化工机械设备管理中现代传输粘接技术的安全性评价方法

周金明 郝英才 张俪昽 许建 武文 徐兴开

摘要：文章主要研究现代传输粘接技术在化工机械设备管理中应用效果，通过安全性评价方法对其应用效果进行分析。首先对粘接技术和安全性评价进行简介，了解到粘接技术的作用较多，具有广泛的应用;由于本文研究的內容决定着要选择定量评价的方式对粘接技术进行分析。然后再通过实验研究的方式，选择环氧树脂胶粘剂作为化工机械设备中管道修复的胶粘剂，对该胶粘剂进行影响因素分析，得出当填料为三氧化二铝时剪切强度最好;当胶粘剂的厚度非常大时，剪切强度会降低。

关键词：化工机械设备;粘接技术;安全性评价

中图分类号：TQ050.1文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2019）11-0121-04

在化工机械设备中管道这种零件比较常见，且其负责传输作用，现代传输中通常会对液体或者气体进行传送，在化工行业中，这些液体或者气体可能是强酸强碱性的腐蚀物质，对于管道会有很大的腐蚀作用，对管道进行维修是非常有必要的。粘接技术引起具有非常多的优势，比传统的焊接方式相比，施工方式简单，不会产生应力集中，能够具有很好的粘接强度，还具有抗腐蚀、防磨等作用，所以将其运用到化工机械设备的管道中可以起到很好的作用，但是是否能够具有优异的作用还需要通过安全性评价方式对其进行检验，本文主要通过定量评价，利用实验研究的方式，检验粘接技术的应用效果。

1粘接技术与安全性评价的简介

1.1粘接技术的简介

粘接就是通过使用特殊的、所需要的胶粘剂，然后使用合理、科学的连接结构，最后运用合适的粘接技术将不同的、多个的不稳定或者没有连接的结构或者材料粘接为一个牢固的整体，使结构之间达到一种稳定的方式;通过利用不同的胶粘剂将不同的材料进行连接在一起的方式，可以将其称为粘接技术”。在实际的工业生产过程中，由于粘接技术的优势很多，比如不会产生应力集中现象、粘接牢固、操作简单、节约成本等等，所以具有非常广泛的应用，尤其在化工机械设备管理中的运用比较突出。因为化工机械设备的特殊工作环境和性质，决定了机械设备在生产中会存在各种的问题，需要及时的、采用合理方式对其进行修理，其中粘接技术就会是一个比较优异的维修方式。粘接技术的主要功能如下所示。

1.1.1结构粘接

在化工机械设备中会存在需要承受较大荷载的情况，如果化工机械设备出现断裂的，需要对其进行修理使用粘接技术，此时对粘接强度的要求会非常高，才能保障机械设备在长时间的受力之后使用粘接的地方能够依然正常使用，不会再次出现问题。所以对于化工机械设备出现大型的断裂情况，比如机械壳体、立柱等结构，通过粘接技术会有很好的修复效果。

1.1.2表面粘涂

使用粘接技术时，由于会使用胶粘剂，而且不同的胶粘剂会有不同的作用，比如耐磨性、绝缘性、防腐蚀性、保溫性等，将其应用于化工机械设备上可以防止金属出现更多的故障。如果在机械设备涂抹一层具有耐腐蚀强的胶粘剂，空气中的腐蚀性物质对机械设备的侵害就会减少，可以延长金属出现腐蚀现象，从而让机械设备有更长久的使用寿命。如果在机械设备需要滑动的零部件上涂抹合适的胶粘剂，该零部件会有更加好的耐磨性。

1.1.3密封性

化工机械设备有些零部件需要有很好的密封性，密封性就会要求不能出现任何的泄漏现象，传统的方式的就是使用牛皮等固体物质进行密封，该方式存在很多的漏洞，还是容易出现泄漏现象，通过使用粘接技术，使用密封胶对封口处进行密封处理并且结合传统的方式，这种密封效果将会很好。

1.1.4锁固

当化工机械设备运作时间长之后，零件与零件之间可能就会出现松动现象，通过使用粘接技术，可以将其进行固定，从而让零件之间运行更加的稳定，保障机械设备更好的运用。

1.1.5带压堵漏

粘接技术具有一个很好的作用就是能够带压堵漏，带压堵漏就是让化工机械设备继续生产，此时在发生泄漏的地方重新密封修复，该技术不会造成停止生产，就能够对问题进行解决，也称为一种不停车堵漏，因粘接技术的特殊作用，能够在管道、阀门等设备中具有非常好的应用效果。

1.2安全性评价的简介

粘接技术的功能较为强大，将其运用于化工机械设备管理中能够具有很好的应用效果，但是其具体的效果并不知道，需要使用安全评价方式对其进行判断。安全评价简单来讲就是保证系统或者工程安全的一种方式，其过程就是判断系统或者是工程中可能存在的隐患危险，然后对这些危险进行深度分析，制定合理的管理方式以降低危险或者解除危险的目的。将其运用到化工机械设备管理中的现代传输粘接技术中的主要目的就是判断通过使用粘接技术，化工机械设备管理能够后很好的效果。

安全性评价的方式包含着定性和定量评价、概率法和指数法，其中使用较多的是定性和定量的评价，概率法就是将事故发生的后果的概率和实际情况运行事故发生的概率进行结合，然后判断事故发生的概率。指数法就是对选择出来的项目进行分值范围，然后再对其进行评分，最后通过计算的方式获得总分值的方式，这种方式也称为评分法。本文将安全性评价运用到化工机械设备管理中，并且是使用粘接技术维修管道，所以使用定量评价方式最为合适。定量评价的方式相比于定性评价更加的直观、科学，能够情况明了的知道影响因素和结果，更加的具有科学性和可操作性。

通过对上述内容的了解，明白了在化工机械设备管理中现代传输粘接技术进行安全性评估中的定量评估方式，本文只能从实验研究的角度出发，通过实验来说明粘接技术运用在化工机械设备管理中能够是否具有良好的运用效果，虽然上文中也分析了粘接技术具有很多的优势，从定性评估想将其运用于机械设备中也会有很好的使用效果，為了更加的清楚的知道其实施情况，所以需要使用实验研究的方式来判断。

2实验部分

2.1实验材料和设备

实验所需要的材料：环氧树脂、聚醚胺、CTBN、三苯基膦、纳米三氧化二铝、纳米二氧化硅、纳米石墨;实验所需要的设备：电热鼓风干燥箱、万能材料实验机。

2.2试样制备

本文制作的改性欢颜树脂胶粘剂的步骤如图1所示。

2.3实验过程

实验所使用的试样如图2所示，选择的是4mmX20min×100mm的钢板作为被粘接材料，选择该钢板为材料的原因是与管道的材料是一样的，可以对管道的粘接起到模拟作用，所使用的胶粘剂为改性的环氧树脂胶粘剂。其中粘接长度为2cm，对该试样做剪切强度试样。

钢板在使用胶粘剂之前，需要对其粘接表面进行打磨处理，选择100#砂纸将钢板的表面进行打磨，然后使用丙酮将其表面的污物进行清理干净，最后就是放人鼓风干燥箱中烘干，钢板完全干燥之后才可进行涂抹胶粘剂。在粘接的地方涂抹完环氧树脂胶粘剂之后，最后等其完全固化之后方可进行实验。胶粘剂的厚度会对结果产生影响，改性环氧树脂中填料的不同也会对结果造成影响，所以本实验选择了两种不同粘接接头方式，第1种为选择传统的胶粘剂，其粘接厚度不同，其厚度分别为表1中所示，第2种选择改性的环氧树脂胶粘剂，其中填料不同，表2中可以看到相应的填料。这2种不同的选择方式，究竟会对使用粘接技术的效果起到何种影响，需要再进一步的研究。

为了保证胶粘剂的涂抹厚度正确，使用厚度垫块进行控制，然后还会在钢板的上面使用0.01兆帕的压力。在胶粘剂固化之前，需要将外溢的胶去掉，以防其影响测量结果。试件固化时所处的温度为120℃，时间为6h，为了保证固化完全，6h之后还要将其放入温室环境下24h。最终所制得的实验试样如图3所示。

将实验试样通过使用万能试验机进行剪切试验，如图4所示，将试样的两端都用夹片进行夹着，其作用就是可以使加载的荷载保持在中心轴处，以免发生偏移，从而不仅产生了剪切力，还有其他力的存在，这样做就可以保证实验所得的数据比较准确。夹好之后，将仪器的加载速度设置为2mm/min，然后开始实验侧量。试样破坏之后的形貌如图5所示，当胶粘剂的涂抹厚度不一样时，其失效模式也不一样，最主要的失效模式是粘接面失效，也存在胶粘剂的内聚力失效，或者是两种失效模式的混合失效模式。主要影响失效的原因就是粘接层厚度，当厚度越厚时，粘接面就会比较容易发生失效，胶粘剂厚度越小，就越容易发生内聚力失效。

3实验结果

上文中对两种不同的粘接接头形式进行了实验，首先对第一种形式进行实验结果分析。图6为剪切力与位移的曲线结果，从图中可以看出，试样失效使是瞬间失效的。当胶粘接的涂抹厚度在0.2～1mm之间时，胶粘接的涂抹厚度对实验结果没什么影响，四条曲线基本上是重合的。当胶粘剂的涂抹厚度大于1毫米时，此时涂抹厚度对实验的结果有着非常大的影响，厚度越大，粘接面的强度就会越小。出现这种现象的原因是厚度变大时，其粘接面的破坏形式就会发生变化，从上文说的混合破坏模式发展到了粘接破坏，所以其粘接面的粘接强度大大降低。胶粘接的剪切强度计算公式如下所示，最后计算结果如图7所示。

再对第二中形式进行实验结果分析。不同填料的改性环氧树脂胶粘剂的应用，对其进行的实验结果如图8所示，其为剪切力与位移的关系曲线，图9就是通过换算公式得出的剪切强度对比图。同图中可以看出，通过使用改性环氧树脂胶粘剂的剪切力比传统的胶粘剂的大。分析不同的填料可知，石墨对提升剪切强度的作用没有很大，二氧化硅和三氧化二铝的提升作用是非常明显的，其中三氧化二铝的提升效果是最好的。从图9中可以看出剪切强度为30.59MPa，比传统的胶粘剂相比，剪切强度提高了64%。

4结语

综上所述，通过使用粘接技术能够在化工机械设备管理中起到很好的修复作用，当然不同的胶粘剂有不同的使用效果，文章研究的改性环氧树脂胶粘剂比传统的胶粘剂剪切强度大;当胶粘剂厚度比較大时，剪切强度也会降低;当胶粘剂的填料为三氧化二铝时剪切强度最好，比传统的胶粘剂多了64%。安全性评价方法的运用可以更加科学的了解粘接技术的运用效果，从而可以给相关的工作人员给与科学性的指导。