CN103395148B - 利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，其包括电发热材料层、吸热层和保温层，电发热材料层由碳纤维电发热层和包覆于其外表面的绝缘层构成，吸热层和保温层分别叠设于电发热材料层的两侧，吸热层贴设于待加热的自硫化橡胶上，电发热材料层中的碳纤维电发热层的两侧分别设置有导电片，且两片导电片分别连接有导线，导线与电源相连接，电源与导电片之间连接有温度控制器，温度控制器连接有热传感器。本发明能够根据所需加热的区域而采用不同的形状及尺寸，能够对待加热硫化的自硫化橡胶进行局部加热以及保温，能够避免使非修补区域中的橡胶出现过硫化而硬度过高，且其升温均匀，易于对待修补区域进行保温，安全隐患较低。

Description

利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片
技术领域
本发明涉及一种在对自硫化橡胶衬里进行修补时对修补材料：自硫化橡胶进行局部加热的贴片。
背景技术
在水处理系统、海水循环水系统、酸碱储罐等中常以橡胶衬里作为防腐手段，将设备金属材料与腐蚀性介质隔离。而施工缺陷、检修过程中机械破坏、法兰面的挤压，以及服役过程中衬里材料的老化，不可避免的导致出现橡胶衬里局部破损情况。
对于橡胶衬里缺陷多采用自硫化橡胶板进行修补。自硫化橡胶在常温下自然硫化需要两个月左右才能达到服役状态，即硬度达到要求，而在实际检修工作中工期较紧，如核电站重要厂用水系统工期只有几个小时到几十小时，必须通过升温来缩短硫化时间。通常多通过蒸汽或电加热器来升高橡胶衬里硫化温度，但上述方式仍存在下述问题：1、无法局部硫化处理，会导致非修补区域过硫化，硬度过高，加速橡胶老化；2、采用暖风机、红外加热器、油汀等电加热器升温必须使用安全电压以下电加热器，且可能出现触电、火灾等风险，安全隐患高，施工全程需要人员守候；3、电加热器升温困难，无法均匀升温；4、必须是封闭设备内部才能处理，开口设备很难保温。
发明内容
本发明的目的是提供一种避免现有的加热方式的缺陷、能够实现局部均匀加热及保温、降低安全隐患的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，在采用自硫化橡胶对局部破损的橡胶衬里进行修补时对所述的自硫化橡胶的进行局部加热以缩短其硫化时间，其包括电发热材料层、吸热层和保温层，所述的电发热材料层由碳纤维电发热层和包覆于其外表面的绝缘层构成，所述的吸热层和所述的保温层分别叠设于所述的电发热材料层的两侧表面上，所述的吸热层贴设于待加热的所述的自硫化橡胶上，所述的电发热材料层中的所述的碳纤维电发热层的两侧分别设置有导电片，且两片所述的导电片分别连接有导线，所述的导线与电源相连接，所述的电源与所述的导电片之间连接有温度控制器，所述的温度控制器连接有检测并反馈所述的自硫化橡胶的温度的热传感器。
上述方案中，所述的电发热材料层的边缘、所述的吸热层的边缘、所述的保温层的边缘相缝合固定。
优选的，所述的导电片通过导电胶粘接在所述的碳纤维电发热层的两侧。
优选的，所述的绝缘层采用无纺布并粘结在所述的碳纤维电发热层的外表面。
优选的，所述的电发热材料层为多片且相互并联。
优选的，所述的吸热层采用膨胀蛭石填充的织物或羊毛毡。
优选的，所述的保温层采用羊毛毡。
利用上述碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片对所述的自硫化橡胶的进行局部加热的方法为：（1）通过所述的温度控制器预设所述的电发热材料层的加热温度；（2）将所述的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片贴设于所述的自硫化橡胶上的待加热部位，开启所述的电源使所述的电发热材料层发热而对所述的自硫化橡胶进行加热；（3）设定一时间间隔，在加热过程中每隔一所述的时间间隔则测量所述的自硫化橡胶的硬度，直至该所述的硬度达到所需要求，在所述的加热过程中，通过所述的热传感器检测所述的自硫化橡胶的温度并反馈至所述的温度控制器，通过所述的温度控制器控制所述的碳纤维电发热层的发热温度。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的自硫化橡胶衬里局部加热贴片能够根据所需加热的区域而采用不同的形状及尺寸，因而能够对待加热硫化的自硫化橡胶进行局部加热以及保温，能够避免使非修补区域中的橡胶出现过硫化而硬度过高，且其升温均匀，易于对待修补区域进行保温，安全隐患较低。
附图说明
附图1为本发明的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片的局部结构剖视图。
附图2为本发明的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片的结构示意图。
以上附图中：1、自硫化橡胶；2、电发热材料层；3、吸热层；4、保温层；5、碳纤维电发热层；6、绝缘层；7、导电片；8、导线；9、电源；10、温度控制器；11、热传感器。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：一种利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，在采用自硫化橡胶1对局部破损的橡胶衬里进行修补时对自硫化橡胶1的进行局部加热以缩短其硫化时间。
参见附图1和附图2所示。该利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片包括电发热材料层2、吸热层3和保温层4。吸热层3和保温层4分别叠设于电发热材料层2的两侧表面上。
电发热材料层2由碳纤维电发热层5和包覆于其外表面的绝缘层6构成。其中，碳纤维电发热层5的两侧分别通过导电胶粘接设置有导电片7，且两片导电片7分别连接有导线8，导线8与电源9相连接。电源9与导电片7之间连接有温度控制器10，温度控制器10连接有检测并反馈自硫化橡胶1的温度的热传感器11，根据该反馈的温度即可通过温度控制器10控制碳纤维电发热层5的发热温度。绝缘层6采用无纺布并粘结在碳纤维电发热层5的外表面，其不仅能起到绝缘效果，还能增加机械强度。本实施例中，电源9为12V、5A的直流电源。
吸热层3贴设于待加热的自硫化橡胶1上，其采用膨胀蛭石填充的织物或2-5mm厚的羊毛毡，在本实施例中，吸热层3采用膨胀蛭石填充的无纺布。而保温层4则采用10mm厚的羊毛毡。
将上述电发热材料层2的边缘、吸热层3的边缘、保温层4的边缘相缝合固定而构成发热垫。
在采用自硫化橡胶1对局部破损的橡胶衬里进行修补时的工艺流程如下：
将合适规格的自硫化橡胶1（自硫化橡胶板）按照工艺要求用胶黏剂粘贴至待修补区域中的钢板上，将上述利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片贴设于自硫化橡胶1上的待加热部位。通过温度控制器10预设电发热材料层2的加热温度（如60.0℃），然后开启电源9使电发热材料层2发热而对自硫化橡胶1进行加热，热传感器11贴于自硫化橡胶1上。设定一时间间隔（如6h），在加热过程中每隔一时间间隔则测量自硫化橡胶1的硬度。在加热过程中，通过热传感器11检测自硫化橡胶1的温度并反馈至温度控制器10，通过温度控制器10控制碳纤维电发热层5的发热温度。加热直至自硫化橡胶1的硬度达到所需要求（例如自硫化橡胶1的硬度为邵氏硬度且当硬度达到邵氏A55-70时满足所需要求）即完成硫化。在本实施例中，设置加热温度参数为60.0℃，每隔6h测量自硫化橡胶1的硬度，在室温为27℃的环境中处理30h后，测量硬度为邵氏A50°，满足工艺要求。
实施例二：本实施例二与实施例一相比：（1）自硫化橡胶1采用4mm厚的自硫化氯丁橡胶板。（2）导电片7采用0.2mm厚的铜片。（3）电发热材料层2为两片且采用并联的方式相连接。（4）吸热层3采用羊毛毡。（5）分布设置四个热传感器11，来控制局部温度不超过65℃，其监测结果通常处于59.2~61.3℃范围内。（6）处理36h后，测量硬度为邵氏A55°，满足工艺要求。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，在采用自硫化橡胶对局部破损的橡胶衬里进行修补时对所述的自硫化橡胶进行局部加热以缩短其硫化时间，其特征在于：其包括电发热材料层、吸热层和保温层，所述的电发热材料层由碳纤维电发热层和包覆于其外表面的绝缘层构成，所述的吸热层和所述的保温层分别叠设于所述的电发热材料层的两侧表面上，所述的吸热层贴设于待加热的所述的自硫化橡胶上，所述的电发热材料层中的所述的碳纤维电发热层的两侧分别设置有导电片，且两片所述的导电片分别连接有导线，所述的导线与电源相连接，所述的电源与所述的导电片之间连接有温度控制器，所述的温度控制器连接有检测并反馈所述的自硫化橡胶的温度的热传感器。
2.根据权利要求1所述的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，其特征在于：所述的电发热材料层的边缘、所述的吸热层的边缘、所述的保温层的边缘相缝合固定。
3.根据权利要求1所述的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，其特征在于：所述的导电片通过导电胶粘接在所述的碳纤维电发热层的两侧。
4.根据权利要求1所述的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，其特征在于：所述的绝缘层采用无纺布并粘结在所述的碳纤维电发热层的外表面。
5.根据权利要求1所述的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，其特征在于：所述的电发热材料层为多片且相互并联。
6.根据权利要求1所述的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，其特征在于：所述的吸热层采用膨胀蛭石填充的织物。
7.根据权利要求6所述的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，其特征在于：所述的吸热层采用膨胀蛭石填充的羊毛毡。
8.根据权利要求1所述的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，其特征在于：所述的保温层采用羊毛毡。
9.根据权利要求1所述的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片，其特征在于：使用其对所述的自硫化橡胶的进行局部加热的方法为：（1）通过所述的温度控制器预设所述的电发热材料层的加热温度；（2）将所述的利用碳纤维电发热材料的自硫化橡胶衬里局部加热贴片贴设于所述的自硫化橡胶上的待加热部位，开启所述的电源使所述的电发热材料层发热而对所述的自硫化橡胶进行加热；（3）设定一时间间隔，在加热过程中每隔一所述的时间间隔则测量所述的自硫化橡胶的硬度，直至该所述的硬度达到所需要求，在所述的加热过程中，通过所述的热传感器检测所述的自硫化橡胶的温度并反馈至所述的温度控制器，通过所述的温度控制器控制所述的碳纤维电发热层的发热温度。
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