環(huán)戊烷屬烴類化合物它本身易燃、易爆，除生產場所及相關設備須采取安全措施外，在配方體系的開發(fā)時必須解決以下關鍵技術：
（1） 互溶性問題。環(huán)戊烷是弱極性化合物，在大多數聚醚多元醇中溶解差，易分層。
（2） 泡沫隔熱性能與CFC-11、HCFC-141b體系相比差。環(huán)戊烷氣相導熱系數大于CFC-11、HCFC-141b，因此需對體系優(yōu)化篩選使泡孔均勻、細膩。
（3） 環(huán)戊烷常壓沸點為49 ℃，作為發(fā)泡劑其沸點偏高，發(fā)泡后泡沫容易收縮、尺寸不穩(wěn)定。
主要原料
聚醚 羥值 460±20 mgKOH/g，水分≤0.1%，粘度3200±100 mPa.s，
聚醚 羥值 480±20 mgKOH/g，水分≤0.1%，粘度1700±100 mPa.s，
聚醚 羥值 400±20 mgKOH/g，水分≤0.1%，粘度3000±100 mPa.s，
聚醚 羥值 500±20 mgKOH/g，水分≤0.1%，粘度5500±100 mPa.s，
泡沫穩(wěn)定劑203（1#）B8510（2#），德國高斯米特公司；B8462（3#），德國高斯米特公司；SJY2000（4#），江蘇化工研究所；
復合胺類催化劑，自配；
環(huán)戊烷，純度 95%
蒸餾水，市售；
粗MDI，NCO質量分數31.5%，進口。
原料 質量份
聚醚 100
泡沫穩(wěn)定劑 1.5～2.5
復合胺類催化劑 1.5～2.5
蒸餾水 1.5～2
環(huán)戊烷 10～12
PAPI指數 1.05～1.10
環(huán)戊烷為弱極性化合物，在聚醚中的溶解度低，其分子量僅為70，在配方中的發(fā)泡倍率較大，用量少，體系粘度較高，各種組分的互溶性差，而體系中水分的加入會增加其極性，進一步降低聚醚對環(huán)戊烷的溶解性。因此須選擇合適聚醚種類和與之恰當匹配的泡沫穩(wěn)定劑形成均勻穩(wěn)定的體系。
環(huán)戊烷在幾類主要聚醚中的溶解性
多元醇種類 羥值mgKOH/g 在多元醇里的溶解度/%
c-P n-P i-P
蔗糖類聚醚 440 16 5 6
蔗糖類聚醚 310 48 13 13
山梨醇類聚醚 490 19 7 7
丙三醇類聚醚 540 18 7 7
芳香族類聚醚 500 12 4 4
脂肪類聚酯 250 8 3 3
芳香族類聚酯 347 2 <1 <1
環(huán)戊烷在常壓的沸點為49℃，作為發(fā)泡劑沸點偏高，發(fā)泡后泡沫中泡孔內的總壓總是低于大氣壓，在高于25℃時仍為氣態(tài)，但隨著溫度降低，環(huán)戊烷接近飽和蒸汽壓，開始出現冷凝，此時總壓會急劇下降，因此，與CFC-11、HCFC-141b 泡沫相比更容易發(fā)生低溫收縮，出現尺寸不穩(wěn)定的現象，大量的實驗表明，與CFC-11和HCFC-141b 相比，環(huán)戊烷泡沫的密度38～36 kg/m3 其強度可以保證尺寸穩(wěn)定，另外環(huán)戊烷特別液態(tài)環(huán)戊烷在泡沫基材中溶解，會使基材軟化，從長期尺寸穩(wěn)定性考慮除提高泡沫密度外，還要增加泡沫的交鏈密度以提高基材強度。
異氰酸酯與組合聚醚質量比(mI/mP)在1.2～1.5范圍內,尺寸穩(wěn)定性良好。
環(huán)戊烷發(fā)泡工藝中的安全問題
在聚氨酯硬泡環(huán)戊烷發(fā)泡工藝中，當組合料中聚醚多元醇與環(huán)戊烷混合質量比為100：15時，組合料中環(huán)戊烷的氣化率為80g／(m2?h)，而純環(huán)戊烷的氣化率為4810g／(m2?h)。在澆注區(qū)，發(fā)泡階段環(huán)戊烷在空氣中的體積分數最高可達2％~3％，所對應的每千克泡沫塑料約1g環(huán)戊烷。
環(huán)戊烷的安全方面特征參數如下：
空氣中爆炸下限和上限
環(huán)戊烷體積分數 1.4% ~ 8%
著燃溫度 361℃
密度(20℃時) 0.75 g／cm3
蒸氣壓力 0.53×105Pa
閃點 -39℃
如果從環(huán)戊烷貯罐至發(fā)泡成型模具全套生產線上出現空氣與環(huán)戊烷的混合氣體，就可能產生爆炸危險。
我國相關的安全標準有GB／T 12474-1990空氣中可燃氣體爆炸極限測定方法、GBl2158-1990防靜電事故通用導則、GB3836．1~9爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備系列標準、GBl5603-1995常用化學危險品貯存通則等。根據有關安全標準，通常將防爆區(qū)劃分為3個區(qū)域：
0區(qū)域：爆炸性危險氣體長期穩(wěn)定地存在的區(qū)域；
1區(qū)域：爆炸性危險氣體有時出現的區(qū)域；
2區(qū)域：爆炸性危險氣體很少出現，或即使出現，存在時間也很短的區(qū)域。
在環(huán)戊烷發(fā)泡整個工藝流程中，環(huán)戊烷貯罐、輸送裝置、計量裝置是最危險區(qū)域，屬0區(qū)域；發(fā)泡設備中以聚醚及環(huán)戊烷為原料的聚醚組合料貯罐、輸送裝置、計量裝置、測試裝置、發(fā)泡工序模具發(fā)泡澆注區(qū)以及熟化區(qū)屬1區(qū)域；設備的其他部分屬2區(qū)域。
環(huán)戊烷發(fā)泡設備的安全防護方法
環(huán)戊烷發(fā)泡設備由下列幾個單元組成：環(huán)戊烷貯存設施、聚醚-環(huán)戊烷預混站、發(fā)泡模具輸送線、發(fā)泡機及安全控制系統(tǒng)。
環(huán)戊烷貯存單元及其防護措施
由于環(huán)戊烷易揮發(fā)，環(huán)戊烷貯存單元通常安裝在生產現場以外，并采用地下貯罐形式。根據生產綱領、日生產周期及班次以及單位時間產量可計算出環(huán)戊烷日消耗量，考慮合適的貯罐容積。常用地下貯罐體積有10、15、20、25、30、35m3等幾種規(guī)格。環(huán)戊烷貯存沒施由罐體、進料系統(tǒng)、防溢裝置、呼吸平衡裝置裝、輸送系統(tǒng)及安全報警裝置等組成。
安全操作過程
(1)加料環(huán)戊烷由槽罐車依次經卸料管，罐入口控制球閥、下料管進入環(huán)戊烷料罐內，貯罐內的飽和環(huán)戊烷氣體通過呼吸平衡閥出口經與槽車相連管道排人槽車內，以達到氣態(tài)平衡。
(2)液位控制及報警當液位處于最高位或最低位時由聲光系統(tǒng)報警，操作人員采取相應措施；系統(tǒng)配有機械防溢裝置。
(3)輸送采用無泄漏的磁力耦合泵輸送，在輸出管線上安裝溢流閥以穩(wěn)定系統(tǒng)壓力。國外最新的技術是采用液下輸送泵，即把泵放在環(huán)戊烷貯罐內，這樣徹底解決了泄漏的可能性，這種泵已得到德國TüV機構認可。
(4)輸出時的壓力平衡通過設在罐頂的平衡閥和飽和器來實現。
安全防護措施
(1)貯罐系統(tǒng)有單獨的防靜電接地網，其接地電阻應不大于規(guī)定的阻值標準；
(2)貯罐區(qū)應與周圍環(huán)境隔離(建立圍欄或圍墻)，并有足夠的安全間隔，應取得消防安全部門的認可；
(3)嚴格禁止火源、火種進入罐區(qū)；
(4)操作人員要穿防靜電工作服及防靜電膠鞋；
(5)要定期檢查罐體有無泄漏；
(6)采用防爆電器；
(7)進入罐區(qū)的卸料槽車應與罐體接地板充分連接，形成等勢體；
(8)呼吸平衡裝置吸氣管所吸空氣必須是新鮮空氣；
(9)料罐夾層可充氮氣保護。首次加注環(huán)戊烷之前，罐內氣體用氮氣進行置換。但由于充入氮氣后很難檢驗設備是否泄漏，目前可采取充注乙二醇與水的混合液；
(10)安裝環(huán)戊烷氣體監(jiān)測探頭。
聚醚-環(huán)戊烷預混站及其防護措施
環(huán)戊烷計量裝置采用無滲漏薄膜泵計量；聚醚與環(huán)戊烷用靜態(tài)混合器混合，其貯料罐攪拌器采用磁性聯軸器聯接，保證無泄漏。用氮氣加壓保護，保證環(huán)戊烷在料罐中完全不與空氣接觸，以避免產生與空氣的混合氣體。在氦氣入口安裝壓力繼電器，以保證壓力在正常范圍內。用兩個防爆型液位計監(jiān)測料罐液位。主要防護措施有：
(1)環(huán)戊烷計量裝置及聚醚-環(huán)戊烷料罐安裝在帶托架的防護罩內，安裝環(huán)戊烷氣體監(jiān)測探頭以及排風裝置，并用流量計監(jiān)測各抽風點是否正常工作，否則設備不能啟動；
(2)氮氣保護 當氮氣壓力低于設定壓力時報警，設備停止運行，料罐的進、出料球閥自動截止；
(3)采用防爆電器；
(4)設備接地及等位連接；
(5)配備泡沫滅火系統(tǒng)并設置安全通道。
發(fā)泡設備及防護措施
聚醚-環(huán)戊烷計量裝置及測試裝置安裝在帶托架的防護罩內，并安裝環(huán)戊烷氣體監(jiān)測探頭、排風裝置及其監(jiān)控流量計。計量泵安裝雙密封自動監(jiān)控裝置，防止計量泵產生泄漏。
在硬泡生產線澆注區(qū)，發(fā)泡階段初期系統(tǒng)將產生含環(huán)戊烷的混合氣體。故在發(fā)泡模具輸送線相應的模架上方必須安裝排風裝置，并安裝環(huán)戊烷氣體監(jiān)測探頭，用流量計監(jiān)控排風情況。
環(huán)戊烷發(fā)泡工藝系統(tǒng)安全控制
為了提高系統(tǒng)控制的可靠性，發(fā)泡系統(tǒng)配置專門的、由環(huán)戊烷氣體監(jiān)測報警裝置及排風裝置組成的安全控制系統(tǒng)，并與環(huán)戊烷輸送、聚醚-環(huán)戊烷預混站、環(huán)戊烷發(fā)泡機、發(fā)泡模具輸送線的控制系統(tǒng)相連接，形成一個可靠的安全控制網絡。
根據上述安全防護措施，將各部分安裝的環(huán)戊烷氣體監(jiān)測探頭、排風控制裝置及抽風流量計連接到系統(tǒng)安全控制柜。
對排風裝置、環(huán)戊烷氣體監(jiān)測報警裝置及系統(tǒng)控制柜采用獨立電纜供電，并配備專門小型發(fā)電機組。當獨立電源出現故障時，該發(fā)電機組可為排風裝置和氣體報警裝置提供電力，確保安全控制系統(tǒng)始終處于正常工作狀態(tài)。
本條回復來自
人物專訪
一月熱帖排行(
) 
