時(shí)間:2023-09-27 16:15:29
導(dǎo)語:在化工工藝優(yōu)化的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞:化工工藝設(shè)計(jì);主要問題;優(yōu)化措施;對(duì)策研究
1化工工藝設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析
隨著化工企業(yè)快速發(fā)展的同時(shí),企業(yè)中的弊端也在逐漸顯露,其中化工工藝設(shè)計(jì)的儀器裝備過程中,存在較高的風(fēng)險(xiǎn)性。化工工業(yè)設(shè)計(jì)中,對(duì)于儀器安裝的安全性能要求較高,安裝工作人員的專業(yè)安裝技能過低,不能滿足化工企業(yè)的需要。安裝工作存在過多的技術(shù)分離區(qū)域,組裝區(qū)域與焊接區(qū)域需要不同的技術(shù)人員,這樣涉及到的技術(shù)人員過于分散,給儀器安裝管理部門造成了很大的困擾。在儀器安裝之前,要根據(jù)不同的技術(shù)區(qū)域來制定不同的安裝方案,化工儀器的安裝決定著企業(yè)以后的安全生產(chǎn)狀況。
2V化工工藝設(shè)計(jì)中存在的問題
2.1化工工藝物料的安全問題
化工工藝物料在投入生產(chǎn)之前,大部分是經(jīng)過加工的中間材料,存在的化學(xué)性質(zhì)非常不穩(wěn)定,其特殊的化學(xué)性質(zhì)在符合物理?xiàng)l件時(shí)具有一定的危險(xiǎn)性?;瘜W(xué)工藝設(shè)計(jì)工作人員在進(jìn)行安裝線路設(shè)計(jì)時(shí),按照規(guī)定應(yīng)該設(shè)計(jì)出多條線路生產(chǎn)線,可是為了縮短工作周期,部分會(huì)選擇設(shè)計(jì)出一條線路。如若投入生產(chǎn),一但生產(chǎn)線出現(xiàn)問題,將會(huì)導(dǎo)致整條化工生產(chǎn)鏈崩潰,嚴(yán)重的會(huì)給環(huán)境造成巨大的傷害。
2.2化工工藝設(shè)計(jì)中設(shè)備的安裝問題
化工儀器設(shè)備的安裝是化工工藝設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),其中容納了廠房基礎(chǔ)設(shè)備分布、設(shè)備支架和工作臺(tái)設(shè)計(jì)、儀器恒溫保護(hù)和刷漆、設(shè)備安裝檢修和吊裝位置的設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝施工說明五個(gè)方面。大多數(shù)化工企業(yè)忽略了儀器安裝的重要性,設(shè)置的管理監(jiān)督人員專業(yè)知識(shí)有限,安裝中長出現(xiàn)的問題就是儀器損害程度較高,嚴(yán)重影響生產(chǎn)質(zhì)量。在設(shè)備安裝期間,還會(huì)出現(xiàn)設(shè)備返廠現(xiàn)象,化工工藝設(shè)計(jì)工作人員技術(shù)水平低,就會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定的損害?;x器設(shè)備需要全面保護(hù),任何損傷都會(huì)降低設(shè)備的靈敏度,對(duì)于設(shè)備的安裝位置都需要經(jīng)過技術(shù)人員精準(zhǔn)的審核與計(jì)算。
3化工工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略
3.1實(shí)現(xiàn)化工工藝設(shè)計(jì)的低耗能
化工生產(chǎn)中的能源成本并非生產(chǎn)總成本的一部分,為了實(shí)現(xiàn)化工工藝設(shè)計(jì)的低耗能,化工企業(yè)需要解決基建投資高和能量耗量大的問題。化工企業(yè)通過提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本,從而達(dá)到化工工藝設(shè)計(jì)的低耗能理想標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)化工工藝設(shè)計(jì)的低耗能,我們可以從多方面著手,舉個(gè)例子,當(dāng)溫度和壓力高于其臨界狀態(tài)時(shí),就會(huì)形成超臨界流體,化工企業(yè)可以將超臨界流體,應(yīng)用于大型的分離裝置上,從而減少儀器設(shè)備的能源費(fèi)用。
3.2推動(dòng)綠色化工工藝技術(shù)的革新
我們可以借鑒西方綠色化工技術(shù)的指導(dǎo)思想,推動(dòng)綠色化工工藝技術(shù)的革新,綠色化工工藝技術(shù)可以衡量一個(gè)化工企業(yè)的綜合技術(shù)實(shí)力。為了響應(yīng)國家綠色可持續(xù)的發(fā)展觀,大多數(shù)化工企業(yè)將綠色化工工藝技術(shù)的革新任務(wù),放在企業(yè)策劃書的核心位置。只有創(chuàng)新化工工藝設(shè)計(jì)技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)全面技術(shù)的綠色化,需要引進(jìn)低耗能無污染的化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù),比如新催化技術(shù)、聲化學(xué)技術(shù)、光化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)、微波化學(xué)技術(shù)等等。除此之外,化工工藝設(shè)計(jì)的改革和綠色發(fā)展,是國家安全生產(chǎn)總局,對(duì)化工企業(yè)21世紀(jì)的持續(xù)發(fā)展要求。化學(xué)物品可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域、農(nóng)作物領(lǐng)域、香水香料領(lǐng)域和光電光纜等眾多領(lǐng)域,由此看來,化工工藝設(shè)計(jì)的綠色發(fā)展理念可以造福于生產(chǎn)行業(yè)的各大領(lǐng)域。全面推動(dòng)化工企業(yè)的綠色生產(chǎn)理念,可以實(shí)現(xiàn)綠色化工技術(shù)的全面革新,從而也推動(dòng)了我國科研技術(shù)的創(chuàng)新和再開發(fā)。
3.3提高化工工藝設(shè)計(jì)中的原子利用率
化工企業(yè)多數(shù)會(huì)采用原子控污技術(shù)來解決企業(yè)污染問題,提高化工工藝設(shè)計(jì)中的原子利用率,可以從根本來源上控制化工企業(yè)的污染程度。原子利用率的最高理想,是將轉(zhuǎn)化率提高到百分之百,也就是將原材料全部運(yùn)用于生產(chǎn),從而達(dá)到化工企業(yè)的零污染。我們可以引進(jìn)西方先進(jìn)的原子利用技術(shù),提供特定分子理論合成路線軟件輔助設(shè)計(jì)新產(chǎn)品,與此同時(shí)我們既要保證原子利用率有所提高,也要保證化學(xué)產(chǎn)品的高質(zhì)量生產(chǎn)。西方先進(jìn)的高原子利用率也會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性,我們?cè)诮梃b學(xué)習(xí)的過程中要學(xué)會(huì)取其精華棄其糟粕,在借鑒學(xué)習(xí)的同時(shí)也要保留本企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)風(fēng)格。
4結(jié)語
化學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)的正誤決定著化學(xué)產(chǎn)品是否順利生產(chǎn),化工企業(yè)應(yīng)該高度重視化工工業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié),確保能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)工業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問題,并快速制定出相應(yīng)的解決方案。化工設(shè)計(jì)工作人員,需要不斷地提升個(gè)人的專業(yè)素養(yǎng),不斷完善和健全化學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)體系。
參考文獻(xiàn):
[1]任巍.化工工藝設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及存在的問題探討[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013.
[2]華柏寅.綠色化工可持續(xù)發(fā)展探討[J].化學(xué)工程與裝備,2010.
[3]顏炳發(fā).淺談化工工藝和設(shè)備安全性評(píng)價(jià)[J].黑龍江科技信息,2011.
關(guān)鍵詞:煤礦;輸送機(jī);硫化;優(yōu)化
中圖分類號(hào):TD26-9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009-9166(2011)0020(C)-0285-02
引言:淮南礦業(yè)集團(tuán)顧橋礦是年產(chǎn)1200萬噸現(xiàn)代化礦井,井下膠帶機(jī)大多采用鋼絲繩芯強(qiáng)力輸送帶。井下主運(yùn)膠帶機(jī)是生產(chǎn)的咽喉,因此膠帶機(jī)的硫化效率和質(zhì)量,直接影響煤礦的安全高效生產(chǎn)。尤其是產(chǎn)量大的礦井,帶面接頭損傷老化速度快加,鋼絲繩芯強(qiáng)力輸送帶硫化工藝復(fù)雜、安全隱患多是讓施工人員頭疼的事情。根據(jù)多年實(shí)踐不斷總結(jié)改進(jìn)施工方案,現(xiàn)以井下膠帶機(jī)斜巷硫化為例,系統(tǒng)的介紹煤礦井下主運(yùn)膠帶機(jī)斜巷安全高效硫化工藝以及部分優(yōu)化方案。
一、施工前接頭硫化工藝參數(shù)準(zhǔn)備
鋼絲繩輸送帶接頭連接長度和搭接方式是根據(jù)輸送帶的強(qiáng)度規(guī)格型號(hào)、鋼絲繩直徑、間距、鋼絲繩的破斷力及鋼絲繩與橡膠粘合的抽出力而定??赏ㄟ^查輸送帶廠家提供的對(duì)照表得出。比如說:ST600型輸送帶接頭長度600mm、搭接方式一級(jí)。ST/S1250型輸送帶接頭長度1350mm、搭接方式二級(jí)。GX2500型輸送帶接頭長度2350mm、搭接方式二級(jí)。接頭長度和搭接方式根據(jù)輸送帶型號(hào)查表選好后,熟悉硫化參數(shù):硫化單位壓力:1.5―2MPa;硫化溫度:150℃±5℃;硫化時(shí)間:T=20分鐘+膠帶厚度×1分鐘。
二、施工工序
(一)敷設(shè)皮帶。先將膠帶機(jī)上的煤拉盡并將膠帶機(jī)停電、閉鎖,然后松張緊裝置。在斜巷中為避免皮帶截取后下滑還應(yīng)在機(jī)頭和機(jī)尾用夾具固定住舊輸送帶,然后用電動(dòng)打磨機(jī)截?cái)嗥?。最后用調(diào)度絞車的鋼絲繩鉤頭將新硫化頭牽引到硫化點(diǎn)位置,完成敷設(shè)。
(二)搭設(shè)硫化平臺(tái)。在硫化點(diǎn)拆除膠帶機(jī)部分上托輥,留出足夠的硫化空間。先把硫化底梁鋪上,底梁上放置水壓板,在水壓板上放置隔熱板,在隔熱板上放置下加熱板,最后在下加熱板上放置玻璃紙或青稞紙并將兩側(cè)的擋鐵模條放置好,平臺(tái)搭設(shè)完成(如圖1)。做其他尺寸接頭時(shí)搭設(shè)硫化平臺(tái)的方法一樣,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況類推。
圖1:硫化平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖
1、膠帶機(jī)架 2、膠帶 3、機(jī)架支腿 4、托輥架 5、大板 6、門形架 7、釘 8、硫化機(jī)下半部 9、硫化機(jī)上半部 10、膠帶鋼絲繩
(三)剝頭及鋼絲繩處理。先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)接頭所需長度,用粉筆畫出接頭尺寸,切去接頭部位的邊膠,用刀等工具將鋼絲繩剝出。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)接頭所需長度用鋼絲繩鉗斷繩。將斷好的鋼絲繩用粗砂布逐根打磨,磨至鋼絲繩上附膠起毛最宜。最后將裁斷、打磨好的鋼絲繩用120#汽油清洗晾干,坡口及坡口上方的打磨部位也要用120#汽油清洗晾干。此處用1.7m二級(jí)搭接的斜接頭尺寸舉例(如圖2)。
圖2接頭排列圖
(四)合模硫化。首先接頭調(diào)偏,輸送帶每端選兩個(gè)點(diǎn)相距1.5m以上,用線繩固定在相距最遠(yuǎn)2點(diǎn)上,4點(diǎn)要成一條直線。調(diào)好對(duì)正后,用釘子固定好皮帶。然后帶上乳膠手套將膠漿均勻的涂抹到鋼絲繩、坡口及坡口上方打磨部位晾干。將切好的下蓋膠和芯膠鋪到加熱板上,用計(jì)劃好的搭接方式擺放鋼絲繩,整理鋼絲繩芯,檢查尺寸,檢查敷設(shè)質(zhì)量。最后鋪芯膠和上蓋膠,滾壓排氣。蓋硫化板,緊硫化梁螺栓,通電,加壓,開始升溫硫化。
(五)拆除硫化機(jī)帶式輸送機(jī)試運(yùn)行。在滿足各項(xiàng)硫化數(shù)據(jù)要求后,等加熱板溫度降到70℃以下后拆除硫化機(jī)檢查硫化接頭,切割毛刺并打磨光滑?;謴?fù)帶式輸送機(jī)架,全面檢查帶式輸送機(jī),看有無施工雜物影響運(yùn)行。
(六)注意事項(xiàng)。1、夾具扣件要牢固可靠,調(diào)度絞車在牽引輸送帶的時(shí)候膠帶機(jī)斜巷中不得站人,鉤頭牽引處有把鉤工跟隨,發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)載點(diǎn)、過橋等處新輸送帶端頭被卡住時(shí)及時(shí)和絞車司機(jī)聯(lián)系,清障后繼續(xù)牽引。2、當(dāng)采用多臺(tái)硫化設(shè)備硫化的時(shí)候,要在加熱板接縫處放置能擋住縫隙的薄鐵皮。擋鐵模條要比帶厚薄1―2mm并用絲扣固定牢。3、抽鋼絲繩時(shí)不得將鋼絲繩拉彎,以免影響接頭鋼絲繩擺放。處理鋼絲繩時(shí)要注意不能損傷鋼絲繩鍍鋅層。在剝繩過程中嚴(yán)禁將水、油等贓物浸在剝出的鋼絲繩上。斷繩時(shí)保證接頭兩邊留的是長繩。4、鋼絲繩要排列整齊,避免出現(xiàn)鋼絲繩疊壓。嚴(yán)格遵守硫化技術(shù)參數(shù)的要求,保證溫度、壓力、時(shí)間得到正常執(zhí)行。做好安全用電工作,各用電設(shè)備必須接地良好,硫化開關(guān)、水壓泵必須有專職電工負(fù)責(zé)。5、接頭成形后,若逆茬方向接頭膠厚于工作面必須要打磨平整。以免過滾筒或清掃器時(shí),將接頭劃開。
三、部分優(yōu)化方案
(一)快速搭建硫化平臺(tái)方案。皮帶機(jī)斜巷硫化,在搭建接頭平臺(tái)時(shí),多采用拆卸皮帶機(jī)上托輥架為硫化梁和兩頭皮帶讓位。為留有足夠的空間通常要拆卸7個(gè)上托架然后再搭建大板平臺(tái)。上托輥架沉重,螺栓銹蝕,拆卸不易,經(jīng)常需要燒焊解決。且斜巷工作,托輥易滾落傷人,安全隱患巨大。經(jīng)過我們多次施工,創(chuàng)新得使用“門型架”來快速解決(如圖1第6部件)。“門型架”搭建在皮帶機(jī)上托輥上方,直接構(gòu)建平臺(tái),從而減少拆卸上托架到2―3架,減少工序時(shí)間1―2小時(shí),為搶占檢修時(shí)間提供保障。用1.7m的斜接頭舉例。在硫化點(diǎn)拆除帶式輸送機(jī)的1個(gè)上托輥?zhàn)鰹橹悬c(diǎn),留出了3m的空,就能把15根硫化底梁鋪到空子處。然后放置水壓板、隔熱板、下加熱板、玻璃紙或青稞紙。最后將4個(gè)事先加工好的“門型架”裝到硫化梁兩側(cè)放上大板固定好,兩側(cè)的擋鐵模條放置好,平臺(tái)搭設(shè)完成。
圖1門型架
1、40×4mm角鋼 2、10#槽鋼 3、80×160不等邊角鋼
值得注意的是經(jīng)過我們實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)將“門型架”制作為縱向擺放在膠帶機(jī)架上比橫向擺放更為方便,在擺放的過程不需要上下皮帶,更為安全。
(二)快速剝頭方案。在用刀具剝鋼絲繩時(shí),要注意分清剝頭處是否有縱撕保護(hù)。當(dāng)接頭處有縱絲時(shí),用刀一根一根剝出鋼絲繩將耗費(fèi)極大時(shí)間。通常我們使用“大扒皮”方法:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)接頭所需長度,用粉筆畫出接頭尺寸,切去接頭部位的邊膠后,先用刀沿坡口線切開上蓋膠。將坡口一頭的上蓋膠沿縱絲下方剝出一個(gè)口子,使用事先加工好的剝皮夾具將剝出的口子固定住,然后用手拉葫蘆牽引并在結(jié)合處邊拉邊割,即可按照剝出的口子將整個(gè)上蓋膠剝?nèi)ィv絲也就隨上蓋膠去除了。上蓋膠去除后再用刀和鉗子一根一根剝出鋼絲繩就方便多了。
總結(jié):通過上述方案的應(yīng)用,我礦的鋼絲繩芯強(qiáng)力輸送帶的維修狀況大為改觀,扭轉(zhuǎn)了膠帶機(jī)硫化時(shí)間長、隱患大的被動(dòng)局面。隨著工作的不斷深入,我們一定會(huì)總結(jié)出更有效的鋼絲繩芯強(qiáng)力膠帶機(jī)硫化方法,為整個(gè)煤炭行業(yè)服務(wù)。
作者單位:淮南礦業(yè)集團(tuán)顧橋礦
參考文獻(xiàn):
[1]膠帶機(jī)輸送工.北京:中國建筑工業(yè)出版社.
關(guān)鍵詞:天然氣 凈化工藝 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 優(yōu)化
一、原材料氣分離系統(tǒng)分析
無論原料氣氣質(zhì)條件如何,都需要進(jìn)行原料氣分離作業(yè)。在使用胺法脫硫脫碳工藝時(shí),在胺法裝置中,容易出現(xiàn)腐蝕、溶液發(fā)泡及換熱設(shè)備熱阻增加等問題,這些問題的產(chǎn)生,與原料氣中所含有的污染物存在著直接關(guān)系,污染物主要包括固體雜質(zhì)、凝析油、氣田水、設(shè)備腐蝕產(chǎn)物等。固體夾帶物與胺液吸收液烴,會(huì)導(dǎo)致吸收塔出現(xiàn)發(fā)泡、攔液現(xiàn)象。為此,在進(jìn)行脫硫脫碳工藝設(shè)計(jì)時(shí),需要充分考慮到原料氣在沒有完全分離的情況下,污染物瞬間流量增大的特點(diǎn),在原料氣進(jìn)入到脫硫脫碳吸收塔之前,設(shè)置兩級(jí)分離系統(tǒng),分別為重力分離及過濾分離。重力分離是通過臥式重力分離器來實(shí)現(xiàn),過濾分離則是通過臥式快開式過濾分離器來實(shí)現(xiàn),通過設(shè)置兩級(jí)分離系統(tǒng)組建原材料氣分離系統(tǒng)。
二、胺液吸收塔與再生塔工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)
吸收塔是一種利用胺液吸收天然氣中H2S、CO2等物質(zhì)的工藝設(shè)備。胺液的干凈度與進(jìn)料天然氣雜質(zhì)含量較少是確保吸收塔穩(wěn)定運(yùn)行的基本條件。再生塔的目的是實(shí)現(xiàn)胺液的重復(fù)利用,在一定的溫度下,對(duì)富液中含有的H2S、CO2等物質(zhì)進(jìn)行解析,最終確保胺液純凈,可以重復(fù)利用。一般再生塔的溫度需要控制在121℃。胺液吸收塔與再生塔工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:
1.當(dāng)吸收塔直徑超過0.8m時(shí)需要采取板式塔。由于胺液被污染后容易出現(xiàn)起泡現(xiàn)象,為此,在計(jì)算塔徑時(shí),采取過小的塔盤板間距較為不合理,一般將板間距設(shè)置在600mm較為合適,為方便后續(xù)檢查與修理作業(yè),將板間距設(shè)置為800mm;
2.在設(shè)備中使用浮閥塔盤代替泡罩塔,浮閥塔盤相比泡罩塔具備較好的處理能力,工作效率及彈性較好,且具備了泡罩塔及篩板塔的特點(diǎn),綜合性能較好;
3.為避免吸收塔底部出現(xiàn)漩渦,在吸收塔底安置高600mm的共軛環(huán)填料作為防漩渦設(shè)施;
4.在使用MDEA進(jìn)行H2S選吸時(shí),需要在確保H2S凈化度的基礎(chǔ)上,降低CO2共吸率;
在生產(chǎn)過程中,再生塔容易出現(xiàn)攔液現(xiàn)象,最終致使再生塔底部塔盤受到?jīng)_擊而破壞,為此,對(duì)再生塔裝置進(jìn)行優(yōu)化,于再生塔底部安裝壓力平衡系統(tǒng),避免再生塔出現(xiàn)真空,通過自力式調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)壓力平衡。
三、富液閃蒸罐與貧富液換熱器設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化
富液閃蒸罐主要的目的是將胺液中溶解及烴類進(jìn)行排除。當(dāng)富液進(jìn)入到閃蒸罐后,通過降壓,胺液中釋放出的烴類經(jīng)過閃蒸塔,脫除H2S后作為燃料氣進(jìn)入到燃料氣系統(tǒng)之中??刂七M(jìn)入閃蒸罐富液溫度及流速,一般將富液溫度控制在75℃以下,流速控制在2.0m/s以下。如富液溫度較高,超過75℃,則會(huì)將富液中的H2S解析出來,對(duì)設(shè)備造成腐蝕;如富液流速較快,超過2.0m/s,則會(huì)對(duì)設(shè)備管壁上胺液膜造成較強(qiáng)沖刷,最終致使胺液膜脫落。對(duì)富液閃蒸罐進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),最小停留時(shí)間設(shè)定為20min。貧富液轉(zhuǎn)換器應(yīng)使用新型板式換熱器,板式換熱器具備體積小、容易清洗、傳熱效率高等優(yōu)勢(shì)。
四、貧胺液、酸氣的冷卻方式選擇
貧胺液、酸氣的冷卻方式可以分為三種,分別為全空冷、全水冷、空冷+水冷方式。全空冷冷卻方式適用于缺水或水質(zhì)較差的溫度不高的地區(qū),采取這種方式,可以避免污染周邊水體,降低能耗及操作費(fèi)用,但這種方式最大的缺點(diǎn)就是噴淋水會(huì)在翅片上結(jié)垢;全空冷冷卻方式存在著投資高、循環(huán)水耗量、能耗高等不足,當(dāng)前,這種方式很少會(huì)被采用,絕大部企業(yè)在天然氣凈化工藝中選擇使用空冷+水冷冷卻方式。
五、胺液過濾及惰氣保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化
確保胺液干凈是保證整個(gè)凈化工藝系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)條件,為此,需要做好胺液處過濾工作,在貧富液管線上設(shè)置過濾器,一般貧液過濾器使用活性炭過濾器,富液過濾器選擇使用袋式過濾器。富液過濾器選擇使用RBF袋式過濾器,RBF袋式過濾器具備過濾量大、操作簡單、清洗便捷等有優(yōu)勢(shì)。采取惰性氣體保護(hù)胺液,其目的是為了防止胺液與氧氣接觸,從而生產(chǎn)不可再生化學(xué)降解物。一般采取氮?dú)膺M(jìn)行氮封,或使用凈化天然氣進(jìn)行氣封。
六、其他天然氣凈化工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化
在進(jìn)行天然氣凈化工藝時(shí),胺液再生系統(tǒng)屬于腐蝕最為嚴(yán)重的部位,為此,需要對(duì)胺液再生系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化處理。在重沸器加熱介質(zhì)選擇上采取蒸汽作為重沸器加熱介質(zhì);重沸器型式分為罐式重沸器與臥式熱虹吸式重沸器兩種,綜合對(duì)比性能后,在再生塔底選擇使用臥式熱虹吸式重沸器。在貧液增加泵及循環(huán)泵設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采取離心泵,泵體及過流裝置選擇是用耐中等硫腐蝕材料,并安裝于貧液空冷器之后。
七、結(jié)語
天然氣,屬于一種方便、潔凈、高效的優(yōu)質(zhì)燃料,是一種重要的化工原料。隨著時(shí)代的發(fā)展,天然氣應(yīng)用越來越廣。然而在天然氣外輸之前,需要對(duì)原料天然氣進(jìn)行凈化處理。在天然氣凈化過程中,脫硫脫碳裝置容易出現(xiàn)攔液等現(xiàn)象,導(dǎo)致天然氣凈化不合格,溶液損耗嚴(yán)重,造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。為此,需要對(duì)天然氣凈化工藝裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)及優(yōu)化,確保天然氣凈化度,保證天然氣凈化作業(yè)的安全性,為企業(yè)收獲良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
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摘 要 遵循精益原則,通過采用現(xiàn)代化管理手段,不斷地提高自身管理水平,提高資源的利用率,盡可能避免資源的浪費(fèi),消除轉(zhuǎn)爐作業(yè)區(qū)在生產(chǎn)過程中的無增值作業(yè),提高生產(chǎn)效率,降低煉鋼生產(chǎn)成本。
關(guān)鍵詞 精益生產(chǎn) 優(yōu)化 轉(zhuǎn)爐 成本
近年來,鋼鐵行業(yè)一直處于低迷的狀態(tài),中國鋼鐵行業(yè)進(jìn)入嚴(yán)冬已經(jīng)被市場(chǎng)認(rèn)同,全行業(yè)仍處于轉(zhuǎn)型升級(jí)的“陣痛期”,企業(yè)面臨的生產(chǎn)經(jīng)營形勢(shì)依然嚴(yán)峻。受需求下降影響,國內(nèi)鋼材市場(chǎng)供大于求的矛盾日益突顯,價(jià)格競爭日趨激烈;環(huán)保壓力也有所加大。從總體鋼鐵行業(yè)發(fā)展情況看,2016年鋼鐵行業(yè)面臨的形勢(shì)仍然嚴(yán)峻,面臨著成本控制的嚴(yán)峻考驗(yàn)。只有將生產(chǎn)成本控制到最低限度,才能夠在市場(chǎng)的浪潮當(dāng)中處于不敗之地,使企業(yè)獲利。
一、煉鋼作業(yè)區(qū)降低成本可行性分析
隨著資源的緊缺,采集原材料的成本居高不下,成為了眾多鋼鐵企業(yè)當(dāng)前面臨的巨大挑戰(zhàn)。如何在有限的資源下最大限度的做好鋼鐵的生產(chǎn)工作,是企業(yè)在這場(chǎng)大浪潮中居于上風(fēng),在鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品成本控制的時(shí)候就要對(duì)癥下藥,煉鋼作業(yè)區(qū)以公司精益生產(chǎn)及六西格瑪管理為抓手,從各個(gè)工序深剖細(xì)究,研究分析挖潛潛力及對(duì)其實(shí)現(xiàn)的可行性進(jìn)行論證,最后得出可從以下方面入手:優(yōu)化工藝方案、將脫硫工序納入作業(yè)區(qū)指標(biāo)比武行列、制定更加合理的獎(jiǎng)懲制度、利用成本日核算加強(qiáng)成本控制。
二、采取的具體措施
企業(yè)實(shí)施精益成本管理利大于弊,排除困難因素,從各方面實(shí)施精益改善,包括向員工宣傳精益思想的理念,將精益氛圍逐步融入企業(yè)的文化,并被員工掌握,則企業(yè)的成本控制將會(huì)不斷完善,給企業(yè)帶來更大的價(jià)值。因此,從長遠(yuǎn)角度考慮,將精益思想融合于成本管理的方法具有很大的優(yōu)越性。
(一)優(yōu)化工藝方案
1.折罐工序:優(yōu)化鐵水分裝制度。折罐間根據(jù)高爐供應(yīng)鐵水條件以及兩座150噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)鋼種對(duì)鐵水要求不同將鐵水分裝,既能滿足生產(chǎn),又能最大限度的避免轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)普碳鋼以及低合金系列鋼種時(shí)走雙渣爐次造成的成本升高。
2.脫硫工序:對(duì)鐵水進(jìn)行分類預(yù)處理。鐵水分類預(yù)處理工藝措施,發(fā)揮鐵水預(yù)處理在煉鋼工藝環(huán)節(jié)中的基礎(chǔ)作用,實(shí)現(xiàn)煉鋼工序提質(zhì)增效、降低運(yùn)行成本。通過優(yōu)化KR脫硫工藝生產(chǎn)操作實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)脫硫周期穩(wěn)定、提高終點(diǎn)硫命中率、有效降低脫硫劑消耗。另外通過工藝優(yōu)化有效地提高攪拌頭使用壽命。
3.轉(zhuǎn)爐工序:優(yōu)化入爐原料結(jié)構(gòu)。優(yōu)化轉(zhuǎn)爐入爐原料結(jié)構(gòu),在不降低鋼水質(zhì)量的前提下,使用部分低價(jià)料替代部分高價(jià)料,從而降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。用云石渣替代部分白灰以及輕燒白云石消耗;采用鍛煤替代部分低氮增碳劑的消耗;部分合金料可采用低價(jià)料替代部分高加料,降低生產(chǎn)成本。
(二)建立更加合理的激勵(lì)機(jī)制
激勵(lì)這個(gè)概念用于管理,是激發(fā)員工的工作動(dòng)機(jī),也就是用各種有效的方法去調(diào)動(dòng)員工的積極性和創(chuàng)造性,使員工努力地完成組織的任務(wù)實(shí)現(xiàn)組織的目標(biāo)。因此企業(yè)實(shí)行激勵(lì)機(jī)制的根本目的是正確地誘導(dǎo)員工的工作動(dòng)機(jī),使他們?cè)趯?shí)現(xiàn)組織目標(biāo)的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)自身的需要,增加滿意度,從而使他們的積極性和創(chuàng)造性繼續(xù)保持和發(fā)揚(yáng)下去。管理者不僅依靠企業(yè)規(guī)章制度進(jìn)行人力資源管理,也應(yīng)該因地制宜、合理地運(yùn)用激勵(lì)機(jī)制,根據(jù)內(nèi)外環(huán)境的實(shí)際情況不斷的改進(jìn)、完善和調(diào)整激勵(lì)機(jī)制的方式,使企業(yè)在一個(gè)良好的軌道內(nèi)運(yùn)行。企業(yè)必須引導(dǎo)員工自我激勵(lì),樹立科學(xué)的理想信念和正確的人生觀,使企業(yè)成為由共同愿望的人員組成的戰(zhàn)斗的群體從而產(chǎn)生共鳴效應(yīng),激發(fā)員工為實(shí)現(xiàn)共同理想而奮斗。要讓員工充分感受到自己在企業(yè)中的價(jià)值,有更大的熱情去完成更富有挑戰(zhàn)性的工作;更愿意參與企業(yè)的目標(biāo)管理并提出合理化的建議;更愿意在實(shí)踐中鍛煉,培訓(xùn)學(xué)習(xí)中提高自己的水平。
(三)推行標(biāo)準(zhǔn)化崗位建設(shè)
標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是班組管理的重要基礎(chǔ)性工作,在提升班組文化、優(yōu)化工作流程、規(guī)范內(nèi)部管理方面發(fā)揮著重要作用,是推進(jìn)精益化管理,從而實(shí)現(xiàn)向管理要安全,向管理要效益,向管理要發(fā)展后勁的有效手段。針對(duì)工作實(shí)際,細(xì)化考核細(xì)則,堅(jiān)持做到“有標(biāo)準(zhǔn)、有控制、有監(jiān)督、有檢查、有記錄、有考核”,真正將標(biāo)準(zhǔn)化工作落實(shí)到每個(gè)人、每個(gè)崗位、每項(xiàng)工作中,實(shí)現(xiàn)了由精細(xì)化管理向精益化管理的提升。
三、存在問題分析
[關(guān)鍵詞]石油化工;化工工藝;環(huán)境保護(hù)
中圖分類號(hào):F426.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)18-0157-01
現(xiàn)在石油化工是諸多行業(yè)的基礎(chǔ)及動(dòng)力來源,石油衍生產(chǎn)品與現(xiàn)代人的生活息息相關(guān)。但石油化工產(chǎn)品在生產(chǎn)或使用過程中,往往會(huì)產(chǎn)生大量污染物,其中以氣體污染物為主,對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重,進(jìn)而導(dǎo)致霧霾、酸雨等不正常天氣,威脅著人們的健康。因此,在發(fā)展石油化工的基礎(chǔ)上,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)綠色石油化工工藝的探討,從生產(chǎn)工藝的角度減少石油產(chǎn)品中的有害物質(zhì),進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化大氣質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境的目的。
一、簡述綠色石油化工工藝相關(guān)概念
(一)綠色石油化工工藝的定義
化工工藝即化學(xué)生產(chǎn)技術(shù),是指化工原料通過相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)形成最終產(chǎn)品的過程和具體方法,是化工實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的放大。針對(duì)不同的化工原料和目的產(chǎn)物,化工工藝差異性較大,有害物質(zhì)類別、性質(zhì)、形態(tài)等也不盡相同,綠色石油化工工藝即針對(duì)這種差異性,通過科學(xué)的方式,在生產(chǎn)、反應(yīng)過程中,消除、減少或回收其中的環(huán)境有害物質(zhì),以達(dá)到優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的目的。
(二)綠色石油化工工藝主要內(nèi)容分析
原子經(jīng)濟(jì)性是綠色石化工藝的核心,即在原料利用率最大化的基礎(chǔ)上減少浪費(fèi)。院子經(jīng)濟(jì)性的具體內(nèi)容為,充分利用參加生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)的原料原子,提高原子的有效利用率,并在反應(yīng)過程中采取相應(yīng)的措施降低有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生量,以兼顧提高產(chǎn)量和保護(hù)環(huán)境兩種工藝要求。
綠色石化工藝的主要內(nèi)容為,注重再生新能源的開發(fā),盡量減少石油原料的使用。為達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的,在石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中,應(yīng)盡量控制減少原料的使用,積極發(fā)展新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)石油產(chǎn)品。此外,綠色石化工藝應(yīng)就一般生產(chǎn)廢棄物的回收利用環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。一方面,提高原料的利用率,避免浪費(fèi);另一方面,對(duì)于不可再利用的有害廢物集中進(jìn)行處理。
二、綠色石化工藝發(fā)展進(jìn)程簡介
(一)創(chuàng)新原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)
原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是由原子經(jīng)濟(jì)性相關(guān)概念發(fā)展來的,其理想狀態(tài)為在石油化工生產(chǎn)反應(yīng)中,所有的原料原子均參與反應(yīng),并全部轉(zhuǎn)變?yōu)槟康漠a(chǎn)物,沒有有毒有害廢物產(chǎn)生,原料利用率為100%,即實(shí)現(xiàn)工藝廢物零排放目標(biāo)。隨著我國石油化工產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,石油化工生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)展迅速,百萬噸、千萬噸級(jí)的石油化工項(xiàng)目逐漸成為主流,應(yīng)用原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)可有效提高產(chǎn)品產(chǎn)量、控制減少工藝廢物的產(chǎn)生量,對(duì)于促進(jìn)石油化工與環(huán)境的和諧發(fā)展,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前,部分有機(jī)原料的生產(chǎn)合成反應(yīng),已經(jīng)完成了由傳統(tǒng)的二次反應(yīng)到現(xiàn)代原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的轉(zhuǎn)變。例如,現(xiàn)代環(huán)氧乙烷生產(chǎn)工藝,就利用乙烯直接氧化法和環(huán)氧乙烯原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)工藝制取法,代替了傳統(tǒng)的氯醇法二次制備工藝。原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)以經(jīng)濟(jì)性、高效性、綠色環(huán)保性等特點(diǎn),已經(jīng)成為近幾年綠色石化工藝的重要課題,具有廣闊的發(fā)展前景。
(二)無毒害原料的研發(fā)利用
現(xiàn)階段,在部分石油化工生產(chǎn)過程中,為獲得某些特定的化學(xué)官能團(tuán),操作人員仍延續(xù)傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝,使用一些帶有毒性甚至劇毒性的光氣作為生產(chǎn)原料。但站在石油化工與環(huán)境和諧發(fā)展及操作人員健康的角度分析,此類有毒物質(zhì)并不具相應(yīng)的適用性,故而應(yīng)積極探索無毒無害的生產(chǎn)原料替代此類有毒物質(zhì),以提高生產(chǎn)的安全性、環(huán)保性。在石油化工領(lǐng)域,相關(guān)人員已研發(fā)出一種制取異氰酸酯的無毒害新技術(shù),其主要內(nèi)容技術(shù)即是以無害物質(zhì)替代傳統(tǒng)劇毒光氣進(jìn)行生產(chǎn),目前這種方式已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到相應(yīng)的應(yīng)用,并證明了其科學(xué)性、有效性。利用CO制取異氰酸酯的工藝技術(shù)已經(jīng)在某些特定反應(yīng)中投入使用,同時(shí)利用CO2替代傳統(tǒng)光氣的工藝試驗(yàn)也取得了一定的成績,正式投入使用指日可待。
三、綠色石化工藝發(fā)展需解決的問題
(一)石油化工生產(chǎn)危險(xiǎn)性問題
石油化工受其工藝特殊性限制危險(xiǎn)性較大,石油化工工藝生產(chǎn)危險(xiǎn)內(nèi)容包括腐蝕、爆炸、高溫、高壓、劇毒、易燃、窒息等。而化學(xué)反應(yīng)環(huán)節(jié)是石油化工生產(chǎn)中必不可少的環(huán)節(jié),對(duì)其進(jìn)行綠色工藝創(chuàng)新,存在任何微小問題,都有可能造成生產(chǎn)事故,進(jìn)而造成不可估量的損失。
(二)能源損耗嚴(yán)重問題
我國石油能源儲(chǔ)備總量并不充裕,但石油能源消耗總量巨大,需外購大量石油原料維持能源消耗和生產(chǎn)的平衡。石油化工行業(yè)原料有效利用率低,是影響我國石油化工行業(yè)發(fā)展的重要因素之一。根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國石油化工業(yè)單位能耗創(chuàng)造的實(shí)際經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)低于實(shí)際發(fā)達(dá)國家,每單位GDP能耗則遠(yuǎn)超實(shí)際平均水準(zhǔn)。如持續(xù)這種粗放式的生產(chǎn)方式,以高能耗、低生產(chǎn)的特點(diǎn)擴(kuò)大生產(chǎn),則會(huì)進(jìn)一步加劇能源消耗與生產(chǎn)見的矛盾,從而影響石油化工企業(yè)的發(fā)展。
四、促進(jìn)綠色石油化工工藝發(fā)展的有效措施
綠色工藝的目的是通過生產(chǎn)工藝調(diào)整,從根本上解決傳統(tǒng)石油化工的環(huán)境污染問題,進(jìn)而達(dá)到綠色生產(chǎn)、減低排放、保護(hù)環(huán)境的目的。為推動(dòng)綠色石化工藝發(fā)展,應(yīng)積極落實(shí)以下三點(diǎn)內(nèi)容:一,加強(qiáng)對(duì)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的探索,不斷優(yōu)化反應(yīng)工藝和反應(yīng)催化劑,以實(shí)現(xiàn)原料有效利用率的最大化目標(biāo);二,強(qiáng)化企業(yè)內(nèi)部管理及工藝操作管理,強(qiáng)化操作人員生產(chǎn)安全意識(shí),積極落實(shí)“三不傷害”相關(guān)內(nèi)容,以保障生產(chǎn)安全和設(shè)備安全;三,積極研發(fā)綠色環(huán)保原料替代傳統(tǒng)有害原料,充分利用再生自然材料進(jìn)行化工生產(chǎn),并重點(diǎn)強(qiáng)化一般廢物回收、集中處理等工藝內(nèi)容。
結(jié)語:
現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展離不開石油化工行業(yè)的支持,發(fā)展綠色石油化工工藝既是社會(huì)發(fā)展的客觀要求,可是石化行業(yè)在保護(hù)環(huán)境方面應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)于物質(zhì)的研究由宏觀視角逐漸轉(zhuǎn)入微觀視角,致使原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)逐漸成為現(xiàn)實(shí)。通過原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)和再生無害原料,可有效提高石油化工生產(chǎn)效率、減低污染排放,從而促進(jìn)石油化工和自然環(huán)境的良性發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:薄膜;生產(chǎn)工藝;優(yōu)化
引言
隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的創(chuàng)新,材料的種類與功能也在不斷地豐富與擴(kuò)充,其中薄膜這一材料在近年來創(chuàng)新優(yōu)化的速度較為突出。從結(jié)構(gòu)上來看薄膜具有其他材料所不具有的優(yōu)勢(shì),它擁有的薄面結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的表面張力。同時(shí)根據(jù)不同的實(shí)際需要,利用不同原子、分子等可以生產(chǎn)出理化性質(zhì)具有較大差異的薄膜材料,從而在生產(chǎn)、制造等諸多行業(yè)中發(fā)揮其特有作用。薄膜生產(chǎn)需要系統(tǒng)化的流程與工藝,在技術(shù)方面的要求較高,所以改良工藝及技術(shù)是薄膜生產(chǎn)的重中之重。
1薄膜的分類與作用
1.1薄膜的具體分類
目前在市場(chǎng)中常見的薄膜有很多種,這些薄膜在組分、結(jié)構(gòu)、厚度、構(gòu)成以及應(yīng)用等方面中都存在著差異。所以想要對(duì)薄膜進(jìn)行系統(tǒng)分類,可以從以上這些方面著手。從原材料的組分來看,塑料、高分子、化合物、金屬、合金以及半導(dǎo)體等都較為常見;從結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行劃分,包括單晶、多晶、非靜態(tài)、外延生長以及特定取向等的薄膜種類;以加工方式為劃分標(biāo)準(zhǔn),主要包括單向拉伸、雙向拉伸、吹塑、流延以及壓延等;從原材料的構(gòu)成方面來劃分,可以分為兩種或以上材料組成的多層薄膜、多相構(gòu)成的復(fù)合薄膜以及截面成分變化的梯度薄膜;從現(xiàn)階段的具體應(yīng)用方面劃分,包括有機(jī)分子膜、光學(xué)薄膜、電學(xué)薄膜、包裝膜、裝飾膜耐蝕膜、膜以及硬質(zhì)膜等。
1.2薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域
在薄膜生產(chǎn)的發(fā)展過程中,由于原材料的不斷推陳出新,使得越來越多新型薄膜材料出現(xiàn)在市場(chǎng)中?,F(xiàn)階段在很多領(lǐng)域都對(duì)薄膜材料有著重要的應(yīng)用,由于薄膜特殊的物理化性質(zhì)能夠滿足一些具有較大難度的要求,從而解決以往存在的諸多困難。當(dāng)前越來越多新的領(lǐng)域?qū)Ρ∧みM(jìn)行研究與應(yīng)用,例如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品及藥品外包裝加工、金屬薄膜材料、紡織業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)等。塑料薄膜具有較好的柔軟性,同時(shí)其厚度較薄且具有較好的透光性,所以用來作為保溫材料,在農(nóng)業(yè)中有著較好的應(yīng)用。食品、藥品等產(chǎn)品對(duì)于衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求較高,同時(shí)這類產(chǎn)品也容易受到環(huán)境的污染而發(fā)生變質(zhì),所以在生產(chǎn)過程中需要對(duì)其進(jìn)行包裝。包裝材料不僅要具有較好的穩(wěn)定性,不能對(duì)產(chǎn)品造成污染,而且在成本方面也要進(jìn)行控制。經(jīng)過不斷的尋找與嘗試,發(fā)現(xiàn)薄膜能夠作為包裝材料應(yīng)用在產(chǎn)品加工過程中。一些納米級(jí)金屬薄膜材料具有特殊的功能,例如雙面鏡的主要作用就是從鏡子的反面能夠看到對(duì)面,這就是利用納米級(jí)金屬薄膜涂層來實(shí)現(xiàn)特殊成像的目的。原材料不同能夠賦予薄膜特異的性能,例如聚乙烯醇薄膜易溶于水,且溶解后的物質(zhì)對(duì)環(huán)境不會(huì)造成危害,所以現(xiàn)階段這種薄膜被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生以及紡織業(yè)。聚乙烯醇薄膜可以被制成患者專用的洗衣袋來承裝換洗衣物,這樣能夠有效保護(hù)護(hù)理人員的健康安全,避免其與可能含有的致病物質(zhì)直接接觸。紡織業(yè)對(duì)于聚乙烯醇薄膜也有著重要的應(yīng)用,它可以作為特殊的底襯材料,當(dāng)整個(gè)紡織過程結(jié)束后可以利用洗滌來溶解這種材料的底襯,從而在完全去除的基礎(chǔ)上也不會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成破壞。
2薄膜生產(chǎn)工藝的具體流程
2.1生產(chǎn)工藝的主要流程
從市場(chǎng)需求量的不斷變化中可以發(fā)現(xiàn),塑料薄膜在不同領(lǐng)域的需求量都在逐漸增加,這將對(duì)塑料薄膜的生產(chǎn)帶來一定壓力。在以往的生產(chǎn)過程中,塑料薄膜主要使用的工藝流程是利用輥之間的速度差對(duì)薄膜進(jìn)行拉伸,若只進(jìn)行一步縱向拉伸則獲得單向拉伸薄膜;若在縱向拉伸的基礎(chǔ)上再加上橫向拉伸,則得到雙向拉伸薄膜,這時(shí)薄膜的性能與兩個(gè)方向的取向相關(guān)。在拉伸過程中應(yīng)當(dāng)注意,加工工藝溫度應(yīng)低于材料熔點(diǎn)溫度,才能保證取向的有效性。
2.2生產(chǎn)工藝的優(yōu)化
為了保證薄膜原材料的穩(wěn)定性,以及提高生產(chǎn)加工的綜合質(zhì)量與效率,需要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程中的工藝進(jìn)行必要改良與優(yōu)化。在工藝流程中存在多方面的因素對(duì)質(zhì)量與效率進(jìn)行影響,以流延加工工藝為例,牽伸比、擠出溫度、流延輥溫度等都是重要的基礎(chǔ)參數(shù),通過對(duì)它們的調(diào)整,可以起到優(yōu)化工藝的目的。牽伸比可以對(duì)分子鏈的延伸方向及片晶的生長方向進(jìn)行影響,所以提高牽伸比能夠使薄膜的拉伸斷裂應(yīng)力在縱向方向上得到提升,而與此相反在橫向方向上明顯降低,同時(shí)其光學(xué)性能也會(huì)由于晶片的有序生長而受到限制。擠出溫度與流延輥溫度對(duì)于薄膜霧度、熱封溫度以及拉伸斷裂應(yīng)力有著共同的影響作用,所以控制這兩個(gè)溫度之間的差值尤為關(guān)鍵。溫度差越小則越利于材料分子的繼續(xù)結(jié)晶,這樣有利于薄膜在縱向的拉伸斷裂應(yīng)力提高,規(guī)則有序的大面積片晶形成提高薄膜的霧度,但卻降低了薄膜的光學(xué)性能。溫度差越大則會(huì)使熔體迅速地冷卻,結(jié)晶過程受到阻礙,從而得到體積較小的金力,這時(shí)則有利于薄膜橫向的拉伸斷裂應(yīng)力提高,光化學(xué)性能提高,而霧度降低。所以在生產(chǎn)加工過程中要根據(jù)材料特性、設(shè)備條件等實(shí)際情況對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整,從而得到最佳的工藝流程方案[1]。
3薄膜生產(chǎn)工藝優(yōu)化前后的對(duì)比
3.1與舊有工藝產(chǎn)品的成本對(duì)比
在舊有工藝中需要對(duì)熱塑機(jī)等生產(chǎn)機(jī)器進(jìn)行應(yīng)用,機(jī)器的購買、使用以及保養(yǎng)等過程都需要一定的成本。經(jīng)過工藝改良后,在改性的過程中需要利用特殊的助劑來實(shí)現(xiàn)提高塑性、防止粘連以及提高表面活性等目的,同時(shí)對(duì)于生產(chǎn)條件的控制也需要一些系統(tǒng)設(shè)備支持。所以兩種生產(chǎn)工藝在成本中大致相同,但經(jīng)過改良后可以提高生產(chǎn)過程中的效率,同時(shí)能夠符合更多原料的生產(chǎn)要求。優(yōu)化工藝對(duì)于薄膜材料的質(zhì)量也有較好的提升,這對(duì)于進(jìn)一步提高生產(chǎn)所能獲得經(jīng)濟(jì)效益十分有利。
3.2與舊有工藝產(chǎn)品的性能對(duì)比
通過兩種工藝流程生產(chǎn)出的塑料薄膜在性能方面存在一定差異,按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)產(chǎn)品的性能進(jìn)行檢測(cè),可以發(fā)現(xiàn)與舊有工藝相比,改良后工藝得到的塑料薄膜其性能方面得到一定提升。對(duì)于塑料薄膜來說,其性能主要包括溶解性、透光率、熱合性、拉伸性等。新工藝采用涂布的方式來控制薄膜厚度,這樣能夠滿足生產(chǎn)厚度更薄的要求。同時(shí)在塑料薄膜的外觀上進(jìn)行對(duì)比,新工藝得到的薄膜均勻性更好。工藝優(yōu)化后生產(chǎn)出的塑料薄膜性能方面表現(xiàn)更好,這進(jìn)一步促進(jìn)了生產(chǎn)質(zhì)量的提升,從而使塑料薄膜能夠符合應(yīng)用領(lǐng)域中更高的標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。
3.3與舊有工藝產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ρ?/p>
在工藝改良之后,所生產(chǎn)出的塑料薄膜應(yīng)用領(lǐng)域與以往相比也有了明顯的擴(kuò)展。在生產(chǎn)過程中應(yīng)用新工藝可以對(duì)一些易溶于水的原材料進(jìn)行加工,從而得到具有水溶性的塑料薄膜,這種特殊的薄膜可以應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)中,溶于水后對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響也會(huì)顯著降低。同時(shí)工藝優(yōu)化后可以對(duì)原材料進(jìn)行改性,所以可以根據(jù)各個(gè)領(lǐng)域?qū)λ芰媳∧さ牟煌枨螅瑏磉M(jìn)行合理必要的調(diào)整,最終符合更多領(lǐng)域的應(yīng)用要求。
4結(jié)語
薄膜作為材料物質(zhì)發(fā)展的時(shí)間較短,我國對(duì)于薄膜生產(chǎn)的重視程度逐年提高。我們要在實(shí)際生產(chǎn)效果的基礎(chǔ)上對(duì)其工藝進(jìn)行改良與優(yōu)化,以促進(jìn)我國薄膜材料的未來發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]王軍山,賈倩倩,馮春明,等.改性聚三氟氯乙烯介電薄膜制備工藝的優(yōu)化[J].化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料,2020,18(4):49-55.
【關(guān)鍵詞】薄壁;加工工藝;工裝;優(yōu)化工藝
我廠生產(chǎn)的產(chǎn)品中經(jīng)常使用一種薄壁標(biāo)牌,如圖1所示,材料為黃銅,其中零件厚度只有1mm,中心孔φ10與外圓φ30同軸度有一定的要求。采用黃銅棒作為材料,外圓φ30與厚度1mm直接車成,轉(zhuǎn)鉗工鉆φ10中心孔和3-φ2.6孔,盡量減少零件彎曲變形,最后進(jìn)行正面拋光、絲網(wǎng)漏印工藝;即使采用鉗工后鉆φ10中心孔,仍然容易形成大量彎曲變形零件,從而導(dǎo)致報(bào)廢;端面會(huì)產(chǎn)生切片刀痕,對(duì)后序拋光工藝產(chǎn)生較大影響;原有工藝需要改進(jìn)。
一、改進(jìn)后生產(chǎn)工藝
(1)采用1mm黃銅板下料,剪板機(jī)剪切外形成50×50方塊。
(2)一次裝夾20到30塊方塊,疊成一疊,四角鉆φ4.5孔,M4螺釘加螺母緊固。
(3)中心孔φ10先鉆φ4工藝孔,最上面一塊外圓畫位置線。
(4)線切割裝夾,線切中心孔φ10;重新穿絲裝夾,再線切外圓φ30。
(5)鉗工鉆3-φ2.6孔。
(6)正面拋光、絲網(wǎng)漏印表面處理工藝。
改進(jìn)后的生產(chǎn)工藝,主要采用線切割加工,中心孔φ10與外圓φ30同軸度好,零件不會(huì)發(fā)生彎曲變形。但是該工藝過程繁瑣,線切割需要穿絲裝夾兩次,生產(chǎn)效率不高,并且線切割要考慮零件搭邊余量,浪費(fèi)材料。
二、最新生產(chǎn)工藝
(1)仍然采用1mm黃銅板下料,剪板機(jī)剪切外形成35×35方塊。
(2)設(shè)計(jì)工裝1(不銹鋼材質(zhì),如圖2,軸向長度可根據(jù)實(shí)際調(diào)節(jié)),工裝左端外徑可根據(jù)三爪卡盤調(diào)整大小,右端外徑要比標(biāo)牌外圓φ30大(保證車薄壁標(biāo)牌外圓時(shí)不發(fā)生軸向彎曲變形),車床三爪卡盤夾緊較小端。
(3)設(shè)計(jì)工裝2(不銹鋼材質(zhì),如圖2軸向長度可根據(jù)實(shí)際調(diào)節(jié)),35×35方塊料整齊疊成一疊,車床尾椎頂緊工裝2右端。
(4)先車薄壁標(biāo)牌外圓φ30,再車中心孔φ10;車中心孔φ10時(shí),沿φ10內(nèi)圓貼邊切斷,掏空即可;工裝2的外徑(φ7)一定要比中心孔φ10小,否則φ10內(nèi)圓無法直接貼邊切斷,不能實(shí)現(xiàn)一次裝夾,全部成形。
(5)鉗工鉆3-φ2.6孔。
(6)正面拋光、絲網(wǎng)漏印表面處理工藝。
最新生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)兩個(gè)工裝,在車床上一次裝夾完成外圓與中心孔的加工,保證了外圓φ30與中心孔φ10的同軸度,加工中心孔φ10不需要鉗工打工藝孔。同時(shí)在車床上裝夾方便,生產(chǎn)效率高。
隨著薄壁標(biāo)牌設(shè)計(jì)工藝的逐步優(yōu)化,極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率,降低了勞動(dòng)成本,產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益,零件一次交驗(yàn)合格率99%以上,對(duì)于同類薄壁標(biāo)牌的加工生產(chǎn)有一定的參考意義。
作者簡介:
陳永生(1985—),男,江蘇灌云人,大學(xué)本科,工學(xué)學(xué)士,助理工程師,主要研究方向:機(jī)械工藝技術(shù)。
關(guān)鍵詞:工藝流程;存在問題;優(yōu)化
中圖分類號(hào):TQ325 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1煉化聚丙烯裝置的工藝流程
煉化聚丙烯的工藝主要分為淤漿法工藝和本體法工藝。
1.1淤漿法工藝:淤漿法工藝是是世界上最早生產(chǎn)聚丙烯的工藝技術(shù)。1957年到20世紀(jì)80年代中后期這三十年期間,淤漿法工藝一直是最主要的聚丙烯生產(chǎn)工藝。典型的工藝有意大利的Montedison工藝、美國Hercules工藝、日本三井東壓化學(xué)工藝和索菲亞工藝等。近年來,人們對(duì)淤漿法工藝進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)之后用活性較高的第二代催化劑,刪除了催化劑的脫灰過程。目前在全球淤漿法煉化聚丙烯能力占世界pp總生產(chǎn)能力的百分之十三。
1.2本體法工藝:本體法工藝是由美國Dart公司運(yùn)用釜式反應(yīng)器建成的,它是世界上第一套工業(yè)化本體法聚丙烯生產(chǎn)裝置。本體法生產(chǎn)工藝按照聚合工藝流程可以具體分為間歇式聚合工藝和連續(xù)式聚合工藝兩種。我國運(yùn)用的事間歇式聚合工藝,它適合我國的國情,對(duì)原料丙烯的質(zhì)量要求不是很高,所需的催化劑國內(nèi)也有保證,具有投資省,收益高,流程較簡單,操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。而國外的一些發(fā)達(dá)國家主要運(yùn)用連續(xù)式聚合工藝,這種聚合工藝對(duì)原料的質(zhì)量要求比較高,對(duì)生產(chǎn)技術(shù)和流程比較嚴(yán)格。但是連續(xù)式聚合工藝是目前世界上聚丙烯產(chǎn)量最高的工藝,占全球聚丙烯產(chǎn)量的百分之七十以上。對(duì)于這種工藝的優(yōu)化是我國煉化聚丙烯具有前景性的任務(wù),如何使連續(xù)式聚合工藝流程的簡單化是目前要攻克的重要任務(wù)。
2聚丙烯生產(chǎn)中存在的問題
2.1設(shè)備和管線易堵塞
高活性的催化劑具有活性高和活性周期長的特點(diǎn),在長周期的反應(yīng)過程中,相應(yīng)的一些設(shè)備及管線中會(huì)存在一定的活性的粘稠液體,如果長期不處理,會(huì)造成設(shè)備和管線的堵塞,從而影響工藝流程的正常運(yùn)行,導(dǎo)致操作不穩(wěn)定,是一種隱患。
2.2單臺(tái)設(shè)備多
在聚丙烯煉化生產(chǎn)的過程中,重要的設(shè)備過于單一,設(shè)備的選用也趨向統(tǒng)一。無論是哪種工藝,與之相配的主要轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備都是單臺(tái)運(yùn)行,所以一旦一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障,就會(huì)影響整條生產(chǎn)線的滯停或崩潰。
2.3聯(lián)鎖動(dòng)作的要求超高
儀表的DCS控制系統(tǒng)采用的是熱備用狀態(tài),而儀表的用電狀態(tài)采用的是UPS穩(wěn)壓電源,所以對(duì)于重要的聯(lián)鎖要定期進(jìn)行檢查。
3煉化聚丙烯裝置工藝的優(yōu)化
聚丙烯煉化工藝的優(yōu)化在近兩年有一定的事例,海南20萬噸/年聚丙烯裝置的優(yōu)化,裝置的能消耗降低到91.9千克標(biāo)油/噸的歷史新低,聚丙烯產(chǎn)量連續(xù)兩年超過23萬噸。可見聚丙烯裝置的優(yōu)化是十分重要的。
3.1 原料乙烯系統(tǒng)優(yōu)化
PE裝置內(nèi)部設(shè)有精致單位,ⅡPP 裝置(300kt/a聚丙烯裝置)與PE裝置相鄰并按照聯(lián)合裝置布置,同時(shí)ⅡPP 裝置為間接性使用乙烯,而且用量比較小,不會(huì)明顯的增加PE裝置的乙烯精致負(fù)荷。經(jīng)過這道程序,取消了ⅡPP 裝置中的原料乙烯保安精致流程,優(yōu)化為原料乙烯經(jīng)過PE裝置精致后再供應(yīng)ⅡPP裝置,這樣的話明顯節(jié)省了裝置用地和裝置設(shè)備的投資。
3.2再沸騰的熱源優(yōu)化
環(huán)管聚丙烯工藝中高壓丙烯洗滌塔、氫氣洗滌塔在設(shè)計(jì)時(shí)都采用的是汽蒸尾氣洗滌塔的工藝水供熱。而這個(gè)設(shè)計(jì)具有明顯的缺點(diǎn),工藝水通常含有很多的細(xì)粉,這些都是聚內(nèi)烯細(xì)粉,在實(shí)際運(yùn)行中這些細(xì)粉會(huì)使工藝水過濾器頻繁堵塞。而工藝水過濾器的頻繁清洗,疏通,切換,一方面會(huì)產(chǎn)生安全隱患,另一方面會(huì)浪費(fèi)水資源,而且這些聚內(nèi)烯細(xì)粉十分的細(xì)小,及時(shí)清洗的十分仔細(xì)也不可能做到百分百的清除。再增加一臺(tái)凝液泵后,將E303熱源改為蒸汽冷凝劑,這樣的話可以做到很好的優(yōu)化。這樣優(yōu)化后,不僅解決了過濾器易堵的問題還會(huì)大大降低T501加熱蒸汽用量。優(yōu)化后降低了工藝水過濾器頻繁更換、維修的費(fèi)用,而且節(jié)省了很多能源。
3.3聚丙烯閃蒸回收丙烯的工藝優(yōu)化
在聚丙烯生產(chǎn)的過程當(dāng)中,原料丙烯的單位消耗是影響聚丙烯生產(chǎn)成本的決定性因素,因此對(duì)丙烯消耗的優(yōu)化可以盡量節(jié)省成本。丙烯單耗高的原因是一些空氣的的放空點(diǎn)的排放,例如聚合釜、泵、罐的放空,這些排放的丙烯氣體沒有得到有效的回收。因此就需要聚丙烯閃蒸回收丙烯的工藝優(yōu)化,讓丙烯氣體得到有效回收再利用。聚丙烯裝置閃蒸部分分離出的氣相丙烯主要通過排放氣柜回收利用。
閃蒸釜在接料后,攜帶大量揮發(fā)出的丙烯氣回收進(jìn)氣柜,再通過壓縮機(jī)壓縮,等冷卻后變?yōu)橐合啾?。剩下的其余部分的丙烯氣則利用閃蒸的凈化過程直接排放到大氣中, 將其中未揮發(fā)出的丙烯氣利用負(fù)壓盡量揮發(fā)出來主要是通過通過水環(huán)式真空泵對(duì)閃蒸釜抽真空 ,然后氣相丙烯經(jīng)過真空泵系統(tǒng)排放大氣。再利用氮?dú)鈱?duì)閃蒸釜的置換操作,從而可以達(dá)到閃蒸釜要求凈化合格的聚丙烯粉料,進(jìn)行正常生產(chǎn)。這樣不僅充分利用了排放出來的丙烯氣,還可以盡量做到排除的廢氣對(duì)大氣的最小污染。
結(jié)語
聚丙烯的生產(chǎn)和運(yùn)用在我國的塑料產(chǎn)業(yè)中占有十分重要的地位,而煉化聚丙烯裝置的工藝優(yōu)化是提高聚丙烯產(chǎn)量及其質(zhì)量的重要途徑,工藝的優(yōu)化包括減少裝置的占地、降低裝置的投資,提高裝置運(yùn)行的可靠性及其穩(wěn)定性,生產(chǎn)原料的優(yōu)化和催化液的改良。這些工藝進(jìn)行優(yōu)化后將會(huì)是聚丙烯生產(chǎn)邁出的一大步。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:纖維復(fù)合材料;加工工藝;缺陷;解決方案
引言
隨著國家對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視,纖維復(fù)合材料這一環(huán)保概念受到了各行各業(yè)的廣泛歡迎,包括化工、機(jī)電、船舶以及航空行業(yè)。使用纖維復(fù)合材料不僅可以降低商家加工的成本,還可以為當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來積極的影響,但在實(shí)際的施工應(yīng)用中,纖維復(fù)合材料在切斷加工以及外圓表面加工處理和鉆孔方面存在操作問題,限制了纖維復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用,為解決其中存在的缺陷,本文分析了復(fù)合纖維材料存在的缺陷以及產(chǎn)生缺陷的原因,并提出解決方案,提高了復(fù)合纖維材料的利用率以及加工質(zhì)量,為復(fù)合纖維材料的廣泛應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。
1纖維復(fù)合材料存在切斷缺陷的原因以及改進(jìn)的措施
纖維復(fù)合材料在使用的過程中存在著高強(qiáng)度、耐高溫腐蝕的特點(diǎn),在化工、機(jī)電以及船舶航空之中有著廣泛的應(yīng)用,但是在進(jìn)行纖維復(fù)合材料加工的時(shí)候,諸多加工環(huán)節(jié)具有較大的難度,尤其是纏繞成型工藝加工,常常會(huì)出現(xiàn)加工切斷的問題,此時(shí),若纏繞制品出現(xiàn)內(nèi)壁拉絲的問題,會(huì)導(dǎo)致在進(jìn)行快切斷制品的時(shí)候出現(xiàn)最內(nèi)層纖維存在剝落的情況,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)扇舾衫w維沿著纏繞角方向出現(xiàn)內(nèi)壁拉絲。出現(xiàn)該問題的主要原因是切削加工刀具的時(shí)候?qū)植坎牧显斐闪溯^大的壓力,切削的壓力大于復(fù)合材料每層之間的粘貼強(qiáng)度,對(duì)纖維層間之間的黏貼能力造成損害,形成了纖維層之間的剝離問題。為了解決該問題,切段時(shí)對(duì)分層纖維之間的分層現(xiàn)象需要重點(diǎn)處理,必要的時(shí)候可以采用漲環(huán)撐實(shí)內(nèi)壁的方式,有效地處理纖維分層的問題。提高漲環(huán)對(duì)復(fù)合纖維內(nèi)部的切斷部位的外觀形成有積極影響,但是會(huì)造成纖維易斷,為了避免該現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)在纖維復(fù)合材料加工的時(shí)候沿著纏繞角方向進(jìn)行內(nèi)壁拉絲;并在反復(fù)的實(shí)驗(yàn)加工的過程中,為了提高纖維層各層之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度,應(yīng)適當(dāng)?shù)亟档蛷?fù)合材料的轉(zhuǎn)速。另外,還可以使用角向磨光機(jī)來改裝加工機(jī)械,使加工件與角向磨光機(jī)的轉(zhuǎn)速相互磨合,利用角向磨光機(jī)的反方向來切斷纖維層,確保復(fù)合纖維的切口整齊、平整。
2纖維復(fù)合材料在外圓件加工過程中存在的缺陷及其原因
纖維復(fù)合材料在制作成纖維纏繞成型的制品之后,容易出現(xiàn)機(jī)械加工的問題,為了避免這些問題對(duì)復(fù)合纖維材料造成質(zhì)量問題,在容易出現(xiàn)問題的外圓加工環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)注意加工縱向?qū)?,改善制品表面的粗糙程度。在進(jìn)行復(fù)合纖維材料加工,尤其是加工環(huán)向?qū)拥臅r(shí)候,容易對(duì)環(huán)向?qū)永w維造成外力剝離,使得纖維復(fù)合材料的外觀出現(xiàn)凹陷問題。為了避免這一問題,應(yīng)當(dāng)在纖維復(fù)合材料加工機(jī)械磨刀的時(shí)候,考慮加工刀刃的刃線,最佳的刃線形狀為圓弧型,這樣不僅可以減少刀具的磨損,還可以使加工后的復(fù)合纖維材料具有很光滑的外觀。
3纖維復(fù)合材料加工在鉆孔過程中存在的缺陷問題及其原因
在進(jìn)行復(fù)合纖維材料加工的時(shí)候,纏繞制品的鉆孔容易出現(xiàn)分層以及毛邊的問題。這些加工制品在制作的時(shí)候,鉆孔的周圍出現(xiàn)纖維白毛,即加工對(duì)內(nèi)部造成了損害,不僅纖維出現(xiàn)發(fā)白的現(xiàn)象,且鉆孔的內(nèi)壁也十分粗糙。在處理鉆孔內(nèi)壁出現(xiàn)纖維白毛的情況時(shí),應(yīng)當(dāng)仔細(xì)觀察纖維出現(xiàn)白毛現(xiàn)象的原因,如果是纖維復(fù)合材料的內(nèi)部出現(xiàn)乳膠層被破壞的現(xiàn)象,說明進(jìn)行機(jī)械加工的時(shí)候鉆孔鉆頭的前角角度比較大,超過了正常值(120°),給鉆孔內(nèi)壁造成了較大的壓力,使得復(fù)合纖維材料在經(jīng)過鉆孔機(jī)進(jìn)口的時(shí)候受到了較大的壓力,導(dǎo)致纖維與基體呈現(xiàn)剝離現(xiàn)象。而一旦纖維復(fù)合材料的出口材料處呈現(xiàn)剝離現(xiàn)象,就會(huì)引起復(fù)合纖維材料孔周邊光滑度不足以及毛邊現(xiàn)象嚴(yán)重的問題,這時(shí)需要調(diào)整加工機(jī)械的鉆頭前角刀刃線,使得復(fù)合纖維材料纖維絲角度與之形成垂直切割的關(guān)系,并采用鋒利的鉆頭進(jìn)行加工操作??梢栽阢@頭的出口處使用密度板或高密度板進(jìn)行頂緊操作,確保復(fù)合纖維材料不會(huì)出現(xiàn)分層的問題,有效提高鉆孔加工中的操作效率,提高鉆孔加工的質(zhì)量。
4優(yōu)化纖維復(fù)合材料高效加工的對(duì)策
(1)在纖維復(fù)合材料鉆孔的時(shí)候采用以磨代鉆的方式。由于纖維復(fù)合材料對(duì)于加工技術(shù)有很高的要求,并且纖維復(fù)合材料具有材料強(qiáng)度大、發(fā)熱嚴(yán)重的缺點(diǎn),因此在進(jìn)行鉆孔操作的時(shí)候可以使用電鍍超硬磨料鉆磨刀具,這一類型的刀具可以以磨代鉆,確保每一個(gè)刀具內(nèi)的磨粒都有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)軌跡,運(yùn)動(dòng)軌跡最佳的形狀是螺旋線。在確定使用何種刀具的時(shí)候,刀具端面上的磨粒要以主切為主要操作,并且磨粒多是由負(fù)前角組成的,該類型的刀具以超大的負(fù)前角以及較高的速度切入復(fù)合材料內(nèi)部,使得刀具內(nèi)的磨粒與復(fù)合纖維進(jìn)行充分的摩擦以及擠壓,對(duì)復(fù)合纖維和基體的形狀產(chǎn)生良好的影響,使纖維復(fù)合材料的形變阻力不會(huì)加大,所制作出的鉆孔的毛刺數(shù)量很少,鉆孔的形狀也非常的完整,促進(jìn)纖維復(fù)合材料的加工質(zhì)量水平不斷地提高。(2)使用新型的PCD刀具處理纖維復(fù)合材料進(jìn)行加工處理。纖維復(fù)合材料在進(jìn)行加工的時(shí)候常常會(huì)使用鈦合金復(fù)合構(gòu)件,這兩類材料之間存在較大的性能差異,無法順利地完成加工操作,為了解決該問題,可使用聚晶金剛石材料實(shí)現(xiàn)高溫下的復(fù)合材料加工。PCD刀具不僅可以耐高溫,還具有很高的耐腐蝕性及導(dǎo)熱性,滿足纖維復(fù)合材料的加工需求并適應(yīng)機(jī)械設(shè)備的材料特性。在高溫的環(huán)境下,PCD刀具能夠?qū)⑽⒚准?jí)的金剛石顆粒與Co金屬以及Ni金屬粉末均勻地混合在一起,將碳化鎢基礎(chǔ)材料燒制成為全新的刀胚材料,滿足碳纖維復(fù)合材料的加工質(zhì)量要求,并適合鈦合金鉆機(jī)的應(yīng)用特征。(3)使用紅外檢測(cè)的方式優(yōu)化纖維復(fù)合材料的制品檢測(cè)。纖維復(fù)合材料在加工的時(shí)候很容易產(chǎn)生脫黏缺陷的問題,造成集中現(xiàn)象,對(duì)纖維復(fù)合材料的使用產(chǎn)生很大的影響。為了提高纖維復(fù)合材料的使用強(qiáng)度,可以采用紅外檢測(cè)技術(shù)對(duì)加工完成的纖維復(fù)合材料進(jìn)行質(zhì)量狀況檢測(cè)。脈沖紅外熱波檢測(cè)技術(shù)即利用高能脈沖熱源,對(duì)纖維復(fù)合材料加工之后的纏繞進(jìn)行缺陷分析。在已知纖維復(fù)合材料的熱屬性系數(shù)之后,可以通過測(cè)量纖維復(fù)合材料成品的表面溫度來確定材料的溫度場(chǎng)變化以及變化的時(shí)間,以計(jì)算纖維復(fù)合材料制成品存在的缺陷深度。當(dāng)纖維復(fù)合材料的熱屬性系數(shù)不確定的時(shí)候,可以使用脈沖紅外熱成像技術(shù)對(duì)纖維復(fù)合材料的內(nèi)部進(jìn)行缺陷檢測(cè),借助平板材料的脈沖熱源進(jìn)行缺陷深度計(jì)算。
5結(jié)語
對(duì)纖維復(fù)合材料中纏繞制品的機(jī)械加工工藝存在的問題進(jìn)行原因分析,并針對(duì)常出現(xiàn)的基礎(chǔ)纖維復(fù)合材料加工問題提出新興技術(shù)解決措施,包括加工纖維復(fù)合材料過程中鉆孔技術(shù)的改良、刀具的優(yōu)化以及利用脈沖紅外檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行加工后的缺陷檢測(cè),優(yōu)化了纖維復(fù)合材料的加工工藝,大大提高纖維復(fù)合材料的加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
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