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橡胶防腐衬里施工技术

发布时间:2018/03/20

  现代化工设备在使用中, 经常接触液态和气态腐蚀性介质, 因而会严重腐蚀金属设备和管件。由于橡胶衬里具有独特的耐化学腐蚀和物理机械性能, 是应用广泛的一种保护化工设备的可靠的方法。为充分发挥橡胶衬里的防护性能, 要正确的掌握衬里的施工技术。
  1 衬胶前的准备工作
  1. 1 设备的检查与预处理衬胶前, 对设备壳体要仔细检查, 焊接工作需全部完成, 设备壳体和管口的焊接宜采用双面对接焊缝, 焊缝应平整, 无焊瘤和夹渣。需衬胶的设备及管件的表面必须是平整光滑, 凹凸尺寸不超过金属表面3mm, 焊接凸出金属表面不得大于2mm。焊缝与母材要呈圆滑过渡, 壳体棱角部分必须打磨成圆弧, 半径不小于3mm。接管不得伸进设备内表面, 其角焊缝应磨成圆弧过渡。金属壳体衬胶前要完成试压工作。衬胶的管道、管件应便于施工和安装, 最好预先装好; 转动的金属部件需按图纸要求在衬胶前进行动平衡和静平衡试验。衬胶前, 要求除净金属表面的锈蚀产物、氧化层、油脂和其它污垢, 使表面无任何可见残留物, 呈现均一的金属本色, 并有一定的粗糙度。为此, 首先要使金属表面脱脂, 而后进行喷砂处理。脱脂可用汽油( 表面的油类和润滑油类等的量少时) 或者用直接蒸汽在温度为130~140℃下处理2~3 小时( 表面的油类和润滑油类等的量大时) 。倘若表面油垢多又十分牢固时, 可用15~18%浓度的盐酸脱脂, 之后用稀碱液处理, 但这仅限用于尺寸规格较小的设备。喷砂处理可采用3 号二氧化硅砂, 喷砂压缩空气的压力为0. 6~0. 7MPa, 喷角为30~90 度, 操作中要不断晃动喷咀。喷砂后金属表面显示出金属光泽。已经处理的金属表面应保持清洁, 尽快进行第一遍刷浆。若处理的表面在空气中暴露时间过长而不合格时, 应重新处理。
  1. 2 胶浆配制
  将由橡胶制品厂提供的, 符合要求的胶浆胶片剪成小条, 在120 号溶剂汽油中浸泡溶胀后, 搅拌成糊状, 再按配方要求比例补加汽油, 配制浓度为1∶4~1∶10 的胶浆, 置于阴凉处待用。配制胶浆用胶片, 特别要注意与衬里用胶板配套使用, 最好为同一生产厂家的配套产品; 配制好的胶浆不应有结块、沉淀现象。
  1. 3 橡胶板的裁剪
  根据衬里表面形状和尺寸, 把压延或压出的胶片用手工或电刀裁成半成品。裁剪前要确认衬里胶片质量符号HG—540—67《化工衬里用橡胶板》的规定, 修补或剪去不合标准的胶片, 清除橡胶片上的硫黄粉、线头等杂物。胶片裁剪要在外包镀锌铁皮、镀铜铁皮或者铺有铝板的专用操作台上进行。裁剪时必须留出足够的搭接边。用电刀裁料时, 切口都是直茬, 因此还
  需进一步将搭接边切成10~15mm 的坡口。削边方向应使接缝顺着设备的转动方向或介质流动方向来确定。难以下料的特殊部位应预制样板, 以避免下料不准确。裁剪管道胶板坯料时, 应按稍小于管内径计算周长( 不计接缝部分) , 其总长度为管道实际尺寸加上法兰翻边部分。
  2 涂刷胶浆与衬胶
  2. 1 涂刷胶浆
  涂刷胶浆是衬胶过程中极其重要的操作。已处理好的金属表面应保持清洁, 在衬胶现场进一步净化后, 尽快进行第一遍刷浆, 喷砂完成到刷胶浆的时间不应超过8 小时。刷胶浆可用手工或其它任何一种方式, 但要求均匀无瘀积。设备的衬胶表面及胶片, 要求各自至少刷三层胶浆, 第一层胶浆浓度较稀, 第二层较浓, 第三层更浓。每完成一遍操作后, 均需保持一段干燥时间, 一般为10~30 分钟。停放中要细心保持好涂胶层的清洁。在第二次涂刷胶浆后,要将金属表面较小的凹陷、砂眼、尖角用刷过胶浆并经干燥的橡胶条填塞烙平, 以免粘接橡胶板时会残留空气或损伤胶板。涂胶浆温度不得低于15℃, 也不宜高于32℃。
  2. 2 衬胶
  衬胶是指把刷过胶浆的胶片, 贴合到刷有胶浆的金属表面上。要掌握好贴胶时间, 以当用手触摸胶浆涂层时, 微感粘手,但不起丝为最佳贴合时间。胶浆未干透时粘合, 会造成衬胶层起泡; 贴合时胶浆涂层过干, 会影响粘结强度。衬胶片的贴合有两种方法; 胶片预热后贴合——将刷有胶浆的胶片在加热操作台上加热至50~60℃, 然后贴在金属表面上, 用纱布团依次压实赶出空气; 冷胶片贴后加热压平—胶片涂胶浆干燥后, 贴于金属表面, 用热烙铁( 80~100℃) 烙平, 赶出空气, 或采用头部具有不同曲率和结构的电热压平器, 压平压实, 其工作部分的温度可达120℃以上。贴合时应掌握: 立式设备要先贴底部,后衬周壁, 由下而上; 卧式设备先贴上半部分, 后贴下半部分; 接缝应顺着介质流动方向搭接。金属面凹凸不平或焊接无法达到平整的部位, 可用排线法避免衬里层起泡, 即采用1~4 股粗细不等的干燥棉纱排列在这些部位, 并应有两个以上的线头露出不衬胶的部分。避免弄湿棉线而失去导气作用,以保证橡胶片与金属表面的残留空气, 在烙合和硫化时, 通过干燥棉纱排出, 防止橡胶衬里层起泡。衬胶后要检查衬胶质量, 主要是外观检查, 特别对难以滚压的地方, 应注意排除气泡和其它缺陷, 一些部位还要作电火花试验。
  3 硫化、检验及修理
  3. 1 硫化
  根据衬胶设备的大小, 衬胶的硫化可在硫化罐内或是在衬胶设备本体内进行。用硫化罐在加压下硫化的衬里有较高的稳定性。硫化罐硫化目前常用直接蒸汽升压硫化法, 即控制蒸汽逐步升后, 罐内的压力与温度是同步上升的, 硫化后汽压逐步下降。硫化条件示例如表1。
  表1 直接蒸汽升压硫化条件
  压力,M Pa 时间, 分压力, MPa 时间, 分
  0~0. 1 60 0. 3~0. 2 20
  0. 1 10 0. 2 20
  0. 1~0. 2 30 0. 2~0. 1 15
  0. 2 10 0. 1 10
  0. 2~0. 3 20 0. 1~0 5
  0. 3 120 共计310
  在硫化罐内采用恒压升温硫化法, 因整个硫化过程保持充分的压力, 可保证衬里与金属有较高的粘着力, 对衬里的化学稳定性和物理性能有较好的作用。操作方法: 在50 分钟内用压缩空气逐渐加压至0. 3MPa, 之后在整个硫化过程中始终保持这一压力; 压力达到后, 通入蒸汽, 控制温度逐步上升, 在最宜硫化温度下保持一段时间, 使衬胶完成硫化, 之后使温度逐步降低。温度控制条件示例如表2。
  表2 恒压升温硫化温度控制
  温度, ℃ 时间, 分温度, ℃ 时间, 分
  0~35 30 120~140 30
  35~80 30 140~145 180
  80~100 30 145~40 120~180
  100~120 30
  对于衬胶件无法搬运, 硫化罐容纳不下或衬胶件本身是在压力下工作的容器,这些衬胶经常碰见的情况, 可采用以下几种方法, 在设备本体内硫化: 热水硫化, 即在衬胶设备内注满水, 依靠水本身的重量构成一定的压力, 通入蒸汽, 将水逐步加热到80~ 95℃, 使衬胶在较低的温度下硫化, 根据温度和衬胶的组成确定硫化时间,一般要进行48~96 小时; 在设备内直接通入蒸汽升压硫化, 使用的蒸汽压力在0. 3MPa 以上, 与在硫化罐内蒸汽升压硫化类似, 逐步升压, 升压速度与硫化时间依设备条件及衬胶组成决定, 硫化后逐步降温, 硫化总计时间, 通常比硫化罐内直接蒸汽硫化长近一倍; 对薄壁大容积设备可用低压蒸汽敞开硫化, 即将低压蒸汽通入设备内, 设备敞开部分加以遮盖但不封闭, 通气时容器内不会形成压力, 其特点硫化时间很长, 往往需要一周时间; 特殊配合的衬胶可以采用自然硫化, 即在室温条件下经较长时间放置, 使其硫化。通蒸汽硫化时, 要不断放出冷凝水, 以防衬胶设备内积存冷凝水, 而导致硫化不完全。考虑到硬质胶完全硫化后脆性高, 耐冲击性能降低, 所以如果衬胶的使用温度高于80℃时, 就不必将其硫化到彻底结束, 因为硬质胶在这种使用条件下, 在头一个月内, 硬度和耐热性会有明显增加。但硫化时间过短会导致硫化不足, 降低硬质橡胶的耐腐蚀性能。
  3. 2 检验
  衬胶硫化后要进行以下试验: 气密性试验, 要求气压保持10 分钟, 真空容器应按规定真空度保持1 小时后, 衬里无缺陷;用电火花感应器检查衬里的密实性, 不能发生漏电而产生剧烈火花, 胶板的电绝缘强度要在7. 9KV/ mm 以上; 用硬度计测量各部位的硬度, 其算术平均值应符合规定, 允许误差为±5 度; 目测及锤击检查,检查衬里的外观质量及与金属结合情况,衬胶层不能有脱层现象, 特别是接头处要细心地敲一敲。衬胶成品经检验后分为三级: 检验无缺陷者为一级品; 硬度及电火花试验合格,其它方面的缺陷不超过规定值者为二级品; 有明显的缺陷, 但经修补后能保证正常使用者为三级品。其它为废品。
  3. 3 修理
  衬胶的损坏处以及超过规定的缺陷都要进行修理。修补前, 首先要求将修补部位铲去, 将四周铲成坡口并认真地清理干净,以保证修补胶与原衬胶粘接成一体。使用原衬胶片材料修补后, 需要使用相应的装置, 对修补作局部硫化。为避免修补后作局部硫化所带来的麻烦, 视具体条件的不同,也可采用以下几种材料修补: 使用快速硫化的胶料及胶浆修补, 修补后在室温条件下经充分时间的放置, 修补处即可硫化; 用酚醛胶泥或环氧树脂粘贴已经硫化好的软质硫化胶片; 硬质胶衬里, 小面积修理时,最为方便的方法是用室温固化的树脂腻子进行填补。
  4 存放
  衬胶设备使用前应存放在5~30℃环境中, 避免阳光直射或冬季露天存放。

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