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1、,上海中集冷藏箱有限公司,環(huán)戊烷發(fā)泡工藝與安全學習,一、環(huán)戊烷簡介,中文名：環(huán)戊烷(五亞甲基)英文名：CYCLOPENTANE分子式：C5H10結構式：相對分子量：70.08危險性類別：低閃點易燃液體,1、基本物理常數(shù)：,2、物化性質及危險特性：,3、儲存及保管：,槽罐貯存，建議使用地下儲罐。若為地上儲罐，則應加裝水噴淋系統(tǒng)降溫，盡量避免陽光直射。若為桶裝，則應儲存于陰涼通風的易燃液體庫房內(nèi)，庫房溫度控制在26以下?？膳c其他易燃液體、有機溶劑同庫貯存，不得與性質有抵觸物品同庫貯存。輕裝輕卸，嚴防包裝破損和泄露，防止靜電、火源，嚴禁與強氧化劑共同儲存和配裝。配備相應品種和數(shù)量的消防器材，滅火劑可
2、用干粉、二氧化碳、泡沫、砂土。用水滅火無效。,一、環(huán)戊烷應用概況,1、背景：根據(jù)蒙特利爾議定書，歐洲及美國于1996年全面禁止氯氟烴（CFC）的使用。中國從1995年起至2005年將逐步停止使用CFC。在歐洲，從1993年開始，最先普遍使用環(huán)戊烷作為CFC的替代物，用作硬質聚氨酯泡沫絕緣層的發(fā)泡劑，應用于家電、建筑方面。在國內(nèi)，自從簽訂議定書之后，中國環(huán)?？偩趾吐?lián)合國環(huán)保署（UNEP）及聯(lián)合國開發(fā)計劃署（UNDP）積極合作，引進無氟發(fā)泡改造資助及設備，無償幫助國內(nèi)相關生產(chǎn)企業(yè)（冰箱和集裝箱）進行環(huán)戊烷發(fā)泡項目改造。到現(xiàn)在為止，國內(nèi)冰箱企業(yè)基本采用環(huán)戊烷發(fā)泡。,2、為什么采用環(huán)戊烷呢？,環(huán)戊烷的
3、氣相熱導率在烷烴發(fā)泡劑中最低，它在聚醚多元醇中的溶解度相對較高，是用量最大的烷烴發(fā)泡劑.,幾種烷烴發(fā)泡劑的物性指標比較,從上表可以看出F-11除了ODP=1外，做為硬質PU發(fā)泡劑幾乎沒有什么缺陷，141b的值也較理想，替代過程的設備無需大的改動，但它除了ODP=0.11外，也有爆炸范圍，對普通ABS有溶蝕作用等不足；兩種HFC的值居中，但365mfc有閃點，而245fa價格大約是環(huán)戊烷的4倍。環(huán)戊烷最大的缺點是易燃易爆，但它ODP值、GWP值及大氣中停留時間都是以上產(chǎn)品所不可比擬的。,戊烷的易爆區(qū)域,三、環(huán)戊烷發(fā)泡工藝,環(huán)戊烷發(fā)泡主要組成部分,1.戊烷儲存,由于環(huán)戊烷易揮發(fā)環(huán)戊烷貯存單元通常安
4、裝在生產(chǎn)現(xiàn)場以外并采用地下貯罐形式。根據(jù)生產(chǎn)綱領、日生產(chǎn)周期及班次以及單位時間產(chǎn)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)戊烷貯存設施由罐體、進料系統(tǒng)、防溢裝置、呼吸平衡裝置、輸送系統(tǒng)及安全報警裝置等組成,最好使用地下存儲罐。料罐密封性要求很高，并且充滿氮氣作為保護氣。要保證空氣的流通性，并且配有戊烷濃度檢測儀。,環(huán)戊烷儲存,戊烷濃度監(jiān)測,濃度高的地方需要采用合適的氣體警報裝置來監(jiān)測，一旦濃度達到最低爆炸濃度（大約0.26%）的20%就會閃光、鳴叫進行報警。如果達到最低爆炸極限的40%，必須確保這些地方所有電氣設備及電氣開
5、關斷電。避免混合物發(fā)生爆炸的另外一種可能方法是利用氮氣作為惰性氣體，這對于儲存含有環(huán)戊烷液體的日常儲存罐，機器儲存罐等封閉容器非常重要，氮氣可以一直覆蓋在罐子里。這也適用于發(fā)泡充滿的孔腔。柜子、管道以及其他孔洞也被泡沫充滿之前最好優(yōu)先用氮氣沖洗。探頭：監(jiān)測半徑5m,2.預混站,圍房,包括門,接料盤及抽風管道計量裝置,包括聚醚和戊烷的計量泵靜態(tài)混合器其它：不會漏料的隔膜泵、報警裝置、出口、防爆設備、接地裝置等,預混站安全配置,3.發(fā)泡站,1、高壓發(fā)泡機（ISO、POL）2、中間罐3、計量泵4、模具5、氮氣保護系統(tǒng)6、抽風系統(tǒng),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(nèi)，并安裝環(huán)戊烷氣體監(jiān)
6、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(chǎn)生泄漏。,環(huán)戊烷發(fā)泡系統(tǒng)示意圖,環(huán)戊烷多元醇混合料的料罐由氮氣保壓，其攪拌軸與攪拌電機的連接采用磁性連軸節(jié)，電機為防爆電機，且料罐用隔離罩分隔，并配有檢測探頭、抽風系統(tǒng)及防爆三級控制系統(tǒng)；混合料計量泵電機為防爆電機，計量泵及電機也用隔離罩分隔，并配有檢測探頭、抽風系統(tǒng)及防爆三級控制系統(tǒng)；異氰酸酯料罐和計量泵不必防爆；根據(jù)環(huán)戊烷釋放速度和釋放量，選用可充氮氣的混合頭，使注射前能向模腔充氮，且注射時使混合料與異氰酸酯進行高速碰撞混合。所有接觸混合料的裝置須防靜電火花并接地。,4、發(fā)泡夾具的改造,模具充氮保護,在充注PU之前對
7、模腔內(nèi)充注氮氣模腔內(nèi)80%的氣體需要被氮氣置換3種方法:混合頭直接充氮通過一個在混合頭上增加的充氮頭單獨的充氮系統(tǒng),抽風系統(tǒng),在發(fā)泡過程中,5%的戊烷會散發(fā)到空氣中（按照假如加入到POL中的量來計算）建議安裝持續(xù)排風系統(tǒng),并且在檢測到戊烷濃度報警信號的情況下加大排風量抽風管道上安裝風壓開關無火花風機,Exampleofaextractionsystem冰箱發(fā)泡線的抽風系統(tǒng)示例,Movablecoresandfixedmoulds,Movablemouldsandfixedcores,安全,關鍵區(qū)域以下區(qū)域需重點防范：1、環(huán)戊烷及其混合物的存儲2、多元醇/環(huán)戊烷混合的預混站3、多元醇/環(huán)戊烷的中
8、間罐4、計量單元5、發(fā)泡站6、拆模區(qū)域7、最終產(chǎn)品存儲8、部分泡沫孔洞,環(huán)戊烷安全問題技術方案,對于環(huán)戊烷的易燃易爆特性，選用防爆設備可以解決環(huán)戊烷易燃易爆的問題，環(huán)戊烷在空氣中的爆炸需要具備二個條件：空氣達到濃度（1.48.7）和外部引燃火源(電器開關、馬達等的電火花)。為此1、配備實時的環(huán)戊烷泄露預警系統(tǒng)；2、防爆地下發(fā)泡劑儲罐，防爆預混系統(tǒng)、發(fā)泡機料罐防爆處理，發(fā)泡現(xiàn)場電器防爆處理，所有設施管道等都進行了零接地處理；3、門衛(wèi)集中報警系統(tǒng)，與現(xiàn)場報警系統(tǒng)同步，確保險情及時發(fā)現(xiàn)、及時通過緊急聯(lián)絡圖溝通處置；4、上位機監(jiān)控系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^辦公室微機與現(xiàn)場總監(jiān)控室進行聯(lián)網(wǎng)控制，實時監(jiān)察現(xiàn)場的數(shù)據(jù)信
9、息及員工操作。5、配置了兩套抽風系統(tǒng)。在排氣孔集中排放的集中幾分鐘時間同時啟動迅速將氣體抽到廠房外大氣中。另外，兩套抽風系統(tǒng)互相起到備用作用，便于維修時保障生產(chǎn)正常進行。6、現(xiàn)場配置了足夠的消防設施及應急逃生路線指示等；7、發(fā)泡模具的惰性保護，8、用N2代替壓縮空氣加壓與吹掃，9、根據(jù)報警系統(tǒng)對環(huán)戊烷的檢測，對于不同濃度的環(huán)戊烷在空氣中的含量產(chǎn)生不同的警示，這時將啟動不同的數(shù)量的風機將環(huán)戊烷抽走等等，都是環(huán)戊烷安全生產(chǎn)的必要保障。,防爆區(qū)劃分,根據(jù)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(xiàn)的區(qū)域；2區(qū)域：爆炸性危險氣體很
10、少出現(xiàn)，或即使出現(xiàn)，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,一級爆炸預防,處理和操作環(huán)戊烷及其混合物的基本原則是杜絕一切可燃及有爆炸隱患的物品。這可以通過稀釋環(huán)戊烷蒸氣，或者根據(jù)E1指導方針采取合理措施來預防爆炸。而且必須保證，含有環(huán)戊烷的空氣周圍一定不能有任何形式的火源存在。防爆電器系統(tǒng)排風系統(tǒng)戊烷傳感器及氣體報警系統(tǒng)泄露監(jiān)控和自控裝置設備自停裝置,戊烷站安全,(1)貯罐系統(tǒng)有單獨的防靜
11、電接地網(wǎng)，其接地電阻應不大于規(guī)定的阻值標準；(2)貯罐醫(yī)應與周圍環(huán)境隔離(建立圍欄或圍墻)，并有足夠的安壘閫隔，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(nèi)氣體用氮氣進行置換。但由于充人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；(1O)安裝環(huán)戊烷氣體監(jiān)測探頭。,環(huán)戊烷氣體預防,要認真確保環(huán)戊烷在空氣中的稀釋
12、程度。在高濃度環(huán)戊烷的地方，需要安裝有效的通風口，通過適當?shù)膫鞲衅鱽砜刂?，以防警報失靈或者機器設施關機自動發(fā)生。由于環(huán)戊烷氣體比不流通的空氣要重，一些死胡同和小角落需要格外提高警惕，采用合適的氣體警報裝置來監(jiān)測，一旦濃度達到最低爆炸濃度（大約0.26%）的20%就會閃光、鳴叫進行報警。如果達到最低爆炸極限的40%，必須確保這些地方所有電氣設備及電氣開關斷電。避免混合物發(fā)生爆炸的另外一種方法是利用氮氣作為惰性氣體，這對于儲存含有環(huán)戊烷液體的日常儲存罐，機器儲存罐等封閉容器非常重要，氮氣可以一直覆蓋在罐子里。這也適用于發(fā)泡充滿的孔腔。柜子、管道以及其他孔洞也被泡沫充滿之前最好優(yōu)先用氮氣沖洗。,環(huán)戊
13、烷的預警系統(tǒng)采用聲光報警，燈光總共分四種：綠、藍、黃、紅。分別代表含義：1、綠色：代表正常；2、藍色：代表三級報警，不一定表示環(huán)戊烷泄露，有可能是設備故障。出現(xiàn)三級報警不及時處理1.5-2個小時，自動升級為二級報警。3、黃色：代表二級報警。除設備故障導致報警升級外，二級報警表示探測器已經(jīng)探測到可燃氣體（環(huán)戊烷）在空氣中的濃度已經(jīng)達到爆炸下限的20%；二級報警不處理，大約10分鐘升級為一級報警。4、紅色：代表一級報警。除設備故障導致報警升級外，一級報警表示探測器已經(jīng)探測到可燃氣體（環(huán)戊烷）在空氣中的濃度已經(jīng)達到爆炸下限的40%。,環(huán)戊烷泄露預警系統(tǒng),火源預防,所有火源（明火、強光、火花、電流發(fā)熱
14、）都要禁止，特別注意的是絕緣體，其能產(chǎn)生靜電，也要禁止。原則上危險區(qū)域應使用防爆設備，使用充氣驅動的設備可以作為一種選擇。只有金屬器皿可以裝載環(huán)戊烷及其混合物，特別是混有環(huán)戊烷的材料，以及移入其他容器時。在容器和機器間一定要接地。（如果它們帶有不同電荷，會放電產(chǎn)生火花。）,安全控制系統(tǒng)示意圖,具體安全管理文件,具體實施的難點：,皮膚接觸：脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處，保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。食入：飲足量溫水，催吐，就醫(yī)。,急救、消防措施,消防措施如著
15、火，可噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處；處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產(chǎn)生聲音，必須馬上撤離；滅火劑：干粉滅火劑、1211泡沫滅火劑、二氧化碳、砂土；用水滅火無效。,泄漏應急處理,現(xiàn)場迅速進行隔離，嚴格限制出入；切斷危險范圍內(nèi)火源。盡可能切斷泄漏源，防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。,小量泄漏：室外，用氮氣吹掃，使其迅速揮發(fā)，防止聚集。室內(nèi)，迅速收集到容器內(nèi)，妥善處理，同時加強通風，防止聚集。,大量泄漏：構筑圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內(nèi)，回收或運至廢物處理場所處置。,結束語,經(jīng)驗表明最重要也最安全的方法是對每個人都定期進行培訓。該行業(yè)的每個人都必須要有高度的責任心，并且對潛在的危險保持警覺。根據(jù)所有的危險信號處理，對危險區(qū)域進行標記，這些區(qū)域應當完全禁止吸煙。環(huán)戊烷雖然是易燃易爆物質，只要我們嚴格執(zhí)行國家有關的安全法規(guī)，采用可靠的安全控制技術和嚴密的防護措施就可以防患于未然，保證環(huán)戊烷的使用安全。,謝謝！,
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