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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(xué)習(xí),一、環(huán)戊烷簡(jiǎn)介,中文名：環(huán)戊烷(五亞甲基)英文名：CYCLOPENTANE分子式：C5H10結(jié)構(gòu)式：相對(duì)分子量：70.08危險(xiǎn)性類別：低閃點(diǎn)易燃液體,1、基本物理常數(shù)：,2、物化性質(zhì)及危險(xiǎn)特性：,3、儲(chǔ)存及保管：,槽罐貯存，建議使用地下儲(chǔ)罐。若為地上儲(chǔ)罐，則應(yīng)加裝水噴淋系統(tǒng)降溫，盡量避免陽光直射。若為桶裝，則應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼通風(fēng)的易燃液體庫房?jī)?nèi)，庫房溫度控制在26以下?？膳c其他易燃液體、有機(jī)溶劑同庫貯存，不得與性質(zhì)有抵觸物品同庫貯存。輕裝輕卸，嚴(yán)防包裝破損和泄露，防止靜電、火源，嚴(yán)禁與強(qiáng)氧化劑共同儲(chǔ)存和配裝。配備相應(yīng)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(yīng)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(zhì)聚氨酯泡沫絕緣層的發(fā)泡劑，應(yīng)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)保總局和聯(lián)合國環(huán)保署（UNEP）及聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署（UNDP）積極合作，引進(jìn)無氟發(fā)泡改造資助及設(shè)備，無償幫助國內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)（冰箱和集裝箱）進(jìn)行環(huán)戊烷發(fā)泡項(xiàng)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(dǎo)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(duì)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(biāo)比較,從上表可以看出F-11除了ODP=1外，做為硬質(zhì)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(shè)備無需大的改動(dòng)，但它除了ODP=0.11外，也有爆炸范圍，對(duì)普通ABS有溶蝕作用等不足；兩種HFC的值居中，但365mfc有閃點(diǎn)，而245fa價(jià)格大約是環(huán)戊烷的4倍。環(huán)戊烷最大的缺點(diǎn)是易燃易爆，但它ODP值、GWP值及大氣中停留時(shí)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(chǔ)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(chǎng)以外并采用地下貯罐形式。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)、日生產(chǎn)周期及班次以及單位時(shí)間產(chǎn)量可計(jì)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(shè)施由罐體、進(jìn)料系統(tǒng)、防溢裝置、呼吸平衡裝置、輸送系統(tǒng)及安全報(bào)警裝置等組成,最好使用地下存儲(chǔ)罐。料罐密封性要求很高，并且充滿氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣。要保證空氣的流通性，并且配有戊烷濃度檢測(cè)儀。,環(huán)戊烷儲(chǔ)存,戊烷濃度監(jiān)測(cè),濃度高的地方需要采用合適的氣體警報(bào)裝置來監(jiān)測(cè)，一旦濃度達(dá)到最低爆炸濃度（大約0.26%）的20%就會(huì)閃光、鳴叫進(jìn)行報(bào)警。如果達(dá)到最低爆炸極限的40%，必須確保這些地方所有電氣設(shè)備及電氣開

5、關(guān)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?dú)庾鳛槎栊詺怏w，這對(duì)于儲(chǔ)存含有環(huán)戊烷液體的日常儲(chǔ)存罐，機(jī)器儲(chǔ)存罐等封閉容器非常重要，氮?dú)饪梢砸恢备采w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?dú)鉀_洗。探頭：監(jiān)測(cè)半徑5m,2.預(yù)混站,圍房,包括門,接料盤及抽風(fēng)管道計(jì)量裝置,包括聚醚和戊烷的計(jì)量泵靜態(tài)混合器其它：不會(huì)漏料的隔膜泵、報(bào)警裝置、出口、防爆設(shè)備、接地裝置等,預(yù)混站安全配置,3.發(fā)泡站,1、高壓發(fā)泡機(jī)（ISO、POL）2、中間罐3、計(jì)量泵4、模具5、氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)6、抽風(fēng)系統(tǒng),聚醚環(huán)戊烷計(jì)量裝置及測(cè)試裝置安裝在帶托架的防護(hù)罩內(nèi)，并安裝環(huán)戊烷氣體監(jiān)

6、測(cè)探頭、排風(fēng)裝置及其監(jiān)控流量計(jì)。計(jì)量泵安裝雙密封自動(dòng)監(jiān)控裝置，防止計(jì)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?dú)獗?，其攪拌軸與攪拌電機(jī)的連接采用磁性連軸節(jié)，電機(jī)為防爆電機(jī)，且料罐用隔離罩分隔，并配有檢測(cè)探頭、抽風(fēng)系統(tǒng)及防爆三級(jí)控制系統(tǒng)；混合料計(jì)量泵電機(jī)為防爆電機(jī)，計(jì)量泵及電機(jī)也用隔離罩分隔，并配有檢測(cè)探頭、抽風(fēng)系統(tǒng)及防爆三級(jí)控制系統(tǒng)；異氰酸酯料罐和計(jì)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?dú)獾幕旌项^，使注射前能向模腔充氮，且注射時(shí)使混合料與異氰酸酯進(jìn)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(hù),在充注PU之前對(duì)

7、模腔內(nèi)充注氮?dú)饽Ｇ粌?nèi)80%的氣體需要被氮?dú)庵脫Q3種方法:混合頭直接充氮通過一個(gè)在混合頭上增加的充氮頭單獨(dú)的充氮系統(tǒng),抽風(fēng)系統(tǒng),在發(fā)泡過程中,5%的戊烷會(huì)散發(fā)到空氣中（按照假如加入到POL中的量來計(jì)算）建議安裝持續(xù)排風(fēng)系統(tǒng),并且在檢測(cè)到戊烷濃度報(bào)警信號(hào)的情況下加大排風(fēng)量抽風(fēng)管道上安裝風(fēng)壓開關(guān)無火花風(fēng)機(jī),Exampleofaextractionsystem冰箱發(fā)泡線的抽風(fēng)系統(tǒng)示例,Movablecoresandfixedmoulds,Movablemouldsandfixedcores,安全,關(guān)鍵區(qū)域以下區(qū)域需重點(diǎn)防范：1、環(huán)戊烷及其混合物的存儲(chǔ)2、多元醇/環(huán)戊烷混合的預(yù)混站3、多元醇/環(huán)戊烷的中

8、間罐4、計(jì)量單元5、發(fā)泡站6、拆模區(qū)域7、最終產(chǎn)品存儲(chǔ)8、部分泡沫孔洞,環(huán)戊烷安全問題技術(shù)方案,對(duì)于環(huán)戊烷的易燃易爆特性，選用防爆設(shè)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(gè)條件：空氣達(dá)到濃度（1.48.7）和外部引燃火源(電器開關(guān)、馬達(dá)等的電火花)。為此1、配備實(shí)時(shí)的環(huán)戊烷泄露預(yù)警系統(tǒng)；2、防爆地下發(fā)泡劑儲(chǔ)罐，防爆預(yù)混系統(tǒng)、發(fā)泡機(jī)料罐防爆處理，發(fā)泡現(xiàn)場(chǎng)電器防爆處理，所有設(shè)施管道等都進(jìn)行了零接地處理；3、門衛(wèi)集中報(bào)警系統(tǒng)，與現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警系統(tǒng)同步，確保險(xiǎn)情及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)通過緊急聯(lián)絡(luò)圖溝通處置；4、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。可以通過辦公室微機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)總監(jiān)控室進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制，實(shí)時(shí)監(jiān)察現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)信

9、息及員工操作。5、配置了兩套抽風(fēng)系統(tǒng)。在排氣孔集中排放的集中幾分鐘時(shí)間同時(shí)啟動(dòng)迅速將氣體抽到廠房外大氣中。另外，兩套抽風(fēng)系統(tǒng)互相起到備用作用，便于維修時(shí)保障生產(chǎn)正常進(jìn)行。6、現(xiàn)場(chǎng)配置了足夠的消防設(shè)施及應(yīng)急逃生路線指示等；7、發(fā)泡模具的惰性保護(hù)，8、用N2代替壓縮空氣加壓與吹掃，9、根據(jù)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)環(huán)戊烷的檢測(cè)，對(duì)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(shí)將啟動(dòng)不同的數(shù)量的風(fēng)機(jī)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(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，通常將防爆區(qū)劃分為3個(gè)區(qū)域：0區(qū)域，爆炸性危險(xiǎn)氣體長期穩(wěn)定地存在的區(qū)域；1區(qū)域：爆炸性危險(xiǎn)氣體有時(shí)出現(xiàn)的區(qū)域；2區(qū)域：爆炸性危險(xiǎn)氣體很

10、少出現(xiàn)，或即使出現(xiàn)，存在時(shí)間也很短的區(qū)域。在環(huán)戊烷發(fā)泡整個(gè)工藝流程中，環(huán)戊烷貯罐、輸送裝置、計(jì)量裝置是最危險(xiǎn)區(qū)域，屬0區(qū)域；發(fā)泡設(shè)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(jì)量裝置、測(cè)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(shè)備的其他部分屬2區(qū)域,一級(jí)爆炸預(yù)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(dǎo)方針采取合理措施來預(yù)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(fēng)系統(tǒng)戊烷傳感器及氣體報(bào)警系統(tǒng)泄露監(jiān)控和自控裝置設(shè)備自停裝置,戊烷站安全,(1)貯罐系統(tǒng)有單獨(dú)的防靜

11、電接地網(wǎng)，其接地電阻應(yīng)不大于規(guī)定的阻值標(biāo)準(zhǔn)；(2)貯罐醫(yī)應(yīng)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(yīng)取得消防安全部門的認(rèn)可；(3)嚴(yán)格禁止火源、火種進(jìn)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(jìn)入罐區(qū)的卸料槽車應(yīng)與罐體接地板充分連接，形成等勢(shì)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?dú)獗Ｗo(hù)。首次加注環(huán)戊烷之前，罐內(nèi)氣體用氮?dú)膺M(jìn)行置換。但由于充人氮?dú)夂蠛茈y檢驗(yàn)設(shè)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(cè)探頭。,環(huán)戊烷氣體預(yù)防,要認(rèn)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(fēng)口，通過適當(dāng)?shù)膫鞲衅鱽砜刂?，以防警?bào)失靈或者機(jī)器設(shè)施關(guān)機(jī)自動(dòng)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(bào)裝置來監(jiān)測(cè)，一旦濃度達(dá)到最低爆炸濃度（大約0.26%）的20%就會(huì)閃光、鳴叫進(jìn)行報(bào)警。如果達(dá)到最低爆炸極限的40%，必須確保這些地方所有電氣設(shè)備及電氣開關(guān)斷電。避免混合物發(fā)生爆炸的另外一種方法是利用氮?dú)庾鳛槎栊詺怏w，這對(duì)于儲(chǔ)存含有環(huán)戊烷液體的日常儲(chǔ)存罐，機(jī)器儲(chǔ)存罐等封閉容器非常重要，氮?dú)饪梢砸恢备采w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?dú)鉀_洗。,環(huán)戊

13、烷的預(yù)警系統(tǒng)采用聲光報(bào)警，燈光總共分四種：綠、藍(lán)、黃、紅。分別代表含義：1、綠色：代表正常；2、藍(lán)色：代表三級(jí)報(bào)警，不一定表示環(huán)戊烷泄露，有可能是設(shè)備故障。出現(xiàn)三級(jí)報(bào)警不及時(shí)處理1.5-2個(gè)小時(shí)，自動(dòng)升級(jí)為二級(jí)報(bào)警。3、黃色：代表二級(jí)報(bào)警。除設(shè)備故障導(dǎo)致報(bào)警升級(jí)外，二級(jí)報(bào)警表示探測(cè)器已經(jīng)探測(cè)到可燃?xì)怏w（環(huán)戊烷）在空氣中的濃度已經(jīng)達(dá)到爆炸下限的20%；二級(jí)報(bào)警不處理，大約10分鐘升級(jí)為一級(jí)報(bào)警。4、紅色：代表一級(jí)報(bào)警。除設(shè)備故障導(dǎo)致報(bào)警升級(jí)外，一級(jí)報(bào)警表示探測(cè)器已經(jīng)探測(cè)到可燃?xì)怏w（環(huán)戊烷）在空氣中的濃度已經(jīng)達(dá)到爆炸下限的40%。,環(huán)戊烷泄露預(yù)警系統(tǒng),火源預(yù)防,所有火源（明火、強(qiáng)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(xiǎn)區(qū)域應(yīng)使用防爆設(shè)備，使用充氣驅(qū)動(dòng)的設(shè)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(shí)。在容器和機(jī)器間一定要接地。（如果它們帶有不同電荷，會(huì)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(shí)施的難點(diǎn)：,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(dòng)清水或生理鹽水沖洗就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)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(chǎng)移至空曠處；處在火場(chǎng)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(yīng)急處理,現(xiàn)場(chǎng)迅速進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入；切斷危險(xiǎn)范圍內(nèi)火源。盡可能切斷泄漏源，防止進(jìn)入下水道、排洪溝等限制性空間。,小量泄漏：室外，用氮?dú)獯祾?，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(shí)加強(qiáng)通風(fēng)，防止聚集。,大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。,結(jié)束語,經(jīng)驗(yàn)表明最重要也最安全的方法是對(duì)每個(gè)人都定期進(jìn)行培訓(xùn)。該行業(yè)的每個(gè)人都必須要有高度的責(zé)任心，并且對(duì)潛在的危險(xiǎn)保持警覺。根據(jù)所有的危險(xiǎn)信號(hào)處理，對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，這些區(qū)域應(yīng)當(dāng)完全禁止吸煙。環(huán)戊烷雖然是易燃易爆物質(zhì)，只要我們嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)的安全法規(guī)，采用可靠的安全控制技術(shù)和嚴(yán)密的防護(hù)措施就可以防患于未然，保證環(huán)戊烷的使用安全。,謝謝！,