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推動中國橡膠過濾帶、橡膠水壩產業升級

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整體橡膠壩袋制造新工藝

2017-04-07 08:25:00 

所謂整體壩就是壩袋必須是一次整體成型出需要的壩體規格,然后在硫化機上進行長度方向連續硫化,長度方向上不需要一幅一幅布搭接硫化接長,沒有二次搭接硫化,沒有搭接縫,降低了由于搭接縫的存在造成的材料浪費,減少了二次硫化的費用,同時消除了二次硫化對壩袋性能的損失,解決了搭接橡膠壩存在的缺點,整體壩袋的加工過程徹底消除質量上的隱患,生產效率、運行安全性大幅度提高,解決了一幅一幅拼接受力層單元的分割,同時也解決了搭接操作的人為質量缺陷。同等壩型、同等布規格和同等耗材的條件下,拼幅壩袋的設計安全系數為6倍,整體壩袋的設計安全系數可達到8.5倍以上,由此帶來使用壽命的明顯提高,也帶來運行過程中維護、維修費用的明顯降低。

我國整體壩的研究開始于90年代末期,國內部分橡膠壩生產企業,也采用錦綸平紋布覆合橡膠后拼接成所需壩袋規格后一次硫化制做整體壩,然而整體壩袋的制造需要有能夠一次滿足壩袋緯向寬度和連續長度方向硫化的大型硫化設備,傳統的硫化設備滿足不了要求。而部分企業采用的大跨度硫化設備在平整度和硫化壓力上存在致命缺陷,不能滿足整體壩硫化需要,也沒有生產出真正意義的整體壩。

煙臺桑尼橡膠有限公司于2013年開展了整體壩的研究工作,經對橡膠配方外膠采用三元乙丙橡膠進行優化設計、整體成型工藝、硫化設備、硫化工藝的一系列研究,終于研制成功真正意義的整體壩,而且壩高最高可達5m,在5m以內任意壩高均可制造。在整體強度安全倍數、美觀程度、安裝維護、使用壽命等方面,對橡膠壩制造可以說進行了革命性的提高。

1)整體壩袋的外型平整,景觀效果更佳,并能長期運行不變形

整體壩袋沒有搭接縫、也沒有薄厚不均,更沒有變形的不一致現象,是目前唯一能夠長期保持形態不變形的產品,因而從景觀效果看,也是能符合現代審美的景觀壩。

桑尼橡膠近期的整體壩袋:

煙臺桑尼橡膠整體壩袋1

煙臺桑尼橡膠整體壩袋2

桑尼橡膠早期寬幅搭接壩袋:

煙臺桑尼早期拼接壩袋

國內其他公司的搭接壩袋:

國內其他公司拼接壩袋

2)性能穩定、更經久耐用、性價比更高

1)外膠采用三元乙丙橡膠,其分子結構特點決定了它具有比氯丁橡膠、丁基橡膠還要好的耐老化性能,同時其具有接近于天然橡膠的彈性和很好的耐寒性。但同時也有自粘和互粘性差、強度較比氯丁橡膠低等缺點。

其突出的優點主要是耐老化性能優異,在現有通用型橡膠中是最好的。乙丙橡膠的抗臭氧性能特別好,當臭氧濃度為100μl/L時,乙丙橡膠2430 h仍不龜裂,而丁基橡膠534h、氯丁橡膠46h即產生大裂口。在耐臭氧性方面,以DCPD-EPDM為最好。乙丙橡膠的耐天候性能也非常好,能長期在陽光、潮濕、寒冷的自然環境中使用。含炭黑的乙丙橡膠硫化膠在陽光下曝曬三年后未發生龜裂,物理機械性能變化亦很小。

橡膠壩的工作條件是長期浸泡在水中,受水流和沙石等雜物的沖刷摩擦,長期暴漏在大氣和日光下,易于老化,因此根據橡膠壩的運行條件,對壩袋材料有特殊的要求。對于外覆蓋膠的基本要求是:耐天候和臭氧老化、耐水性好、耐侵蝕、耐磨損、低溫性能好、有足夠的抗拉強度、有良好的工藝制造性能等,在沿海地區應具有抗海水浸蝕和海生物影響。結合三元乙丙橡膠的特點與橡膠壩的運行條件對覆蓋膠的基本要求進行對比可以看出,三元乙丙橡膠完全符合要求,并且是目前通用膠種中最合適的,可以通過在三元乙丙橡膠中炭黑補強的方式來提高抗拉強度,可以采用并用粘合性好的膠種或者調整粘合體系的方法來保證良好的粘合性能。所以采用三元乙丙做覆蓋膠料的橡膠壩據有更優異的耐天候老化、耐臭氧、耐水老化性能,更經久耐用,使用壽命大大延長(可達20-25年)。

2)國內長期采用氯丁橡膠的原因主要是為了滿足搭接強度的要求。因為只有采用氯丁膠,粘合部位的強度才能達到規范規定。但氯丁膠的抗老化、耐紫外線、耐光照性能遠低于三元乙丙橡膠的性能。整體壩成型工藝采用整體成型技術,一次硫化,沒有搭接縫二次硫化粘接,同時配方中配合粘合劑,解決了采用三元乙丙橡膠自粘性和互粘性差的缺點,使得三元乙丙橡膠在橡膠壩上應用成為可能。

3)氣密性好,充氣間隔長,維護簡便

由于沒有搭接縫,消除了搭接縫處同其他部位的厚度差,密封應力均勻一致,解決了搭接式充氣橡膠壩由于厚度差造成密封應力不一致,因此產生從密封應力薄弱處透氣的現象,同時,也由于沒有搭接縫的存在,內膠面是一個連續的整體,解決了易從壩袋搭接縫漏氣的問題,提高了橡膠壩袋的整體氣密性能,使用時可不需要經常補氣,延長補氣間隔。安裝不需墊平膠板,維護、安裝簡便,可大幅度降低維護成本。

基于以上對搭接橡膠壩和整體橡膠壩的優、缺點對比分析及壩袋實際應用效果對照,整體壩無論是在產品性能、美觀程度、使用壽命及安全性等方面均比搭接橡膠壩有質的提高,維護工作減少,維護成本、制造成本大幅降低,是更新換代的革新,提升我國橡膠壩制造技術,整體壩是橡膠壩發展的方向。

煙臺桑尼橡膠有限公司技術部撰稿。

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