橡膠襯里施工工藝中的難題處理

閆科委 蘇景武

(1.國家知識產權局專利審查江蘇中心機械部；2. 青海鹽湖鎂業有限公司)

橡膠襯里設備又稱為襯膠設備，是將橡膠板粘貼在設備表面，將腐蝕介質與設備基體隔絕開，以達到耐腐蝕、耐磨蝕、耐油及絕緣等作用[1]。其在設備價格、加工難度、生產周期上相對于不銹鋼襯里設備而言具有無可比擬的優勢。目前，廣泛應用于軍工、化工、冶金、環保及電力等行業，但襯膠施工工序繁多，受環境因素的影響很大，而其施工質量對產品的質量有著至關重要的影響，通常一旦存在施工質量問題會直接導致設備無法使用。筆者主要對襯膠施工環節中常被忽視的問題加以分析，并提出相應的解決方案。

1 材料的選擇及存儲

就應用環境而言，目前工業實踐中，襯膠設備較多應用在微酸性或中度酸性的環境中，可以用于磷酸、稀鹽酸、HF酸、H2S、次氯酸環境下。在弱堿性介質中的使用，實驗證明可行，在少量小設備中也有使用，但大規模的工業實踐還較少[2]。而并非每種膠板都適用于上述環境中，每類膠板、每個廠家、每種型號的膠板都有其各自的適用范圍，選用時不僅要根據膠板的類型來判斷，還要根據試驗數據和工程業績慎重選擇。

按膠板類型劃分，大體上可以分為天然橡膠、氯丁橡膠和丁基橡膠。就硫化方式而言可分為自硫化、預硫化和加壓硫化：預硫化膠板耐磨性能好，且能承受較高的壓力，但粘接性能較差，主要用在需再次襯里(如襯磚)或磨損較嚴重的設備底部及鄰近的壁部；自硫化膠板粘接強度略好，硬度偏低，一般用于常壓設備的壁部；加壓硫化膠板多為天然橡膠，硫化后硬度高，粘接強度好，但價格也相應較高，主要適用于負壓設備。

對于出廠的成品膠板在溫度較高時，比如炎熱的夏季，都會有自硫化的傾向，存儲時應低溫儲藏。對天然橡膠而言，尤其如此，在施工現場如果要存儲較長時間，宜采用專門的冷藏設備存儲。

2 基體的處理

設備基體噴丸后要及時查找焊接缺陷，對于焊接裂紋和氣孔要及時補焊[3]。而對于焊接裂紋和氣孔宜采用打磨機切成略呈V形開口后再進行補焊，否則，由于補焊后還要進行打磨和噴丸，很容易導致直接補焊的焊層被打磨掉或噴掉，使原有的焊接缺陷再次暴露。

對于陰角位置要圓滑過渡，否則，襯膠時容易增加焊腳處膠板的應力，造成膠板的回彈，使膠板與設備基體之間產生真空，從而影響膠板的粘接力，容易造成膠板的脫落或破損[4]。但在施工過程中常容易遇到這樣的問題：由于陰角不易打磨，往往會因追求圓滑過渡而出現過度打磨的現象，導致焊接強度不足，這就使設備的安全系數降低，容易產生生產事故，尤其對于來料位置的受沖擊擋板更應注意防止此類情況的發生。因為，來料位置的擋板會承受較大的沖擊力，焊接強度的不足很容易導致擋板從焊接處斷裂。因此，在圓滑過渡的同時，還要保證焊肉的充足，在實際操作中，施工時宜先補焊再打磨，先補焊使陰角的焊肉多于正常的焊肉，這樣再打磨就容易一次成形，而不會出現焊接強度不足的問題。

3 空氣濕度過大時的處理措施

空氣濕度對襯膠施工的質量有著重要影響，一般要求施工時空氣濕度低于85%[5]，但從長期的施工經驗來看，施工時濕度控制在80%以下對產品質量更有保障。但很多情況下，施工環境的空氣濕度并不能達到要求，這時可以通過在設備內部或施工廠房內設置加熱器或除濕器來處理。需要注意的是：僅采用加熱器時，即使設備內的空氣濕度達到了80%以下，也須再過一段時間再施工。因為，加熱器的放置并不能降低空氣中的水分，只是升高了設備內空氣的溫度，從而降低了空氣的相對濕度。但是，設備內空氣溫度升高得快，而設備基體的溫度變化慢，因此，在設備內空氣的濕度剛達到相應要求，基體的溫度還在相應的露點溫度以下，在設備的內表面有可能出現結露現象，而且在放入加熱器前可能設備基體上已有少量結露。如若此時即進行施工，很容易造成將這兩部分水分夾在了膠板與基體之間，使粘接強度難以保證。在實際施工中，宜在設備內濕度達到相應要求后再過1～2h再進行施工。

還應注意的一個問題是，在夏天對設備頂部施工時，如果是多人施工，在設備頂部還應增設通風設備，因為在較熱的天氣下，多人在設備中施工，呼氣、出汗都很容易造成設備的頂部的空氣濕度過大而結露。

4 檢查與修復

4.1 預硫化膠板的施工檢查

預硫化膠板在出廠時通常具有較高的硬度，其施工時搭接邊或圓弧過渡處容易出現反彈的情況，因此，對襯預硫化襯里設備不宜施工完即進行檢查，而應放置1～2天再進行檢查，以便發現反彈情況進行修復。

4.2 加壓硫化設備的修復

對于加壓硫化的設備，其硫化后修復較為困難，修復不好常常會帶來明顯的短板效應，使整臺設備的壽命大打折扣，在此綜合多個設計、施工單位多年的經驗積累，給出幾種情況下的不同處理措施。對于小面積的氣泡，可以將氣泡磨去，然后表面修補生膠板，而后采用燈烤硫化或水煮硫化的方式。燈烤時，須有專人看管，宜采用發光為120℃左右的燈源，燈與膠板之間的距離宜為20～30cm，燈烤時間以膠板硫化后的硬度為準。水煮硫化主要是將膠板表面用水覆蓋，再用加熱器將水煮沸，水煮硫化適用于面積稍大的情況。

對于大面積(面積超過1m2)的氣泡情況，宜整臺重新進行襯膠施工，不宜再采用補膠板硫化的方式。一方面，采用燈烤硫化或水煮硫化的方法很難對大面積的膠板進行硫化，另一方面，大面積的生膠板與硫化后膠板的粘接強度也無法保證，尤其對于以后在負壓或真空條件下運行的設備而言，大面積硫化后修復很難保證粘接強度。

對于成品的硫化后的襯膠設備的法蘭面或非介質接觸部位，表面的小面積損壞，也可以采用硬質膠泥來進行修復。

5 結束語

隨著襯膠設備的應用更加廣泛，尤其是在近年新興的煙氣脫硫和海水淡化產業中，有著很大的市場。但襯里施工過程對設備有著極為重要的影響，而且膠板的施工環境要求較為苛刻，如何解決環境濕度、修復等襯膠過程中較難解決的問題，有利于進一步提高設備壽命和其應用前景。目前，國內多注重膠板性能的研發，但較少關注施工工藝，希望以后國內同仁注重對施工工藝的研究而進一步增加襯里設備的壽命和質量可控性。

[1] 徐益松.襯膠防腐工藝流程的分析和研究[J].世界橡膠工業,2009,36(4):22～25.

[2] 蘇德光,張曉東.預硫化橡膠襯里在離子膜法燒堿裝置中的應用[J].氯堿工業,2008,44(6):39～40.

[3] 查直方.礦用設備冷硫化襯膠工藝[J].橡膠科技, 2013，(3):33～35.

[4] 王生清,王懷慶.橡膠內襯儲罐制造質量控制要點[J].石油工業技術監督,2009,17(6):32～35.

[5] 查直方.TIPTOP冷硫化襯膠工藝分析和研究[J].中國橡膠, 2012，(8):21～22.