[发明专利]管道容器与管道容器配件紧衬聚四氟乙烯工艺

说明书

本发明关于一种聚四氟乙烯衬里衬制工艺。

工业防腐蚀领域，代表当前我国最先进水平的是国家科委成果办公室推广的两种产品：一是(89)国科成办字第091号所推荐的“钢塑复合管”；一是(91)国科成办字第057号所推荐的“带金属网格聚四氟乙烯制品”。

钢塑复合管的优点是聚乙烯聚丙烯等塑料，经熔融直接压铸在钢件内壁，成品承压能力强，几乎达到与钢件一样的程度；其缺点是这些塑料均不及聚四氟乙烯(化学代号PTFE，简称F₄)耐温和耐腐蚀，适用范围有限。而F₄塑料又不能熔融注塑成型，限制了F₄与钢管向钢塑复合管发展的可能。

带金属网格F₄制品，专利产品(公告号CN2032939U)，获国家科技三等奖、尤里卡国际金奖和骑士勋章，纳入国家星火计划。其优点：耐强腐蚀，与国内同类产品相比热伸长率最低；其缺点；属松衬产品，外壳钢件与F₄内衬件彼此松脱，经受不住管路中稍高的正压和负压，工作温度越高，耐压能力越差，使用寿命越短，金属网格控制热伸长有效，控制压力无效。

为提高承压能力，国内F₄松衬制品包括带金属网格的F₄制品，不得不作种种增强补救措施。如带网格的用F₄₆(FEP聚全氟乙丙烯)充填松衬空隙并作熔结材料，称之谓“粘结紧衬”。但F₄₆的实际使用温度在120～180℃，比F₄低100～80℃，超温就老化失效，仍为松衬。

就本质而言，我国迄今只有F₄松衬法，紧衬法尚是我国“八五”攻关项目。松衬制品的使用寿命远不及国外紧衬法，目前我国重要工程和大型设备尚需进口，据中国有机氟协会统计，91年的进口量F₄树脂达58.5T，值外汇约3000万。

F₄应用于工业防腐，代表国外最先进水平的是F₄紧衬制品。F₄紧衬工艺大致为二种：一是将F₄推压管冷或热拉缩径送入钢件放松回弹，因推压管原径大于钢件内径，故使紧衬在内。另一种是将推压管松衬钢件内，经过轧压、缩小钢件口径，强使F₄紧衬在内。

国外F₄紧衬制品优点是：耐压、长寿、适用范围广。也有二个缺点：一是推压管壁厚，耗材大，设备投资大，成本高。二是不能紧衬大口径制品。对于大口径的容器，罐釜等设备，由紧衬改为使用粘结剂粘衬。不粘性是F₄特性之一，粘结是难题，目前国外F₄粘结剂各项性能比国产好得多，耐温和抗老化均比F₄₆为熔接剂好。但到目前为止，世界上所有F₄粘结剂的耐温和抗老化能力均比F₄自身低得多。随着粘结剂老化或失效，F₄制品便报废。宝钢化工厂引进的日本设备便是例证。

本发明的目的是要克服上述现有技术所存在的不足而提供一种工艺简单的管道容器与管道容器配件内紧衬聚四氟乙烯制造方法，制品能达到热压熔融无剂直接粘结紧衬效果。

将预制的各种管道容器及管道容器配件外壳钢件充当本发明工艺成型外硬模，其形腔内壁去污去锈清洁后均匀敷设聚四氟乙烯薄板(膜)至所需厚度，或在外硬模端部加长一段与之等内径的模具，并也在其形腔内壁上均匀敷设聚四氟乙烯薄板(膜)至所需厚度；或在外硬模端部法兰面设置聚四氟乙烯垫圈片，该垫圈片内径与聚四氟乙烯敷设层紧密相连，此后，将耐高温粉末充当不定形内软模灌注到外硬模形腔内各角落并压紧压实，使周向形成一定内压，形腔开口端紧固金属封盖后再送入炉中按常规方法烧结定型，烧毕卸盖，除粉，便得紧衬聚四氟乙烯的管道容器及管道容器配件制品。

本发明工艺简单易行，并解决了长期困挠聚四氟乙烯应用制造行业界所面临的F₄衬里制品不耐高负压或高正压等技术难题，不紧衬或难以紧衬是F₄制品普遍存在的缺陷，本发明工艺所得到的F₄紧衬制品。其承压能力如钢塑复合管，与钢件的复合强度似无剂直接粘结贴紧一般，这种高强度复合性能不存在着有粘结剂制品那样老化或失效等问题，紧衬的本发明制品其使用温度为-30～280℃，在高温如260℃左右还耐全负压，耐正压不限，同时经测试还表明，其轴的热伸长率几乎为零。上述性能指标远远超过国内正在制定的行业标准与美国ASTM标准中所规定的相应指标。