井下采區(qū)電氣設(shè)備,除少數(shù)安全火花型設(shè)備外,必須采用隔爆型電氣設(shè)備,其隔爆面是井下防爆系統(tǒng)中非常重要的一環(huán)。但由于井下使用條件和環(huán)境影響,隔爆面很容易遭到破壞,除機(jī)械磨損、碰撞損傷外,井下腐蝕性氣體和液體很容易使隔爆面發(fā)生銹蝕,另外隔爆設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的高溫電弧、電火花在經(jīng)過隔爆面冷卻過程中,也會使原隔爆面發(fā)生高溫?fù)p傷。這一切都可能使電氣設(shè)備失爆。為此,礦山電氣維修中隔爆面的維護(hù)修理成為礦山生產(chǎn)中的一項很重要的工作。
多年來普遍采用的焊補、研磨加冷磷化處理工藝,由于操作者的I藝水平及技術(shù)素質(zhì)限制,相當(dāng)一部分維修達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。我們在長期的教學(xué)及實踐過程中積累了一些經(jīng)驗,現(xiàn)就隔爆面維修中的主要環(huán)節(jié)——冷磷化處理及工藝操作中應(yīng)注意的問題作一總結(jié),供同行們參考借鑒。
1 冷磷化工藝特點
隔爆面的冷磷化處理,就是在初步加工和維修后的隔爆面用磷酸鹽溶液進(jìn)行金屬磷化,使其表面形成一層5~71um厚的磷化薄膜,薄膜外再加涂一層凡士林則效果更好。這層薄膜一可防止隔爆面的銹蝕,二能提高隔爆面的隔爆效果。其工藝特點是:
(1)化學(xué)穩(wěn)定性好。在腐蝕性氣體、液體侵蝕下,磷化薄膜具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性,能有效地防止薄膜保護(hù)下金屬隔爆面發(fā)生氧化銹蝕。
(2)具細(xì)化粘附結(jié)構(gòu)。磷化薄膜具有一定的細(xì)孔結(jié)構(gòu),對油類或涂料具有良好的粘附性。磷化后的隔爆面,按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定須再涂防腐油以提高防腐蝕效果。
(3)提高機(jī)械磨損性能。磷化后的金屬隔爆面能增強(qiáng)機(jī)械性能,對操作中的機(jī)械磨損有很好的防護(hù)作用。
2 磷化液及磷化膏的配制
2.1 掌握正確配比
各原料的正確重量配比為:①氧化鋅24.5%;②碳酸銅2.5%;③硝酸20%;④磷酸8%;⑤烏洛托品3. 6%;⑥氟化鈉5.4%;⑦硝酸鈉40%。
應(yīng)當(dāng)說明的是酸性液應(yīng)根據(jù)濃度折合成體積量取。
2.2 嚴(yán)格配制工藝
(1)先將氧化鋅和碳酸銅放入玻璃器皿中,加入3倍的蒸餾水稀釋。
(2)將烏洛托品、氟化鈉及硝酸鋅放入另一玻璃器皿中,加入2.5倍的蒸餾水稀釋。
(3)將硝酸倒入氧化鋅和碳酸銅溶液中,同時用玻璃棒攪拌,后加入磷酸,攪拌15min左右,漸成淺色透明體,加入4倍重量的蒸餾水稀釋。
(4)將兩種配好的液體混合后加以攪拌,即成磷化液。
(5)制成磷化液后,再按1:1的重量加入滑石粉攪拌,即成為磷化膏。
3 隔爆面的磷化工藝
(1)清理:把需要磷化的隔爆面用水及汽油處理干凈,做到無油污、無銹痕,露出金屬本色。
(2)涂膏:將調(diào)配好的磷化膏在處理好的隔爆面先迅速地、薄薄地涂上一層,再均勻地加厚至1.5~2mm,同時用手錘自側(cè)底面輕輕震動,使膏層平整,并能消除膏層中的氣孔和氣泡。
(3)溫度和時間:磷化過程中掌握溫度在10~20'c之間為宜,此時磷化時間約為105~135 min。溫度高時,磷化時間要短一些;溫度低時,時間要長一些。
(4)清膏:磷化結(jié)束,須用軟工具(木板、竹片等)刮掉磷化膏,而后再用水將金屬表面洗凈、擦干。
(5)涂油:磷仳完畢,須在磷化面上涂一層凡士林油,對于保護(hù)隔爆面更為有效。
4 磷化工藝應(yīng)當(dāng)注意的問題
對待修的隔爆面,在磷化前、磷化中及磷化后必須嚴(yán)格細(xì)致操作,否則極易造成不合格品甚至使設(shè)備報廢。
(1)遇到酸、堿之類物質(zhì)時,磷化薄膜可遭破壞,操作和使用中須格外注意。
(2)磷化膜在遇到300'c以上高溫時,抗腐蝕性能降低,所以隔爆面的焊補必須在磷化前實施。另外隔爆設(shè)備產(chǎn)生的電氣火花、電弧對磷化膜也有破壞作用。
(3)磷化液配制成后,需測定一次。方法是,取磷化液一滴,滴在需磷化的金屬表面上,呈現(xiàn)粉紅色,則適中;若呈灰色或黑灰色、深朱紅色則不佳,需再加入少許磷酸。
(4)磷化液用玻璃器皿密封保存,可存放較長時間,礦電修廠…次可多配制…些。但加滑石粉的磷化膏經(jīng)24h即自行失效,必須隨用隨配。
(5)配液之初,氧化鋅和碳酸銅混合液中加硝酸時,若出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象,屬加蒸餾水不足原因,再加適量蒸餾水使結(jié)塊溶解即可。
(6)局部被破壞的磷化面,可用汽油將破壞處擦拭干凈,再補上磷化膏進(jìn)行局部磷化即可,不必將隔爆面整體磷化。
(7)加入磷酸后,若出現(xiàn)白色沉淀物或結(jié)塊,其原因是磷酸過少,應(yīng)加入適量磷酸,使沉淀物或結(jié)塊溶解。
(8)磷化時間及赦果與隔爆面的金屬材質(zhì)有關(guān)。薄薄涂上一層磷化膏,若磷化膏呈粉紅色,說明材質(zhì)較硬適合磷化,涂膏結(jié)束保持2h左右即可擦掉磷化膏。若呈淺灰色,這是短磷現(xiàn)象,須延長磷化時間。若呈黑灰色,則是過磷現(xiàn)象,說明磷化時間過長了。磷化效果較好的體現(xiàn)是磷化面呈淺粉紅色或淺朱紅色。
(9)由于受原材料的質(zhì)量及工藝水平影響,磷化面的材質(zhì)、溫度又存在很大差別,磷化處理容易失敗,效果難以保證。磷化質(zhì)量不合格者必須重新進(jìn)行,方法只有一個:將已磷化的表面用濃度為15%~20%的熱苛性鈉溶液擦洗,除去不合格磷化膜后重新磷化。