鋼襯聚四氟乙烯管道加工工藝

鋼襯聚四氟乙烯管道加工工藝

一、四氟乙烯(PTFE)-鈉萘溶液處理粘接法

聚四氟乙烯(PTFE)-鈉萘溶液處理粘接法:鈉萘溶液處理含氟材料，主要是通過腐蝕液與PTFE塑料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，扯掉材料表面上的部分氟原子，這樣就在表面上留下了碳化層和某些極性基團(tuán)。

洛陽東宏新材料周江龍——1-5-5-1-5-3-3-2-9-4-4

鈉萘溶液處理含氟材料，主要是通過腐蝕液與PTFE塑料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，扯掉材料表面上的部分氟原子，這樣就在表面上留下了碳化層和某些極性基團(tuán)。紅外光譜表明，表面引入羥基、羰基和不飽和鍵等極性基團(tuán)，這些基團(tuán)能使表面能增大，接觸角變小，潤濕性提高，由難粘變?yōu)榭烧?。這是目前研究的所有方法中效果較好，也是比較常用的方法。一般用鈉萘四氫呋喃作為腐蝕液。處理粘接步驟如下:

(1)處理液配制:將一定量的金屬鈉加入到四氫呋喃與萘的溶液中，其中金屬鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在3%~5%，在室溫下攪拌約2h，直至溶液顏色呈現(xiàn)深褐色或黑色即可；

(2)將待處理的PTFE工件浸入到該溶液中約5~10min，取出再用丙酮溶液浸泡3~5 min；

(3)從丙酮溶液中取出工件，用清水漂洗干凈后置于陰暗處自然干燥；

(4)選擇環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅或聚氨酯做粘合劑，均勻涂于處理過的待粘接表面并立即粘接，于24~30℃下靜置24h后即可粘接牢靠。

二、鋼襯四氟直管俗稱松襯管。

此工藝采用PTFE棒材車削成的薄膜，纏繞燒結(jié)成形。適用于常壓、正壓的輸送管路(如三廢處理管路等)，不宜用于有負(fù)壓的管路(如泵進(jìn)、出口處及由落差或突然冷卻等能產(chǎn)生負(fù)壓的管路)。 聚四氟乙烯襯里管道工藝之纏繞管松襯法具體工藝為:將模壓生產(chǎn)的四氟棒料，用車床切削成薄帶，用手工或機(jī)械的方法將四氟薄帶纏繞在預(yù)先設(shè)計好尺寸的模具上，達(dá)到要求的厚度后，再在其外用同樣方法纏上三到四層無堿玻璃絲帶，最外層用鐵絲扎緊，然后送入燒結(jié)爐成型，燒結(jié)后取出用水冷卻，然后用手工或機(jī)械方法脫模，再套入鋼管，翻邊后即完成。

纏繞管是最初生產(chǎn)較多應(yīng)用較廣的一種，聚四氟乙烯這種管子生產(chǎn)時，自由度大，可以從小口徑到大口徑(可達(dá)Φ 2000mm以上)，該管用車削薄膜纏繞后，燒結(jié)而成，其整體性和均勻性與纏繞時的張力、薄膜的厚度、薄膜表面的潔凈程度、燒結(jié)時的溫度、時間等因素有關(guān)，較難掌握。由于纏繞層數(shù)多，工藝上難以控制，燒結(jié)后整體性和均勻性很難保證。因此，纏繞管最大壁厚不超過3mm，其生產(chǎn)過程較多，控制欠嚴(yán)密，加工方法以手工為主聚四氟乙烯，質(zhì)量不穩(wěn)定，缺乏有力的檢測手段，且這種纏繞管松襯的管子壁簿，在負(fù)壓和溫差波動大時，管道易抽癟和法蘭翻邊部位易斷裂等缺陷。

內(nèi)襯PTFE管道、管配件的鋼管、法蘭選用要求

1、 管道采用國家標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管，因工藝要求，襯里面的管子有效通徑小于鋼管的公稱通徑，設(shè)計者及用戶進(jìn)行必要的有效流量標(biāo)準(zhǔn)后確定鋼管的通徑。

2、 法蘭可根據(jù)用戶需要按HG、GB、JB、ANSI、JIS、BS、DIN等國家標(biāo)準(zhǔn)，可以是鍛造，也可由合同確定，因密封面加工工藝建議選用板式平焊法蘭、帶頸平焊法蘭。密封面均為平面密封型式，為了便于管路安裝，可為用戶提供平焊環(huán)活動法蘭。

內(nèi)襯PTFE襯里層試驗、檢驗及使用范圍

1、 管道及管配件均以1.5倍設(shè)計壓力進(jìn)行水壓試驗后.

2、 凡涉及內(nèi)襯PTFE襯里層經(jīng)水壓試驗后,100%地進(jìn)行完好性檢驗,其泄漏點(diǎn)檢驗方法采用電火花測試.

3、 使用范圍

a.使用溫度-20~200℃

b.使用壓力≤2.5Mpa

c.允許負(fù)壓 DN≤250mm為-0.09Mpa、DN>250mm為-0.08Mpa

d.可輸送任意濃度的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、強(qiáng)氧化劑、有毒、易揮發(fā)、易燃的化學(xué)介質(zhì)。

三、俗稱內(nèi)纏鋼絲緊襯管。

制造工藝:先將若干層PTFE薄膜纏繞在模具上，再將鋼絲(0.5-1mm)螺旋形地纏繞在PTFE薄膜上，后在鋼絲外面再纏繞若干層PTFE薄，最后放在爐中繞結(jié)成形。用這種工藝制作的PTFE襯里管，內(nèi)壁光滑，外壁由于鋼絲的體積及其外彈力量，形成螺旋形線波紋。將它襯入鋼管內(nèi)，并在PTFE襯里管外壁與鋼管內(nèi)壁之間的空隙處灌滿填充樹脂(擠出殘留空氣)。這種填充樹脂能與鋼管緊密粘結(jié)在一起。同時，它能緊緊地包裹在螺旋形的PTFE襯管外壁上。填充樹脂固化后，就形成了與襯里外壁波紋相咬合的螺旋形波紋。這種結(jié)構(gòu)，類似于螺母與螺栓的結(jié)合。它一方面能使PTFE襯里的熱脹冷縮得到有效的限制和補(bǔ)償;另一方面，利用鋼絲的剛度明顯地提高PTFE襯里耐負(fù)壓的能力。

四、俗稱推(擠)壓襯里直管，系90年代發(fā)達(dá)國家普遍采用的管道。

制造工藝:首先采用進(jìn)口PTFE粉末，推(擠)壓成管子，然后將它強(qiáng)行拉入無縫鋼管(襯管外徑略大于鋼管內(nèi)徑1.5-2mm)，形成無間隙緊襯。為了消除壓力，將它放在爐中，加溫至180oC進(jìn)行恒溫處理，使之適應(yīng)在180℃以下的溫度中使用。同時，推(擠)壓管的軸向抗拉強(qiáng)度比纏繞管明顯要好。此管道具有理想的耐正、負(fù)壓能力。

五、粉末模壓法襯里工藝

F4粉末模壓法襯里是一種等體、等壓、等溫的制造工藝，歷經(jīng)了擠壓管(松襯、緊襯)、PTFE帶纏繞、以及PTFE纏繞內(nèi)加鋼絲、加鋼網(wǎng)等的工藝演變，迄今為止F4粉末模壓法襯里技術(shù)是F4襯里最新的第五代產(chǎn)品，可在更高正負(fù)壓、高溫、強(qiáng)腐蝕的條件下使用，在溫度200℃和真空為0.096MPa以下，驟冷驟熱或冷熱交替操作，不會使聚四氟乙烯基層脫落、起鼓吸癟、膨脹變形，從而起到了鋼氟等體化。

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