杨永腾1，宋庆军1，杜庆淦2，冯继良2，刘庆彦2
关键词：隔爆面；磷化
COOL PHOSPHATE TREATMENT OF DOWNHOLE ELECTRIC EQUIPMENT IN MINES
YANG Yong-tengl , SONG Qing-juni , DU Qing-gan2 , FENG Ji-Iiangz , LIU Qing-yanz
(1. Shandong Univcrsity of Science and Tcchnology, Taian 271000, China; 2. Fushan C,oal Mine,Ningyang Shandong, Ningyang 271400, China)
Abstract: The article summarizcs cxpcricnce and some problcms and countcr mcasurcs in the proccss of cool phosphate trcatment uscd for the cxplosion I)rcvcntion and isolation surfaces of downhole clcctric cquipment in mines.
Key words: F.xplosion prcvcntion and isolation surfacc; Phosphate trcatmcnt
媒矿井下采区电气设备，除少数安全火花型设备外，必须采用隔爆型电气设备，其隔爆面是井下防爆系统中非常重要的一环。但由于井下使用条件和环境影响，隔爆面很容易遭到破坏，除机械磨损、碰撞损伤外，井下腐蚀性气体和液体很容易使隔爆面发生锈蚀，另外隔爆设备内部产生的高温电弧、电火花在经过隔爆面冷却过程中，也会使原隔爆面发生高温损伤。这一切都可能使电气设备失爆。为此，矿山电气维修中隔爆面的维护修理成为矿山生产中的一项很重要的工作。
多年来普遍采用的焊补、研磨加冷磷化处理工艺，由于操作者的I艺水平及技术素质限制，相当一部分维修达不到标准要求。我们在长期的教学及实践过程中积累了一些经验，现就隔爆面维修中的主要环节——冷磷化处理及工艺操作中应注意的问题作一总结，供同行们参考借鉴。
1 冷磷化工艺特点
隔爆面的冷磷化处理，就是在初步加工和维修后的隔爆面用磷酸盐溶液进行金属磷化，使其表面形成一层5～71um厚的磷化薄膜，薄膜外再加涂一层凡士林则效果更好。这层薄膜一可防止隔爆面的锈蚀，二能提高隔爆面的隔爆效果。其工艺特点是：
(1)化学稳定性好。在腐蚀性气体、液体侵蚀下，磷化薄膜具有很高的化学稳定性，能有效地防止薄膜保护下金属隔爆面发生氧化锈蚀。
(2)具细化粘附结构。磷化薄膜具有一定的细孔结构，对油类或涂料具有良好的粘附性。磷化后的隔爆面，按《煤矿安全规程》规定须再涂防腐油以提高防腐蚀效果。
(3)提高机械磨损性能。磷化后的金属隔爆面
能增强机械性能，对操作中的机械磨损有很好的防护作用。
2 磷化液及磷化膏的配制
2.1 掌握正确配比
各原料的正确重量配比为：①氧化锌24.5%；②碳酸铜2.5%；③硝酸20%；④磷酸8%;⑤乌洛托品3. 6%；⑥氟化钠5.4%；⑦硝酸钠40%。
应当说明的是酸性液应根据浓度折合成体积量取。
2.2 严格配制工艺
(1)先将氧化锌和碳酸铜放入玻璃器皿中，加入3倍的蒸馏水稀释。
(2)将乌洛托品、氟化钠及硝酸锌放入另一玻璃器皿中，加入2.5倍的蒸馏水稀释。
(3)将硝酸倒入氧化锌和碳酸铜溶液中，同时用玻璃棒搅拌，后加入磷酸，搅拌15min左右，渐成浅色透明体，最后加入4倍重量的蒸馏水稀释。
(4)将两种配好的液体混合后加以搅拌，即成磷化液。
(5)制成磷化液后，再按1：1的重量加入滑石粉搅拌，即成为磷化膏。
3 隔爆面的磷化工艺
(1)清理：把需要磷化的隔爆面用水及汽油处理干净，做到无油污、无锈痕，露出金属本色。
(2)涂膏：将调配好的磷化膏在处理好的隔爆面先迅速地、薄薄地涂上一层，再均匀地加厚至1.5～2mm，同时用手锤自侧底面轻轻震动，使膏层平整，并能消除膏层中的气孔和气泡。
(3)温度和时间：磷化过程中掌握温度在10～20'c之间为宜，此时磷化时间约为105～135 min。温度高时，磷化时间要短一些；温度低时，时间要长一些。
(4)清膏：磷化结束，须用软工具（木板、竹片等）刮掉磷化膏，而后再用水将金属表面洗净、擦干。
(5)涂油：磷仳完毕，须在磷化面上涂一层凡士林油，对于保护隔爆面更为有效。
4 磷化工艺应当注意的问题
对待修的隔爆面，在磷化前、磷化中及磷化后必须严格细致操作，否则极易造成不合格品甚至使设备报废。
(1)遇到酸、碱之类物质时，磷化薄膜可遭破坏，操作和使用中须格外注意。
(2)磷化膜在遇到300'c以上高温时，抗腐蚀性能降低，所以隔爆面的焊补必须在磷化前实施。另外隔爆设备产生的电气火花、电弧对磷化膜也有破坏作用。
(3)磷化液配制成后，需测定一次。方法是，取磷化液一滴，滴在需磷化的金属表面上，呈现粉红色，则适中；若呈灰色或黑灰色、深朱红色则不佳，需再加入少许磷酸。
(4)磷化液用玻璃器皿密封保存，可存放较长时间，矿电修厂…次可多配制…些。但加滑石粉的磷化膏经24h即自行失效，必须随用随配。
(5)配液之初，氧化锌和碳酸铜混合液中加硝酸时，若出现结块现象，属加蒸馏水不足原因，再加适量蒸馏水使结块溶解即可。
(6)局部被破坏的磷化面，可用汽油将破坏处擦拭干净，再补上磷化膏进行局部磷化即可，不必将隔爆面整体磷化。
(7)加入磷酸后，若出现白色沉淀物或结块，其原因是磷酸过少，应加入适量磷酸，使沉淀物或结块溶解。
(8)磷化时间及赦果与隔爆面的金属材质有关。薄薄涂上一层磷化膏，若磷化膏呈粉红色，说明材质较硬适合磷化，涂膏结束保持2h左右即可擦掉磷化膏。若呈浅灰色，这是短磷现象，须延长磷化时间。若呈黑灰色，则是过磷现象，说明磷化时间过长了。磷化效果较好的体现是磷化面呈浅粉红色或浅朱红色。
(9)由于受原材料的质量及工艺水平影响，磷化面的材质、温度又存在很大差别，磷化处理容易失败，效果难以保证。磷化质量不合格者必须重新进行，方法只有一个：将已磷化的表面用浓度为15%～20%的热苛性钠溶液擦洗，除去不合格磷化膜后重新磷化。
参考文献
