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技术亮点1:防腐耐磨橡胶衬里

防腐耐磨橡胶衬里


  作者:赵继湘、赵桂东  

原北京橡胶研究院

江苏德复康环保科技有限公司 

2019年1月1日

 

[编者按]对典型设备的腐蚀防护橡胶板进行了介绍。

我们需要根据不同部位的负荷参数选择不同的橡胶衬里。通常采用的橡胶衬里有如下几种:

 1.1 天然硬橡胶衬里

   根据硫化后分子间交联的程度,天然橡胶(NR)或聚异戊二烯橡胶(IR)可分为软橡胶和硬橡胶。一般人们认为,硬橡胶衬里可适合于各种目的。它们的耐化学腐蚀性能和耐温性能可满足各种要求,而软橡胶则具有抗磨损性能好的优越性。

 1.2 天然软橡胶衬里

   基于天然橡胶(或聚异戊二烯)的软橡胶衬里有极好的抗磨损性能,而其抗化学腐蚀性能却经常满足不了需要。

 1.3 丁基橡胶衬里

   基于丁基橡胶(IIR)、氯化丁基橡胶(CIIR溴化丁基橡胶(BIIR)的丁基橡胶衬里可以被硫化成软橡胶,其硫化后的耐化学腐蚀和耐磨损性能和由天然橡胶制成的硬橡胶衬里相当,其耐高温性能和抗磨损性能也很好,但其耐温性能略次于硬橡胶的衬里。此外,它们可非常好地阻止如水、酸性气体和氧气等的渗透。除了硬橡胶衬里外,溴化和氯化丁基橡胶衬里是推荐用于磷酸装置的最为重要的防腐蚀材料。

 1.4 氯丁橡胶

   氯丁橡胶(CR)也可被硫化成具有良好抗化学腐蚀性能的软橡胶,其耐油性能很好。在许多情况下氯丁橡胶在磷酸装置中的用途与丁基胶的相似,但其对卤化和氧化介质的防腐性能不如丁基橡胶,其抗渗透能力也远低于丁基橡胶,因此它们对有些装置不适用,一般不推荐使用

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 2. 防腐衬胶施工方法

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 2.1 衬里的粘贴

   为使橡胶衬里完好地粘贴在钢制的结构件上,需衬胶的部件和装置的结构和制造必须满足衬胶施工的要求。需衬胶的表面(以及焊缝表面)在经过符合要求的打磨、喷砂、除锈(有时还需脱脂)后,要反复地刷上合适的底涂料和粘结剂,然后再将被切割成所需尺寸的胶板粘贴在部件的表面。

 2.2 橡胶板的硫化

   以上所有提到的橡胶衬里材料必须经过硫化(即分子间交联)才能达到所需的防腐蚀性能。硫化有下列几种可能方式:

2.2.1 硫化罐硫化

   粘贴好的橡胶板送入硫化罐内,并在逐渐升高的温度和压力下硫化,通常的范围为温度 120-145°C,压力为 3-6 bar,硫化罐内的热传递通过蒸汽或热空气而产生。在硫化罐内的加热、保温和冷却步骤应严格按专为该种衬里材料而设计的工艺进行。

2.2.2 高压蒸汽本体硫化

   如果构件为压力容器并且不超过某一尺寸,则它们本身也可用作为硫化罐。在这种情况下胶板被粘贴于基体上,然后在容器内充入高压蒸汽进行硫化。重要的是,容器应严格密封并且所有开口处都要加法兰盲板。

 2.2.3 常压蒸汽硫化

   若容器不能受压,则可通入常压蒸汽进行硫化,但所衬的胶板须配制成在低温下能进行硫化的胶种。

 2.2.4 热水硫化

   胶板被粘贴于基体上后,容器内要充水。应予注意的是,水面应比衬里最高处高出约 1 米(特别对硬橡胶衬里),必要时应在容器上端焊接一道环柱。然后,在水里通入蒸气将水加热。为减少水和硫化系统的相互作用,加热应在24小时内完成。对于硬橡胶,水温应升至 90-95°C。对软橡胶,按照其材料组成,低温就足够了,而且水位也不用充得那么高。

 2.2.5 冷硫化

   橡胶衬里的冷硫化(自硫化)并不需要上述的能量输入,它们是软橡胶,根据其配比,它们的分子能在常温(大约 25°C 以上)和常压下发生内部交联。

   由于这些材料的硫化能在常温下发生,在生产时硫化过程实际上已经开始。因此特别在运输周期较长时,自硫化胶板必须装在冷藏箱内。在工地上这种胶板也不能储藏太长的时间。原则上,这种材料在工地也须在冷藏柜中储藏。

 

  粘贴后的衬里材料仍需要(在约 25°C )8星期时间才能达到足够的硫化度,此后衬里才能接触介质,若充入热空气或用热水或蒸汽加热,时间可被大大地缩短。

 2. 2. 6 预硫化

   通过混炼胶配方的选择,可使生产出的衬里胶板在生产厂的硫化罐内部分或完全硫化,配以合适的粘结剂即可在工地上进行施工,这种衬里材料实际上可被无限期地储存,即使在极端的气候下也不需要特别的冷藏措施。并且由于它们已被预硫化,因此它们能很好地耐化学腐蚀,这样,构件在衬胶后可马上投入使用。需注意的仅是,粘结系统在整个防腐工程中起着最重大的作用,保证在100°C以内工况下使用,有最大、稳定的粘接力是保证胶板不脱落和翘边的安全保障,选择好的高级的粘接系统(胶浆)是降低工程成本和提高胶板使用寿命的必由之路

 

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