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      德氟隆钢管内衬聚四氟乙烯浅析

      2009-03-26  

    1.概述
      聚四氟乙烯塑料具有优良的耐腐蚀性能及耐热性能,它几乎可耐任何浓度的强酸、强碱、强氧化性介质和有机溶剂,耐化学腐蚀性能超过了现有的所有塑料,耐温范围为—195℃~250℃,所以它是理想的内衬防腐材料。四氟钢衬复合管是由四氟内衬管与钢外套两部分衬装而成,耐蚀和耐温性能都很好,是较理想的防腐方法之一。随着四氟塑料成型技术的发展及防腐技术的成熟,四氟衬里在化工生产中的应用将越来越普遍,其中四氟钢塑复合管是重要的应用。四氟管道衬里大体有以下几种方法;一、是紧衬法,通过一定的工艺用机械方法进行复合加工而成,衬里层与基体无空隙;二、是松衬法,是把聚四氟乙烯管不用任何器械直接插入钢管后两端翻边而成;三是粉末冶金成型法(适用于三通、四通、弯头、异径管等管件),利用高压液体将粉末一次性压制成型无接缝的工艺。
      2.原理特点
      2.1挤压管紧衬法
      将外径略大于钢管内径的挤压四氟管用机械的方法拉人钢管内,通过自然回复使其紧贴于钢管内壁上,然后加热翻边,从各方面看,挤压管作衬里较理想,其长度可与钢管同步,整体性强,内表面光滑、洁净,易于检验,但其通径受加工设备影响,仅能加工φ300mm以下的直管。
      2.2 缠绕管松衬法
      将模压生产的四氟棒料,用车床切削成薄带,用手工或机械的方法将四氟薄带缠绕在预先设计好尺寸的模具上,达到要求的厚度后,再在其外用同样方法缠上三到四层无碱玻璃丝带,最外层用铁丝扎紧,然后送入烧结炉成型,烧结后取出用水冷却,然后用手工或机械方法脱模,再套入钢管,翻边后即完成。
      缠绕管是最初生产较多应用较广的一种,这种管子生产时,自由度大,可以从小口径到大口径(可达φ2000mm以上),该管用车削薄膜缠绕后,烧结而成,其整体性和均匀性与缠绕时的张力、薄膜的厚度、薄膜表面的洁净程度、烧结时的温度、时间等因素有关,较难掌握。由于缠绕层数多,工艺上难以控制,烧结后整体性和均匀性很难保证。因此,缠绕管最大壁厚不超过3mm,其生产过程较多,控制欠严密,加工方法以手工为主,质量不稳定,缺乏有力的检测手段,且这种缠绕管松衬的管子壁簿,在负压和温差波动大时,管道易抽瘪和法兰翻边部位易断裂等缺陷。  


      2.3 粉末冶金成型法
      将F4树脂粉末均匀而疏松地填放在橡皮袋与管件器壁之间,然后在橡皮袋内施加液压(通常为水),使橡皮袋向器壁扩张,将F4树脂压实而成预制件,将预制件烧结成型,这种采用一次性整体成型的衬里层,其质量受到原料、工艺的影响很大。
      3.紧衬技术
      3.1 原理
      四氟塑料具有很好的延展性,利用此特性可在机械作用下冷拉,通过热成型翻边。
      3.2 工艺
      钢管表面处理→四氟管拉伸→翻边→检测→刷漆→入库
      3.2.1 钢管表面处理
      紧衬钢管的表面处理应符合GB8923标准中的Sa2级或HGJ229标准中Be级的规定。
      3.2.2 拉伸
      借助于吊车(电葫芦)或卷场机用特制的模具将四氟管拉人钢管,拉人后.留出翻边尺寸,将管子切到所要求尺寸。
      3.2.3 翻边
      a,热源采用NaN03(45%)十KNO3(55%)混合盐浴;
      b.模具可用铸铁、碳钢加工.
      c.盐浴加热温度控制在400℃左右;
      d.扩口:将翻边部位浸入盐浴,待四氟管颜色透明后,迅速提起.将石棉橡胶垫套人其中,插入锥形模具.待管端扩到所需尺寸时,立即拔出,再插入直角定型模具,管子下端沿水平方向延伸,使其与管子成直角,用力压紧管子,数分钟后,提起管子,翻边即成。翻边时应注意以下几点:
      ①翻边宽度应适宜,不宜太窄或太宽,太窄密封性能不好,甚至压不住,翻边尺寸也不宜太宽,太宽在扩口时容易产生凸颈现象。
      ②翻边应一次成功,反复加热可导致四氟管子翻边处老化,容易产生断裂,即使未断裂,电会使脆性增大,在使用时容易折裂。
      3.2.4 检验
      ①成品的内表面必须色泽均匀、光滑,圆弧过渡处必须圆滑。


      ②法兰面的衬里层应平整、光滑、色泽均匀,无翘曲和泛白现象。
      ③衬里后的管子必须以1.5倍的设计压力进行水压试验。
      ④经水压试验后,管子内表面应进行完好性试验,采用电火花检测。
      4.粉末一次性整体成型工艺
      4.1 原理
      利用液压法,其原理是高压液体各点传压相等,利用橡皮袋传递压力。水作加压介质,使橡皮袋与管件、器壁之间的聚四氟乙烯均匀地受压。
      压制用的悬浮法F4树脂粉料,表观密度(松散状态下的密度)为0.4~0.5克/厘米3,经20~30MPa压力压制后,预制件密度达1.83克/厘米3以上。自由烧结时,体积膨胀,冷却后又收缩,成品密度达2.17克/厘米3以上。
      4.2 工艺
      管件表面处理→加料→高压水泵打压→烧结→修整→检验
      4.2.1 表面处理与管子紧衬法表面处理要求相同。
      4.2.2 加料,选用悬浮法生产的聚四氟乙烯树脂,经20目筛子过筛,使其呈现疏松状态,将其均匀地装入料腔内。
      4.2.3 压实,将装好粉料的管件,模具与高压水泵相连,在适当水压下打压将粉料压实。
      4.2.4 烧结,卸掉模具,将管件于燥后送人烧结炉进行烧结。
      4.2.5 修整,烧结后的管件,将法兰面不平处或有棱角处,用手提砂轮打平。
      4.2.6 检验.同紧衬管子检验法。此外,内衬管件衬层不得有裂纹。
      5.总结
      四氟衬里技术目前在国内发展不平衡,远不如传统防腐衬里工艺成熟.一般生产厂家机械化程度较低,技术不太完善,但它是一种较新的防腐项目。投资少、操作简单、投资收益高,随着技术的不断发展,它将趋向成熟。

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