橡胶衬里工艺设计规程完整.docx
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橡胶衬里工艺设计规程完整
橡胶衬里工艺规程
1总则
1.1本规程适用于金属设备、管道及管件的橡胶衬里工程。
常用的橡胶衬里天然橡胶板新旧牌号对照参照表1。
表1常用天然橡胶板新旧牌号对照表
胶板种类
新牌号
旧牌号
硬橡胶
S1001
509
半硬橡胶
S3001
1814
半硬橡胶
S3002
1751
软橡胶
41410
1976
硬质橡胶
S1002
2572
软质橡胶
Sy103
4508
1.2设备、管道及管件的金属表面以软、硬橡胶作为覆盖层,能耐化学介质的腐蚀。
天然橡胶的耐腐蚀性能见表2。
表2天然橡胶的耐腐蚀性能
介
质
介质
允许
温度
℃
介质允许浓度
(重量比)%
介质
介质
允许
温度
℃
介质允许浓度重量比%
软橡胶
硬橡胶
软橡胶
硬橡胶
硝酸
25
2以下
8以下
柠檬酸
65
任何浓度
任何浓度
硫酸
65
50以下
60以下
氢氧化钾
65
"
"
盐酸
65
任何
浓度
任何
浓度
氢氧化钾
65
"
"
磷酸
50
85以下
任何
浓度
石灰乳
65
"
"
氢氟酸
65
0以下
50以下
氨水
50
"
"
氢溴酸
38
50以下
50以下
硫酸氢钠
65
"
"
亚硫酸
65
任何
浓度
"
氯化铁
65
50以下
"
醋酸
65
80以下
"
氧化锌
35
50以下
"
草酸
65
任何
浓度
"
甲醇
65
任何浓度
"
乳酸
65
"
"
乙醇
60
"
蚁酸
38
"
"
丙醇
55
"
1.3常用硫化胶的物理机械性能见表3。
表3常用天然橡胶的物理机械性能
种类
胶号
比重
拉断
强度
MPa
抗弯
强度
MPa
相对
伸长
率%
永久
变形
率%
耐热性马丁氏
方法℃
脆性
公斤厘米/
厘米3
软
41410
1.12
4.5
—
275
20
—
—
半硬
S3001
1.33
30
62.5
—
—
50
2.3
半硬
S3002
1.32
22
55
—
—
40
3.0
硬
S1001
1.26
32
34
—
—
59
—
1.4橡胶衬里在下列温度范围内保持其耐热稳定性:
1.4.1软橡胶在65~70℃范围内;
1.4.2硬橡胶在30~60℃范围内;
1.4.3当受热时间为1~2小时,温度在80℃以下,软硬橡胶均可满足耐热要求。
2橡胶的质量要求和保管
2.1胶料的质量要求
2.1.1胶板表面完整平滑、无波纹、气泡、裂纹和打皱等缺陷。
2.1.2胶板两侧及尾部应整齐,没有毛边、锯齿,厚薄均匀一致。
胶板规格、宽度800~1000毫米,长10米以上,厚度
(1)1.5±0.25毫米,
(2)2±0.25毫米,(3)3±0.5毫米;
2.1.3胶板应无杂质和自然硫化现象;
2.1.4胶桨胶料应能全部溶于溶剂汽油中;
2.1.5硬质胶桨与金属结合扯离强度达4MPa以上。
2.2胶板保管
2.2.1胶板应用垫布卷在木轴上并悬挂在支架上,避免挤压,互相粘结;
2.2.2胶板应保管在通风良好的半暗库内,避免阳光直射或温度过高(应离热源2米以上)而产生老化现象;
2.2.3保管库内温度一般为5~25℃左右,其相对湿度在40~50%左右;
2.2.4贮存胶板时应避免与液体燃料、油类、酸、碱或其它易燃物质接触;
2.2.5凡自行加工的胶板,每卷不得超过50公斤,否则受压变形。
胶板上应用细布或塑料作垫布,卷在木轴上,不应用滑石粉代替垫布。
2.3胶桨
2.3.1配制方法和要求
2.3.1.1配制时先将胶桨板表面的杂物除去(如滑石粉、棉绒毛等),然后用剪刀将胶板剪碎,置于配料桶中,注入溶剂汽油在常温下搅拌。
2.3.1.2胶桨配制采用手工搅拌或机械搅拌。
搅拌要均匀,但搅拌时间不能过长以防自硫化。
2.3.1.3胶料应全部溶于溶剂中,不得结块、沉淀。
2.3.1.4配制好的胶桨应自然静止24小时以上,取上部浆液使用。
2.3.1.5胶桨配比
Sy103(4508)胶料:
汽油=1:
6~1:
10
S1002(2572)胶料:
汽油=1:
8~1:
10
2.3.2胶桨保管
配制好的胶桨应放在密封的容器内,保存期一个月左右,不得太长,防止老化失效。
2.4辅助材料——汽油
2.4.1初馏点不低于80℃
2.4.2温度110℃是馏出物不低于93%;
2.4.3干点不大于120℃;
2.4.4残留物不大于1.5%;
2.4.5水分无;
2.4.6油污无;
2.4.7水熔性酸碱无。
3橡胶衬里对金属设备本体的技术要求
3.1对金属材料及金属设备结构的要求
3.1.1衬里的碳钢和铸钢设备应具有一定的刚度和强度,承受压力是硫化压力的1.5倍。
3.1.2橡胶衬里的金属设备,在设计中应考虑设备的各部位能否使手或工具伸入操作。
3.1.3所有衬里的金属部分的棱角必须加工成圆弧型,其圆弧的半径不小于5毫米,对于个别特殊部位允许不小于3毫米。
3.1.4橡胶衬里的金属设备表面必须平整,不允许有明显的斑疤、麻点、皱折、裂纹、夹渣及大于3毫米的凹凸处,不允许有气泡、孔隙、砂眼、裂纹等缺陷。
3.1.5橡胶衬里的焊接设备应采用两面对焊,焊缝不应有气孔、焊瘤。
熔渣必须清除干净,焊缝高度不允许超过2~3毫米。
3.1.6铆接制件必须采用埋头铆钉。
3.1.7设备衬里前,设备上的零件(如管接头等)应预先施工完毕。
衬里层的设备严禁动火、切割、焊接,否则易烧毁衬胶层。
3.1.8制造有压力的设备容器,出厂前要进行压力试验合格。
3.1.9大型设备衬胶时应分成数节制造,并用螺栓连接。
如不能制成数节分开的设备,则应有直径大于500毫米的人孔500×400毫米椭圆形人孔。
3.1.10快速回转的部件(如离心机转鼓、鼓风机的叶轮等),衬里前应进行静平衡实验。
管及管件应采用法兰连接,不应采用螺纹连接,衬里管子及管件允许的最大长度应符合表4的要求。
表4管子及管件允许的最大长度
管径(毫米)
管长度(毫米)
三通(毫米)L
四通(毫米)h
25
≤1000
100
60
38
≤1000
150
75
50
≤2000
200
100
75~100
≤3000
250~300
125~150
125~200
≤3000
350~500
175~300
注:
直管的管径(内径)超过200毫米时,可根据具体情况确定最大长度。
三通和四通(如图1所示)直径(内径)超过200毫米时,其长度不应大于直径的两倍。
3.1.11弯管及相似的管件,其弯曲角度不应小于900,弯曲半径不小于管径的4倍(如图2所示)。
在一个平面上不允许有两个弯,其弯曲弧形部分只允许在一个平面内。
3.2设备处理前验收技术要求
3.2.1设备处理前应预先检查设备是否符合设计图纸和设计技术要求。
D
77R≥4D
hhh
图1三通四通图2弯头
3.2.2受压容器应有压力检验合格证,方可进行衬里,否则应先试压,合格后再进行衬里。
4金属表面处理
4.1金属表面喷砂后的质量要求
4.1.1金属表面应显出均匀一致的金属本色;
4.1.2金属表面应除净金属氧化物或其它附着物;
4.1.3金属表面不允许存在油污和斑点;
4.1.4处理后表面应处于干燥状态并不被其它物质污染。
4.2运输和保管
4.2.1已处理好的金属表面,应在3~6小时内涂刷第一遍胶浆。
4.2.2如果处理的金属表面遭受雨、雪或露在空气中时间过长,其表面不合适时,应重新喷砂处理合格。
5橡胶衬里施工
5.1表面处理
5.1.1喷砂后表面粘附的浮尘和设备底部的砂粒、锈片应清理干净或用压缩空气吹除,并用棉布浸汽油擦抹表面,进行除油脱脂。
5.1.2冬季喷砂的设备,待设备温度达到室温后,再刷胶浆,防止金属表面吸附水分影响胶板的粘结。
5.1.3喷砂处理后的设备,为防止大气重新锈蚀,应在3~6小时内涂刷第一遍胶浆。
5.2橡胶胶料的栽剪
5.2.1胶板使用前应检查外观质量、牌号、规格是否符合设计技术要求,合格后方准使用。
5.2.2裁剪胶板时,要求下料准确,注意节约胶板并尽量减少连接,特殊复杂部件应先制作样板,避免不足或多余。
5.2.3根据设备结构情况,确定削边部位和搭接方向。
搭边宽度30~50毫米,小管搭边宽度15~20毫米,最低不得小于10毫米。
剪栽后的胶板边缘用钢刀割成坡口,坡口宽度应为10毫米左右。
5.3涂刷胶浆
5.3.1刷胶前将胶板上的水或削边用的水擦干,待水分完全挥发后方可表面处理。
5.3.2胶板必须用钢丝刷除去赃物、滑石粉等杂质。
5.3.3涂刷胶浆应将胶浆搅拌均匀。
5.3.4金属设备表面涂刷胶浆三遍,胶板表面涂刷胶浆两遍,胶浆太稀可增加一遍。
5.3.5胶浆干燥时间可参考表5。
表5胶浆干燥时间(温室20~25℃,相对湿度70%)
遍数
干燥时间
干燥程度
1
15~20分钟
不粘手
2
20~30分钟
不粘手
3
2~3小时
不粘手或微粘手
5.3.6涂刷胶浆应均匀一致,无流痕,不应太厚或形成气泡。
5.3.7涂刷第一遍胶浆时,发现胶板有泡时,应用针刺破,针孔处用胶浆封闭。
5.4填胶条
5.4.1金属设备在转角、焊缝等处若有凹凸不平时,用刷胶浆的胶条补平,再用烙铁烙平,烙铁温度控制在80℃以下。
5.4.2设备缺陷很深时,可用铅填满。
5.4.3填胶条的胶料必须与衬里用的胶料相同。
5.5贴合
5.5.1为保证橡胶硫化质量,可根据工件形状和缺陷的分布采用挂线排气法,挂线必须在胶浆接近干燥,胶板粘结前进行,线头应引出设备外。
5.5.2铺放胶板时应将涂刷好胶浆的胶板用清洁的绝缘腊绸布,与胶板一起卷起来送入衬里的设备或管道。
胶板铺放位置应正确,不得地褶或受拉变薄,贴衬时胶浆膜应该保持完整。
5.5.3贴合时应使贴合面的空气完全排出并使贴合面间紧密压合。
5.5.4贴合橡胶的顺序,应根据化工设备结构具体情况确定,但应符合下列规则:
立式设备应由下向上贴合,卧式设备应由上向下贴合;
物料出口接管应先贴,进口接管应后贴;
胶板搭接缝应顺向设备、管道中介质流程方向或转动设备的转动方向;
5.5.5双层胶板衬里,每层胶板的衬搭接缝应错开一定距离,不得重叠;两搭接缝间距最小为100mm。
5.5.6硫化后需要进行加工的衬胶部件,衬里的厚度应留出加工余量。
5.5.7橡胶贴合操作时,衬里胶片不应接触物体,以防胶板变形,同时不允许胶片遭受过分拉伸而影响原来均匀厚度。
5.6烙胶
5.6.1烙胶时,烙胶温度一般为100~180℃,但热烙铁不得在胶板上停留。
5.6.2烙胶从一端开始向另一端进行,面积太大时,可由中间开始,不得随意乱烙,防止空气赶不出来。
5.6.3在烙胶过程中,最好使烙铁保持一个方向依次烙完。
5.6.4烙胶中如果出现气泡,应用针刺破,将气体放出,然后用烙铁压实。
5.6.5各层橡胶粘合后,应仔细地进行中间检查。
检查方法如下:
5.6.5.1用肉眼检查贴合的外观质量;
5.6.5.2检查各部位尺寸是否符合图纸要求;
5.6.5.3检查接缝、搭接方向是否正确,接头是否贴合严实;
5.6.5.4检查衬里表面有无漏烙、漏压或烙焦现象;
5.6.5.5每衬完一层胶后,用火花检测仪检查衬胶层合格后,进行下道工序。
5.7硫化
5.7.1根据设备外形尺寸和结构特点有三种硫化方法:
5.7.1.1间接硫化:
外形尺寸较小的设备,管道、管件可放入硫化罐中,直接通蒸汽进行;大型硫化罐可硫化大型设备。
5.7.1.2直接硫化:
外形尺寸较大,无法进入硫化罐的设备,如能耐0.3MPa的蒸汽压力,可用蒸汽直接通入硫化;即为本体硫化。
5.7.1.3敞口硫化:
外形尺寸大,无法放进硫化罐,又不能承受压力和无法密封的设备,采用敞口沸水硫化。
5.7.2间接硫化操作规定
5.7.2.1硫化前,首先检查硫化罐、蒸汽管线和各配件(压力表、安全阀等)是否安全,不准用不合适的螺栓、螺帽。
5.7.2.2硫化时,首先打开排水阀和放空阀以便赶走冷空气和放出冷却水,使罐内温度一致,再逐渐升压和降压。
5.7.2.3硫化操作应严格控制工艺条件,汽源应充足,避免压力波动,切忌产生负压。
5.7.2.4硫化一定按工艺规定,不得波动太大,以免影响衬胶质量。
5.7.2.5硫化期间操作人员不得脱岗,有事(吃饭等)必须找人替岗,否则不得离开岗位。
5.7.2.6硫化结束,将蒸汽压力降至零,打开放空阀、放水阀,冷却一段时间再打开硫化罐盖,进行硫化后的质量检查。
5.7.2.7操作人员做好岗位记录。
5.7.3一般常用胶的硫化时间见表6。
5.8缺陷修补
硫化后橡胶衬里层修补时,如发现有离层、裂缝、针眼及烙焦等缺陷应进行修补。
缺陷处应仔细除去,将胶层四周铲出坡口,多层衬里设备应分别将各层橡胶板铲出一定间隔的坡口,再进行表面处理。
根据缺陷情况,选择修补方法。
5.8.1用原胶料进行修补,进行二次硫化或局部硫化。
5.8.2用其它品种的胶板,采用相应的工艺修补。
5.8.3用玻璃钢、胶泥、橡胶修补剂修补。
表6硫化条件
胶号
S3002
S1001
S3001与41410
厚度
3~4.5mm
3~4.5mm
4.5mm
蒸汽压力
和时间
操作工序
蒸汽压力
(表压MPa)
时间
(分)
蒸汽压力
(表压MPa)
时间
(分)
蒸汽压力
(表压MPa)
时间
(分)
升高压力
0-0.15
30
0-0.15
20
0-0.10
20
保持压力
0.15
30
0.15
5
0.10
10
升高压力
0.15-0.24
20
0.15-0.30
30
0.10-0.20
20
保持压力
0.24
20
0.30
180
0.20
10
升高压力
0.24-0.30
20
0.20-0.28
20
保持压力
0.30
270
0.28
180
降低压力
0.30-0.24
30
0.30-0.15
30
0.28-0.15
20
保持压力
0.24
40
0.15-0
20
0.15
10
降低压力
0.24-0.15
30
0.15-0
30
保持压力
0.15
20
降低压力
0.15-0
30
总计时间
540
285
320
6质量标准与检查方法
6.1质量标准
6.1.1胶板与金属脱开(气泡)的面积不得大于20厘米2,高度不超过2毫米,允许数量为:
衬里面积>4平方米不超过3处;
衬里面积=2~4平方米不超过2处;
衬里面积<2平方米不超过一处。
6.1.2管道、管件及其它类似的零件衬里时,突起高度不超过2毫米,长不大于50毫米,宽不大于20毫米,突起的面积总和不应超过衬里零件总面积2%。
在一个法兰平面上允许突起面积不大于4厘米2,突起离层不多于二处。
6.1.3需车制加工的衬胶部件,不允许有突起或衬胶层与金属面离开。
6.1.4硬、半硬橡胶与设备结合强度达到4~6MPa。
6.1.5衬胶面用火花检测仪检查不应漏电。
6.1.6衬里表面不得烫成毛面。
6.1.7搭接方向应合理。
6.2检验方法
6.2.1外观质量检查,用肉眼观察表面有无突起,接头不牢等缺陷。
6.2.2用木制锤敲击,应出现清脆悦耳金属声音,若声音沙哑,则该处有脱离层缺陷。
6.2.3用火花检测仪检查,不得漏电。
检测电压为胶层厚度每毫米为3000V。
6.2.4较大型重点项目完工后,由公司领导、工艺员、工人一起验收。
7安全技术
7.1在有汽油、胶浆等易燃物质的操作场所应严格禁止烟火。
7.2在操作场所有挥发性溶剂时,应避免电气设备、金属面间的摩擦和撞击而产生火花。
7.3凡在设备、管道内进行操作或检查时,应穿戴劳动保护用具,禁止携带火柴、打火机、金属物件及其它易燃物质,操作时不得穿带钉子的硬底鞋。
7.4操作时使用的移动式安全照明灯电压应在36伏以下。
7.5溶剂和胶浆操作场所的存放量不得超过当班的使用量,并应盖严和专人保管。
7.6凡出入操作不方便的设备管道,应在进入内部施工前,安设静电接地装置。
7.7烙铁加热炉应用密闭式,并应放在室外或与操作场所互不连通的房间内。
7.8烙铁温度应严格控制在要求范围,严禁用烧红的烙铁烙胶,以防胶板燃烧。
7.9涂刷胶浆和汽油清洗时,在其周围应有专人监护,密闭设备和管道施工要严格执行轮换操作。
7.10操作现场应具备必要的消防用具。
7.11操作现场应保持良好的自然或机械通风,防止中毒。
7.12硫化罐盖应拧紧后才可通入蒸汽,压力表应按规定期限检验,安全阀必须灵敏可靠,硫化罐操作人员不得擅离岗位。
7.13严禁在蒸汽完全防出前打开硫化罐盖。
8其它
关于合成橡胶中的氯丁橡胶(CR)和丁基橡胶(IIR)及其它一些特殊胶种的衬里施工,一般都按照各生产厂家相关的工艺规程进行,本规程没有列入。
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