上海中集冷藏箱有限公司上海中集冷藏箱有限公司环戊烷发泡工艺与安全学习环戊烷发泡工艺与安全学习一、环戊烷简介•中文名：环戊烷(五亚甲基)•英文名：CYCLOPENTANE•分子式：10•结构式：•相对分子量：70.08•危险性类别：低闪点易燃液体1、基本物理常数：项目141B环戊烷分子量11770熔点（1atm）-103.5-93.7沸点（1atm）32.0549.3相对密度（水=1）0.4330.7454闪点-42气相导热系数（25）mW/(m.K)9.712爆炸范围(Vol)%5.6-17.71.1-8.32、物化性质及危险特性：环戊烷是无色透明流动液体,有类似汽油的臭味,易于挥发，是性质稳定的环烷烃。环戊烷极易燃，易挥发，其蒸汽与空气易形成爆炸混合物，遇强氧化剂、明火、高热均会引起燃烧、爆炸。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引起回燃。禁止倾倒入暗渠。环戊烷不溶于水,但对丙酮、醚、苯、醇、四氯化碳等有机溶剂有较好的溶解性。环戊烷对除丁腈橡胶外的其它橡胶有溶解性环戊烷属低毒类，吸入蒸汽有毒，能引起肺炎。环戊烷刺激眼睛和皮肤，长期与皮肤接触可能会导致皮炎。蒸汽浓度高时有轻微麻醉作用3、储存及保管：槽罐贮存，建议使用地下储罐。若为地上储罐，则应加装水喷淋系统降温，尽可能的避免阳光直射。若为桶装，则应储存于阴凉通风的易燃液体库房内，库房温度控制在26以下。可与其他易燃液体、有机溶剂同库贮存，不得与性质有抵触物品同库贮存。轻装轻卸，严防包装破损和泄露，防止静电、火源，严禁与强氧化剂共同储存和配装。配备相应品种和数量的消防器材，灭火剂可用干粉、二氧化碳、泡沫、砂土。用水灭火无效。一、环戊烷应用概况1、背景：根据蒙特利尔议定书，欧洲及美国于1996年全面禁止氯氟烃（CFC）的使用。中国从1995年起至2005年将逐步不再使用CFC。在欧洲，从1993年开始，最先广泛使用环戊烷作为CFC的替代物，用作硬质聚氨酯硬质泡沫绝缘层的发泡剂，应用于家电、建筑方面。在国内，自从签订议定书之后，中国环保总局和联合国环保署（UNEP）及联合国开发计划署（UNDP）积极合作，引进无氟发泡改造资助及设备，无偿帮助国内相关生产企业（冰箱和集装箱）进行环戊烷发泡项目改造。到现在为止，国内冰箱企业基本采用环戊烷发泡。2、为什么采用环戊烷呢？无毒，性质较稳ODP值，即臭氧消耗值为0温室效应很小，对环境影响极小价格低廉符合“蒙特利尔协议”环戊烷的气相热导率在烷烃发泡剂中最低，它在聚醚多元醇中的溶解度相比来说较高，是用量最大的烷烃发泡剂.几种烷烃发泡剂的物性指标比较CFC-11HCFC-141bHPC-245faHFC-365mfcHC沸点23.832.115.340.049密度201.491.241.321.250.74蒸气压20,kPaλ25，mW/（mK）8.79.711.110.611.9闪点-24-37大气寿命50年9.4年7.4年10.8年几天燃烧极限(V%)3.5-13.01.4-8.0GWP100aODP1.00.11从上表能够准确的看出F-11除了ODP=1外，做为硬质PU发泡剂基本上没有什么缺陷，141b的λ值也较理想，替代过程的设备无需大的改动，但它除了ODP=0.11外，也有爆炸范围，对普通ABS有溶蚀作用等不足；两种HFC的λ值居中，但365mfc有闪点，而245fa价格大约是环戊烷的4倍。环戊烷最大的缺点是易燃易爆，但它ODP值、GWP值及大气中停滞时间都是以上产品所不可比拟的。戊烷的易爆区域三、环戊烷发泡工艺环戊烷发泡主要组成部分聚醚储存戊烷储存ISO储存发泡模具高压发1.戊烷储存由于环戊烷易挥发．环戊烷贮存单元通常安装在生产现场以外．并采用地下贮罐形式。根据生产纲领、日生产周期及班次及单位时间产量可计算出环戊烷日消耗量，考虑合适的贮罐容积常用地下贮罐体积有10、15、20、25、30、35m等几种规格。环戊烷贮存设施由罐体、进料系统、防溢装置、呼吸平衡装置、输送系统及安全报警装置等组成最好使用地下存储罐。料罐密封性要求很高，并且充满氮气作为保护气。要保证空气的流通性，并且配有戊烷浓度检测仪。Double-waledstoragetankperDI环戊烷储存戊烷浓度监测浓度高的地方需要采用合适的气体警报装置来监测，一旦浓度达到最低爆炸浓度（大约0.26%）的20%就会闪光、鸣叫进行报警。如果达到最低爆炸极限的40%，必须确保这一些地方所有电气设备及电气开关断电。避免混合物发生爆炸的另外一种可能方法是利用氮气作为惰性气体，这对于储存含有环戊烷液体的日常储存罐，机器储存罐等封闭容器很重要，氮气可以一直覆盖在罐子里。这也适用于发泡充满的孔腔。柜子、管道以及其他孔洞也被泡沫充满之前最好优先用氮气冲洗。其它：不会漏料的隔膜泵、报警装置、出口、防爆设备、接地装置等预混站安全配置环戊烷／多元醇预混系统的安全配置为：环戊烷的计量泵防爆；所有可能接触环戊烷及其气体的装置防静电火花；电机、电器元件均选用防爆等级；相应管道、接头及阀双层密封，管道上配置电控截止阀；装有环戊烷及其混合料的容器均输入氮气保压，料罐搅拌电机与搅拌轴的连接采用磁性连轴节；在环戊烷贮料罐、计量泵、混合器及混合料罐等区域均配置隔板或护罩，并设有检测探头、抽风系统及防爆控制管理系统。该防爆控制管理系统的电源与设备电源分开，并分三级进行防爆控制：第一级为正常工作时控制风机低速抽风，换气量约为每小时换气l0次；第二级为当检测传感器检验测试到环戊烷浓度达到爆炸下限的20％时，控制风机高速抽风；第三级为当检测传感器检验测试到环戊烷浓度达到爆炸下限的4o％时，则切断设备电源，关闭环戊烷进料阀，并使风机高速抽风，使环戊烷的释放浓度被控制在安全值以下。3.发泡站聚醚．环戊烷计量装置及测试装置安装在带托架的防护罩内，并安装环戊烷气体监测探头、排风装置及其监控流量计。计量泵安装双密封自动监控装置，防止计量泵产生泄漏。环戊烷发泡系统示意图环戊烷／多元醇混合料的料罐由氮气保压，其搅拌轴与搅拌电机的连接采用磁性连轴节，电机为防爆电机，且料罐用隔离罩分隔，并配有检测探头、抽风系统及防爆三级控制管理系统；混合料计量泵电机为防爆电机，计量泵及电机也用隔离罩分隔，并配有检测探头、抽风系统及防爆三级控制管理系统；根据环戊烷释放速度和释放量，选用可充氮气的混合头，使注射前能向模腔充氮，且注射时使混合料与异氰酸酯进行高速碰撞混合。所有接触混合料的装置须防静电火花并接地。44、、发泡夹具的改造发泡夹具的改造接地抽风系统戊烷监测系统将电气系统改造成二级防爆系统模具充氮保护单独的充氮系统抽风系统在发泡过程中,5%的戊烷会散发到空气中（按照假如加入到POL中的 量来计算） 建议安装持续排风系统,并且在检测到戊烷浓度报警信号的情况下加 大排风量 无火花风机Example extractionsystem Example extractionsystem 冰箱发泡线的抽风系统示例 冰箱发泡线的抽风系统示例 Movable cores fixedmoulds Movable cores fixedmoulds Movable moulds fixedcores Movable moulds fixedcores 8、部分泡沫孔洞环戊烷安全问题技术方案 对于环戊烷的易燃易爆特性，选用防爆设备能解决环戊烷易燃易爆的问题， 环戊烷在空气中的爆炸需要具备二个条件：空气达到浓度（1.4～8.7％）和外 部引燃火源(电器开关、马达等的电火花)。为此 1、配备实时的环戊烷泄露预警系统； 2、防爆地下发泡剂储罐，防爆预混系统、发泡机料罐防爆处理，发泡现场电器 防爆处理，所有设施管道等都进行了零接地处理； 3、门卫集中报警系统，与现场报警系统同步，确保险情及时有效地发现、及时通过紧 急联络图沟通处置； 4、上位机监控系统。能够最终靠办公室微机与现场总监控室进行联网控制，实时 监察现场的数据信息及员工操作。 5、配置了两套抽风系统。在排气孔集中排放的集中几分钟时间同时启动迅速将 气体抽到厂房外大气中。另外，两套抽风系统互相起到备用作用，便于维修时 保障生产正常进行。 6、现场配置了足够的消防设施及应急逃生路线、发泡模具的惰性保护， 代替压缩空气加压与吹扫，9、根据报警系统对环戊烷的检测，对于不同浓度的环戊烷在空气中的含量产生 不同的警示，这时将启动不同的数量的风机将环戊烷抽走等等， 都是环戊烷安全生产的必要保障。 防爆区划分