
(表一): 
 表一
單一根據(jù)表一的基本數(shù)據(jù)顯示,適合我廠做冷凍技術(shù)的有干冰冷凍和液氮冷凍。其中,干冰為固態(tài),因?yàn)槲覐S編織管每根可達(dá)到100米左右,在冷凍膠管時(shí)要求在冷凍段內(nèi)一直存有干冰,否則將無(wú)法達(dá)到長(zhǎng)期冷凍效果,這就限制了干冰的應(yīng)用,同時(shí)干冰沸點(diǎn)比液氮沸點(diǎn)高,吸熱少,冷凍溫度低,在膠管編織或纏繞運(yùn)行中無(wú)法保證在短時(shí)間內(nèi)將膠管冷凍,經(jīng)過(guò)研究顯示,干冰冷凍技術(shù)不適宜我廠進(jìn)行膠管內(nèi)徑冷凍。 
液氮冷凍技術(shù),液氮沸點(diǎn)為-195.8℃,汽化后吸熱量大,使用時(shí)不需要封閉冷凍段空間,造價(jià)較低,且液氮價(jià)格與干冰價(jià)格相差不大,液化罐運(yùn)輸,較方便,冷凍時(shí)液氮汽化轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)猓渲幸旱袔缀醪淮嬖谟卸疚镔|(zhì),因此在汽化后不會(huì)對(duì)環(huán)境和職工的健康造成影響,具有較高的安全性。 
確定冷凍技術(shù)的類型后,進(jìn)行冷凍段的設(shè)計(jì)和實(shí)用檢驗(yàn),選擇**佳冷凍方法。 
3  冷凍方案的選擇 
確定了采用液氮冷凍技術(shù),我廠開始設(shè)計(jì)冷凍段。以編織膠管為例,每根膠管可長(zhǎng)達(dá)100米左右,為了提高冷凍效果,我們采用長(zhǎng)的鋼鐵管道作為液氮流入、輸出膠管渠道,兩端管口使用海綿封堵,減少液氮的流失。確定冷卻段后,進(jìn)行冷凍試驗(yàn),并進(jìn)行檢驗(yàn),選用**佳方案。試驗(yàn)結(jié)果如表二: 
表二 

通過(guò)5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示: 
⑴、在天氣炎熱的情況下,未通液氮冷凍時(shí)膠管內(nèi)膠層硬度低于標(biāo)準(zhǔn)硬度,為不合格狀態(tài),易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。 
⑵、通入液氮冷凍時(shí),冷凍段鋼管長(zhǎng)度為1.5米時(shí),通入0.5MPa液氮,硬度符合標(biāo)準(zhǔn),但是也出現(xiàn)少量的勒管、搟膠現(xiàn)象,同樣對(duì)質(zhì)量造成了一定的影響。 
⑶、通入液氮冷凍時(shí),冷凍段鋼管長(zhǎng)度為1.5米時(shí),通入1.0MPa液氮,硬度符合標(biāo)準(zhǔn),無(wú)勒管、搟膠現(xiàn)象。 
⑷、通入液氮冷凍時(shí),冷凍段鋼管長(zhǎng)度為2.0米時(shí),通入0.5MPa液氮,硬度符合標(biāo)準(zhǔn),無(wú)勒管、搟膠現(xiàn)象。 
⑸、通入液氮冷凍時(shí),冷凍段鋼管長(zhǎng)度為2.0米時(shí),通入1.0MPa液氮,硬度符合標(biāo)準(zhǔn),無(wú)勒管、搟膠現(xiàn)象。 
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,⑶、⑷、⑸組試驗(yàn)可以滿足正常生產(chǎn)需要。但是考慮實(shí)際應(yīng)用,在正常生產(chǎn)下盡量節(jié)約生產(chǎn)成本,因此需減少液氮通入量節(jié)約成本,則需選擇第四組方案。 
4  應(yīng)用情況 
經(jīng)過(guò)對(duì)生產(chǎn)1萬(wàn)米膠管進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果顯示該方案完全可以滿足生產(chǎn)需要,不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí),采用液氮冷凍技術(shù)后,未發(fā)現(xiàn)對(duì)環(huán)境和職工的身體健康產(chǎn)生不利影響,在安全生產(chǎn)方面,由于液氮直接通入鋼管內(nèi)進(jìn)行冷凍,兩端管口都進(jìn)行了海綿封閉,在兩端管口溢出的氣體溫度已經(jīng)不會(huì)對(duì)人身造成凍傷的傷害。 
5  結(jié)束語(yǔ) 
液氮冷凍技術(shù)適合于天氣炎熱狀態(tài)時(shí)工作,在氣溫下降到能夠滿足正常生產(chǎn)后,可停止液氮冷凍,并且冷凍段設(shè)施拆卸方便,適合我廠生產(chǎn)長(zhǎng)期使用。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

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