本發(fā)明屬于vocs治理，涉及一種防靜電風(fēng)管，尤其涉及一種泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管及其制作方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)管是專為空氣輸送與分布而設(shè)計(jì)的管道系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于風(fēng)管內(nèi)外部環(huán)境在溫度和濕度上存在差異，加之氣流中攜帶的灰塵、顆粒物等帶電粒子在流動(dòng)過程中與風(fēng)道內(nèi)壁產(chǎn)生接觸、摩擦和碰撞，這些活動(dòng)會(huì)引發(fā)靜電現(xiàn)象，使得風(fēng)管表面電荷分布不均。當(dāng)這些累積的電荷達(dá)到一定的程度并開始移動(dòng)時(shí)，靜電放電現(xiàn)象便隨之發(fā)生。

2、靜電放電會(huì)導(dǎo)致一系列危害。例如在vocs治理過程中，如果輸送氣體內(nèi)存在苯、甲苯、丙酮等爆炸下限較低的vocs、可燃?xì)怏w等氣體混合物時(shí)，靜電放電產(chǎn)生的靜電火花，可能會(huì)引起火災(zāi)或爆炸，進(jìn)而損壞設(shè)備，增加設(shè)備維護(hù)成本；如風(fēng)管內(nèi)靜電會(huì)導(dǎo)致風(fēng)管內(nèi)部產(chǎn)生靜電場,灰塵或其他微小顆粒等帶電粒子會(huì)在風(fēng)管內(nèi)部沉積下來，導(dǎo)致管道風(fēng)阻增大或阻塞；同時(shí)，風(fēng)管中靜電荷的堆積，會(huì)導(dǎo)致操作人員接觸時(shí)放電，對人體健康和生命安全造成嚴(yán)重威脅。

3、隨著工業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，特別是在處理易燃易爆氣體和粉塵的行業(yè)中，對防靜電風(fēng)管的需求日益增長。然而，防靜電風(fēng)管在實(shí)際應(yīng)用中暴露出的一些弊端，如防靜電效果的不穩(wěn)定性、涂層易磨損、接地不良等問題，限制了其更廣泛的應(yīng)用。

4、具體的，目前防靜電風(fēng)管存在的弊端主要包括：易受磨損：在輸送防爆粉塵時(shí)，防靜電風(fēng)管受到的壓力和沖擊較大，其制造材料通常較為脆弱，容易在長期使用中出現(xiàn)開裂、變形等問題，需要定期更換；防靜電方式受限：為了消除靜電，現(xiàn)有的防靜電風(fēng)管的內(nèi)側(cè)通常需要涂上一層導(dǎo)電化合物，但根據(jù)《db32/t4700-2024蓄熱式焚燒爐系統(tǒng)安全技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)管內(nèi)壁禁止涂刷非導(dǎo)電防腐涂層，這一規(guī)定實(shí)際上限制了防靜電風(fēng)管的涂層選擇，也導(dǎo)致現(xiàn)有部分防靜電風(fēng)管不符合該安全技術(shù)規(guī)范。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管及其制作方法、應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管的制作方法，包括以下步驟：步驟一、將粉末狀金屬、球形造孔劑與黏結(jié)混合劑混合均勻；將混合物料放入風(fēng)管模具中，進(jìn)行壓塊，得到管狀的冷壓塊；去除冷壓塊中的造孔劑；然后平滑內(nèi)表面；將冷壓塊燒結(jié)，得到風(fēng)管本體；燒結(jié)溫度為金屬熔點(diǎn)的75～85％；步驟二、在風(fēng)管本體外表面涂抹樹脂混合物，晾干后形成外殼，得到防靜電風(fēng)管；樹脂混合物包括季銨鹽型陽離子表面活性劑改性的改性碳纖維、抗紫外線劑和樹脂。

4、為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

5、進(jìn)一步地，步驟一中，所述金屬與造孔劑的體積比為1∶0.6～0.8，黏結(jié)混合劑與金屬和造孔劑的體積比∶0.5～2∶10；金屬為銅、鐵或鋁；造孔劑為nacl或na2s2o3·5h2o；黏結(jié)混合劑為乙醇。

6、進(jìn)一步地，步驟一中，所述金屬、造孔劑和黏結(jié)混合劑的混合方法為：先將金屬與造孔劑混合均勻，再添加黏結(jié)混合劑混合均勻。

7、進(jìn)一步地，步驟一中，進(jìn)行壓塊的壓力為400～500mpa；去除冷壓塊中的造孔劑的方法為：將冷壓塊浸入70～80℃的水中，水浴5h，前兩個(gè)小時(shí)每隔半小時(shí)換一次水，后三個(gè)小時(shí)每隔一小時(shí)換一次水，將造孔劑完全去除。平滑內(nèi)表面的方法為：在管狀冷壓塊的內(nèi)表面涂抹粉末狀金屬，使其平滑。

8、進(jìn)一步地，步驟一中，所述燒結(jié)的具體方法為：在氮中氫標(biāo)準(zhǔn)氣體氛圍下進(jìn)行燒結(jié)；先以5℃/min的速率升溫到100℃，然后保溫40～50min，以去除水浴后留在冷壓塊中的水分；再以8℃/min的速度升溫到燒結(jié)溫度，保溫2～4h；空冷，得到風(fēng)管本體。

9、進(jìn)一步地，得到風(fēng)管本體后，先對風(fēng)管本體進(jìn)行修整，然后再涂抹樹脂混合物；修整方法為：先對風(fēng)管本體的細(xì)節(jié)毛刺進(jìn)行修整；然后對風(fēng)管本體的內(nèi)、外表面進(jìn)行砂紙研磨，使其平整光滑。

10、進(jìn)一步地，步驟二中，所述改性碳纖維的制作方法為：將碳纖維與季銨鹽型陽離子表面活性劑混合，即得到改性碳纖維；季銨鹽型陽離子表面活性劑為苯扎氯銨、苯扎溴銨或雙十八烷基二甲基氯化銨；碳纖維與季銨鹽型陽離子表面活性劑的質(zhì)量比為5～10∶2～4；樹脂混合物中，改性碳纖維、抗紫外線劑和樹脂的質(zhì)量比為5～10∶1～3∶40～100；抗紫外線劑為tio2，樹脂為環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂。

11、進(jìn)一步地，步驟二中，在風(fēng)管本體外表面涂抹樹脂混合物的方法為：按0.3～1kg/m2的涂抹量，在風(fēng)管本體外表面均勻涂抹1～2層樹脂混合物。

12、本發(fā)明還提供上述的制作方法制得的泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管。

13、本發(fā)明還提供上述的泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管在vocs治理中輸送氣體的應(yīng)用。

14、本發(fā)明的有益效果在于：

15、一、本發(fā)明以泡沫金屬為基材進(jìn)行防靜電風(fēng)管的制造，首先，由于金屬材料本身具有良好的導(dǎo)電性，因此可以保證風(fēng)管具有良好的防靜電效果；其次，泡沫金屬具有多面體蜂窩狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠增加風(fēng)管與環(huán)境的接觸面積，且其自身比表面大，均有利于靜電疏導(dǎo)，從而進(jìn)一步提高防靜電效果，有效防止靜電積累帶來的潛在危害。

16、二、相較于實(shí)心金屬材料，泡沫金屬能夠大大減少金屬材料的消耗量，在不影響風(fēng)管強(qiáng)度和性能的前提下，顯著降低了金屬的使用量，實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約和成本的降低。

17、三、泡沫金屬基材的疏松結(jié)構(gòu)不僅降低了材料消耗量，同時(shí)也使得風(fēng)管的整體重量大幅減輕。這不僅降低了運(yùn)輸和安裝過程中的難度，還提高了設(shè)備安裝的便捷性。在大型工程或需要頻繁更換維修的場合，這一優(yōu)點(diǎn)尤為顯著。

18、四、風(fēng)管內(nèi)部金屬與廢氣中vocs發(fā)生還原反應(yīng)能有效阻止泡沫金屬被氧化，恢復(fù)防靜電性能。

19、五、風(fēng)管外部覆有防紫外線的樹脂材料，形成玻璃鋼抗紫外線外殼，作為防護(hù)層，提升風(fēng)管耐用性的同時(shí)增強(qiáng)了風(fēng)管強(qiáng)度。

技術(shù)特征：

1.一種泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管的制作方法，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管的制作方法，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管的制作方法，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管的制作方法，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管的制作方法，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管的制作方法，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管的制作方法，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管的制作方法，其特征在于：

9.如權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述的制作方法制得的泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管。

10.如權(quán)利要求9所述的泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管在vocs治理中輸送氣體的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管及其制作方法、應(yīng)用，屬于VOCs治理技術(shù)領(lǐng)域，制作方法包括以下步驟：步驟一、將粉末狀金屬、球形造孔劑與黏結(jié)混合劑混合均勻；將混合物料放入風(fēng)管模具中，進(jìn)行壓塊，得到管狀的冷壓塊；去除冷壓塊中的造孔劑；然后平滑內(nèi)表面；將冷壓塊燒結(jié)，得到風(fēng)管本體；燒結(jié)溫度為金屬熔點(diǎn)的75～85％；步驟二、在風(fēng)管本體外表面涂抹樹脂混合物，晾干后形成外殼，得到防靜電風(fēng)管；樹脂混合物包括季銨鹽型陽離子表面活性劑改性的改性碳纖維、抗紫外線劑和樹脂。該泡沫金屬基的防靜電風(fēng)管用于在VOCs治理中輸送氣體。本發(fā)明具有防靜電效果優(yōu)異、材料消耗量低、重量輕、安裝便捷等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：李明,邵勇,徐衛(wèi)兵,張宇威,徐遵主,張紀(jì)文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南大恩潔優(yōu)環(huán)境技術(shù)（江蘇）股份公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10