青岛港皮带硫化及修复综合管理应用

2017-12-07吴文

中国设备工程 2017年23期

关键词：皮带机硫化钢丝

吴文

（青岛港湾职业学院，山东青岛 266404）

青岛港皮带硫化及修复综合管理应用

吴文

（青岛港湾职业学院，山东青岛 266404）

皮带机是港口煤炭以及矿石等散货装卸船、装卸车的重要输送设备。青岛港前港分公司有多种皮带机，皮带硫化及修复工作非常繁重。从2014年以来，前港分公司通过重新分配各基层队职责，选择适用的皮带、皮带分段硫化、合理选用皮带硫化及修复工艺，加强硫化及修复的过程控制等综合管理措施，皮带更换时间延长，取得显著经济效益。

皮带；硫化；修复；综合管理；应用

皮带机是港口煤炭以及矿石等散货装卸船、装卸车的重要输送设备。以青岛港前港分公司为例，每年的矿石和煤炭吞吐量超过1亿吨，公司共有各种皮带机115条，皮带机总长超过60km，皮带机的安全运行对港口装卸生产具有重要的意义。由于生产繁忙，公司每年皮带机因正常磨损、硫化头开裂、局部纵向撕裂等故障需要皮带硫化及局部修复400次以上。如何合理利用公司人力、物力资源，尽可能的节约皮带硫化及修复时间、提高皮带硫化质量、满足生产的需要，是公司皮带机维修管理面临的主要问题。

1 原有皮带硫化及修复管理存在的问题

（1）各部门职责分工不利于皮带硫化和修复管理。前港分公司115条皮带主要分布在两个流程队，即堆装队（矿石卸船、装车作业队）、卸车队（煤炭卸车、装船作业队）。皮带的硫化包括皮带换带接头硫化和皮带局部硫化，皮带的修复包括皮带冷泼和冷粘。公司设立了硫化队，编制60人，专门负责全公司的皮带硫化及修复工作，但是由于任务多，任务重，还是不能保证皮带修复和硫化的时间及质量。

（2）皮带选择不当，特别是钢丝带选择不当，会造成大量的皮带硫化及修复工作。原来皮带在选用时，为了避免皮带撕裂，选用网状防撕裂皮带。网状防撕裂皮带就是在原有钢丝层的上方再增加一层钢丝网，钢丝网除有纵向钢丝之外还有横向钢丝，目的是一旦有尖锐金属深入皮带，横向钢丝会阻止其撕裂皮带。但是在实际使用中发现，由于网状皮带在原来钢丝层上方增加一层钢丝网，导致胶料与钢丝、钢丝网间粘着性变差，硫化接头开裂现象增加。另外，上覆盖胶变薄，皮带磨损加快，很快露出钢丝，在皮带经过滚筒清扫器时反而造成皮带撕裂。为避免此情况发生，不得不进行大量的冷泼、冷粘作业进行局部修复，最终仍然需要整条皮带更换，大大缩短了皮带的使用寿命。

（3）硫化及修复工艺选择不当。钢丝带的硫化在剥皮带环节采用把整个面胶剥掉，再分离钢丝的工艺，时间长，影响生产。

（4）长度2000m以上皮带硫化时间长。公司共有2000m以上的皮带25条，按每条皮带270m计算，每条皮带接头至少8个，硫化一条皮带至少需要3天以上。严重影响生产。

（5）皮带硫化和修复的工艺不够精细化，硫化质量不高，造成接头处开胶等质量问题，影响皮带的使用寿命。

2 采用皮带硫化和修复综合管理

2014年后，针对上述问题，前港分公司在皮带硫化及修复中采取综合管理措施，减少了人员的投入，延长了皮带的使用寿命，减少了皮带硫化及修复费用。

（1）合理分工基层队职责。整条皮带硫化及皮带局部硫化，由硫化队负责，冷粘、冷泼等皮带修复工作，堆装队、卸车队负责。

（2）皮带硫化前期的拖出旧皮带、拖入新皮带，以及硫化后皮带配重、滚筒等安装工作由堆装队和卸车队负责，硫化队只负责硫化环节，充分利用了全公司的维修资源，硫化队人员编制由60人，降低到12人，但是整个硫化工作效率提高。

（3）合理选择高强度的皮带，废弃网状皮带。

（4）加强皮带使用监护。在皮带磨损初期，由流程队采用局部冷泼工艺修复；有皮带纵向局部撕裂采用冷粘工艺修复，局部磨损严重采用局部热硫化工艺，整个皮带磨损采用整体接头硫化工艺。

（5）皮带分段硫化。对于1800～2000m长的皮带，分段更换、分段硫化，每次2～4个接头，充分利用生产间隙，减少对生产的影响。

（6）加强皮带硫化和修复的过程管理，提高硫化及修复质量，延长使用时间。

3 加强皮带硫化及修复的过程管理

皮带硫化及修复工艺对皮带的修复有着非常重要的意义，加强皮带硫化及修复的过程控制是延长皮带使用寿命的重要措施。

3.1 钢丝带硫化工艺步骤及要求

（1）吊装硫化设备。

（2）搭建硫化工作平台。

（3）按照流程技术要求，确定硫化带头位置，并使用切割锯按照18°夹角进行切割。

（4）剔出钢丝（见下图1），使用刀具将带头范围内钢丝剔出，尽量减少残留。

图1 钢丝带剔出钢丝

（5）使用打磨机对过渡区进行打磨，注意不要打焦。

（6）确定四点皮带中心，使用线绳固定带头位置。

（7）使用粗砂布打磨钢丝绳，注意勿伤及镀锌层。

（8）清洗，用120#汽油将接头处、胶合面清洗干净。

（9）涂胶，将接头处、胶面均匀涂抹胶浆。

（10）待胶浆晾干后，胶带合拢，然后搭接钢丝，要求从中间向两边摆放。

（11）铺上覆盖胶，切除多余胶料，然后铺放青光纸。

（12）依此放上压力带、保护板、加热板、上横梁。之后，与下横梁找正、对齐，然后紧固。

（13）硫化过程。先一边加温，一边打压，当温度升高到100℃左右时，压力要达到10kg/cm2，当温度达到145℃，压力要达到13kg/cm2，停止打压，继续加热，保持温度达到145℃时，开始计算硫化时间，停止加热，保温45min后，硫化结束。拆除电源、控制器等，让硫化机自然冷却，降温至70～90℃左右，拆除硫化机。

（14）胶带修边。卸掉硫化机后，将胶带接头处的溢胶和毛边修整光滑，至此，整个硫化工作结束。

3.2 帆布皮带硫化工艺

（1）吊装硫化设备。

（2）按照流程技术要求，确定硫化带头位置，并使用切割锯按照20°夹角进行切割（见图2）。

图2 帆布皮带中心线、切割线示意图

（3）分好阶梯（6层布层分5个阶梯），按阶梯依次拔除帆布层，注意用壁纸刀时不得损伤下一层芯体。

（4）使用打磨机对过渡区及整个粘合面进行打磨，注意不要打焦。

（5）接头对接。将两端加工面合拢，查看相邻层配合情况。避免芯体叠在一起。

（6）清洗可用120#汽油将胶合面清洗干净。

（7）涂胶可将接头处、胶面均匀涂抹胶浆。

（8）待下粘合面胶浆晾干后，粘上芯胶，然后再对芯胶上覆盖面清洗、涂胶。

（9）待胶浆晾干后，胶带合拢，要求从中间向两边推压，以挤出粘合接头中存留的空气。

（10）接缝处铺上填缝胶，切除多余胶料，然后铺放青光纸。

（11）依此放上压力带、保护板、加热板、上横梁。之后，与下横梁找正、对齐，然后紧固。

（12）硫化过程。先一边加温，一边打压，当温度升高到100℃左右时，压力要达到10kg/cm2，当温度达到145℃，压力要达到12kg/cm2，停止打压，继续加热，保持温度达到145℃时，开始计算硫化时间，停止加热，保温30min后，硫化结束。拆除电源、控制器等，让硫化机自然冷却，降温至70～90℃左右，拆除硫化机。

（13）胶带修边。卸掉硫化机后，将胶带接头处的溢胶和毛边修整光滑，至此，整个硫化工作结束。

3.3 上述皮带硫化的关键节点

（1）带头位置确定。根据流程长度、配重及皮带延伸度综合考虑，避免出现带长或带短，确保在技术要求范围内。

（2）刷完汽油及胶浆后，一定要在汽油或胶浆完全挥发后再铺盖胶料，其标准为用手摸不粘手为宜。

（3）硫化作业对环境要求很高，严禁在雨天、雾天、扬尘天等恶劣下作业，因其对硫化质量影响严重，大大降低硫化头强度，还会导致带头起泡等。

（4）恒温温度严格控制在145℃±5℃范围内，温度过高易出现过硫、带头焦炭化，降低带头强度。温度过低易出现欠硫，也达不到带头强度，甚至导致带头报废。

（5）对于帆布带，切割时应正确使用刀具，切勿割伤帆布，否则会降低胶带强度，为此切割时一般在胶层与帆而层之间留0.5mm残留层，在帆布层之间留0.3mm残留层。

3.4 上述皮带硫化的安全注意事项

（1）划定安全作业区域。使用警示带、警示立柱，设封闭作业区域，专人监护。

（2）吊装作业时吊带（锁）、卸扣、吊笼及属具完好，满足负荷要求。

（3）专人指挥。通讯畅通，手势规范，信号明确，严格执行二次起落钩。

（4）明确吊装操作。作业人员正确站位，明确钩行路线，固定2人接挂钩。

（5）搭建工作平台。硫化设备按序摆放，工作平台捆牢扎实。

（6）多人搬抬设备时，固定指挥人员，步调一致。

（7）皮带搭接，规范使用刀具，用完及时回刀鞘，废刀片集中存放、处理。

（8）手持电动工具线路规范、绝缘良好、作业防护器具齐全。

（9）操作手持电动工具要戴好防护镜、绝缘手套等防护用品。

（10）刷胶浆及汽油时，作业人员佩戴乳胶手套。

（11）设备运行时承压装置完好，加压及保压时作业人员退至安全区域。

（12）设备加温、恒温时，专人监护，作业人员远离加热板出水口。

（13）2名电工负责停送电，1人监护、1人操作。

（14）拆卸设备。遵守吊装作业环节的安全防范措施。

3.5 冷粘工艺

前港公司冷粘工艺采用德国REMA TIP TOP公司SC2000或者胶条（TS801）工艺。

（1）表面处理。将冷粘部位点到平缓部位，用钢丝刷处理干净后，将冷粘部位周边灰尘清理干净。如冷粘部位有水或潮湿，首先用吹风机吹干；气温5℃以下时，要用吹风机将硫化头保温处理，以保持冷粘部位干燥（处理干净是首要条件）。

（2）清洗。钢丝内部、边角等不宜打磨的部位，用清洗剂清理干净。若冷粘部位整体平整或没有清洗剂的情况下，需要借助锤头敲打冷粘部位，尽可能清理干净。

（3）混合。按照比例，混合冷粘胶，充分搅拌（SC2000搅拌大约2min；橡胶修补剂TS919N大约需要5min），搅拌均匀、颜色一致为宜。

（4）涂敷。第一遍涂刷要均匀，用手背试一下，冷粘胶似粘不粘时，再涂抹一遍。最后检查边角部位胶层，胶层厚的用裁纸刀刮平，未抹胶的部位涂刷一遍（气温低于5℃时，要用吹风机适当加温吹干；涂抹质量是保证冷粘效果的关键）。胶条长度合适，断面与皮带边平行。

（5）压实敲打，胶条平整，保证边角不起边（15min后可用）。

3.6 冷泼工艺

（1）裁纸刀去除起层部位，将冷泼部位修边倒角或切V型坡口（宽度小于厚度）。

（2）皮带穿透部位需用胶带将底面贴住。

（3）按照打磨工艺处理冷泼部位。

（4）按照涂敷工艺将冷泼部位底面坡口涂抹2遍TS801 (可用SC2000胶代替)，打一层底胶。

（5）混合TS919N橡胶修补剂（TS919N大约需要5min、TS921大约2min）倒入TS919N修补胶（高于坡口1～2mm）。

（6）表面覆盖薄膜纸，用平板压实平整，停用1h以上。

4 皮带硫化及修复综合管理取得的成效

前港分公司自2014年以来，通过合理人员配置，选用新型高强度，皮带分段硫化，加强皮带硫化及修复过程管理等综合管理措施，皮带硫化人员从60人缩减到12人，但皮带硫化及修复质量提高，皮带硫化效率和硫化质量提高，皮带的更换周期大大延长。以长度1800～2000m的矿石皮带为例，硫化一个接头的平均时间由11.4h缩短8.9h（包括从拖出旧皮带、硫化、硫化结束后的托辊、配重恢复后皮带机重新运转的时间）。整带换带作业量由原来的平均作业量为6834万吨，延长为现在的8276万吨，每年为企业节约换带费用约358.5万元。