澳门新葡新京-手机版|官网

新闻资讯
联系澳门新葡亰手机版 公司电话:021-57522756
移动热线:13671530603
传真号码:021-33275154
邮  箱:sw@wotuo.net
地  址:上海市川南奉公路9860号
公司新闻
当前位置:首页 > 新闻资讯 > 公司新闻
衬特氟龙阀门材质分析使用说明,衬特氟龙阀门制造工艺
发布时间:2015-12-23   点击次数:2105次

进入二十一世纪以来,世界石化工业逐渐向中国转移,中国已成为世界石化产品生产大国,原油加工能力和乙烯生产能力现居全世界第二位和第三位,而且还在进一步增大。而我国的石化设备长期依靠进口,一些重要工序的特种阀门也要进口,这与石化工业大国的地位极不相称,也不符合我国建立节约型社会的国策。

由于石化工业中有些介质具有极强腐蚀性,一般的碳钢阀门很快被腐蚀掉,即使是不锈钢阀门,也会被腐蚀。后来人们发明了哈氏合金、蒙乃尔合金、20号合金,解决了石化特殊管道输送难题,因为这些合金中含有大量NiCrNbTiCuPt等贵重金属,加上资源有限,影响了石油化工工业的发展,所以寻求一种性能优越,价格适当的材料,生产成本低的阀门是世界各国科技人员努力追求的目标。

一、衬特氟龙阀门材质性能特点

衬特氟龙阀门,在上世纪七十年代开始研发,由于阀门结构的特殊性,最初的衬特氟龙阀门主要集中在旋塞阀与球阀几个结构简单品种,主要用于石化管道中强酸、强碱及溶剂类物质。

然而单纯用特氟龙制作的阀门是难以胜任温度较高、压力较高工况下工作的,必须另辟蹊径。人们在不断试验和实践中,利用特氟龙的可塑性加工原理,用钢铁做外壳,将特氟龙衬于壳体内,以隔绝钢铁金属与强腐蚀性介质的直接接触,这既解决了特氟龙的强度低,而不能承受高压的问题,又解决了钢铁材料不耐腐蚀的问题,成为当今世界发展最快的一种复合型阀门材料。

特氟龙是指分子结构含有氟原子的一类高分子合成材料的总称。它是一类含有氟的不饱和单体自聚合以及由氟不饱和单体共聚而成的一类合成树脂。

1934SchererSchloffer首先发现聚三氟氯乙烯(PCTFE)1938Dupont公司研制出特氟龙,并于1949年实现工业化。继而英国的ICI、德国的Hoechse、日本的大金工业、意大利的Montefiaos等相继投产,我国于1958年在上海实现工业化生产。

二、衬特氟龙阀门材质品种分析

1.特氟龙

从特氟龙分子结构看,C-C主要链的周围对称排列着氟原子,形成了一个氧原子组成的外罩保护着主链。C-F键极其牢固,使特氟龙具有很高的耐化学腐蚀性能,其耐腐蚀性超过了现有的所有塑料,故有塑料王之称。特氟龙几乎耐任何浓度的强酸、强碱、强氧化剂和溶剂的腐蚀,即使在高温下对它也不发生作用。只有熔融的碱金属或他们的氨溶液、氟化氯及元素氟会对它发生作用,而且也只有在高温下才明显地发生作用,特氟龙的力学性能见表6-14

表6-14特氟龙的力学性能表

项目

指标

项目

指标

密度(g/cm³)

2.12.26

拉伸强度(MPa)

13.724.5

比热容[10³J/(kg·K)]

1.05

压缩强度(MPa)

11.8

热导率[W/(m·K)]

0.2440.273

弯曲强度(MPa)

10.813.7

线膨胀系数(K-1)

2511×10-6

冲击强度(J/m²)

1.61×103

非晶区玻璃化温度()

-120

弹性模量(MPa)

392

晶体熔点()

327

介电常数(106HZ)

2.02.2

开始分解温度()

415

伸长率()

300500

工作温度范围()

-190250

分解温度()

415

特氟龙突出的加工性能特点是成型加工困难,在熔融状态无流动性,在熔融温度以上也不能从高弹态转变到黏流态,加热到它的分解温度(415)也不能流动。因此特氟龙很难用模压、注射等一般热塑性塑料的加工方法来制造形状复杂的制件,只能将特氟龙粉料预压成所需形状,然后再烧结成型。其涂层多微孔,不能单独用作防腐涂层。

F4可以进行黏结,但需进行表面特殊处理。将F4F4制件接合的最理想方法是焊接,一般F4的焊接方法分为热压焊接和热风焊接。

2.聚全氟乙丙烯塑料

聚全氟乙烯由于C-C键周围有极牢固的氟碳键存在及其屏蔽效应,因而使它的耐腐蚀性能极好。与特氟龙相似(150),它几乎能抵抗所有化学介质(包括浓硝酸及王水)的腐蚀。只有高温下的氟、碱金属及二氟化氯、三氟化氯等能与它发生作用。它对稀或浓的无机酸、碱、醇、酮、芳烃、氯代烃、油脂等均有优良的耐腐蚀性。由于具有支链,故使它的耐温略有降低,最高使用温度约200,长期使用温度比F4降低了50F46的力学性能见表6-15

F46的突出优点是具有较好的成型加工性能,可以用热塑性塑料通用的成型加工方法如模压、挤出、注射等进行加工。F46在熔融状态能和金属黏结。

表6-15聚全氟乙炳烯的力学性能表

项目

指标

项目

指标

密度(g/cm³)

2.142.17

开始分解温度()

400

比热容[10³J/(kg·K)]

1.17

拉伸强度(MPa)

20.324.5

热导率[W/(m·K)]

0.184

冲击强度,带缺口

不断

线膨胀系数(K-1)

8.310.5

弹性模量(MPa)

343

玻璃化温度()

130

介电常数(106HZ)

2.02.2

熔点()

265278

伸长率()

250330

3.可溶性特氟龙塑料

聚全氟代烷氧基。它具有F4的所有优良性能,又无F4那样加工困难的缺点,它具有良好的热流动性,便于加工成型,有可溶性特氟龙之称。

兼有F446的优点,它即有F4优异的耐化学腐蚀性和耐高温性能。又可像F46一样可用一般热塑性塑料加工方法成型加工,且比F46更为方便。PFA在工业上可用作防腐蚀衬里及防腐涂层。可用于制造泵、储槽内衬、风箱、膨胀管、特种软管、薄膜等。

在室温和250以下的力学性能与F4相似,2852000h后的拉伸强度和伸长率不下降,弯曲寿命是F423倍。PFAF4的力学性能要好得多,如在250下,PFA的拉伸强度为13.7MPa,而F4在该温度下其拉伸强度只有4.9MPaPFA结晶熔点比F420(熔点304),使用温度与F4相同(250),且高温强度比F42倍。

三、衬特氟龙阀门制造工艺

衬特氟龙阀门制造工艺示意图

铁氟龙衬里阀门的生产是一种复杂而又繁重的过程,除了成型加工技术外,还需考虑到生产成本,原料供应,环境影响等方面。

压塑是铁氟龙成型工艺方法之一(如图1),也是铁氟龙衬里阀门应用最理想的方法之一,是将一定量的铁氟龙(粉状、粒状、纤维状、片状和碎屑状等)放入成型的模腔中,然后闭合,放在加热炉内加热到一定温度,并在压力作用下熔融流动,缓慢充满整个型腔而取得型腔所赋予的形状。随着铁氟龙化学反应程度的增加,熔体逐渐失去流动性变成不熔的体型结构而成为固体,经冷却到一定温度打开模具,而成为成品,从而完成模压过程。如图2衬里工艺流程图。

衬里阀门是现代科学技术发展阶段的产物。铁氟龙衬里阀门是伴随着铁氟龙的出现和社会需求而产生的一种高新技术产品。根据铁氟龙上述的性能特点和成型工艺特性、方法,人们不断探索,反覆实践,开发出了系列铁氟龙衬里阀门。铁氟龙衬里阀门与常规通用阀门相比,不论是材料选择上,还是制造工艺上有其自身的特点。

铁氟龙衬里阀门结构长度和法兰两端尺寸,按钢制阀门的相关标准和行业标准执行。如结构长度按GB/T12221标准的规定,结构长度包括法兰密封面衬铁氟龙厚度。法兰连接尺寸按GB/T9113.1的规定。并限制在法兰端连接,不允许采用焊接方法连接。便于工业管道的安装连接不因焊接而影响产品质量。

衬里层厚度的确定既是一个科学问题,又是比较现实的经济问题。衬氟层厚了浪费昂贵的铁氟龙,衬薄了满足不了使用要求。因为铁氟龙是高分子材料,具有吸收少量与其接触的气体的特性,随温度的升高,材料体积膨胀,分子之间空隙增大,渗透吸收就加剧。只有适当增加厚度才能减少渗透。因此,在衬里层设计时,采用增加厚度来弥补这一缺陷。经过试验验证,确定衬里层厚度δ≥2mm比较合适。

澳门新葡新京-手机版|官网版权所有   |   
电话:021-57522756   传真:021-33275154 在线QQ
在线咨询
扫一扫
关注公众号