新能源材料工艺流程的安全性_李红梅.pdf
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1、 化学工程与装备 2023 年 第 5 期 242 Chemical Engineering&Equipment 2023 年 5 月 新能源材料工艺流程的安全性 新能源材料工艺流程的安全性 李红梅(山东华鲁恒升化工股份有限公司,山东 德州 253024)摘 要:摘 要:本文以环氧树脂这种新能源材料为例,对其特点进行了介绍。在此基础上,本文对环氧树脂常规生产工艺流程中存在的安全隐患、基础改进措施、基础调整后出现的新安全问题及解决方法、效果展开分析,希望为从业者提供一定的参考。关键词:关键词:新能源材料;环氧树脂;生产工艺流程 引 言 引 言 新能源材料是指实现新能源的转化、利用,发展新能源技术
2、中必须使用的关键性材料。从某种程度上来说,如果缺少新能源材料,则发展新能源的核心和基础便会丧失。现阶段,全球范围内围绕西能能源材料的研究与开发重点主要集中在新能源材料的结构、效应、提高能量利用与转化效率方面。在此基础上,新能源资源的合理利用、安全与环境保护、材料的规模生产及加工制作、延长使用寿命等同样重要。新能源材料生产制作过程中存在的问题是:由于某些工艺流程的合理性不足,会对工作人员的操作造成诸多不便。有研究显示,在新能源材料的生产过程中,施工人员被烫伤、被绊倒等安全事故时有发生。为有效解决相关问题,需从安全角度出发,探索改进工艺流程的有效方式。1 新能源材料的特点 1 新能源材料的特点 新
3、能原材料可以大致分为八种类型,分别为裂变反应堆材料、聚变堆材料、高能推进剂材料、燃料电池材料、氢能源材料、超导材料、太阳能电池材料、其他新能源材料(泛指应用于风力发电、地热、磁流体发电领域的材料)1。本文介绍的新能原材料是环氧树脂。这种材料的核心特点为:其化学性质较为活泼,物理性质较为稳定。环氧树脂的基础核心特点决定了这种材料同时具备多种延伸特性。具体而言:第一,环氧树脂具有多种形式,以此为基础材料制成的固化剂等物质既能够用于粘连低熔度固体物质,也能够用于粘连高浓度固体物质。第二,环氧树脂的收缩性仅为 2%,在工业生产中直接经由化学反应实现开环聚合,这一生产过程不会产生其他有害物质。第三,环氧
4、树脂的化学特性虽然较为活泼,但在很多环境下,其化学稳定性同样较高。这一“矛盾”的特点决定了环氧树脂体系在耐酸碱度、溶剂环境下均具有较强的应用优势。第四,环氧树脂材料具有较强的耐漏电、抗静电特性,可用于制作具有特殊用途的绝缘材料。总体而言,环氧树脂这种新能源材料已经在土木工程、电子电器、航天航空、汽车机械、体育用品制造等领域有较为广泛的用途。2 一种新能源材料工艺生产流程简析 2 一种新能源材料工艺生产流程简析 2.1 常规工艺生产流程 环氧树脂材料的传统生产工艺流程一般包含三个阶段。其一,进料环节;其二,循环搅拌及生产环节;其三,出料环节。具体的生产模式为物理混配生产,重要的步骤如下:第一,很
5、多工厂均将装有液态环氧树脂生产原料或是固化剂的吨桶、槽车等放置于特定位置。因此,在初始生产阶段,应使用专用的“输送泵”,将槽车或吨桶内的生产原料抓取,之后放置于生产车间的“混合反应釜”设备内。第二,混合反应釜内存在搅拌设备,通常为电力驱动方式。通电之后,搅拌杆会立刻启动。这一过程一般会持续进行 6090 分钟,目的是使所有材料混合均匀。第三,混合时间充足后,抽取一部分混合物进行检测,合格后打开混合釜的封闭阀,将混合物流出并进入灌装系统,完成最后的处理。上述环氧树脂常规生产工艺流程的缺点如下:其一,所有设备都不具备“离地高度”,均与地面直接接触。由此造成的安全隐患是,混合釜设备在运转过程中,不可
6、避免地会振动。因振动而产生的作用力会传到地下,长此以往会导致地面及地下设施的安全性受到影响。其二,针对混合釜设备进行称重计量的主要发方法为:将称重感应器设备放置于混合反应釜的下方区域。在实际作业期间,为了进一步提高相关作业的便捷程度,进料、循环搅拌生产、出料三个环节的软件和硬件均处于相对独立的状态。总体来看,环氧树脂常规生产车间现场的地面大概率会陷入“杂乱无章”的状态某些管道可能会毫无防护地平铺在地面之上,混合釜设备底面未与承重感应器接触的区域会直接落在地明面上。这样的现场环境存在的安全隐患为:工作人员在通行、清理地面杂物、执行进料、转移物料、出料等操作时,首先容易被地面管道、设备、杂物等绊倒
7、;设备经过长时间的运转,表面温度可能提升至较高程度,一旦工作人员不慎与之接触,便有可能被烫伤。总体而言,环氧树脂的常规生产工艺流程存在一定的安全隐患,亟待改进。2.2 改进后的安全生产流程 针对环氧树脂材料常规生产工艺流程的安全改进方法如下:通过设置吊装设备,将混合反应釜所处的空间位置提高混合反应釜的下端(底面)所处的高度应该超出输送泵等进料设备的顶门面。在此基础上,需要将泵体的数量从之前的 3 个降低至 1 个。这样改进的核心目的在于:能够使大部分辅助设备(主要是管道)不再具有独立性,而是能够DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.05.031 李红梅:新能源材料工艺流程的
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