導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇高分子材料的耐磨性，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】磨損；修復(fù)；陶瓷冷焊

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，設(shè)備維修與保護(hù)越來(lái)越重要，對(duì)于由腐蝕、磨損和化學(xué)反應(yīng)而引起的各種金屬表面的損壞，普通處理方法如焊補(bǔ)后再進(jìn)一步精加工等由于受工藝、材質(zhì)、現(xiàn)場(chǎng)條件等諸多因素制約，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足使用要求。隨著新材料、新技術(shù)的迅速發(fā)展，其維修與維護(hù)方法也發(fā)生著巨大變化，高分子聚合金屬陶瓷冷焊修復(fù)技術(shù)便是目前較先進(jìn)、可行的修復(fù)技術(shù)。

1 問(wèn)題的提出

摩擦是設(shè)備運(yùn)行中普遍存在的自然現(xiàn)象，相互接觸的兩個(gè)物體之間由于摩擦必然導(dǎo)致磨損，而磨損會(huì)使零件的表面形狀和尺寸遭到緩慢而連續(xù)的破壞，使設(shè)備的效率和可靠性逐漸降低，從而喪失原有的工作性能，最終可能導(dǎo)致零部件的突然破壞，而一旦破壞，零部件便會(huì)報(bào)廢。

梁家礦付井提升下天輪自90年安裝使用，天輪軸直徑為Φ300+52¬0，采用3560型軸承，由于使用時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)考慮等維修、維護(hù)方面影響，使天輪軸東側(cè)軸端與軸承配合處存在磨損現(xiàn)象(現(xiàn)軸徑為Φ299.2)，對(duì)付井提升系統(tǒng)的安全、正常運(yùn)行構(gòu)成危害。

2 方案論證

方案I：更換天輪。更換后將原天輪軸修復(fù)。由于主、付井共有四套通用天輪，可共同備用一套天輪，但更換天輪現(xiàn)場(chǎng)施工難度大(主要是受現(xiàn)場(chǎng)條件所限，天輪的起吊和安裝困難)，安全性差，施工用時(shí)間長(zhǎng)，投入資金多(購(gòu)置一套天輪約需38萬(wàn)元)。

方案II：根據(jù)現(xiàn)軸徑加工特殊軸承，更換軸承。表面看投入資金少(約需1萬(wàn)元)，施工工期短(約需16小時(shí))，但由于軸磨損不均勻，安裝后由于不同心，可能導(dǎo)致加劇軸徑磨損，造成安裝后天輪的徑向跳動(dòng)，從技術(shù)及安全運(yùn)行考慮，此方案不可行。

方案III：采用高分子聚合金屬陶瓷冷焊技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)處理，由于高分子聚合金屬冷焊技術(shù)具有以下技術(shù)特性：

（1）高耐磨性能：耐磨性包括兩個(gè)方面，一方面涂層本身有很好的保護(hù)功能，不被磨損；另一方面涂層本身具有減磨作用。耐磨性主要取決于填料材料的性能；填料使用高技術(shù)陶瓷涂層，就具有高技術(shù)陶瓷的性能，本身就耐磨。通過(guò)試驗(yàn)，高分子聚合金屬陶瓷耐磨性相當(dāng)好，其耐磨性能高于工具鋼（HRC65）的耐磨性，是碳素結(jié)構(gòu)鋼的3倍。

高分子聚合金屬陶瓷材料的硬度低于金屬材料，但其耐磨性卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于金屬與耐磨合金。主要是因?yàn)楦叻肿泳酆辖饘偬沾赏繉拥哪湍ネ繉邮怯沙?xì)硬金屬陶瓷與高分子固化劑形成多相結(jié)構(gòu)，涂層高分子材料所組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填滿了超硬金屬陶瓷顆粒，顆粒與固化劑之間相互鑲嵌、結(jié)構(gòu)緊密，硬質(zhì)點(diǎn)分布均勻，所以非常耐磨。

（2）結(jié)合強(qiáng)度高：與金屬間的結(jié)合是晶間之間的相互滲透；

（3）耐高低溫性能：耐220℃～600℃高溫，可在零下施工耐低溫；

（4）耐腐蝕性能：優(yōu)于鎳基合金；

（5）膨脹系數(shù)與金屬接近，適合各種金屬設(shè)備高溫薄層修復(fù)；

（6）帶油、帶水修復(fù)各種金屬表面。

而且，從現(xiàn)場(chǎng)施工考慮，由于不受環(huán)境條件所限，施工相對(duì)安全，簡(jiǎn)單易行；從技術(shù)可行性及保證修復(fù)后安全運(yùn)行考慮，由于現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)磨損的軸徑，可以保證軸徑尺寸精度及同軸度，滿足原設(shè)計(jì)要求，且修復(fù)后天輪軸的耐磨、耐腐蝕及抗壓強(qiáng)度均優(yōu)于原45#鋼材質(zhì)；從節(jié)支降耗考慮，只需維修費(fèi)3萬(wàn)元，比購(gòu)置天輪節(jié)約35萬(wàn)元。

綜合考慮以上方案，從保證施工安全及修復(fù)后安全運(yùn)行，節(jié)約資金投入幾個(gè)方面分析比較，決定采用方案Ⅲ。

3 修復(fù)工藝：

采用高分子聚合金屬陶瓷對(duì)磨損部位進(jìn)行修復(fù)，工藝流程簡(jiǎn)單分為粗加工和精加工過(guò)程。

3.1 粗加工

（1）清洗工件，除塵、除銹、除油；

（2）測(cè)量修復(fù)前所有尺寸；

（3）粗磨，對(duì)工件進(jìn)行拉毛粗化；

（4）施涂陶瓷材料，檢查施涂質(zhì)量；

（5）清洗粗加工定型模具，檢查清洗質(zhì)量；

（6）定型模具上施涂脫模劑；

（7）用定型模具加工施涂后工件；

（8）加溫固化；

（9）取下定型模具，檢驗(yàn)加工后質(zhì)量，并修整。

3.2 精加工

（1）施涂金屬陶瓷材料，檢查施涂質(zhì)量；

（2）清洗精加工定型模具，檢查清洗質(zhì)量；

（3）定型模具上施涂脫模劑；

（4）用定型模具加工施涂后工件；

（5）加溫固化；

（6）取一定型模具，檢查修復(fù)質(zhì)量，測(cè)量修復(fù)后尺寸，符合設(shè)計(jì)要求，修復(fù)結(jié)束。

4 效果檢查

（1）根據(jù)以上施工工藝修復(fù)，滿足原設(shè)計(jì)要求，天輪運(yùn)行正常，軸承開(kāi)蓋檢查，無(wú)異常。

（2）整個(gè)天輪軸修復(fù)施工安全可靠，工程質(zhì)量?jī)?yōu)良，比計(jì)劃提前16小時(shí)，節(jié)約費(fèi)用35萬(wàn)元。

篇2

關(guān)鍵詞:建筑材料;高分子材料;回收利用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的逐步提高，社會(huì)發(fā)展的范圍也得到擴(kuò)大，現(xiàn)代建筑材料中，主要應(yīng)用以塑料、橡膠、纖維為主的高分子材料作為主要的建筑材料，高分子材料在建筑材料中的應(yīng)用，可以降低建筑的成本，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建筑的使用壽命得到延長(zhǎng)，但建筑材料中廢舊高分子材料應(yīng)用的回收不當(dāng)，對(duì)社會(huì)環(huán)境造成較大的污染，結(jié)合高分子材料的特性，對(duì)高分子的回收利用進(jìn)行探究。

1廢舊高分子材料的危害分析

高分子材料主要是由塑料、橡膠以及纖維等資源，是一種新型符合建筑材料，廢舊的分子如果不能得到及時(shí)降解，則會(huì)在太陽(yáng)光的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生以二氧化硫?yàn)橹鞯奈廴練怏w［1］，對(duì)造成大氣污染，同時(shí)，高分子中的塑料成分中含有大量的聚乙烯，可降解性較差，從而在社會(huì)中產(chǎn)生有色污染垃圾，對(duì)社會(huì)環(huán)境造成直接污染，嚴(yán)重影響了社會(huì)環(huán)境的建設(shè)。結(jié)合以上對(duì)高分子材料的危害的分析，提出高分子在現(xiàn)代建筑材料中回收利用的分析措施，實(shí)現(xiàn)高分子在建筑材料中應(yīng)用的進(jìn)一步探究。

2建筑材料中廢舊高分子的回收利用

2．1建筑材料墻體的應(yīng)用

高分子在建筑材料中的應(yīng)用，可以作為建筑材料墻體，高分子轉(zhuǎn)換為玻璃塑料混合墻體，高分子的主要材質(zhì)中塑料可以到達(dá)塑性的作用，從而實(shí)現(xiàn)建筑材料的外部形態(tài)結(jié)構(gòu)得到穩(wěn)固，大大提高了現(xiàn)代建筑墻體的穩(wěn)定性和固定性，此外，高分子制作的新型融合性結(jié)構(gòu)中充分發(fā)揮高分子抗壓，耐高溫的特點(diǎn)，而新型建筑墻體中融合了玻璃材質(zhì)，使廢舊高分子轉(zhuǎn)化后的建筑墻體可以達(dá)到比傳統(tǒng)墻體建結(jié)構(gòu)更加完善的建筑穩(wěn)定性受壓能力，為廢舊高分子的二次利用提供了應(yīng)用的新范圍［2］，為我國(guó)現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展提供新的符合材料。

2．2金屬橡膠混凝土

金屬橡膠混凝土是現(xiàn)代建筑中應(yīng)用的一種新型建筑材料，主要由不同硬度的金屬，塑料、橡膠等部分組成［3］。金屬橡膠混凝土的應(yīng)用能夠解決現(xiàn)代墻體建筑中存在的墻體裂縫等問(wèn)題，可以提高施工建筑的密封性。例如:應(yīng)用傳統(tǒng)的建筑材料進(jìn)行施工建筑中，施工材料受到墻體的壓力或者溫度的影響，容易出現(xiàn)墻體裂縫或者密封性降低的情況發(fā)生，導(dǎo)致建筑施工的質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，采用金屬橡膠混凝土后，墻體施工后，應(yīng)用新型混凝土對(duì)墻體建筑充的對(duì)接縫進(jìn)行外部填充，新型混凝土中含水量較低，能夠解決墻體施工建筑中施工開(kāi)裂的問(wèn)題，提高了現(xiàn)代建筑的施工質(zhì)量。

2．3混合建筑保溫層的轉(zhuǎn)化

高分子材料在建筑應(yīng)用材料中的回收利用，轉(zhuǎn)化為混合建筑保溫層，是直接的綜合利用的體現(xiàn)。現(xiàn)代建筑中墻體保溫層建筑是主要的建筑問(wèn)題之一，傳統(tǒng)的墻體保溫層采用雙層保溫板，但保溫板經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的應(yīng)用后，受到墻體中水泥的侵蝕，使保溫板的保溫效果下降，用戶入住后，一段時(shí)間后室內(nèi)溫度明顯降低，房屋建筑的保溫效果下降，高分子可以轉(zhuǎn)化為泡沫保溫層，新型高分子混合泡沫保溫層的主要成分是塑料和橡膠，可以抵抗水泥長(zhǎng)時(shí)間的形侵蝕，到達(dá)保證保溫層長(zhǎng)期持久豹紋的效果。此外，新型混合保溫層具有較好的吸聲作用，能夠達(dá)到施工墻體建筑保溫效果好的同時(shí)增強(qiáng)了墻體的隔音效果，完善我國(guó)建筑施工技術(shù)水平的進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)廢舊高分子的綜合應(yīng)用。

2．4新型防水符合材料

高分子材料在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，為我國(guó)建筑施工的材料創(chuàng)新應(yīng)用提供了更加全面的應(yīng)用范圍。高分子材料的應(yīng)用，可以達(dá)到新型防水材料的使用。現(xiàn)代建筑施工中，采用硅酸水泥和粉煤灰以及聚乙烯作為主要的構(gòu)成材料，新型防水材料的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)外墻墻體建設(shè)與保溫層之間的隔水性增強(qiáng)［4］，能夠打破傳統(tǒng)墻體建筑保溫層中保溫層受到外部墻體滲水的影響情況，新型防水材料中聚乙烯可以使施工材料表面形成保護(hù)膜，達(dá)到及時(shí)阻隔外部墻體滲入到墻體中水分的作用，實(shí)現(xiàn)我國(guó)整體建筑施工墻體的防水性得到大大提高。例如;新型符合防水層可以將外部墻體滲入的水分進(jìn)行阻隔，聚乙烯將深入的水分轉(zhuǎn)接給粉煤灰，粉煤灰吸收水分，保持保溫層的環(huán)境干燥，達(dá)到保護(hù)墻體保溫性，延長(zhǎng)墻體使用壽命的作用。

2．5復(fù)合地板的應(yīng)用

高分子在建筑材料中的回收利用，體現(xiàn)為復(fù)合地板的應(yīng)用，新型建筑材料的施工建筑具有加強(qiáng)的耐用性，復(fù)合地板的主要材料是由傳統(tǒng)的木質(zhì)材質(zhì)和聚乙烯作為主要的材質(zhì)，地板的木質(zhì)材料保留了傳統(tǒng)地板中木質(zhì)地板材質(zhì)問(wèn)題，同時(shí)融合聚乙烯可以提高地板的防水性和耐磨性，表面的聚乙烯薄膜能夠達(dá)到保護(hù)地板日常應(yīng)用中與堅(jiān)硬物體之間的摩擦痕跡，增強(qiáng)地板的耐磨程度;此外，新型符合地板可以保護(hù)地板不受到蛀蟲(chóng)的影響，延長(zhǎng)地板在實(shí)際的使用壽命。

3結(jié)論

高分子是現(xiàn)代社會(huì)建設(shè)中經(jīng)常應(yīng)用的一種建筑材料，結(jié)合建筑材料對(duì)廢舊高分子技術(shù)的探究分析，實(shí)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展材料綜合應(yīng)用，促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展資源的綜合利用。

作者:陳玲琳 單位:湖北工業(yè)大學(xué)

參考文獻(xiàn)：

［1］曹新鑫，何小芳，胡紅衛(wèi)．廢舊高分子材料在建筑材料中的回收應(yīng)用［J］．磚瓦，2006(11):54－56．

［2］呂洋，孔令元．淺析廢舊高分子材料在墻體建筑中的回收與利用［J］．科技視界，2013(32):198．

篇3

關(guān)鍵詞：鐵道車(chē)輛；復(fù)合新材料；高速動(dòng)車(chē)組

中圖分類(lèi)號(hào)：U292文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）09-0009-02

一、新材料概述

隨著鐵道工業(yè)對(duì)自重問(wèn)題重要性的認(rèn)識(shí)提高，材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用將有大大增加的趨勢(shì)。主要新材料類(lèi)型如下：

（一）復(fù)合材料

復(fù)合材料（如玻璃纖維/聚酯復(fù)合材料）在鐵路其他零部件中的應(yīng)用已被用于制造支承鐵道電器系統(tǒng)的跨軌信號(hào)架。用復(fù)合材料制造跨越四根鋼軌的信號(hào)架技術(shù)已經(jīng)論證可行，而且與相當(dāng)?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)相比，除耐蝕性好外，還能大大減輕自重。

（二）高分子材料

高分子材料是分子量高達(dá)1萬(wàn)至數(shù)十萬(wàn)的巨大“高分子”聚合而成的材料，塑料、FRP（纖維增強(qiáng)塑料）、彈性體、橡膠、纖維等都屬于高分子材料。高分子材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、減振、絕緣等特性，故在鐵道行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用：塑料、FRP具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、絕緣等特性；橡膠具有防振、減振、絕緣等特性。

（三）合成材料

合成材料的主要優(yōu)越性有：減輕重量、減少車(chē)內(nèi)噪音、提高旅客舒適性、安裝費(fèi)用低、防火性能好。特別是使用合成材料后，車(chē)輛的加速和減速都加快，減少了轉(zhuǎn)向架和軌道的磨損，降低了能耗，降低了每旅客公里的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。

二、新材料在鐵路客運(yùn)車(chē)輛上的應(yīng)用

現(xiàn)在鐵路運(yùn)輸業(yè)新材料應(yīng)用較多，而且正在不斷地?cái)U(kuò)展其應(yīng)用范圍，下面列舉幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例：

（一）復(fù)合材料在客車(chē)中的使用

車(chē)輛質(zhì)量輕和加工方便的優(yōu)點(diǎn)，也促進(jìn)了復(fù)合材料在車(chē)輛內(nèi)部的廣泛應(yīng)用。實(shí)際上，F(xiàn)RP在Inter City旅客列車(chē)上占?jí)拒?chē)總重量的8%（3t左右）。一般車(chē)輛內(nèi)部配件最常用的復(fù)合材料，是由玻璃纖維和阻燃聚酯樹(shù)脂構(gòu)成。窗框、衛(wèi)生窗、通過(guò)臺(tái)墻板以及通過(guò)臺(tái)開(kāi)敞車(chē)頂端，都成功地用玻璃鋼制造過(guò)，其加工方法有冷壓、噴射和手糊，有采用無(wú)規(guī)則玻璃氈，也有采用半連續(xù)玻璃氈。模壓成型工藝所需設(shè)備費(fèi)用較高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。座椅骨架常常采用片狀模塑材料（SMC）模壓加工制造。復(fù)合材料還被用于制造鐵道車(chē)輛用的高比強(qiáng)度的夾層結(jié)構(gòu)板中。這種墻板已在航空工業(yè)應(yīng)用多年，其典型結(jié)構(gòu)是由兩層FRP板包覆著泡沫或蜂窩芯構(gòu)成。隨著設(shè)計(jì)師對(duì)輕質(zhì)車(chē)輛的優(yōu)越性認(rèn)識(shí)的不斷提高，這種結(jié)構(gòu)在客車(chē)上應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。意大利的ETR500型列車(chē)，再次為這種復(fù)合材料在現(xiàn)代高速列車(chē)上的應(yīng)用提供了一個(gè)極好的范例。該車(chē)所有的內(nèi)墻板、頂板及行李間全部由夾層板制造。這種夾層板結(jié)構(gòu)包括一個(gè)由Airex公司提供的Nomex蜂貨車(chē)用復(fù)合材料。

（二）高分子材料在客車(chē)中的使用

高分子自材料除用作機(jī)車(chē)車(chē)輛的承載件、車(chē)內(nèi)裝飾件等外，還作為減摩耐磨材料用作磨損件。高分子自材料在機(jī)車(chē)車(chē)輛上的應(yīng)用實(shí)例。高分子自材料本身具備的或通過(guò)改性獲得的良好耐磨性和自性，使它能夠在少油或無(wú)油的條件下安全運(yùn)行，因此，高分子自材料在許多場(chǎng)合下完全能取代金屬。高分子自材料在機(jī)車(chē)車(chē)輛上取代金屬制作磨耗件取得了較好的效果。

心盤(pán)墊。美國(guó)用超高分子量聚乙烯制作車(chē)輛的搖枕心盤(pán)墊。德國(guó)規(guī)定，貨車(chē)的心盤(pán)墊用尼龍6制作。用塑料制作的整體碗形心盤(pán)墊已裝用在美國(guó)鐵路的內(nèi)燃機(jī)車(chē)和貨車(chē)的轉(zhuǎn)向架上。

磨耗板。美國(guó)鐵路在60年代將尼龍用于導(dǎo)框襯板后，又?jǐn)U大應(yīng)用到搖枕磨耗板。美國(guó)應(yīng)用超高分子量聚乙烯制作的車(chē)鉤鉤身托板磨耗板已在貨車(chē)上運(yùn)行80萬(wàn)公里，未發(fā)生損壞，也不需、維護(hù)。

軸承保持架。瑞典SKF公司在客車(chē)車(chē)輛軸承和機(jī)車(chē)牽引電機(jī)軸承上，采用25%玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66制作軸承保持架。德國(guó)市郊運(yùn)輸車(chē)輛和干線車(chē)輛的圓柱滾柱軸承采用尼龍保持架已經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)次運(yùn)用考核，效果令人滿意。俄羅斯自1986年在貨車(chē)軸承上開(kāi)始裝用尼龍保持架，在溫升、磨損、可靠性及耐久性等方面進(jìn)行了長(zhǎng)期考驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，這種尼龍保持架在溫升、磨損和油脂親和等方面有優(yōu)良特性，對(duì)提高軸承負(fù)荷能力和壽命，特別是作用對(duì)延緩軸承事故、保證行車(chē)安全具有顯著特點(diǎn)。

其他磨耗件。美國(guó)芝加哥和西北鐵路公司用熱塑性塑料制作拉桿村套。這種襯套可用八年。德國(guó)規(guī)定，各類(lèi)車(chē)輛的車(chē)鉤導(dǎo)框用尼龍66制作，客車(chē)的搖枕橫向擋塊用尼龍66制作，且使用量都已超過(guò)1萬(wàn)件。

（三）合成材料在客車(chē)中的使用

利用合成材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)用材，以求實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)車(chē)輛的輕量化，滿足高速列車(chē)要求輕、快、穩(wěn)和安全可靠的要求。

裙板、頂板、墻板和車(chē)內(nèi)隔板。法國(guó)雙層高速列車(chē)TGV2N 采用三聚氰胺樹(shù)脂代替玻璃鋼墻板，重量比玻璃鋼更輕而隔熱隔聲性能和玻璃鋼相似。TGV2N 的天花板頂塊采用自承式酚醛三聚氟胺制造，每輛車(chē)可減輕重量200kg。大西洋TGV的車(chē)內(nèi)與電話間隔板采用聚碳酸醇材料。車(chē)體為鋁板加玻璃棉。Keller公司為T(mén)GV2N 研制的車(chē)頂板采用了重量輕、致密、具有優(yōu)良絕熱性能和聲學(xué)特性的合成材料。這種車(chē)頂板集自承載聲學(xué)特性、熱特性、可拆卸性和裝飾性于一身，厚度只有大西洋TGV的一半。

裙板要求重量輕、耐腐蝕。德國(guó)新型城市間客車(chē)和漢堡城市的新型動(dòng)車(chē)、魯爾工業(yè)區(qū)的二等大開(kāi)敞式客車(chē)兩側(cè)均采用塑料裙板，裙板材料為：聚氯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料芯層和玻璃鋼面層。

車(chē)窗和車(chē)窗玻璃。采用聚碳酸酯板做車(chē)窗玻璃材料，熱塑性塑料（如ABS樹(shù)脂）壓鑄窗框，可收減輕重量、減少維修費(fèi)用之效。

車(chē)門(mén)。車(chē)門(mén)要求重量輕、耐腐蝕、穩(wěn)定和保養(yǎng)方便。采用玻璃鋼能滿足這些要求。法國(guó)大西洋高速列車(chē)TGV～A的內(nèi)門(mén)、行李車(chē)車(chē)門(mén)和廁所門(mén)均采用氯磺化聚乙烯制成。

廁所、盥洗室。要求采用尺寸穩(wěn)定性好、耐腐蝕、易清洗的材料。玻璃鋼能滿足這些要求。德國(guó)聯(lián)邦鐵路新研制的客車(chē)衛(wèi)生間的特點(diǎn)是：易于安裝和拆卸，適應(yīng)不同客車(chē)布局需要，節(jié)水且便于機(jī)械清洗。該衛(wèi)生間由四部分組成：玻璃纖維增強(qiáng)聚酯壁板，玻璃纖維增強(qiáng)聚酯馬桶覆蓋層，玻璃纖維增強(qiáng)聚酯盆形地板，塑料貼面壁板。德國(guó)聯(lián)邦鐵路的新乘務(wù)員車(chē)的盥洗室設(shè)有玻璃鋼馬桶。

茶桌、行李柜(架)。法國(guó)新的大西洋TGV―A裝用一種堅(jiān)實(shí)、輕便的折疊式茶桌。該荼桌由法國(guó)Trio―plast公司研制，采用美國(guó)杜邦公司的Kevlar復(fù)合纖維和浸滲了聚酯樹(shù)脂的玻璃纖維作增強(qiáng)材料。蜂窩狀的聚丙烯為阻燃泡沫填充料。Keviar具有高強(qiáng)度重量比。茶桌厚僅20ram，重量只有鋁茶桌的二分之一，但能承受350kg的集中壓力。

地板。地板除要求重量輕、阻燃外，還要求耐磨、防滑、耐腐蝕、電絕緣、隔熱、隔聲。日本在通勤型103、105、201、301系，市郊日本新型地鐵車(chē)輛的多層地板為鋁板夾以聚氨酯泡沫塑料和玻璃纖維。

三、新材料在鐵路貨運(yùn)車(chē)輛上的應(yīng)用

（一）復(fù)合材料的應(yīng)用

現(xiàn)在鐵道車(chē)輛上復(fù)合材料的應(yīng)用，主要局限于機(jī)車(chē)頭部的三維模制外殼及客車(chē)內(nèi)部的一些輕質(zhì)配件。復(fù)合材料之所以在車(chē)輛司機(jī)室前端外殼上得到了廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)楝F(xiàn)代列車(chē)外形既要適應(yīng)空氣動(dòng)力學(xué)的要求，又要滿足人們的審美需要，這使得車(chē)頭的三維外形結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，用金屬制造起來(lái)難度較大，而且費(fèi)用很高。由于復(fù)合材料質(zhì)量輕、耐沖擊等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越突出，復(fù)合材料的制造能力也逐漸提高，這些都使得FRP在鐵道車(chē)輛的自支承結(jié)構(gòu)上得到了廣泛的應(yīng)用。

（二）高分子材料的應(yīng)用

我國(guó)的大連內(nèi)燃機(jī)車(chē)研究所和大連塑料研究所進(jìn)行了玻璃纖維增強(qiáng)尼龍塑料保持架的研究，并在軸承試驗(yàn)臺(tái)上順利地進(jìn)行了20余萬(wàn)公里的模擬高速試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求，溫升值及其規(guī)律均屬正常。由于尼龍保持架的成本約為銅保持架的20%，一旦此種保持架獲得推廣，其經(jīng)濟(jì)效益是非常可觀的。僅以1000臺(tái)東風(fēng)機(jī)車(chē)的牽引電機(jī)小端軸承為倒，其購(gòu)置費(fèi)每年可節(jié)約50萬(wàn)元。

（三）合成材料的應(yīng)用

1．走行機(jī)構(gòu)、連續(xù)裝置磨耗件。搖枕心盤(pán)采用超高分子量的聚烯烴塑料，其耐磨性比其他塑料高15倍。比不銹鋼高4倍，價(jià)格則與鋼相當(dāng)，聚烯烴心盤(pán)墊和車(chē)鉤托板磨耗板已在貨車(chē)上運(yùn)行了80萬(wàn)公里，不需、維護(hù)，未發(fā)生損壞。

2．車(chē)頭、司機(jī)室。機(jī)車(chē)頭部和司機(jī)室若采用金屬件。曲面加工比較困難。采用易于造型的玻璃纖維增強(qiáng)塑料制造比較合適。日本著名的東北、上越新干線“光號(hào)”車(chē)前頭部分采用FRP制成，其直徑由1400mm逐漸縮小到1300mm。

3．軸承保持架。德國(guó)E12O型機(jī)車(chē)牽引電動(dòng)機(jī)的ECP滾柱軸承采用聚酰胺滾柱隔離圈與金屬隔離圈相比。因其外形精密度高，彈性、滑動(dòng)性能好、重量輕，摩擦力小，所以能顯著減少滾柱運(yùn)動(dòng)的阻力，降低工作溫度和材料的消耗。

4．絕緣材料。日本新干線車(chē)輛主電動(dòng)機(jī)采用聚酰亞胺作絕緣材料。主電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)向架內(nèi)的安裝位置因車(chē)輛種類(lèi)和輪徑不同而在尺寸和重量方面均受到嚴(yán)格限制。隨著機(jī)車(chē)車(chē)輛的高速化，高調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)和動(dòng)力集中化，迫切要求主電動(dòng)機(jī)大功率化和小型輕量化。 采用聚酰亞胺作絕緣材料及該材料系統(tǒng)的絕緣技術(shù)，對(duì)主電動(dòng)機(jī)的小型輕量化作用極大。東海道新干線MT200型主電動(dòng)機(jī)采用聚酰亞胺作絕緣材料，在相同尺寸和相同重量條件下，功率從185kw 提高到205kw，提高11%。

篇4

關(guān)鍵詞 水性聚氨酯 改性 研究進(jìn)展

聚氨酯（（Polyurethane，簡(jiǎn)稱(chēng)PU）是指含有重復(fù)的氨基甲酸酯鍵（NHCOO）的一類(lèi)高分子材料，是聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱(chēng)。聚氨酯樹(shù)脂制成的產(chǎn)品有泡沫塑料、彈性體、涂料、膠粘劑、纖維、合成皮革等。廣泛應(yīng)用于機(jī)電、船舶、輕工及紡織部門(mén)，產(chǎn)品與品種逐年遞增，是具有重大應(yīng)用價(jià)值的先進(jìn)高分子材料，已經(jīng)成為當(dāng)代高分子材料中品種最多、用途最廣、發(fā)展最快的一種新型有機(jī)材料。我國(guó)聚氨酯工業(yè)始于20世紀(jì)50年代末60年代初，至今已50年左右。自1936年德國(guó)化學(xué)家Otto.Bayer等在研究異氰酸酯的加成聚合反應(yīng)過(guò)程中，首先合成出含有氨基甲酸酯特性基團(tuán)的化合物。在第二次世界大戰(zhàn)期間聚氨酯技術(shù)得到了發(fā)展，20世紀(jì)50年代以來(lái)，有關(guān)聚氨酯的新品種、新工藝、新裝備大量涌現(xiàn)，逐漸形成了成熟、完整的聚氨酯工業(yè)體系。據(jù)中國(guó)PU工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1991年我國(guó)PU行業(yè)產(chǎn)量為15萬(wàn)t，1998年為77萬(wàn)t，而2011年我國(guó)PU行業(yè)產(chǎn)量達(dá)到了700萬(wàn)t，生產(chǎn)和消費(fèi)規(guī)模居世界首位。預(yù)測(cè)我國(guó)在“十二五”期間，PU產(chǎn)品年消費(fèi)量將達(dá)到900萬(wàn)t～1 000萬(wàn)t，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值將達(dá)到2 700億～4 000億元。

水性聚氨酯（WPU）是相對(duì)于溶劑型聚氨酯而言的，它是聚氨酯粒子分散在連續(xù)相（水）中的二元膠體體系。目前市場(chǎng)上大多數(shù)為溶劑型聚氨酯樹(shù)脂，含有大量的有機(jī)溶劑和一定量的游離異氰酸酯，影響人們的身體健康和生活環(huán)境。隨著各國(guó)環(huán)保法規(guī)對(duì)VOC（volatile organic compounds）排放量的限制以及對(duì)環(huán)保的重視，水性聚氨酯得到了較快的發(fā)展，己在織物、皮革、黏合劑等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，正逐步替代溶劑型聚氨酯。

一、水性聚氨酯存在的問(wèn)題

水性聚氨酯是以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系，具有彈性、耐磨性、韌性、附著力和低溫抗沖擊性?xún)?yōu)異、VOC含量低，節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。水性聚氨酯雖然具有很多優(yōu)良性能，但其還存在著很多不足，如涂膜的耐水性不好，乳液穩(wěn)定性、自增稠性、固含量等方面的性能不夠理想，且機(jī)械強(qiáng)度不高，特別是硬度不夠高。分析引起這些問(wèn)題的主要原因包括以下幾個(gè)方面：水性聚氨酯由于主鏈或側(cè)鏈引入親水基團(tuán)從而使所形成的涂膜具有較高的表面能，通過(guò)成鹽的方法雖然使聚氨酯可以分散在水相中，但是正是由于這些基團(tuán)的存在使得水性聚氨酯耐水性、耐溶劑性、耐化學(xué)品性以及機(jī)械強(qiáng)度等性能變差。與有機(jī)溶劑相比，水的蒸發(fā)潛熱很大（約540 cal/g），為了加快成膜過(guò)程中水分的蒸發(fā)需要高溫，因此就需要投入大量能量。水的表面張力很高（約72 dtne/cm2），雖然添加助溶劑和表面活性劑可以降低表面張力，但是添加助溶劑會(huì)增加VOC的排放，添加表面活性劑會(huì)促使水性配方中被分散的成分穩(wěn)定化，從而使夾帶氣泡的水-空氣界面穩(wěn)定化，因而產(chǎn)生泡沫，導(dǎo)致形成針孔。同時(shí)水的高導(dǎo)電性也會(huì)引起各種問(wèn)題。

由于水性聚氨酯的這些缺陷，目前使用的水性聚氨酯基本上都是經(jīng)過(guò)改性的。聚氨酯的改性有很多種，包括環(huán)氧樹(shù)脂改性、有機(jī)硅改性、聚丙烯酸改性、有機(jī)氟改性等。本文主要對(duì)其改性技術(shù)進(jìn)行了綜述。

二、水性聚氨酯的改性

1.環(huán)氧樹(shù)脂改性水性聚氨酯。環(huán)氧樹(shù)脂（EP）材料具有高模量、高強(qiáng)度、易固化、黏附力強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但其柔韌性、耐磨性不及WPU，因此，采用EP改性WPU可將兩者的優(yōu)良性能有機(jī)結(jié)合。利用EP改性WPU的方法主要有兩種，一種是物理共混法，該方法是將EP均勻的分散到WPU預(yù)聚體中，兩者之間并沒(méi)有化學(xué)鍵的結(jié)合，最終將共混物在水中乳化；另一種是化學(xué)共聚法，該方法是EP開(kāi)環(huán)后形成端羥基化合物與WPU進(jìn)行共聚反應(yīng)，得到的預(yù)聚體再在水中乳化。實(shí)驗(yàn)證明，采用化學(xué)共聚法制備的WPU乳液的穩(wěn)定性不及物理共混法。

杜鵑研究了環(huán)氧樹(shù)脂用量對(duì)乳液外觀、乳液貯存穩(wěn)定性等的影響情況，結(jié)果表明，隨著EP用量的增加，乳液外觀由乳白透明變?yōu)槿榘咨捎诋?dāng)EP用量較多時(shí)，分散體的粒徑大，阻礙了光線的透過(guò)，所以乳液呈發(fā)白現(xiàn)象。同時(shí)，隨著EP用量的增加乳液黏度增大，貯存穩(wěn)定性下降，低溫柔韌性變差，吸水率減小。因?yàn)樵黾覧P用量即增加了分子中交聯(lián)結(jié)構(gòu)，耐水性也就會(huì)越好。隨著EP用量的增加，硬段含量增大，硬度增大，低溫柔韌性也就會(huì)變差。李輝采用E-51環(huán)氧樹(shù)脂為改性劑，得到了聚醚型環(huán)氧樹(shù)脂改性WPU乳液。當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂E-51質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%時(shí)改性產(chǎn)品的性能最佳，該產(chǎn)品具有耐水性好、拉伸強(qiáng)度高等特點(diǎn)。

2.有機(jī)硅改性水性聚氨酯。有機(jī)硅材料是分子結(jié)構(gòu)中含有硅元素的高分子合成材料，主鏈?zhǔn)且粭l鍵交替組成的穩(wěn)定骨架，有機(jī)基團(tuán)與硅原子相連形成側(cè)基。由于有機(jī)硅的這種特殊結(jié)構(gòu)和組成，使它具有耐高溫、耐氣候老化、電絕緣、耐燃、無(wú)毒、無(wú)腐蝕和生理惰性等優(yōu)異性能。有機(jī)硅改性可提高涂膜的機(jī)械性能。含有硅氧烷基團(tuán)的聚合物表面張力低于不含硅氧烷基團(tuán)的聚合物，低表面能組分就會(huì)逐漸遷移至高表面能組分的外部，從而形成硅氧烷鏈段在乳液膠膜表面富集。富集于乳液表面的活性硅氧烷基團(tuán)在一定條件下水解形成硅醇，硅醇與聚合物內(nèi)部或表面的活性基團(tuán)縮合形成立體網(wǎng)絡(luò)（─Si─O─Si─）交聯(lián)結(jié)構(gòu)，化學(xué)交聯(lián)點(diǎn)增加，交聯(lián)密度相應(yīng)增加，對(duì)涂膜表層的致密度有增強(qiáng)作用，并最終提高涂膜的機(jī)械性能。應(yīng)用于水性聚氨酯改性的有機(jī)硅化合物主要是羥基硅油、氨基硅油、硅烷偶聯(lián)劑等。

詹彪等用羥基硅油改性水性聚氨酯，結(jié)果表明，羥基硅油改性后的聚氨酯膠膜的分子鏈中聚硅氧烷連段從內(nèi)部逐漸向表面遷移，有機(jī)硅富集在膠膜表面，從而增加了膠膜的疏水性。李文淵等采用3-氨丙基三乙氧基硅烷改性水性聚氨酯，研究了有機(jī)硅用量對(duì)乳液黏度和涂膜吸水率的影響，結(jié)果表明。有機(jī)硅改性提高了水性聚氨酯體系交聯(lián)密度，從而使乳液黏度增加，涂膜吸水率下降，耐水性提高。Chen H等用氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷改性聚醚型水性聚氨酯，發(fā)現(xiàn)改性產(chǎn)品的耐水性明顯得到提高。曲鵬飛等用羥基硅油改性陽(yáng)離子水性聚氨酯，通過(guò)采用差示掃描量熱分析證明羥基硅油的加入使改性樣品軟、硬段玻璃化轉(zhuǎn)變溫度都降低，這是因?yàn)榱u基硅油中-CH3圍繞Si-O鍵旋轉(zhuǎn)的自由能幾乎為零，使得整個(gè)羥基硅油分子旋轉(zhuǎn)十分自由，將其引入聚氨酯分子鏈中，整個(gè)大的分子鏈就會(huì)變得更加柔順。從膠膜的力學(xué)性能顯示，羥基硅油的引入使得膠膜的斷裂伸長(zhǎng)率增加，而膠膜的拉伸強(qiáng)度略有下降。

有機(jī)硅改性水性聚氨酯具有很多優(yōu)良的性質(zhì)，如涂膜具有優(yōu)良的耐水性、耐候性、耐酸堿性、耐高低溫使用性能和良好的機(jī)械性能。但用含有機(jī)硅分子制得的涂料存在力學(xué)強(qiáng)度低、附著力差等缺點(diǎn)。要改善這些缺陷，需少加溶劑，合理進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使共聚物具有聚氨酯的力學(xué)性能、耐磨性，同時(shí)具有有機(jī)硅烷的介電性、耐水性及生物相容性。

3.聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯。聚丙烯酸酯（PA）樹(shù)脂具有優(yōu)異的耐光性、耐候性，受紫外線照射不易發(fā)生黃變，耐酸、堿、鹽腐蝕，柔韌性高且價(jià)格低廉。采用聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯，可將水性聚氨酯的優(yōu)異性能與聚丙烯酸酯樹(shù)脂良好的附著力、耐候性有機(jī)結(jié)合，從而制備出高固含、低成本的水性樹(shù)脂，這種方法提高了水性聚氨酯樹(shù)脂的綜合性能又降低了產(chǎn)品的成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。國(guó)外已經(jīng)在很多領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。

陳金蓮等采用平衡溶脹發(fā)制備了丙烯酸改性水性聚氨酯乳液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該水性聚氨酯改性方法可以大大提高甲基丙烯酸甲酯（MMA）的含量，明顯提高了改性水性聚氨酯乳液及涂膜性能。吳冬梅等采用丙烯酸丁酯（BA）和MMA與WPU乳液共聚制備水性聚氨酯/聚丙烯酸酯復(fù)合乳液，結(jié)果表明所制備的復(fù)合乳液具有良好的室溫貯存穩(wěn)定性及成膜性能。與水性聚氨酯乳液相比，該復(fù)合乳液粒徑有所增大，對(duì)基材潤(rùn)濕性更好，膠膜耐水性明顯提高。楊霞制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的PUA復(fù)合乳液，研究了親水?dāng)U鏈劑二羥甲基丙酸（DMPA）用量，R值、乳化劑用量、核殼質(zhì)量比對(duì)乳液和膠膜性能的影響。王志強(qiáng)等合成了甲基丙烯酸甲酯改性的水性聚氨酯乳液，掃描電鏡圖顯示，經(jīng)丙烯酸酯改性的水性聚氨酯膜表面相對(duì)平整，這是因?yàn)榫郯滨ヅc丙烯酸酯的微相分離程度小，相容性好，當(dāng)m（PU）∶m（PA）=8∶2時(shí)得到的丙烯酸酯水性聚氨酯的綜合性能較佳。

4.有機(jī)氟改性水性聚氨酯。含氟高聚物的性質(zhì)主要取決于分子中的氟原子，而氟原子結(jié)合電子能力強(qiáng)、可極化率小、折射率低、電負(fù)性是所有元素中最高的。因此氟聚合物具有優(yōu)良的電化學(xué)性能和光學(xué)性能，氟原子半徑非常小，所以C-F鍵鍵長(zhǎng)短，鍵能高，因此氟聚合物耐熱性、耐氧化性及耐化學(xué)性?xún)?yōu)良。含氟聚合物的分子間凝聚力低，空氣與聚合物界面間的分子作用力小，所以表面自由能低。而含氟化合物在成膜過(guò)程中有向膜表面遷移富集的趨勢(shì)，因此，含氟化合物具有優(yōu)異的表面性能，如疏水耐油性、性、耐溶劑性及良好的生物相容性等。對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行氟改性，使氟鏈段在材料表面富集，從而獲得同全氟高分子材料相近的表面能。該方法能在很大程度上改善涂膜的性能，彌補(bǔ)水性聚氨酯在這些方面的缺陷。

李培枝等合成了全氟烷基側(cè)鏈的氟改性水性聚氨酯，主要通過(guò)對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行單羥基的全氟乙基辛醇的接枝反應(yīng)。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)改性的水性聚氨酯涂膜的表面性能明顯變低，耐水性、耐熱性及耐腐蝕性明顯提高。劉崢等制備出含氟長(zhǎng)支鏈水性聚氨酯乳液，研究了含氟長(zhǎng)支鏈的量對(duì)水性聚氨酯相關(guān)性能的影響。結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)隨著氟含量的增加，乳液粒子粒徑增加，涂膜表面張力明顯降低，與水的接觸角上升，涂膜的熱穩(wěn)定性得到提高，拉伸強(qiáng)度增加，斷裂伸長(zhǎng)率降低。

參考文獻(xiàn)

[1]杜鵑.環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)封端型水性聚氨酯的改性研究[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2012.29（5）：23-27.

[2]李輝.環(huán)氧E-51改性水性聚氨酯膠黏劑的制備及性能研究[J].石油化工高等學(xué)校. 校報(bào)，2010，23（2）：37-40.

篇5

【關(guān)鍵詞】噴涂噴焊 機(jī)械設(shè)備維修

機(jī)械設(shè)備對(duì)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，起著相當(dāng)重要的作用，其工作效率以及維修成本等直接關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。如今，工業(yè)發(fā)展迅速，生產(chǎn)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，加上機(jī)械內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不斷改變，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，常會(huì)出現(xiàn)不同程度的摩擦損傷，有時(shí)只是幾個(gè)零件的損壞，導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械維修起來(lái)相當(dāng)困難。在運(yùn)行時(shí)，摩擦是最為常見(jiàn)的現(xiàn)象，由于各個(gè)零件表面相互接觸，精度或尺寸都會(huì)有所磨損。為有效地解決磨損問(wèn)題，可采用噴涂或噴焊技術(shù)，通過(guò)強(qiáng)化零件的抗氧化性和耐磨性，減少磨損，延長(zhǎng)其使用壽命。

1 噴涂技術(shù)

1.1 特點(diǎn)

噴涂技術(shù)是一種表面處理技術(shù)，借助一定的熱源對(duì)噴涂材料進(jìn)行加熱處理，當(dāng)達(dá)到熔融或軟化狀態(tài)時(shí)，通過(guò)熱源自身或者高速氣流，將熔滴霧化后，以一定的速度噴射到經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理的基體材料表面，從而形成牢固的表面層。

和其他的表面處理技術(shù)相比，噴涂技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，首先，此技術(shù)操作方便，而且易靈活掌握，由于成本較低，還具有良好的經(jīng)濟(jì)性；其次，使用范圍較廣，陶瓷、金屬絲材、合金絲材以及高分子材料等都領(lǐng)域都有所應(yīng)用；再者，生產(chǎn)效率高，由于其基體限制少、要求不高，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，特別是一些中小型零件的維修中，方法簡(jiǎn)單，涂層厚度容易把握，不論是日常維護(hù)，還是搶修工作，都比較適用；此外，噴涂技術(shù)方法多樣，功能眾多，能耐高溫、耐磨，具有良好的抗腐蝕性和抗氧化性。

1.2 功能涂層

1.2.1耐磨性涂層

磨損在機(jī)械設(shè)備的損害中占有很大比例，而且阻礙著整個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行，如果不加以重視，極有可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)質(zhì)量下降，帶來(lái)巨大損失。為增強(qiáng)機(jī)械的耐磨性，常通過(guò)噴涂技術(shù)在機(jī)械表面涂上一定厚度的耐磨涂層，降低設(shè)備零件的更新頻率，從而節(jié)約成本。

1.2.2耐熱抗氧化涂層

主要應(yīng)用于高溫以及熔融金屬的過(guò)程中，高溫過(guò)程包括腐蝕性氣體、高溫的沖蝕以及氧化氣氛等，金屬熔融過(guò)程包括對(duì)鋅鋁銅鐵鋼等的熔融工作。對(duì)于在腐蝕高溫環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備或零件，該涂層能對(duì)其起到很好的保護(hù)作用，延長(zhǎng)其使用工齡，盡量將損失降到最低。

1.2.3耐腐蝕涂層

該技術(shù)最初發(fā)展時(shí)，腐蝕主要來(lái)自于大氣腐蝕和浸漬腐蝕。前者多是些工業(yè)氣氛或鹽性氣氛引起的腐蝕，后者則是化學(xué)、非飲用淡水以及食品加工等造成的。隨著技術(shù)的不斷提升，如今，該技術(shù)能夠耐各種介質(zhì)的腐蝕，可涂在金屬、塑料、鋅鋁等多種材料表面，在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

1.3 噴涂方法

1.3.1爆炸噴涂

氧氣和其他可燃性氣體發(fā)生作用，燃燒后產(chǎn)生氣體，因膨脹而發(fā)生爆炸，從而釋放出大量的熱能和足夠強(qiáng)大的沖擊波，對(duì)粉末材料進(jìn)行加熱、加速，最后噴到基體表面形成堅(jiān)固的涂層。該方法結(jié)合強(qiáng)度很高，具有良好的致密性，但成本貴，而且使用時(shí)會(huì)發(fā)出很大噪聲，因此，最好在隔聲間使用。

1.3.2電熱爆炸噴涂

主要是借助金屬導(dǎo)體沿軸向釋放瞬間的直流高電壓，在金屬內(nèi)部產(chǎn)生足夠引起爆炸的電流，在沖擊波的高速?zèng)_擊下，金屬粒子以極快的速度被噴向零件表面，而后急劇冷卻，形成保護(hù)涂層。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)涂層和基體的冶金結(jié)合，從而增強(qiáng)涂層的結(jié)合度。

1.3.3超音速火焰噴涂

按一定的比例將助燃劑和燃料氣體混合，在燃燒室內(nèi)發(fā)生爆炸式的燃燒，高溫燃?xì)饨?jīng)燃燒室上部燃燒頭內(nèi)的4根傾斜噴管進(jìn)入銅噴嘴，粉末由送粉氣（Ar、N。）定量沿燃燒頭內(nèi)碳化鎢中心套管送人高溫燃?xì)庵校筛邷馗咚偃細(xì)鈳С鰢娮欤苯訃娫诠ぜ闲纬赏繉印Ｔ摲椒ǖ男屎芨撸彝繉又旅埽哂休^強(qiáng)的結(jié)合度。

2 噴焊技術(shù)

2.1 特點(diǎn)

噴焊技術(shù)是以噴涂技術(shù)為基礎(chǔ)的，可以將之看成是對(duì)涂層的二次熔融處理，利用自熔性的合金粉末與基體材料進(jìn)行冶金結(jié)合，形成更為堅(jiān)固的涂層。噴焊技術(shù)可以說(shuō)是噴涂技術(shù)和金屬堆焊技術(shù)相結(jié)合的方法，改變了噴涂涂層結(jié)合強(qiáng)度硬度低的弱點(diǎn)。和噴涂技術(shù)不同，噴焊技術(shù)除了能減少機(jī)械零件的磨損，還能起到裝飾表面的作用，因?yàn)橛袝r(shí)其修復(fù)的零件的耐磨性比新零件更好，因此，在很多領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用。

該技術(shù)的熱源主要來(lái)自氧氣和乙炔的燃燒。形成的焊層具有較高的耐磨性、耐腐蝕性以及抗高溫、抗氧化性，對(duì)于各種工況都很適用，當(dāng)與母材結(jié)合時(shí)，強(qiáng)度可高達(dá)近300MPa；經(jīng)其修復(fù)后的機(jī)械部件，性能優(yōu)越，使用時(shí)間長(zhǎng)，而且其修復(fù)速度快，能使生產(chǎn)提前進(jìn)入正常運(yùn)行軌道；元素的稀釋率較小，綜合性能優(yōu)越，且焊層厚度容易調(diào)整。噴焊技術(shù)的不足之處在于修復(fù)后的工件容易變形。

2.2 噴焊材料

自熔性合金粉末是最常用的材料，因?yàn)槠淙埸c(diǎn)較低，自熔性十分優(yōu)越；粉末的性質(zhì)受其形狀、濕度以及粒度分布等因素影響；其噴焊范圍廣泛，合金涂層調(diào)整起來(lái)較為方便；在熔融狀態(tài)下與基材有良好的潤(rùn)濕性，液――固相線之間的溫度范圍較寬，可以制備耐磨、耐腐蝕、抗氧化和耐熱等表面強(qiáng)化和表面防護(hù)涂層。

鎳基粉末熔點(diǎn)較低，成本適中，具有較強(qiáng)的潤(rùn)濕能力；形成的涂層工藝性和韌性都比較高，而且還具備良好的耐磨性、耐熱性和耐腐蝕性。

鈷基價(jià)格昂貴，但耐磨、耐腐蝕、耐高溫，抗氧化性和紅硬性等綜合性能都相當(dāng)優(yōu)越，在700℃左右高溫狀態(tài)下最為適用。

鐵基粉末較為廉價(jià)，耐磨性很強(qiáng)，耐腐蝕性在弱腐蝕介質(zhì)中更容易發(fā)揮；在高溫狀態(tài)下，其抗氧化性較低；熔點(diǎn)要比鎳基和鈷基的高。

3 結(jié)束語(yǔ)

由于工業(yè)環(huán)境復(fù)雜，在生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備常常會(huì)出現(xiàn)諸多問(wèn)題，最常見(jiàn)的便是磨損，需要及時(shí)給予解決，但若是因某個(gè)零件的磨損就進(jìn)行更換，很容易造成資源浪費(fèi)。為有效節(jié)約資源，須做好相關(guān)的維修工作，從以上分析中可知，噴涂、噴焊技術(shù)在對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行修復(fù)的過(guò)程中起著不可替代的作用，且具有很多優(yōu)勢(shì)，其前景十分廣闊，值得推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 王鑫.熱噴涂和噴焊技術(shù)在機(jī)械設(shè)備維修中的應(yīng)用[J].甘肅科技，2009，35（24）：143-145

[2] 萬(wàn)春鋒.幾種新型熱噴涂技術(shù)[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2012，20（3）：123-125

[3] 陳玉重.關(guān)于機(jī)械設(shè)備維修與檢測(cè)的研究[J].科級(jí)向?qū)е赂唬?012，16（27）：295-297

篇6

關(guān)鍵詞：防偏磨；生產(chǎn)參數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198（2012）06-0183-01

0 引言

油井偏磨一直是影響油井正常生產(chǎn)的重要因素之一，它是油井在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)抽油桿在上、下沖程往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿柱及接箍與油管接觸而產(chǎn)生磨損。2010年我廠共實(shí)施防偏磨井，其中錦150塊18口，錦16塊4口，錦2-6-9塊6口，其他區(qū)塊2口。

油井偏磨主要集中在錦150塊，因偏磨而造成斷脫的平均檢泵周期在50天左右，最短的7天，我們對(duì)檢泵原因進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于偏磨而造成了桿斷脫和管漏的檢泵分別占10％和17％。

1 油井偏磨的原因

1.1 偏磨井的類(lèi)型統(tǒng)計(jì)

在偏磨井中斜井的數(shù)量大于直井，并且我們?cè)谏a(chǎn)中多數(shù)采用的為大泵生產(chǎn)，含水率也逐年升高。那么，這三樣因素對(duì)偏磨會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響呢？

（1）井斜和全角的變化會(huì)造成油井管桿在井下發(fā)生彎曲，造成偏磨；

（2）大泵生產(chǎn)和泵掛的加深以及高沖次生產(chǎn)大大增加了抽油桿下行阻力，加劇了桿柱變形，加速磨損，縮短生產(chǎn)周期；

（3）含水上升造成產(chǎn)出液密度增大，浮力增大，從而減小的桿柱的分布力，使桿柱彎曲的臨界壓力降低，抽油桿柱發(fā)生彎曲。

1.2 不同油藏偏磨的原因

①中高滲斷塊油藏，一方面由于定向井多會(huì)造成井斜，另一方面，由于出砂嚴(yán)重造成的管桿磨礪，都會(huì)造成偏磨；

②低滲油藏由于井深，會(huì)造成抽油桿柱彎曲；

③稠油油藏由于桿柱下行阻力大，也會(huì)造成抽油桿柱彎曲。

2 油井防偏磨技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)

油井含水率，泵掛深度，生產(chǎn)參數(shù)和桿柱優(yōu)化組合對(duì)偏磨指數(shù)有一定的影響，對(duì)高含水進(jìn)行堵水，降低含水率，優(yōu)化抽汲參數(shù)和桿柱組合可以有效地避免和減輕桿管偏磨油桿防偏磨配套工具。

2.2 常用的防偏磨工具

滾輪Ⅱ型抽油桿 改變摩擦方式 它具有高強(qiáng)度、長(zhǎng)效的特 點(diǎn)。該工具為全金屬結(jié)構(gòu)，具有承受較大徑向載荷的能力，可適用于各種井況 滾輪脫落后，本體對(duì)油管有損傷

抗磨接箍 改變接箍材質(zhì) 接箍使用抗磨材質(zhì)，降低了接箍和油管之間的摩擦系數(shù) 保護(hù)了接箍，但是油管容易發(fā)生磨損

抗彎防磨副 使桿管隔離不接觸 在抽油桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑套自動(dòng)定位于油管內(nèi)壁的合適位置，摩擦桿在隨抽油桿柱上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中與滑套形成摩擦副 投入成本較高

2.3 無(wú)桿采油

無(wú)桿采油具雖然杜絕了偏磨但是具有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：作業(yè)施工復(fù)雜，而且現(xiàn)有技術(shù)不成熟，使用性不太，成本高，沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用。

2.4 注塑桿防偏磨技術(shù)

由于以上幾種工具的缺點(diǎn)，我們采用了“注塑桿防偏磨”新技術(shù)。

（1）技術(shù)原理。

注塑桿把每根抽油桿作為一個(gè)防偏磨單元來(lái)考慮，根據(jù)井斜數(shù)據(jù)、油井生產(chǎn)參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)偏磨情況，在抽油桿上直接注塑或安裝兩套或兩套以上扶正器，以此來(lái)防止抽油桿柱在上下沖程中的失穩(wěn)彎曲問(wèn)題上，避免桿、管偏磨。

（2）技術(shù)特點(diǎn)。

①防偏磨位置在桿體和接箍?jī)商帲恢皇窃诮庸恳惶帲虎趦r(jià)格便宜，可在全井或中和點(diǎn)以下抽油桿進(jìn)行扶正，防止偏磨段竄移；③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)鑲插機(jī)構(gòu)、結(jié)合牢固、不宜開(kāi)裂、防偏磨能力強(qiáng)；④磨擦副為“軟-硬”，而不是“硬-硬”，磨損扶正體，不磨損油管、抽油桿，因而對(duì)油管具有保護(hù)作用，提高油管和抽油桿的使用壽命；⑤不增加抽油桿絲扣連接點(diǎn)，減小了抽油桿脫扣概率。⑥組配能力強(qiáng)，可根據(jù)油井深度和偏磨情況調(diào)整扶正器的數(shù)量和距離，螺旋型對(duì)油管還具有刮蠟作用。

（3）技術(shù)改進(jìn)。

①主要技術(shù)指標(biāo)。注塑桿用在井身軌跡垂直、下部偏磨的抽油井上，防偏磨壽命在2.5年以上；在井身軌跡彎曲或傾斜、偏磨嚴(yán)重的抽油機(jī)上，防偏磨壽命在1.5年以上。

②原材料的改進(jìn)，將傳統(tǒng)的扶正器尼龍材料改為納米高分子復(fù)合材料，納米高分子材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）耐磨性居塑料之首；（2）沖擊能吸收值在所有塑料中為最高值；（3）化學(xué)穩(wěn)定性很高；（4）優(yōu)良的憎水性。

高分子納米材料耐磨損、耐沖擊、自身、耐化學(xué)腐蝕等特性是目前塑料中所具有的最高數(shù)值。

2.5 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2010年我們實(shí)施注塑桿6口井，8井次，除錦2-14-310外，其余都分布在錦150塊，注塑桿較以往常規(guī)偏磨技術(shù)，降低了對(duì)管桿的磨損程度，提高了使用壽命。

3 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

篇7

1.1案例來(lái)源及積累

案例主要來(lái)源于媒體報(bào)道或經(jīng)典案例。如生活中常見(jiàn)的“502膠水”、“礦泉水瓶”、“化妝品瓶”、“塑料手套”、“雨靴”、“衣服”、“汽車(chē)輪胎”、“尼龍繩”以及“石墨烯智能服飾”等，最近的新聞報(bào)道“2014年80歲老太換全髖關(guān)節(jié)次日下地”，小孩的卡通玩具“光敏印章”，“農(nóng)用聚乙烯薄膜”、“工業(yè)上泡沫塑料的發(fā)泡劑”工業(yè)生產(chǎn)原料等。日常注意收集積累，并根據(jù)案例所產(chǎn)生問(wèn)題、解決途徑進(jìn)行歸類(lèi)，建立案例庫(kù)，進(jìn)一步有助于理解書(shū)本知識(shí)。

1.2案例選擇

案例引入為教學(xué)服務(wù)，選擇適當(dāng)?shù)陌咐ＷC教學(xué)活動(dòng)的順利進(jìn)行是前提。適當(dāng)?shù)陌咐饶苋诤蠈W(xué)生所學(xué)課程的理論基礎(chǔ)，又能結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件以及學(xué)生的實(shí)際情況。綜合以上考慮因素，對(duì)于功能高分子材料教學(xué)，選用“2014年80歲老太換全髖關(guān)節(jié)次日下地”作為教學(xué)案例，該案例內(nèi)容包括了功能高分子材料的理解以及如何在生活中應(yīng)用進(jìn)行擴(kuò)展等內(nèi)容。人們對(duì)“關(guān)節(jié)置換”這個(gè)詞已不再陌生，但是它的原材料是什么?大家可能還是很陌生。它是指用生物相容性和機(jī)械性能良好的金屬或復(fù)合材料制成的一種類(lèi)似人體骨關(guān)節(jié)的假體，通過(guò)手術(shù)將其植入體內(nèi)，替代病變的關(guān)節(jié)，清除疼痛，恢復(fù)關(guān)節(jié)的活動(dòng)與原有的功能，而這種生物相容的材料就是咱們的高分子材料超分子量聚乙烯。這樣進(jìn)行案例引入，大家對(duì)于目前簡(jiǎn)單應(yīng)用的高分子材料有了更深入的認(rèn)識(shí)。案例選擇應(yīng)遵循難易適中、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，照顧成績(jī)下游學(xué)生的同時(shí)，給上游學(xué)生預(yù)留挑戰(zhàn)空間，激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的強(qiáng)烈愿望。

1.3案例深入和小組討論

案例引入為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)而設(shè)計(jì)的，學(xué)生以理解知識(shí)問(wèn)題為目標(biāo)，圍繞知識(shí)問(wèn)題進(jìn)行思考、討論，進(jìn)而理解知識(shí)要點(diǎn)。如果這堂功能高分子課程只進(jìn)行到這里，學(xué)生只是知道了一個(gè)熟悉的陌生人。我們下面還要對(duì)這個(gè)高分子材料超分子量聚乙烯進(jìn)行討論。大家對(duì)聚乙烯比較熟悉，聚乙烯(PE)是五大合成樹(shù)脂之一，是我國(guó)合成樹(shù)脂中產(chǎn)能最大、進(jìn)口量最多的品種。以“聚乙烯的應(yīng)用”為例，在方案設(shè)計(jì)前指導(dǎo)老師提出以下問(wèn)題:“在日常生活中那些是聚乙烯的產(chǎn)品?”該問(wèn)題引起了學(xué)生很大的興趣和關(guān)注，為回答以上問(wèn)題，學(xué)生自主進(jìn)行了查閱。可以了解它可以應(yīng)用在“保鮮膜、背心式塑料袋、塑料食品袋、奶瓶、提桶、水壺等”。緊接著又提出“聚乙烯的分類(lèi)?它們的區(qū)別是什么?合成方法和用途是什么?”，該問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步擴(kuò)展知識(shí)要點(diǎn)，聚乙烯主要分為線性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大類(lèi)，而案例里提到的是超高分子量聚乙烯，學(xué)生要如何回答這幾種聚乙烯材料的區(qū)別是什么，可以引入小組討論的方式，分成四個(gè)小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)一種材料，從它的物理性質(zhì)、特性、合成方法及用途上進(jìn)行材料整理，在課堂上用PPT講解，最終由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，通過(guò)方案設(shè)計(jì)中的討論，每個(gè)小組經(jīng)過(guò)歸納整理把這種材料的性能基本完成全掌握了，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。事實(shí)證明，案例型教學(xué)法在激發(fā)學(xué)生的探索欲和提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面起到了積極的作用，在解決問(wèn)題的過(guò)程中逐步形成分析素養(yǎng)。

1.4案例擴(kuò)展

將科研項(xiàng)目引入具體的課程教學(xué)中去是利用其進(jìn)行智能型人才培養(yǎng)的新途徑，也是將書(shū)本知識(shí)擴(kuò)展到實(shí)際應(yīng)用的一種途徑。以上案例用到的是超高分子量聚乙烯作為人工關(guān)節(jié)軟骨(關(guān)節(jié)臼)材料，然而，臨床實(shí)踐顯示，人造關(guān)節(jié)有效工作年限為10～15年。長(zhǎng)期使用過(guò)程中產(chǎn)生的聚乙烯磨屑會(huì)引起骨骼發(fā)炎，發(fā)生無(wú)菌性松動(dòng)和假體脫落等問(wèn)題，從而需要更換新的人造關(guān)節(jié)。再次更換人工關(guān)節(jié)的手術(shù)費(fèi)用和失敗率比首次更換高很多，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)患者身體的傷害。因此必須要增強(qiáng)醫(yī)用超高分子量聚乙烯的耐磨性能，這樣就在該課程的教學(xué)過(guò)程中引入科研項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉其查閱文獻(xiàn)資料的能力，積極引導(dǎo)其參與到科研活動(dòng)中去。通過(guò)學(xué)生資料查閱，采用納米粒子增強(qiáng)復(fù)合材料技術(shù)，合成氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯(UHMWPE)復(fù)合材料，充分利用新型二維納米材料石墨烯的高強(qiáng)度、高模量、高硬度和低摩擦系數(shù)的突出特點(diǎn)，提高了石墨烯/UHMWPE復(fù)合材料摩擦磨損性能。在這里學(xué)生又查到一個(gè)新的概念—石墨烯，它是已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光;而電阻率只約1Ω•m，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。石墨烯具有非同尋常的導(dǎo)電性能，超出鋼鐵數(shù)十倍的強(qiáng)度和極好的透光性，它的出現(xiàn)有望在現(xiàn)代電子科技領(lǐng)域引發(fā)一輪革命。燃料電池是將燃料具有的化學(xué)能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。與其他電池相比，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。“質(zhì)子傳導(dǎo)薄膜”是燃料電池技術(shù)的核心部分，汽車(chē)中的燃料電池使用氧和氫作為燃料，轉(zhuǎn)變輸入的化學(xué)能量成為電流。現(xiàn)有的質(zhì)子薄膜上常存在燃料泄漏，降低了電池有效性，但質(zhì)子可以較為容易地“穿越”石墨烯等二維材料，而其他物質(zhì)則很難穿越，那么我們研發(fā)石墨烯碳紙?zhí)胤N紙用作質(zhì)子薄膜，既可以解決燃料滲透的問(wèn)題，增加電池的有效性，還可以降低燃料電池的成本。而特種紙?jiān)谌粘Ｉ钪袘?yīng)用十分廣泛，比如棉紙、宣紙、無(wú)塵紙、鈔票紙、噴墨紙、熱敏紙、過(guò)濾紙、茶袋紙、鋁箔紙、拷貝紙、美術(shù)紙、復(fù)寫(xiě)紙、無(wú)碳復(fù)寫(xiě)紙、防霉紙、靜電防止紙、導(dǎo)電紙、半導(dǎo)電紙、電池分離紙、電氣絕緣紙、耐熱紙、汽車(chē)用濾紙、空調(diào)濾紙、脫臭濾紙、醫(yī)療衛(wèi)生用紙、藥包紙、無(wú)菌紙、醫(yī)療膠布基材、手術(shù)衣等等。這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程最終實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生根據(jù)自身興趣自主的尋找課題，參與到科研項(xiàng)目中，積極參與競(jìng)賽，培養(yǎng)他們將來(lái)在工作學(xué)習(xí)中“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—方案設(shè)計(jì)—方案實(shí)施—結(jié)果討論—問(wèn)題擴(kuò)展”的能力。

2培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，樹(shù)立綠色理念

開(kāi)設(shè)課題開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及設(shè)計(jì)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的能力，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積極引導(dǎo)、經(jīng)常討論總結(jié)進(jìn)一步鍛煉學(xué)生自主動(dòng)手能力。增強(qiáng)現(xiàn)有學(xué)生實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放性，組織學(xué)生參加各類(lèi)競(jìng)賽、培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能和創(chuàng)新意識(shí)。同時(shí)，促進(jìn)教師實(shí)驗(yàn)室、研究生實(shí)驗(yàn)室及校企聯(lián)合研發(fā)中心的開(kāi)放，帶領(lǐng)學(xué)生去工廠實(shí)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生直接參與科研實(shí)驗(yàn)工作，使學(xué)生認(rèn)識(shí)、了解科研，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維。此外，結(jié)合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略及未來(lái)材料化學(xué)工業(yè)以及綠色造紙與特種紙綠色發(fā)展方向，在課堂、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐等教學(xué)環(huán)節(jié)堅(jiān)持融入綠色化學(xué)內(nèi)容，滲透綠色化學(xué)思想，在豐富化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立綠色化工理念，增強(qiáng)綠色化學(xué)意識(shí)。

3加強(qiáng)卓越工程師的培養(yǎng)

為促進(jìn)就業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)技能，增加課堂教學(xué)效果，積極組織學(xué)生參加材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)和綠色造紙與特種紙的各項(xiàng)職業(yè)資格、技能考試，通過(guò)考證激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生今后就業(yè)和提升工作能力奠定基礎(chǔ)。以“強(qiáng)化工程、工藝、設(shè)計(jì)和新興特色學(xué)科交叉等方面基本理論、知識(shí)的培養(yǎng);強(qiáng)化生產(chǎn)、研發(fā)、檢測(cè)和管理等方面工作的基本工程能力的培養(yǎng);強(qiáng)化國(guó)際化視野、企業(yè)家精神、市場(chǎng)頭腦和創(chuàng)新思維等基本素質(zhì)培養(yǎng)”為特色的強(qiáng)化“三基”人才培養(yǎng)方案，建立一個(gè)符合我院卓越工程師課程教學(xué)體系，培養(yǎng)滿足地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的優(yōu)秀材料化學(xué)以及綠色造紙與特種紙專(zhuān)業(yè)人才，增加學(xué)生就業(yè)渠道，提高學(xué)生的就業(yè)水平。

4結(jié)論

篇8

我國(guó)有著悠久的漁業(yè)歷史，早在原始人類(lèi)前期人們就已經(jīng)開(kāi)始漁業(yè)行為，主要以采集扇貝和捕撈淺水魚(yú)類(lèi)為主。商朝時(shí)期漁業(yè)已經(jīng)在農(nóng)牧經(jīng)濟(jì)中占有一定地位，那時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了簡(jiǎn)易的網(wǎng)具，網(wǎng)線材料大都是棉、馬尼拉麻（白棕）、西沙爾麻（劍麻）、大麻、亞麻、黃麻等天然植物纖維以及毛發(fā)、蠶絲等動(dòng)物纖維。漁業(yè)中曾經(jīng)用蠶絲制造過(guò)刺網(wǎng)，由于其價(jià)格高昂，故不適用于制造漁具。 

改革開(kāi)放以來(lái)隨著國(guó)家大力發(fā)展生產(chǎn)，我國(guó)漁業(yè)迎來(lái)了前所未有的高峰期。各式各樣的網(wǎng)具在時(shí)代背景下應(yīng)用而生，各種大型網(wǎng)具在我國(guó)陸續(xù)投入生產(chǎn)，棉、麻等天然植物纖維制成的網(wǎng)線已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需要，我國(guó)開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)各種化工合成纖維，50年代末開(kāi)始引進(jìn)PA復(fù)絲制作拖網(wǎng)片，且隨著我國(guó)合纖材料生產(chǎn)的工業(yè)化，至80年代漁業(yè)中合成纖維完全取代了天然纖維。這些化工合成纖維較之以前天然植物纖維制成的網(wǎng)具在濕態(tài)下有更高的斷裂強(qiáng)度和結(jié)節(jié)強(qiáng)度，并具備更高的抗腐性和耐磨性，提高了網(wǎng)具的荷重能力和使用壽命，這些化工合成纖維的引入生產(chǎn)為我國(guó)漁業(yè)發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。 

2.當(dāng)前我國(guó)網(wǎng)具材料的使用現(xiàn)狀 

目前我國(guó)漁業(yè)中使用的合成纖維主要有以下7種：聚酰胺（Polyamid，PA）、聚酯（Polyester，PES）、聚乙烯（polyethylene，PE）、聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）、聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）和聚偏二氯乙烯（Polyvinylidene chlorid，PVD），以聚酰胺類(lèi)、聚乙烯類(lèi)、聚乙烯醇類(lèi)和聚酯類(lèi)的使用最為普遍。這些合成纖維制造的漁具能長(zhǎng)期浸泡在水中或處于潮濕狀態(tài)而不致因腐爛而遭到破壞，漁具就不需防腐處理和定期暴曬，大大節(jié)省勞動(dòng)消耗和經(jīng)濟(jì)開(kāi)支。此外合成纖維還具有較好的物理和機(jī)械性能，從而也會(huì)提高漁具的漁獲能力和使用壽命，其強(qiáng)度較之植物纖維要大1.5-3倍，吸水量比植物纖維要小1/2-3/4，所以用它制成漁具的漁獲率也遠(yuǎn)較植物纖維高。 

隨著科技的發(fā)展，生態(tài)漁業(yè)漸漸被人們所接受，這些普通合成纖維已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)代漁業(yè)的發(fā)展，其弊端已經(jīng)成為制約我國(guó)漁業(yè)發(fā)展的主要因素，如自然分解周期太長(zhǎng)，廢棄的漁具往往會(huì)給海洋環(huán)境帶來(lái)很大的污染，抗光性差和打結(jié)及濕態(tài)下強(qiáng)力降低，此外其強(qiáng)度和抗腐蝕性能也已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人們的需求。因此，可降解高分子網(wǎng)具材料等高新材料的研究和應(yīng)用到漁業(yè)中已經(jīng)成為世界漁業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 

3.當(dāng)前世界高新網(wǎng)具材料的研究情況 

針對(duì)普通合成纖維在使用中出現(xiàn)的自然分解周期太長(zhǎng)等弊端，世界各國(guó)主要在防生物附著網(wǎng)具材料、可降解高分子網(wǎng)具材料和超高強(qiáng)纖維材料等方面進(jìn)行了研究并逐步應(yīng)用到漁業(yè)生產(chǎn)中。 

3.1 防生物附著網(wǎng)具材料 

隨著海洋漁業(yè)資源日漸衰退和相關(guān)“漁業(yè)協(xié)定”相繼生效，我國(guó)大力發(fā)展海水養(yǎng)殖業(yè)（抗風(fēng)浪網(wǎng)箱養(yǎng)殖，圍網(wǎng)養(yǎng)殖等），但目前網(wǎng)箱和圍網(wǎng)養(yǎng)殖面臨著海洋生物附著網(wǎng)具現(xiàn)象嚴(yán)重的難題。國(guó)內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)紛紛進(jìn)行了防海洋生物附著網(wǎng)具材料的研究，根據(jù)不同海區(qū)的具體情況在原有材料中加入不同的防生物附著配方可以有效地解決海洋生物附著問(wèn)題。 

海水中泥沙含量較大的海區(qū)，防止海洋生物附著的關(guān)鍵在于防止泥沙的大量附著，防生物附著劑配方抗泥性成為關(guān)鍵。在網(wǎng)具材料的制作中加入正電性水處理劑可有效吸附海水中的泥沙并使其快速沉降，也可使網(wǎng)具材料帶有與泥沙相同的電荷，從而減少海水泥沙的附著。 

無(wú)機(jī)銅鹽是船抗腐蝕添加劑的主要成分，同樣它對(duì)網(wǎng)具材料抗生物附著也有同樣的效果，銅離子可降低生物體中酶的活性，從而降低生物的生存代謝以達(dá)到降低生物壽命減少生物附著網(wǎng)具的目的。 

在網(wǎng)具材料中加入能吸收海水中氦核的有效成份，可以使網(wǎng)具表面富聚射線，氦核具有很強(qiáng)的電離作用和電離密度，對(duì)生物組織細(xì)胞有很強(qiáng)的殺傷作用，可有效防止生物附著。 

3.2 可降解高分子網(wǎng)具材料 

生物降解高分子材料是指在一定條件下，一定的時(shí)間內(nèi)能被細(xì)菌、霉菌、藻類(lèi)等微生物降解的高分子材料。真正的生物降解高分子是在水存在的環(huán)境下，能被酶或微生物水解降解，從而高分子主鏈斷裂，分子量逐漸變小，以致最終成為單體或代謝成二氧化碳和水。 

影響材料生物降解性能的因素有環(huán)境因素和材料的結(jié)構(gòu)。環(huán)境因素是指水、溫度、PH值和氧濃度。雖然環(huán)境因素影響材料的降解性能，但是材料的結(jié)構(gòu)是決定其是否生物降解的根本因素。易降解高分子結(jié)構(gòu)通常為直鏈、橡膠態(tài)玻璃態(tài)、脂肪族高分子，而且具有低相對(duì)分子量和良好的親水性（含有羥基、羧基的生物降解性高分子，不僅因?yàn)槠漭^強(qiáng)的親水性，而且由于其本身的自催化作用，所以比較容易降解），此外表面粗糙也可以促進(jìn)材料的降解。 

目前我國(guó)網(wǎng)具所使用的材料大都是普通合成纖維，如PA網(wǎng)線材料，這種材料雖然較之棉、麻等天然材料來(lái)講有較大的強(qiáng)度，在吸水性方面也有很大的改觀，但是其天然分解周期太長(zhǎng)，廢棄的網(wǎng)具丟棄在海中往往會(huì)給海洋環(huán)境帶來(lái)極大的污染，同時(shí)大量的廢棄網(wǎng)具漂浮在海上也會(huì)給我們以后的捕撈活動(dòng)帶來(lái)干擾。 

生物可降解高分子網(wǎng)具材料在生態(tài)漁業(yè)中的地位不言而喻，世界各國(guó)正在極力開(kāi)展研究和開(kāi)發(fā)工作并推廣應(yīng)用，前景十分廣闊。但要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣還必須解決以下幾個(gè)問(wèn)題：一是降低成本，目前可降解高分子網(wǎng)具材料是其他普通材料價(jià)格的5.～6倍；二是材料的精細(xì)化，即根據(jù)不同的作業(yè)方式調(diào)節(jié)其在降解時(shí)間和生物相容性等方面的性能；三是新穎結(jié)構(gòu)的生物可降解高分子網(wǎng)具材料有待于進(jìn)一步的研究。

      3.3 超高強(qiáng)纖維材料 

70年代初美國(guó)開(kāi)發(fā)了凱芙拉（Kevlar）超高強(qiáng)聚芳胺纖維（PPTA，也就是常說(shuō)的芳綸），1979年荷蘭開(kāi)發(fā)了迪尼瑪（Dyneema）超高分子量聚乙烯纖維（UHMWPE），這些超高強(qiáng)度纖維的拉伸強(qiáng)度為常規(guī)聚乙烯、聚酰胺纖維的4-5倍以上，超高強(qiáng)度纖維還具有結(jié)節(jié)強(qiáng)度高和抗老化性能好等特點(diǎn)。相同斷裂強(qiáng)力和結(jié)節(jié)強(qiáng)力下，用這些超高強(qiáng)纖維制成的網(wǎng)線比常規(guī)纖維直徑減少了一半左右，從而減少了網(wǎng)具在水下的阻力，減少了拖網(wǎng)等作業(yè)過(guò)程中的能源損耗。由于超高強(qiáng)度纖維這些良好的漁用性能，80年代末開(kāi)始，這些纖維就被廣泛用于漁業(yè)，這些材料在漁業(yè)中的應(yīng)用使得高效、節(jié)能、網(wǎng)具大型化取得突破性的進(jìn)展。 

提高捕撈效率：如大型中層拖網(wǎng)采用超高分子量聚乙烯纖維后，網(wǎng)口周長(zhǎng)增加了41%，由原先的1100m擴(kuò)大到現(xiàn)在的1550m，在保持漁船拖曳功率不變的情況下，可以增大網(wǎng)具尺寸或者適量增大漁船拖曳速度進(jìn)而提高捕撈效率。 

減少能耗：在捕撈作業(yè)中使用超高強(qiáng)纖維可以在保持?jǐn)嗔褟?qiáng)度和結(jié)節(jié)強(qiáng)度不變的前提下，減少網(wǎng)具網(wǎng)線的直徑，減少水流對(duì)網(wǎng)具的作用力，從而達(dá)到減少油耗的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在愛(ài)爾蘭北海水流湍急的海域，網(wǎng)具使用超高分子量聚乙烯纖維后，在鱈魚(yú)拖網(wǎng)作業(yè)中使用294kw的漁船能替代原先441kw-515kw的漁船作業(yè)，每天可減少近2t油耗。 

捕撈網(wǎng)具大型化：目前世界網(wǎng)具發(fā)展總趨向?yàn)橐?guī)格大型化，使用超高強(qiáng)纖維恰好可以迎合這一點(diǎn)，采用超高強(qiáng)纖維可以使繩索、網(wǎng)線直徑變細(xì)，網(wǎng)具的重量和體積減少，在保證起網(wǎng)設(shè)備動(dòng)力不變的情況下可以使網(wǎng)具大型化，這對(duì)捕撈海洋中分布較為分散的資源十分有利。 

超高強(qiáng)纖維的使用也給網(wǎng)箱和圍網(wǎng)養(yǎng)殖帶來(lái)了福音，網(wǎng)線直徑變細(xì)增加了網(wǎng)箱和圍網(wǎng)的過(guò)濾性能，同時(shí)也有效地減少了水生生物在網(wǎng)線上的附著，有利于內(nèi)外水體的交換和餌料的進(jìn)出。網(wǎng)線強(qiáng)度的增加在加大網(wǎng)箱和圍網(wǎng)的抗風(fēng)浪性能的同時(shí)也防止網(wǎng)箱和圍網(wǎng)外掠食魚(yú)類(lèi)破壞網(wǎng)箱和圍網(wǎng)而進(jìn)入網(wǎng)箱或圍網(wǎng)內(nèi)盜食的現(xiàn)象，為海洋網(wǎng)箱和圍網(wǎng)養(yǎng)殖提供了保障。 

4.高新網(wǎng)具材料在我國(guó)使用現(xiàn)狀及前景 

我國(guó)現(xiàn)代漁業(yè)起步較晚，自20世紀(jì)90年代以來(lái)我國(guó)各大水產(chǎn)研究所在其他漁業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)高新網(wǎng)具材料研究的基礎(chǔ)上對(duì)這些高新網(wǎng)具材料都紛紛進(jìn)行了研究和試制，在防生物附著網(wǎng)線材料、抗污染網(wǎng)線材料等研究方面已經(jīng)取得了一定的成果。 

由于這些高新網(wǎng)具材料成本較之以前的普通合成纖維高出很多，加上我國(guó)漁民和漁業(yè)公司對(duì)這些高新網(wǎng)具材料認(rèn)識(shí)不足，環(huán)境保護(hù)觀念不足，國(guó)家對(duì)這些材料的宣傳和推廣力度不夠，受傳統(tǒng)觀念的制約等，這些高新網(wǎng)具材料并未大規(guī)模投入實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中。在全世界漁業(yè)資源逐漸枯竭的現(xiàn)在，如何在不損傷現(xiàn)有漁業(yè)資源的前提下實(shí)現(xiàn)漁業(yè)資源的最大最高效化利用已經(jīng)成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)，完成漁業(yè)的改革要先從漁具的改革開(kāi)始。我國(guó)是漁業(yè)大國(guó)，漁業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的一部分，完成漁具材料的改革對(duì)我國(guó)漁業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。實(shí)現(xiàn)高新網(wǎng)具材料在我國(guó)普及需要國(guó)家的大力推廣，讓人們了解這些高新材料的優(yōu)點(diǎn)及這些材料推廣的必然性，從根本上改變?nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)觀念，慢慢接受這些材料。 

篇9

[關(guān)鍵詞]煤層氣井 管桿腐蝕措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TE933.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）29-0166-01

一、腐蝕的發(fā)生

腐蝕是指材料與環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)所造成的破壞。這種破壞導(dǎo)致材料性能的損失與失效，造成資源浪費(fèi)乃至引發(fā)設(shè)備事故。金屬材料和非金屬材料均可以和環(huán)境介質(zhì)發(fā)生作用而腐蝕。金屬腐蝕是指金屬表面與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而遭到破壞的現(xiàn)象。對(duì)金屬材料而言，腐蝕是一種自發(fā)的過(guò)程，除了少數(shù)貴金屬（金、鉑等）外，各種金屬都有轉(zhuǎn)變成離子的趨勢(shì)，這種向離子化或化合物狀態(tài)變化的過(guò)程，伴隨著自由能的降低。

1.井下腐蝕因素

煤層氣開(kāi)采過(guò)程遵循排水降壓原理，采出水過(guò)程中水的礦化度高，并常伴有硫化氫、二氧化碳、溶解氧等腐蝕性物質(zhì)，會(huì)對(duì)井下管桿產(chǎn)生腐蝕；地面集輸處理過(guò)程中，同樣會(huì)對(duì)各種管線產(chǎn)生腐蝕；因此需要預(yù)防腐蝕的發(fā)生。

2.井下管桿腐蝕

井下介質(zhì)發(fā)生腐蝕、結(jié)垢會(huì)使井下管桿、機(jī)具的工作條件變得惡劣，其危害主要表現(xiàn)為機(jī)械性能下降導(dǎo)致抽油桿斷脫、油管穿孔、卡泵等，造成煤層氣井的產(chǎn)水減少?gòu)亩绊懏a(chǎn)氣量、導(dǎo)致修井費(fèi)用的上升。目前煤層氣井采出水過(guò)程普遍存在井下材料、用具等腐蝕現(xiàn)象。

二、井下管桿腐蝕的因素

1.物理因素

1.1 壓力因素

一般情況下，溶解水中的氧氣、二氧化碳和硫化氫等的溶解度，隨著壓力的升高而增大，而高濃度的氧氣和二氧化碳參與的化學(xué)反應(yīng)就越強(qiáng)烈，從而對(duì)金屬表面的腐蝕越嚴(yán)重，隨著壓力的降低，氧氣和二氧化碳的溶解度降低，對(duì)金屬的腐蝕就越輕微。常態(tài)下水中的氧氣和二氧化碳在水總的含量不足以讓他們?cè)谒邪l(fā)生劇烈反應(yīng)。煤層氣井排水過(guò)程溶解于井水中的二氧化碳和氧氣會(huì)隨著井下壓力的增大而增大，于是高濃度的兩種氣體就會(huì)以水為介質(zhì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)，對(duì)井下的金屬或者用具造成不同程度上的腐蝕損壞。

1.2 溫度因素

根據(jù)排采數(shù)據(jù)和跟蹤井下情況觀察得出井下的腐蝕快慢與溫度有著密切的關(guān)系，這種腐蝕的速率會(huì)隨著溫度的增高成比例的增高。數(shù)據(jù)表明井下溫度上升金屬的腐蝕速度就會(huì)相應(yīng)的增加，所以在不同井深溫度下對(duì)井下材料的腐蝕危害程度不一樣，這個(gè)在修井過(guò)程提出管桿得以驗(yàn)證。

1.3 流速因素

煤層氣井下腐蝕因素中，井下流體的流動(dòng)速度扮演著“運(yùn)輸載體”的角色，它雖然不直接對(duì)井下設(shè)備產(chǎn)生危害，但是它造成的損失卻是不容小視的。它的存在會(huì)促進(jìn)腐蝕物質(zhì)向金屬設(shè)各表面擴(kuò)散接 觸，還促進(jìn)腐蝕性反應(yīng)物向周?chē)鷶U(kuò)散交換。另外，流速的增加還會(huì)對(duì)貼附在金屬表面的保護(hù)膜造成一定的破壞，從而加快了金屬腐蝕進(jìn)度。

1.4 偏磨腐蝕

井下偏磨主要是由油管和抽油桿錯(cuò)位造成的，地質(zhì)條件不同這種影響在煤層氣斜井中普遍存在。按照電化學(xué)原理，偏磨處由于金屬大部分暴露而活化，這樣就成了受腐蝕的陽(yáng)極區(qū)。此外，與抽油桿或者是油管相比較，偏磨部分的面積是很小的，這樣就會(huì)形成電化學(xué)上的大陰極和小陽(yáng)極，從而造成在很短的時(shí)間內(nèi)腐蝕速率很快，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)油管穿孔或者是造成抽油桿腐蝕斷裂等情況發(fā)生。

2.化學(xué)因素

煤層氣井排水過(guò)程井下水中溶解了很多的氣體，這些氣體都會(huì)在水中與周?chē)慕饘僭O(shè)備發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而造成化學(xué)腐蝕。如氧氣既可以與井下金屬反應(yīng)，又能夠?yàn)榉磻?yīng)提供條件，從而使腐蝕速率變得很快；硫化氫在氣體狀態(tài)下不具腐蝕性，一旦溶于水便會(huì)電離出氫離子對(duì)金屬造成嚴(yán)重的腐蝕；而大量的二氧化碳溶于水中則會(huì)造成井水ph值得下降使水呈酸性，對(duì)水中的所有金屬設(shè)備造成腐蝕傷害；當(dāng)然它會(huì)隨著壓強(qiáng)的增大而增加腐蝕的程度及速率。

三、防腐蝕方法

1.防腐金屬材料應(yīng)用

煤層氣井排采理念是排水降壓，排采過(guò)程地下水連續(xù)性采出，氣體解析降壓穩(wěn)定采出。整個(gè)過(guò)程對(duì)金屬腐蝕不可避免有一定影響，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況選擇合適鋼材，選擇抗酸性、抗耐磨性較好的材料，注意各種化學(xué)反應(yīng)的影響，盡量使用電極電位近似的金屬材料互相組配對(duì)于氣井防腐蝕很重要。目前大部分煤層氣井采用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）內(nèi)襯油管。該管材是在鋼制普通油管內(nèi)襯一層超高分子量聚乙烯（UHMWPE）管材，采用專(zhuān)用技術(shù)使襯管與鋼制油管緊貼在一起，形成“管中管”結(jié)構(gòu)。這種內(nèi)襯油管不僅可以解決油管偏磨、腐蝕、結(jié)臘等難題，同時(shí)由于其摩擦系數(shù)較低，還可降低油井光桿負(fù)荷、抽油桿柱底部應(yīng)力，延長(zhǎng)抽油桿柱的壽命。

2.非金屬材料應(yīng)用

可以使用良好的耐腐蝕性非金屬材料。像各種大理石、天然巖石、白云石等人造硅酸鹽材料，或者是陶瓷、玻璃、搪瓷等有C材料，還有朔料、朔脂等現(xiàn)代高分子材料都可以很好的起到防腐蝕的作用，現(xiàn)如今，油氣田設(shè)備中使用最多的是玻璃鋼和有機(jī)材料。

3.鍍層材料應(yīng)用

為了防止材料腐蝕還可以使用附膜保護(hù)方法，這樣就可以使金屬設(shè)和介質(zhì)分隔開(kāi)，從而起到防止被腐蝕的作用。另外，針對(duì)受到嚴(yán)重腐蝕的井，油管或者是抽油桿表面都應(yīng)該做好防腐處理。對(duì)于無(wú)偏磨井的油管桿表面可以使用涂料、化學(xué)鍍油等手段，而對(duì)于偏磨比較嚴(yán)重的井應(yīng)該使用耐磨的樹(shù)脂朔料內(nèi)襯油管。目前開(kāi)始推廣使用雙弧面電鍍鎢合金節(jié)箍，主要材質(zhì)為35CrMo，并電鍍鎢合金，不僅具有較好的防偏磨效果，也有較好的抗腐蝕性能，沁水盆地區(qū)塊煤層氣井使用效果很好。

4.緩蝕劑應(yīng)用

為延長(zhǎng)煤層氣井材料的使用壽命，可適當(dāng)添加一定濃度的緩蝕劑。其作用是通過(guò)幾何覆蓋效應(yīng)，親水端對(duì)金屬表面有很大的親和力吸附在金屬表面，疏水端在溶液中對(duì)水分子排斥，形成一層吸附膜，阻止了金屬陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生的金屬離子從金屬表面轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中，從而阻滯了金屬在腐蝕介質(zhì)中的腐蝕過(guò)程。針對(duì)水中溶解眾多的氧氣可發(fā)生腐蝕，可以在水中投入一些還原性比較強(qiáng)的還原劑，這樣就可以反應(yīng)掉水中的氧氣，從而達(dá)到防腐的目的；對(duì)于硫化氫的腐蝕可以加入一些除硫劑或者是專(zhuān)門(mén)針對(duì)硫化氫的緩蝕劑。

5.加強(qiáng)管理

對(duì)于一些煤層氣井的腐蝕還有一些原因是在材料的安裝時(shí)人為的失誤造成的，由于在材料的安裝期間工作不當(dāng)，很容易造成油管和抽油桿錯(cuò)位的現(xiàn)象，從而造成了兩者之間的偏磨，在這之后倘若沒(méi)有有效的管理與控制，那么就會(huì)使偏磨、腐蝕變得越來(lái)越嚴(yán)重，最終導(dǎo)致小修作業(yè)的發(fā)生。

四、防腐措施及建議

1.涂鍍層油管主要依靠其涂層或鍍層來(lái)隔絕鋼體與腐蝕介質(zhì)的接觸，從而達(dá)到防腐的目的。例如：修井過(guò)程中使用防腐蝕抽油桿、防腐蝕柱塞等材料。

2.根據(jù)井的不同腐蝕環(huán)境，采用不同的緩蝕劑類(lèi)型，制定緩蝕劑加注周期和加注量等加注工藝措施，逐步達(dá)到“一井一法一工藝”的精細(xì)化防腐方法；。

3.美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已普及使用13Cr不銹鋼油套管，以提高抗腐蝕的能力。國(guó)內(nèi)寶鋼和天鋼 已開(kāi)發(fā)出此產(chǎn)品，并已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)部分油氣田中。

參考文獻(xiàn)

[1] 《油氣田腐蝕與防護(hù)技術(shù)手冊(cè)》編委會(huì).油氣田腐蝕與防護(hù)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1998

篇10

關(guān)鍵詞 夜間發(fā)光 防護(hù)裝備 安全性 效率

中圖分類(lèi)號(hào)：U458；U454 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

當(dāng)前武警部隊(duì)救援分隊(duì)在能見(jiàn)度不良條件下運(yùn)用繩索實(shí)施救援時(shí)，所使用的救援繩索需要照明才能夠?qū)嵤┐蚪Y(jié)、捆綁、渡送，不便于觀察，增加了救援難度和危險(xiǎn)度，遲滯和影響實(shí)施營(yíng)救作業(yè)展開(kāi)。新型的發(fā)光救援繩索，就是要解決救援繩索沒(méi)有任何光源的前提下，自身會(huì)自主發(fā)光發(fā)亮的問(wèn)題。它主要是利用多層次編織組合編織技術(shù)，采用新的高分子材料、蓄光材料、反光材料、新型紡織材料制作而成，達(dá)到既能發(fā)光，又不易磨損，同時(shí)既有救援所需的強(qiáng)度、柔韌度和耐高溫性，具備救援繩索的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。彌補(bǔ)在夜暗條件下救援繩索不易發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

1發(fā)光救援繩索的特點(diǎn)

（1）發(fā)光時(shí)間長(zhǎng)，具有自動(dòng)發(fā)光、反光的功能。在沒(méi)有任何光源的情況下，自身能長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)發(fā)光； 且抗拉強(qiáng)度高、重量輕（能浮于水面）、不易老化、阻燃、耐高溫、耐磨。

（2）發(fā)光均勻細(xì)膩，色彩亮麗柔和，顏色豐富。工作與非工作狀態(tài)下立體與透視感強(qiáng)烈，外表與發(fā)光顏色高度統(tǒng)一，發(fā)光時(shí)不會(huì)產(chǎn)生眩光，適合救援人員夜間視覺(jué)觀察。可視距離50-100米。

（3）適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，具備柔軟、可折疊彎曲、隨意打結(jié)、裁減、拼接等特點(diǎn)，而不會(huì)影響發(fā)光性能，并且可以反復(fù)折疊彎曲打結(jié)。發(fā)光繩索長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際使用需要能夠剪接，首尾發(fā)光亮度與均勻性都不會(huì)發(fā)生變化。

2發(fā)光救援繩索的使用范圍及方法

（1）可以作為救生圈和水上救生的繩索，對(duì)落水者進(jìn)行施救；可配在木船、救生筏、沖鋒舟等水上工具上，是水上專(zhuān)用的繩索。在夜暗的環(huán)境救援時(shí)，將浮環(huán)丟向落水者，水面上會(huì)有一道光線，極大的增加了救援繩的可見(jiàn)性，能讓落水者看清繩索漂流的位置，爾后能夠接近繩索將浮環(huán)套在手臂上，然后彎曲手臂抓牢繩索。等落水者套好浮環(huán)，救援人員拖動(dòng)浮索，救起落水者。

（2）可作為礦用、廢墟底部、豎井內(nèi)、管（坑）道內(nèi)的救生索。一說(shuō)起煤礦，大家都會(huì)想到里面很黑，環(huán)境非常不好，工作很困難，正因?yàn)檫@種惡劣的環(huán)境，所以井下的礦工更需要發(fā)光的繩子，關(guān)鍵的時(shí)候不僅可以用它來(lái)照亮前方的路，而且能夠救人和自救，也有利于救援人員在第一時(shí)間掌握信息，可以減少因視線不好對(duì)隊(duì)員產(chǎn)生的絆繞、墜落。

（3）可作為消防樓梯通道出口引導(dǎo)繩。面對(duì)火災(zāi)，如何逃生一直是人們關(guān)心的首要問(wèn)題。在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)秩序會(huì)比較混亂，在消防樓梯通道出口拉好繩索，即為安全標(biāo)記與指示，受災(zāi)人員就會(huì)沿著發(fā)光的位置逃生，不會(huì)出現(xiàn)踩踏、跌落等情況；也是一種可以在火災(zāi)中用于自救、救人或者轉(zhuǎn)移時(shí)使用的消防逃生繩。在使用時(shí)，要將一端綁在柱子、欄桿等牢固的地方，再把安全帶穿戴好，然后沿著墻面下降，墻面就會(huì)出現(xiàn)光線，會(huì)引起救援人員的注意，即可遠(yuǎn)離火場(chǎng)。

3發(fā)光救援繩索使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

為了方便識(shí)別，不同用途的發(fā)光救援繩索可以用不同的顏色來(lái)區(qū)別。在進(jìn)行救援工作時(shí)，盡量采用帶護(hù)套的包芯式發(fā)光救援繩，不建議使用螺旋式的發(fā)光救援繩，因?yàn)槁菪降陌l(fā)光救援繩沒(méi)有外層保護(hù)套，容易磨損。下面介紹使用中要注意的事項(xiàng)：

（1）避免發(fā)光救援繩接觸化學(xué)物品。應(yīng)把發(fā)光救援繩存放在避光、涼爽和無(wú)化學(xué)物質(zhì)的地方，最好使用專(zhuān)用繩包存放安全繩。

（2）發(fā)光救援繩達(dá)到以下?tīng)顟B(tài)之一者就要作報(bào)廢處理：

①外層（耐磨層）發(fā)生大面積的破損或有繩芯露出；

②連續(xù)使用（參加搶險(xiǎn)救援任務(wù)）300次以上；

③外層（耐磨層）沾有久洗不除的油污及易燃化學(xué)殘留物，影響使用性能時(shí)；

④內(nèi)層（受力層）損壞嚴(yán)重而無(wú)法修復(fù)，使用三年以上。

（3）每周進(jìn)行一次外觀檢查，檢查內(nèi)容包括：有無(wú)劃傷或嚴(yán)重磨損，有無(wú)被化學(xué)物質(zhì)腐蝕、嚴(yán)重掉色、有無(wú)變粗、變細(xì)、變軟、變硬，發(fā)光包是否出現(xiàn)破損等情況。

（4）嚴(yán)禁在地面上拖拉發(fā)光救援繩，不要踩踏發(fā)光救援繩，拖拉和踩踏會(huì)導(dǎo)致發(fā)光救援繩磨損加速。

（5）嚴(yán)禁鋒利邊角刮割發(fā)光救援繩。不管發(fā)光救援繩的耐磨性多高，與任何形狀的邊角接觸時(shí)，都極易發(fā)生磨損，磨損嚴(yán)重都有可能導(dǎo)致發(fā)光材料發(fā)生斷裂。因此，有摩擦危險(xiǎn)的地方使用發(fā)光救援繩，必須使用安全護(hù)墊、墻角護(hù)輪等對(duì)發(fā)光救援繩進(jìn)行保護(hù)。

（6）不弄濕繩索，即使是防水加工過(guò)的繩索，也要盡量的避免在容易將繩子弄濕的狀況下使用，因?yàn)槲怂睦K子不但重、易滑，而且容易造成反光、發(fā)光材料喪失功能，難以使用。

（7）產(chǎn)生紐結(jié)的繩索也有可能會(huì)因重量沖擊而斷掉，須多加留意。所謂的紐結(jié)是指繩子上所產(chǎn)生的扭曲情形，而老舊的繩索、編織繩都較新的繩索容易發(fā)生扭曲。繩子若出現(xiàn)紐結(jié)，需要使用前拉住繩子的一端將紐結(jié)處恢復(fù)，而使用后的整理，最好也采用不易產(chǎn)生紐結(jié)的捆綁方法。

參考文獻(xiàn)

[1] GA494-2004，消防用防墜落裝備[S].