基于预组装地铁车辆热塑包装工艺方法的研究

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年3月第7期   作者:顾树伟 孟祥吉 谷郎野
[导读] 出口的地铁车辆交付环节离不开海洋船舶运输,而海洋环境中的盐雾浓度会对地铁车辆造成一定的腐蚀,
        顾树伟 孟祥吉 谷郎野
        中车长春轨道客车股份有限公司

        摘要:出口的地铁车辆交付环节离不开海洋船舶运输,而海洋环境中的盐雾浓度会对地铁车辆造成一定的腐蚀,基于本文论述并通过作业实践得出,采取热塑包装防护工艺来降低盐雾对地铁车辆的腐蚀是十分有效的,值得借鉴及推广。
        关键词:地铁;盐雾;热塑;方法    
        引言:近几年来,得益于中国轨道交通装备制造业的快速发展,在美洲、澳洲等高端市场已站有一席之地,并在当地成立合资公司,负责由国内总部生产装配的预组装车的最终装配作业并交付至客户现场。为保护预组装车在长期的海洋运输环境下的外观质量状态,经过试验、验证,将高分子聚乙烯材料及热塑工艺技术引进,为预组装地铁车辆在恶劣的盐雾环境下锈蚀顽疾的攻克提供了解决方案。
1.研究背景
1.1 盐雾因素介绍
        据相关资料表明,海水中的化学成分较多,至今共发现80多种元素,浓度大于IPPM的主要成分如表1所示,其中NaCl、MgCl占88.7%。不同的海域稍有差别,依据Marcet原则,尽管海水的总盐度,或盐度是可变的,但主要组成的比值却几乎保持恒定。相关资料表明,其海水的平均盐度为35‰。
        地铁车辆尤其是预组状态下,在盐雾环境下运输存储,必须采用适合的包装工艺和包装材料,来降低盐雾对车辆本身的侵蚀。传统的防雨苫布显然不能起到隔绝盐雾的作用,这就需要我们研究热塑包装工艺,并采用热塑新材料来完成车辆防护。
  表1 海水的主要成分
        
1.2 热塑包装材料简介
        据相关资料表明,该项材料技术最早起源于北美防锈技术ZERUST-Northern Technologies Iternational Corporation,是一种广泛应用于航空、军工、汽车、轨道客车及精密件、电器件包装产品,热塑膜具有较好的热塑收缩性、抗拉抗压强度、气相防锈挥发特性及防紫外线、抗氧化、不燃特性;环保性极佳,厚度仅0.2mm,乳白色膜状产品,相对密度为0.92,熔点为130-145。目前已经应用到地铁车辆热塑包装防护技术领域。
        经过实践证明,这是一种简单、易于操作的包装方法,对比于传统的防雨苫布包装方式,热塑包装具有轻量化、便捷化及剪裁拼接灵活特性,防护性能优于传统包装,不仅能够满足基本的防水性能,还起到防锈、防尘、防紫外线、防摩擦等性能。将包装膜覆盖在产品表面,热塑枪迅速加热再极冷降温时,就会将膜与产品外形贴合,抗风、抗盐雾侵蚀特性(膜内侧含防锈因子)是传统苫布包装无法比拟的。
2 热塑包装工艺
        热塑包装工艺原理是采用预拉伸技术和极冷工艺(保留定向分子结构的同时,也保留了拉伸变形时产生的内应力)支撑。加热时,“记忆”的内应力弹性恢复,定向分子链段解取向恢复至自然卷曲状态,宏观上表现为膜的收缩而裹紧产品。利用热塑包装工艺,对热塑包装膜迅速加热处理,热塑膜即按照一定的比例自行收缩,贴紧被包装物,达到包装保护效果。
        其中,热塑喷枪是主要的构成工具,且具备回火阻燃特性,目前使用的型号为Shrinkfast 998,重量仅为1公斤,方便工人手持作业,使用过程较为灵活。主要性能参数:热力172,000btu./hr 丙烷消耗量8.0lbs/hr 操作压力22PSIG 空压30CFM;其主要构成为:枪体、气管(10m)、减压阀、保护罩、扳手、回火阻燃装置。火焰特性:喷射火焰长度范围50-150mm,保护罩长度约为80mm,外露热焰长度约为50mm,出口最高温度可达600℃,符合迅速加热及极冷工艺特性。
 

        热塑包装工艺流程一般为,外观检查-材料准备-下料-拼接-预防护-上料-整车包裹-整车热塑-粘贴假门-上锁-贴LOGO-贴国际储运标识-清理现场-临时修复。因涉及动火特性,实施热塑包装工艺场地一般选择在室内,严禁与油漆、粉尘等作业同场地施工,确保周围无可燃物,避免火灾隐患和人员伤害。
        热塑包装后的预组车,通过防护材料内层防锈因子的挥发,并得益于热塑包装的形成的密闭性,防锈因子均匀附着在车体外表,形成一种气相防锈层,对盐雾入侵能够很好的起到隔离作用,从而能够组织Cl离子、Na离子的附着性侵蚀,达到防锈、防腐的作用。
3 结语
    通过美国、澳大利亚预组车体热塑包装实施的效果验证,能够较好地达到防腐防锈的作用。随着国际贸易循环态势的不断加剧,包装热塑工艺能对国际贸易产品形成较好的抗盐雾侵蚀保护,基于此防护工艺方法的固化输出,这将对本行业地铁尤其是预组装状态下的运输质量和安全的保障,具有重大意义。
参考文献
[1]董华斌. 聚乙烯醇生产消费及发展建议[J].化工技术经济, 2006.
[2]李莉,王茹,等. 聚乙烯醇薄膜的力学性能[J].高分子材料科学与工程, 2003,19(1)
[3]周秀骥,陶善昌,姚克亚. 高等大气物理学[M].北京:气象出版社,1991.


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