技术领域
[0001] 本
发明属于
防爆灯具技术领域,具体涉及一种防爆灯具壳体防电弧处理工艺。
背景技术
[0002] 防爆灯具是指用于可燃性气体和粉尘存在的危险场所,能防止灯内部可能产生的电弧、火花和高温引燃周围环境里的可燃性气体和粉尘,从而达到爆灯要求的灯具。随着石油、化工、矿业等产业的飞速发展,照明灯具在生产、仓储、救援中的使用越来越广泛,品种越来越多。在爆炸性气体危险场所里如何防止照明灯具事故性爆炸的发生已经成为十分重要的课题。由于照明灯具在工作时不可避免地产生电火花或形成炽热的表面,它们一旦与生产或救援现场的爆炸性气体混合物相遇,就会导致爆炸事故的发生,直接危及公民的生命和国家财产安全。因此,作为使用最广泛的照明灯具,它的防爆技术问题早已引起了人们的普遍关注和高度重视。
[0003]
现有技术中用于矿业生产的防爆灯为了防止因电弧而引起的气体爆炸,防爆灯常常会采用完全密封
导线进行灯具元件的电气连接,不便于后续防爆灯的检修和维护。因此在灯具中设置防电弧连接件成为目前防爆灯具的主流设置,例如中国
专利CN2019103200553公开了一种便于检修和维护的防爆灯,通过在灯罩外部固定安装防电弧连接件,可以防止灯内产生电弧,而且使得灯具元件的电气连接可以不采用完全密封的导线进行连接,使得防爆灯具的检修和维护变得便捷,但是防电弧连接件的设置不仅使的防爆灯具的组装变得繁琐,而且增设的防电弧连接件也增大了防爆灯具的重量,使得防爆灯具变得笨重,不易于搬运和安装。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种防爆灯具壳体防电弧处理工艺。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的:一种防爆灯具壳体防电弧处理工艺,具体处理工艺如下:
1)将15-25份多孔陶瓷粉加入到体积比为4-5:1的
乙醇-
水溶液中,在350-400W下超声分散15-20min,得到固含量为10-16%的分散液,然后加入4-7份
硝酸铜、2-3份尿素以及40-
60份乙二醇,在170-190℃下水热反应10-15h,过滤后将产物在100-120℃下
真空干燥20-
25h,然后在氩气气氛中,在550-650℃中
退火处理3-4h,自然冷却至室温,得到预处理陶瓷粉;采用水热和高温退火的制备方法,将获得的层状
氧化铜纳米片嵌入多孔陶瓷粉的孔隙中,对陶瓷粉进行修饰,从而获得内部孔隙呈
片层栅格状的陶瓷粉,陶瓷粉的内部被片层栅格分隔层多个独立空间,使得被引入陶瓷粉内部的电弧被拉长导致无法维持,从而
加速了电弧的熄灭,起到了电弧抑制的效果,而且嵌入陶瓷粉内部的每个层状氧化铜纳米片都可以独立的作为
负极材料,形成的
阴极可以对电弧产生压降,多片压降的积累使总的电弧压降增加到不足以使电源
电压再维持电弧燃烧,从而使得电弧的熄灭时间缩短;
2)将10-15份预处理陶瓷粉、2-3份无水氯化
铁、0.2-0.6份
柠檬酸钠以及0.5-1.1份
醋酸钠加入到120-150份乙二醇溶液中,在转速为80-120r/min下搅拌20-30min,混匀后升温至85-95℃,水浴加热维持2-3h,然后倒入四氟乙烯反应釜中,在180-230℃下反应8-13h冷却至室温后用
磁铁进行
吸附分离,用去离子中水洗涤3-4次,烘干后即可获的
磁性陶瓷粉;
利用预处理陶瓷粉作为载体,通过负载磁性物质四氧化三铁使得陶瓷粉具有良好的磁性,形成的
磁场作用可以将电弧引入陶瓷粉的内部,从而便于电弧的熄灭;
3)将1-2份聚乙烯醇、10-16份甲基
丙烯酸羟乙酯和2-3份二乙烯苯加入到500-600份蒸馏水中,再加入25-40份磁性陶瓷粉,在70-80℃水浴下,450-550W超声处理4-8min,然后加入反应体系重量0.5-0.8%的过
硫酸钾,恒温反应7-11h,将得到的产物用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3-4次,在60-70℃下干燥8-13h,得到羟基化磁性陶瓷粉;通过对磁性陶瓷粉进行羟基化处理,使得磁性陶瓷粉与
纤维素
纳米纤维之间产生氢键作用,形成更加致密的层叠结构,该致密结构形成大量弯曲回折的路径,可以有效的阻碍以及延缓
原子氧向内部的扩散,从而可以对灯具的金属壳体起到保护作用,从而可以提高涂层的
稳定性;
4)按照
质量体积比为0.8-1.5g:180ml,将羟基化磁性陶瓷粉加入到去离子水中,在
500-800W下超声分散15-25min,得到分散液,然后按照
纤维素纳米纤维与羟基化磁性陶瓷粉的质量比为20-40:100,将纤维素纳米纤维加入到分散液中,在5000-8000r/min下高速搅拌10-15min得到杂化复合液,然后按照阳离子
表面活性剂与羟基化磁性陶瓷粉的质量比为
0.5-1:100,加入少量的阳离子表面活性剂,混匀后采用旋蒸将复合液中的水分去除60-
70%,然后将旋蒸后的复合液加入到固含量为30%的水性涂料中,使得旋蒸后复合液中羟基化磁性陶瓷粉与水性涂料中固体的质量比为1-1.5:100,在15000-17000r/min下搅拌20-
30min,即可获得壳体涂料;
5)将灯具壳体精磨后用
风枪吹净,然后涂刷上一层聚
氨酯胶粘剂,置于50-70℃烘房中烘干3-4h,将多余的胶打磨掉,然后用风枪吹洗干净,将壳体涂料均匀的
喷涂在灯具壳体表面,喷涂厚度为3-6mm,然后置于110-120℃烘房中
固化15-25min,然后进行打磨至表面光滑即可。
[0006] 优选地,一种防爆灯具壳体防电弧处理工艺,其中处理步骤4)中,所述水性涂料是由水性聚氨酯丙烯酸
树脂、去离子水和固化剂组成,其中水性涂料的固含量为30%,固化剂的质量为水性涂料固含量的0.3-0.8%,固化剂为氨基树脂类低温自交联固化剂。
[0007] 本发明相比现有技术具有以下优点:本发明提供的防爆灯具的壳体处理工艺,通过在壳体表面形成一层含有致密层叠结构的涂层,使得灯具内部产生的电弧可以快速的熄灭,而且涂层的层叠结构可以有效的阻碍以及延缓原子氧向内部的扩散,从而可以对灯具的金属壳体起到保护作用,可以提高涂层的稳定性,使得防爆灯具可以满足长期使用的要求。
具体实施方式
[0008] 下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。
[0009]
实施例1一种防爆灯具壳体防电弧处理工艺,具体处理工艺如下:
1)将15份多孔陶瓷粉加入到体积比为4:1的乙醇-水溶液中,在350W下超声分散15min,得到固含量为10%的分散液,然后加入4份硝酸铜、2份尿素以及40份乙二醇,在170℃下水热反应10h,过滤后将产物在100℃下真空干燥20h,然后在氩气气氛中,在550℃中退火处理
3h,自然冷却至室温,得到预处理陶瓷粉;
2)将10份预处理陶瓷粉、2份无水氯化铁、0.2份柠檬酸钠以及0.5份醋酸钠加入到120份乙二醇溶液中,在转速为80r/min下搅拌20min,混匀后升温至85℃,水浴加热维持2h,然后倒入四氟乙烯反应釜中,在180℃下反应8h冷却至室温后用磁铁进行吸附分离,用去离子中水洗涤3次,烘干后即可获的磁性陶瓷粉;
3)将1份聚乙烯醇、10份甲基丙烯酸羟乙酯和2份二乙烯苯加入到500份蒸馏水中,再加入25份磁性陶瓷粉,在70℃水浴下,450W超声处理4min,然后加入反应体系重量0.5%的过
硫酸钾,恒温反应7h,将得到的产物用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3次,在60℃下干燥8h,得到羟基化磁性陶瓷粉;
4)按照质量体积比为0.8g:180ml,将羟基化磁性陶瓷粉加入到去离子水中,在500W下超声分散15min,得到分散液,然后按照纤维素纳米纤维与羟基化磁性陶瓷粉的质量比为
20:100,将纤维素纳米纤维加入到分散液中,在5000r/min下高速搅拌10min得到杂化复合液,然后按照阳离子表面活性剂与羟基化磁性陶瓷粉的质量比为0.5:100,加入少量的阳离子表面活性剂,混匀后采用旋蒸将复合液中的水分去除60%,然后将旋蒸后的复合液加入到固含量为30%的水性涂料中,使得旋蒸后复合液中羟基化磁性陶瓷粉与水性涂料中固体的质量比为1:100,在15000r/min下搅拌20min,即可获得壳体涂料;
5)将灯具壳体精磨后用风枪吹净,然后涂刷上一层聚氨酯胶粘剂,置于50℃烘房中烘干3h,将多余的胶打磨掉,然后用风枪吹洗干净,将壳体涂料均匀的喷涂在灯具壳体表面,喷涂厚度为3mm,然后置于110℃烘房中固化15min,然后进行打磨至表面光滑即可。
[0010] 作为优选,其中处理步骤4)中,所述水性涂料是由水性聚氨酯丙烯酸树脂、去离子水和固化剂组成,其中水性涂料的固含量为30%,固化剂的质量为水性涂料固含量的0.3%,固化剂为氨基树脂类低温自交联固化剂。
[0011] 将YYD710防爆高效节能
LED灯进行拆卸,将壳体采用本实施例提供的方法进行处理,然后将该防爆灯中的防电弧连接装置拆除后重新进行组装,将组装后的防爆灯进行安装,在安装线路中接入ADDF-63电弧故障保护器,在防爆灯的测试过程中,每间隔15min对灯具进行一次
开关,持续测试120h,在测试过程中,电弧故障保护器未发生跳闸现象;将YYD710防爆高效节能LED灯直接进行安装,在安装线路中接入ADDF-63电弧故障保护器,在防爆灯的测试过程中,每间隔15min对灯具进行一次开关,持续测试120h,在测试过程中,电弧故障保护器同样也未发生跳闸现象。
[0012] 实施例2一种防爆灯具壳体防电弧处理工艺,具体处理工艺如下:
1)将20份多孔陶瓷粉加入到体积比为4.5:1的乙醇-水溶液中,在380W下超声分散
160min,得到固含量为13%的分散液,然后加入5份硝酸铜、2.5份尿素以及50份乙二醇,在
180℃下水热反应12h,过滤后将产物在110℃下真空干燥23h,然后在氩气气氛中,在600℃中退火处理3.5h,自然冷却至室温,得到预处理陶瓷粉;
2)将12份预处理陶瓷粉、2.5份无水氯化铁、0.4份柠檬酸钠以及0.9份醋酸钠加入到
130份乙二醇溶液中,在转速为100r/min下搅拌25min,混匀后升温至90℃,水浴加热维持
2.5h,然后倒入四氟乙烯反应釜中,在200℃下反应10h冷却至室温后用磁铁进行吸附分离,用去离子中水洗涤3次,烘干后即可获的磁性陶瓷粉;
3)将1份聚乙烯醇、15份甲基丙烯酸羟乙酯和2.5份二乙烯苯加入到550份蒸馏水中,再加入30份磁性陶瓷粉,在75℃水浴下,500W超声处理5min,然后加入反应体系重量0.7%的过硫酸钾,恒温反应10h,将得到的产物用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3次,在65℃下干燥11h,得到羟基化磁性陶瓷粉;
4)按照质量体积比为1.2g:180ml,将羟基化磁性陶瓷粉加入到去离子水中,在700W下超声分散20min,得到分散液,然后按照纤维素纳米纤维与羟基化磁性陶瓷粉的质量比为
30:100,将纤维素纳米纤维加入到分散液中,在7000r/min下高速搅拌12min得到杂化复合液,然后按照阳离子表面活性剂与羟基化磁性陶瓷粉的质量比为0.8:100,加入少量的阳离子表面活性剂,混匀后采用旋蒸将复合液中的水分去除65%,然后将旋蒸后的复合液加入到固含量为30%的水性涂料中,使得旋蒸后复合液中羟基化磁性陶瓷粉与水性涂料中固体的质量比为1.2:100,在16000r/min下搅拌25min,即可获得壳体涂料;
5)将灯具壳体精磨后用风枪吹净,然后涂刷上一层聚氨酯胶粘剂,置于60℃烘房中烘干3h,将多余的胶打磨掉,然后用风枪吹洗干净,将壳体涂料均匀的喷涂在灯具壳体表面,喷涂厚度为5mm,然后置于115℃烘房中固化20min,然后进行打磨至表面光滑即可。
[0013] 作为优选,其中处理步骤4)中,所述水性涂料是由水性聚氨酯丙烯酸树脂、去离子水和固化剂组成,其中水性涂料的固含量为30%,固化剂的质量为水性涂料固含量的0.5%,固化剂为氨基树脂类低温自交联固化剂。
[0014] 将YYD710防爆高效节能LED灯进行拆卸,将壳体采用本实施例提供的方法进行处理,然后将该防爆灯中的防电弧连接装置拆除后重新进行组装,将组装后的防爆灯进行安装,在安装线路中接入ADDF-63电弧故障保护器,在防爆灯的测试过程中,每间隔15min对灯具进行一次开关,持续测试120h,在测试过程中,电弧故障保护器未发生跳闸现象;将YYD710防爆高效节能LED灯直接进行安装,在安装线路中接入ADDF-63电弧故障保护器,在防爆灯的测试过程中,每间隔15min对灯具进行一次开关,持续测试120h,在测试过程中,电弧故障保护器同样也未发生跳闸现象。
[0015] 实施例3一种防爆灯具壳体防电弧处理工艺,具体处理工艺如下:
1)将25份多孔陶瓷粉加入到体积比为5:1的乙醇-水溶液中,在400W下超声分散20min,得到固含量为16%的分散液,然后加入7份硝酸铜、3份尿素以及60份乙二醇,在190℃下水热反应15h,过滤后将产物在120℃下真空干燥25h,然后在氩气气氛中,在650℃中退火处理
4h,自然冷却至室温,得到预处理陶瓷粉;
2)将15份预处理陶瓷粉、3份无水氯化铁、0.6份柠檬酸钠以及1.1份醋酸钠加入到150份乙二醇溶液中,在转速为120r/min下搅拌30min,混匀后升温至95℃,水浴加热维持3h,然后倒入四氟乙烯反应釜中,在230℃下反应13h冷却至室温后用磁铁进行吸附分离,用去离子中水洗涤4次,烘干后即可获的磁性陶瓷粉;
3)将2份聚乙烯醇、16份甲基丙烯酸羟乙酯和3份二乙烯苯加入到600份蒸馏水中,再加入40份磁性陶瓷粉,在80℃水浴下,550W超声处理8min,然后加入反应体系重量0.8%的过硫酸钾,恒温反应11h,将得到的产物用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤4次,在70℃下干燥13h,得到羟基化磁性陶瓷粉;
4)按照质量体积比为1.5g:180ml,将羟基化磁性陶瓷粉加入到去离子水中,在800W下超声分散25min,得到分散液,然后按照纤维素纳米纤维与羟基化磁性陶瓷粉的质量比为
40:100,将纤维素纳米纤维加入到分散液中,在8000r/min下高速搅拌15min得到杂化复合液,然后按照阳离子表面活性剂与羟基化磁性陶瓷粉的质量比为1:100,加入少量的阳离子表面活性剂,混匀后采用旋蒸将复合液中的水分去除70%,然后将旋蒸后的复合液加入到固含量为30%的水性涂料中,使得旋蒸后复合液中羟基化磁性陶瓷粉与水性涂料中固体的质量比为1.5:100,在17000r/min下搅拌30min,即可获得壳体涂料;
5)将灯具壳体精磨后用风枪吹净,然后涂刷上一层聚氨酯胶粘剂,置于70℃烘房中烘干4h,将多余的胶打磨掉,然后用风枪吹洗干净,将壳体涂料均匀的喷涂在灯具壳体表面,喷涂厚度为6mm,然后置于120℃烘房中固化25min,然后进行打磨至表面光滑即可。
[0016] 作为优选,其中处理步骤4)中,所述水性涂料是由水性聚氨酯丙烯酸树脂、去离子水和固化剂组成,其中水性涂料的固含量为30%,固化剂的质量为水性涂料固含量的0.8%,固化剂为氨基树脂类低温自交联固化剂。
[0017] 将YYD710防爆高效节能LED灯进行拆卸,将壳体采用本实施例提供的方法进行处理,然后将该防爆灯中的防电弧连接装置拆除后重新进行组装,将组装后的防爆灯进行安装,在安装线路中接入ADDF-63电弧故障保护器,在防爆灯的测试过程中,每间隔15min对灯具进行一次开关,持续测试120h,在测试过程中,电弧故障保护器未发生跳闸现象;将YYD710防爆高效节能LED灯直接进行安装,在安装线路中接入ADDF-63电弧故障保护器,在防爆灯的测试过程中,每间隔15min对灯具进行一次开关,持续测试120h,在测试过程中,电弧故障保护器同样也未发生跳闸现象。
[0018] 对照组将YYD710防爆高效节能LED灯进行拆卸,壳体不进行任何处理,将该防爆灯中的防电弧连接装置拆除后重新进行组装,将组装后的防爆灯进行安装,在安装线路中接入ADDF-63电弧故障保护器,在防爆灯的测试过程中,每间隔15min对灯具进行一次开关,持续测试120h,在测试过程中,电弧故障保护器发生多次跳闸现象;将YYD710防爆高效节能LED灯直接进行安装,在安装线路中接入ADDF-63电弧故障保护器,在防爆灯的测试过程中,每间隔15min对灯具进行一次开关,持续测试120h,在测试过程中,电弧故障保护器同样也未发生跳闸现象。
[0019] 注:在实施例和对照组的测试过程中,防爆节能灯接入的线路为同一个线路,测试环境的
温度25±0.5℃、湿度32±1
镀以及气压为标准
大气压。
[0020] 通过上述测试实验可知,本发明提供的防爆灯具的壳体处理方法,可以起到电弧的抑制以及消除,大大降低事故的发生概率,提高了安全性能。
[0021] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变换或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。