淺談化工儀表保溫箱的應用

楊帆 武志強 王志剛

儀表保溫箱是保證現場儀表能準確顯示各種數據的重要設備，以往技術中的儀表箱主要由不銹鋼板材、碳鋼板材、手糊玻璃鋼制成;不銹鋼板材彎曲焊接制成的儀表箱工程造價非常高昂，后期保溫體加工、現場施工安裝等環節費用也隨之增加，性價比低;碳鋼板材質制成的儀表箱防腐性能差，局部腐蝕就會造成保護效果的劇降，不耐酸堿腐蝕，在化工行業內適用范圍窄;手糊玻璃鋼具有良好的防腐性能抵御現場惡劣的工作環境，但手糊玻璃鋼產品存在制造效率低、人力需求量高、產品質量不穩定、機械強度低，保溫性能差，抗老化性能弱，長時間使用易發生剝離損害的缺點;

論文內容

本論文的目的是提供一種儀表保溫箱的制造方法，使用本方法制得的儀表保溫箱防腐性能好、機械強度高、保溫性能佳、使用壽命長，且制造的效率高、質量穩定、節約人力。

本論文的技術方案是：一種儀表保溫箱的制造方法，其特征在于：將片材熱壓成型制得箱體和箱門的主體，將箱體和箱門的主體分別放入對應的發泡成型模具內，在發泡成型模具的芯模外表面貼鋁箔膜層，使用發泡機，通過聚氨酯發泡工藝，制成帶有保溫層的箱體、箱門，然后將箱體和門體組裝為成品。

所述的聚氨酯發泡工藝具有以下步驟：保持環境溫度為25℃，調發泡成型模具的芯模溫度為42℃，調發泡機的料罐溫度為25℃，調發泡機的氣泵壓力為0.8MPa，將箱體的主體和箱門的主體分別放入對應的發泡成型模具內制作帶有保溫層的箱體時，將發泡機的注射頭對準箱體內底的中心位置，向箱體內灌注設計量的聚氨酯發泡劑，灌注結束后迅速合模，合模壓力為0.8MPa，固化13分鐘后開模;制作帶有保溫層的箱門時，用發泡機的注射頭在箱門上均勻澆注設計量的聚氨酯發泡劑，灌注結束后在發泡成型模具的芯模外表面貼鋁箔膜層或在發泡劑表面覆蓋鋁箔膜層并做排氣后迅速合模，合模壓力為0.8MPa，固化13分鐘后開模。

在聚氨酯發泡工藝中所用的聚氨酯發泡劑由A料和B料按1：1的重量比混合制得，其中A料由以下重量份的原料組成：聚醚多元醇 70份、起泡劑20份、聚酯多元醇7份、助劑3份;所述的起泡劑是1，1-二氯-1-氟乙烷或1，1，1，3，3-五氟丙烷或1，1，1，3，3-五氟丁烷中的一種，所述的助劑是N，N-二甲基環己胺或五甲基二乙烯三胺或N，N-二甲基芐胺或雙二甲氨基乙基醚中的一種，B料是異氰酸酯。

所述的片材由C層、D層、C層依次排列構成，其中，C層是短切玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料層，D層是絲徑為0.3～0.7mm的銅絲網層。

所述的C層的短切玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料由以下重量份的原料組成：三水合氧化鋁粉40份、2400tex的短切玻璃纖維30份、不飽和聚酯樹脂20份、800目的鈣粉11份、過氧化苯甲酸叔丁酯10份、硬脂酸鋅1份、CH81紫外線吸收劑1份、活性氧化鎂0.3份。

所述的熱壓成型工藝具有以下步驟：使用千噸級熱壓機，調模具溫度為140～150℃，將短切玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料和銅絲網按工藝樣板制成所需尺寸和重量的預制料，將預制料依次疊放在模具內，底層使用短切玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料的大塊料，在大塊料上放銅絲網，在銅絲網上疊放短切玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料的小塊料，疊料總厚為5～15mm，進行料間排氣后進行合模，合模壓力為15MPa，固化13～17分鐘，制得箱體和箱門的主體。

本論文的優點是：箱體和箱門由片材熱壓一體成型，制造的效率高、質量穩定，同時還節約了人力，由于儀表箱的箱體較深，以往技術中的箱體只能通過人工糊成，人工的技術水平和材料自身的收縮率，導致成型后箱體間尺寸差別較大，對后期配制箱門和現場安裝都造成了不小的障礙，本論文方法中通過保持合模壓力進行熱合固化，能保證制得的箱體成品外廓尺寸一致，從而使箱門也能進行熱壓連續生產，由于箱體采用了一體成型，使箱體具有機械強度高，保溫性能佳，抗老化性能高，長時間使用也不會發生剝離損害的優點，在現場與管路和儀表配套時，通過所述組份獲得片材加工出的儀表箱在用手工具打孔或切割時，切口邊緣整齊，二次加工的性能極佳，使得切口與現場設備配合緊密、縫隙小，保證優異的隔離性能，也節約了密封材料;限定的儀表箱尺寸符合國家標準，能滿足大部分儀表的安裝;以往技術中保溫體與箱體或箱門結合不夠牢固，保溫板通過鑲嵌或粘接與金屬箱體或箱門進行結合，鑲嵌的保溫體與箱體間有縫隙，保溫效果差，粘接用膠受化工環境中的腐蝕環境和北方較大的溫差影響，膠的壽命低于保溫體和箱體的使用壽命，導致保溫板經常發生剝落，需要定期檢查進行維護維修，可靠性差，而由于本論文的箱體和箱門都采用熱壓一體成型，尺寸和厚度一致，所以能使用發泡機和發泡模具在箱體和門體上直接制造保溫體，制得的保溫體填充飽滿、密度均勻一致、保溫效果最佳，從而使保溫體的性能統一，讓最終制得保溫箱的保溫性能參數準確，通過所述組份獲得的聚氨酯發泡劑，自結皮的速度快，與構成箱體或箱門的片材結合牢固、不宜分層，保溫體中的鋁箔膜層具有防輻射的效果，通過熱壓與聚氨酯發泡牢固的結為一體，增加了保溫保護性能。

片材中的短切玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料和銅絲網是本論文中能用模具加工成深箱體的重點，經過數百次對組份的替換和占量比的調整，通過所述組份獲得的短切玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料在限定的疊料厚度內能夠獲得深拉一體成型不開裂、固化速度快、形變率極低的箱體，下層的大塊料能使箱體外表面整齊美觀、紋理一致，內層的小塊料在合模加壓時具有更佳的伸展性，熱合度好，保證箱體厚度均勻一致，也節省了邊角料，進一步降低儀表箱的材料成本;其間的銅絲網延伸性好，頂層的短切玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料與底層的短切玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料通過銅絲網的網眼相互熔接一體，制成后的箱體通過內嵌的銅絲網在引入導線后使本論文的儀表保溫箱具有抗雷擊的功能

具體實施方式

儀表保溫箱的實施方法，按高800mm、寬600mm、深500mm、厚5mm的成品外廓尺寸準備箱體的主體成型模具，按長800mm，寬600mm、厚5mm的成品外廓尺寸準備箱門的主體成型模具，使用熱壓機，將片材熱壓成型制成箱體和箱門的主體，使用發泡成型模具，將箱體的主體放入箱體發泡成型模具內，將箱門的主體放入箱門發泡成型模具內，在發泡成型模具的芯模外表面貼鋁箔膜層，通過常規的聚氨酯發泡工藝制成帶有保溫層的箱體、箱門，所用的聚氨酯發泡劑分為A料和B料，其中A料由700g的聚醚多元醇、200g的1，1-二氯-1-氟乙烷、70g的聚酯多元醇和30g的N，N-二甲基環己胺混合制得，B料是異氰酸酯，在發泡時，將A料和B料按1：1的重量比混合使用或分別注入發泡機的A、B料罐中由發泡機按1：1的重量比自動混配，手工將箱體或箱門上多余毛邊物料打磨光潔;在箱門和箱體的一對應側打對應的安裝孔，通過安裝孔將304不銹鋼折頁的兩交接端分別與箱體和箱門固連，在箱門和箱體的另一對應側安裝鎖機構，鎖機構選用304不銹鋼材質的鎖機構，在箱門內側與箱體周邊的對應位置上用502膠粘接截面尺寸為8×10mm的三元乙丙橡膠密封條，獲得儀表保溫箱的一號成品。

通過上述實施例獲得的化工裝置優秀的儀表保溫箱。達到化工裝置穩定運行，滿足現代化工生產需要。

（作者單位：1、2中國石油吉林石化公司動力一廠;3身份證號碼：220203198108214519）