手套箱投料站是整合手套箱密闭环境(惰性气体保护或真空状态)与投料功能的专用设备,主要用于锂电材料、特种化学品、医药中间体等敏感物料的无尘、无氧 / 无水投料作业。其故障多与气密性、惰性气体环境、操作组件、物料传递系统相关,具体问题及应对方案如下:
表现:
- 手套箱内氧含量或湿度异常升高;
- 氩气、氮气等惰性气体消耗量突然增加;
- 箱体有明显漏气声,或真空状态下无法维持负压(低于 - 0.08MPa)。
常见成因及处理方案:
密封圈老化或破损
成因:箱体与观察窗、传递舱门的硅胶密封圈长期受惰性气体或物料腐蚀,或在高温环境下硬化开裂(化工行业尤为常见)。
处理:拆解密封部位,更换同规格氟橡胶密封圈(耐腐蚀性优于普通硅胶);安装前在密封圈表面涂抹专用硅脂,增强密封效果。
操作手套接口密封不良
成因:手套与箱体接口的卡箍松动,或接口处硅胶垫圈变形。
处理:用扭矩扳手重新紧固卡箍;更换变形的硅胶垫圈(建议每 6 个月检查一次)。
管道或阀门泄漏
成因:惰性气体进排气管路焊接点开裂,或电磁阀阀芯磨损导致关闭不严。
处理:用肥皂水涂抹管道接口,标记冒泡处后补焊;拆解电磁阀,更换阀芯(化工场景建议直接更换防爆电磁阀)。
表现:
- 手套出现撕裂、穿孔(可通过压力测试检测:向手套内充气,观察是否漏气);
- 手套僵硬、操作卡顿,无法灵活抓取物料;
- 手套与接口脱落,导致箱内气体外溢。
常见成因及处理方案:
手套材质磨损或老化
成因:频繁接触金属粉末、玻璃碎片等尖锐物料导致划伤;长期使用后,丁腈或氯丁橡胶材质老化。
处理:更换耐磨损手套;操作前检查物料是否有尖锐边角,必要时先做预处理(如研磨钝化)。
手套安装不当
成因:手套袖口未完全卡入接口凹槽,或卡箍未均匀紧固(局部受力易导致撕裂)。
处理:重新安装手套,确保袖口完全嵌入凹槽,卡箍沿圆周均匀拧紧(避免单侧过紧);首次使用前做气压测试(充 0.02MPa 气压,保压 5 分钟无泄漏)。
手套粘连或僵硬
成因:箱内湿度超标导致手套吸潮粘连;环境温度低于 10℃时,橡胶材质硬化。
处理:启动除湿系统(如更换分子筛干燥剂),将湿度降至 30% RH 以下;通过加热套或恒温系统将箱内温度调至 15-25℃,必要时涂抹不与物料反应的专用硅基润滑剂。
表现:
- 传递舱内门、外门无法手动或自动关闭,卡滞在半开状态;
- 传递舱抽真空或充惰性气体失败(真空度低于 - 0.05MPa,或充气后压力不上升);
- 舱内物料掉落、卡涩,无法顺利进入手套箱内部。
常见成因及处理方案:
舱门机械卡滞
成因:舱门轨道有粉末等物料残留,或金属部件在潮湿环境下生锈。
处理:用惰性气体吹扫轨道,清除残留粉末;拆解舱门组件,在金属轨道涂抹不与惰性气体反应的防锈润滑脂(如二硫化钼润滑脂)。
传递舱密封失效
成因:舱门密封圈因频繁开关摩擦而磨损,或真空阀阀芯磨损导致漏气。
处理:更换舱门密封圈(建议选聚氨酯材质,耐摩擦寿命更长);检查真空阀,若阀芯磨损严重,直接更换阀芯或整体阀体。
真空 / 充气系统故障
成因:真空泵叶片磨损导致功率不足,或充气管道过滤器堵塞使气体流量不足。
处理:检修真空泵,更换磨损叶片;拆解过滤器,清洗或更换滤芯(推荐 3μm 精度的金属烧结滤芯,适配粉体环境)。
表现:
- 箱内惰性气体纯度不足,导致物料氧化、潮解;
- 循环风机有异响,或气体流量骤降(低于设计值的 70%);
- 除氧 / 除水柱等净化柱未到更换周期即失效,寿命缩短。
常见成因及处理方案:
传感器故障
成因:氧传感器被油污、粉末污染导致响应延迟,或湿度传感器探头因箱内湿度骤升而结露。
处理:用无水乙醇擦拭氧传感器探头,晾干后通入已知浓度标准气校准;更换耐温不低于 80℃的高温型湿度传感器,安装前确保探头干燥。
接线松动或腐蚀
成因:设备振动导致接线端子松动,或箱内冷凝水在湿度超标时侵蚀线路。
处理:打开控制箱,重新紧固所有接线端子(用绝缘胶带包裹);对线路接头做防水处理(涂抹密封胶),加装防潮加热片(保持控制箱内湿度低于 60%)。
程序错误
成因:突然断电导致程序丢失,或参数设置错误(如真空阈值设反)。
处理:重启控制系统,恢复出厂设置后重新输入参数(参考设备手册默认值);联系厂家远程更新固件,避免程序漏洞。
- 操作规范:避免用手套接触玻璃器皿边缘等尖锐物料;物料投放前预处理(破碎结块、去除尖锐杂质);传递舱开关时缓慢操作,减少机械冲击。
- 日常维护:每日检查氧含量、湿度(控制氧≤1ppm、露点≤-50℃);每周用惰性气体吹扫操作手套表面粉末;每月更换传递舱密封圈,校准传感器。
- 备件储备:常备氟橡胶 / 聚氨酯密封圈、丁腈复合材质操作手套、净化柱滤芯,确保故障时能快速更换。
通过针对性排查上述故障,可保障手套箱投料站的密闭性和惰性环境稳定性,满足锂电、医药等对环境敏感行业的生产需求。