[发明专利]聚四氟乙烯-金属管加强补偿器及其制造方法

说明书

本发明涉及一种聚四氟乙烯-金属管加强补偿器及其制造方法。

聚四氟乙烯（PTFE）是当今世界上最耐腐蚀的新型材料之一。

补偿器是石油、化工、冶炼和制酸等行业用于消除管道因热胀冷缩所造成的位移所不可缺少的管配件。

目前，在石油、化工、冶炼和制酸等腐蚀严重的行业中，普遍使用的PTFE补偿器虽然也由聚四氟烯波纹管、加强环和法兰组成，但承受正压低，而且不耐负压。当正压较高时容易造成破裂;当负压时往往被吸瘪，严重地影响了正常生产。

本发明人发明的聚四氟乙烯-橡胶复合补偿器（专利号90227236.5，91100113.1）在解决耐正压与耐负压的难题上前进了一大步。但是，由于橡胶耐温能力较低，不能在温度较高的条件下长期使用，这抑制了PTFE耐高温的优异性能，而且PTFE与橡胶复合的难度大、成本又高。

鉴于公知技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种既能承受较大正、负压，又能在温度较高的条件下正常使用的聚四氟乙烯-金属管加强补偿器，并解决其制造方法。

本发明的目的是这样实现的：

（1）在PTFE波纹管的内侧凹陷处放置外包PTFE防腐层的金属支撑环，当该补偿器处于负压时，由于支撑环的支撑作用，避免了补偿器被吸瘪而堵塞通道的可能。

（2）在PTFE波纹管的外侧凹陷处放置不锈钢加强环。当该补偿器处于正压较高时由于加强环的作用，避免了波纹管变型，同时，提高耐正压的能力。

（3）在PTFE波纹管的外部套上金属管，使该补偿器承受正压最大的部位-凸出部受金属管的保护，从而更进一步地提高了耐正压的能力。

（4）在金属管的内壁喷涂PTFE树脂或贴衬一层PTFE薄膜（或板），其目的是增加润滑性，减少PTFE波纹管凸出部与金属管内壁的磨损。

（5）将PTFE波纹管两头翻边，并在两头装上法兰，法兰与法兰之间用三根固定杆连接，用来限制补偿器的最大延伸量。

（6）金属管的一头与一只法兰焊接，另一只法兰上带有三块厚度和大小相同的金属块，其作用是用来限制补偿器的最大压缩量。

下面结合实施例及其附图，对本发明的内容作进一步说明：

附图1是本发明实施例的结构示意图。

附图2是法兰剖视图。

图1示出，在PTFE波纹管1的内侧凹陷处放置外包PTFE防腐层的金属支撑环2，PTFE波纹管1的外侧凹陷处放置不锈钢加强环3，PTFE波纹管1的外部套上金属管4，在金属管4的内壁喷涂PTFE树脂或贴一层PTFE薄膜（或板）5，金属4管的一头与一只法兰7焊接，另一只法兰上带有三块厚度和大小相同的金属块6，两只法兰之间由三根固定杆8连接。

本发明聚四氟乙烯-金属管加强补偿器的制造方法如下：

（1）将PTFE薄膜（或板）制成圆筒状的制品。对于制造大口径（DN≥300mm）一般采用厚度为2～3mm的PTFE薄膜搭接而成。具体做法：将薄板两端搭接部分加工成坡状，然后在两端搭接处夹放可熔性聚四氟乙烯（PFA）或者聚全氟乙丙烯（FEP）薄膜或焊条，加温至320～380℃熔结而成圆筒状制品。对于小口径（DN＜300mm）可采用通常的缠绕法，这是公知技术，本文不再细述。

（2）在PTFE圆筒状制品的外部放置不锈钢加强环，其数量按所制波纹的数量而定，一般为3～9个。该加强环的内径与PTFE圆筒状制品的外径相等。

（3）外包PTFE防腐层金属支撑环的制法：将厚度为0.08～0.15mm、宽为10～25mm的PTFE薄板缠绕在金属环上，缠至厚度1～2.5mm，然后在其外缠数层无碱玻璃纤维带，在375±10℃烧结炉中烧结2～3小时后出炉，冷却至常温，最后解去无碱玻璃纤维带即成品。

（3）翻边：在PTFE圆筒状制品的两头加温至320～380℃板翻而成。

（4）在特定的模具中加温至320～380℃，内加压制成波纹状制品。

（5）将外包PTFE防腐层的金属支撑环放置在PTFE波纹管内侧的凹陷处。该支撑环的外径与PTFE波纹管内凹陷处的内径相等，支撑环的数量与波纹管的波纹数相等。

（6），在金属管的内壁喷涂PTFE树脂或贴衬一层PTFE薄膜（或板），然后将金属管套在PTFE波纹管的外部。

（7）将金属管的一头与一只法兰焊接，在另一只法兰上焊上三块厚度和大小相同的金属块。

（8）将PTFE波纹管的两头装上法兰，两只法兰由三根固定杆连接，并调整好伸缩（补偿）量。

由于本发明采用了上述技术方案，使一种承受较高正压、耐负压、又能够在温度较高的条件下长期安全使用的聚四氟乙烯-金属管加强补偿器成为可能，从而保证了产品的质量，并且扩大了应用范围，是一种理想的耐强腐蚀，耐正、负压，耐高温的补偿器。