劉樹(shù)明，張雪峰

(華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠，黑龍江 齊齊哈爾 161041)

0 引言

利用輸煤皮帶機(jī)輸送燃煤是燃煤火力發(fā)電廠普遍采用的生產(chǎn)方式，輸煤皮帶的更換和輸煤皮帶接頭的膠接是輸煤系統(tǒng)檢修的重要工作之一。目前，輸煤皮帶膠接最好的方法就是硫化膠接。環(huán)境溫度在10℃以上時(shí)，只要操作正確，就能保證輸煤皮帶接頭硫化膠接的質(zhì)量。然而，在環(huán)境溫度較低的情況下(特別是在我國(guó)北方，冬季室外氣溫可達(dá)－30℃)，輸煤皮帶接頭硫化膠接的質(zhì)量普遍較差，強(qiáng)度和耐磨性均達(dá)不到要求。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，作者提出了低溫條件下提高輸煤皮帶接頭硫化質(zhì)量的方法，只要操作得當(dāng)，完全能夠滿足生產(chǎn)要求。

1 硫化膠接的原理

膠帶接頭硫化膠接，就是采用專用的硫化設(shè)備，在一定溫度、壓力的作用下，使接頭內(nèi)的膠漿、膠片經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的熔融發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其由線型結(jié)構(gòu)的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子，從而使膠帶2個(gè)接頭對(duì)應(yīng)的布層與膠料熔結(jié)成為具備高強(qiáng)度、高彈性的一個(gè)整體。其中，硫化時(shí)的壓力、溫度、時(shí)間是保證硫化膠接質(zhì)量的三要素，同時(shí)也是影響硫化膠接質(zhì)量最主要的因素。采用正確的硫化膠接工藝能夠保證尼龍膠帶和普通帆布膠帶具有原膠帶拉力強(qiáng)度的90%以上，接口光滑，幾乎與原膠帶無(wú)異。

2 影響硫化膠接質(zhì)量的因素

(1)硫化時(shí)間。在硫化時(shí)，必須在50 min內(nèi)迅速達(dá)到硫化溫度，進(jìn)入正硫化，否則，橡膠有可能在高溫下老化，影響接頭質(zhì)量。硫化時(shí)間不足會(huì)造成欠硫化，接頭強(qiáng)度達(dá)不到要求。硫化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)橡膠過(guò)熱產(chǎn)生過(guò)硫化，橡膠會(huì)發(fā)生焦燒，導(dǎo)致橡膠老化，性能下降、強(qiáng)度降低。

(2)硫化壓力。硫化時(shí)，壓力低不能保證硫化頭的密度和強(qiáng)度，壓力高會(huì)使接頭發(fā)生變形，易造成膠帶運(yùn)行中跑偏。

(3)硫化溫度。硫化溫度必須達(dá)到145℃，溫度低會(huì)造成欠硫化，接頭達(dá)不到強(qiáng)度要求;溫度高橡膠過(guò)熱會(huì)產(chǎn)生過(guò)硫化，橡膠會(huì)發(fā)生焦燒，導(dǎo)致橡膠老化，性能下降、強(qiáng)度降低。

3 低溫條件下膠帶硫化膠接質(zhì)量差的原因

低溫條件下影響膠帶硫化膠接質(zhì)量的主要原因是硫化溫度和時(shí)間。

(1)硫化時(shí)，熱量由介質(zhì)外部向內(nèi)部慢慢傳導(dǎo)，因?yàn)橄鹉z物料是不良導(dǎo)熱材料，在傳遞加熱時(shí)，熱量由物料表面向里層傳熱很慢，通常需要長(zhǎng)時(shí)間加熱才能實(shí)現(xiàn)。而在我國(guó)北方冬季低溫條件下，膠帶的溫度與夏季常溫條件下的溫差達(dá)40℃以上。當(dāng)加熱板達(dá)到規(guī)定的145℃時(shí)，硫化部位的內(nèi)部遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)能達(dá)到此溫度，在這種情況下，若采用常用的硫化膠接方法，膠帶接頭內(nèi)部正硫化時(shí)間達(dá)不到要求，因此，會(huì)造成膠帶接頭內(nèi)部欠硫化，出現(xiàn)硫化不均勻的現(xiàn)象，使接頭達(dá)不到強(qiáng)度要求。

(2)在低溫條件下，采用常規(guī)硫化方法加熱時(shí)，電熱板有較大的熱損失，會(huì)延長(zhǎng)達(dá)到加熱溫度的時(shí)間，無(wú)法保證在允許的時(shí)間內(nèi)達(dá)到硫化溫度，過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的加熱易造成硫化部位表面的過(guò)硫化，會(huì)使橡膠發(fā)生焦燒，導(dǎo)致橡膠老化，性能下降、強(qiáng)度降低。此時(shí)的膠帶外面過(guò)硫化、內(nèi)部欠硫化，會(huì)直接影響接頭的膠接質(zhì)量。此外，在低溫條件下，常規(guī)操作冷卻時(shí)，膠帶溫降過(guò)快，也會(huì)使膠帶接頭性能下降。

(3)在低溫條件下，膠漿、膠料及膠帶均較硬，合口時(shí)無(wú)法有效排出接頭內(nèi)的空氣，硫化后極易造成接頭多處起包，影響整個(gè)接頭的強(qiáng)度。

4 低溫條件下提高膠帶硫化膠接質(zhì)量的方法

從低溫條件下膠帶硫化膠接質(zhì)量差的原因分析中可以看出，若能確保合適的硫化時(shí)間和硫化溫度，就能達(dá)到較好的硫化效果?？刹捎靡韵?種方法來(lái)保證合適的硫化時(shí)間和硫化溫度。

(1)第1種方法是在正常合口后，先將加熱板溫度設(shè)定為30℃，保持20 min左右，待接頭內(nèi)部溫度提高后，再按照常規(guī)的程序操作硫化機(jī)。待硫化溫度達(dá)到規(guī)定的數(shù)值并正硫化結(jié)束后，當(dāng)溫度降至100℃時(shí)，將硫化機(jī)電熱板進(jìn)行通電加熱，在100℃溫度下保持10 min左右，然后自然冷卻。待溫度降至60℃ 時(shí)，泄壓拆除電熱板，對(duì)接頭進(jìn)行檢查，刺破起包處放盡空氣后，合上加熱板，再進(jìn)行通電加熱，在60℃ 溫度下保持10min，然后自然冷卻，結(jié)束硫化過(guò)程。此方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便;其缺點(diǎn)是合口時(shí)由于膠漿、膠料及膠帶較硬，合口時(shí)無(wú)法有效排除接頭內(nèi)的空氣，硫化后極易造成接頭多處起包，從而影響接頭強(qiáng)度。

(2)第2種方法與第1種方法基本相同，主要區(qū)別是在合口前使用硫化機(jī)電加熱板對(duì)接頭進(jìn)行預(yù)熱，待2個(gè)接頭溫度達(dá)到20～30℃時(shí)再進(jìn)行合口。該方法的優(yōu)點(diǎn)是合口時(shí)膠漿、膠料及膠帶較柔軟，容易排除接頭內(nèi)的空氣，硫化后不易造成接頭起包，有利于提升接頭強(qiáng)度;其缺點(diǎn)是操作比較復(fù)雜。

5 結(jié)束語(yǔ)

華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠位于黑龍江省中西部，北緯 47°15'，東經(jīng) 123°45'，平均最低氣溫為－34.8℃。在冬季低溫條件下，該廠輸煤皮帶硫化膠接效果一直不好，膠接強(qiáng)度及耐用性只能達(dá)到正常氣溫下硫化膠接的70%～80%。自2009年起，采用本文所論述的硫化膠接方法后，硫化膠接質(zhì)量有了較大幅度的提高，完全達(dá)到夏季硫化膠接皮帶的標(biāo)準(zhǔn)。2009－11－18，#3斗輪機(jī)前臂皮帶硫化膠接(當(dāng)時(shí)氣溫－22℃);2010－12－23，#1斗輪機(jī)前臂皮帶硫化膠接(當(dāng)時(shí)氣溫為－31℃)，在低溫條件下，采用上述方法對(duì)硫化膠接輸煤皮帶進(jìn)行了硫化膠接，取得了較好的效果。通過(guò)實(shí)例充分說(shuō)明，在低溫條件下，采用正確的操作方法，完全可以使輸煤皮帶接頭的硫化膠接質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。