王貴林 邵 騫 王雅潔 王婉煜 劉 軒
(1.貴州金吉元精細化工有限公司,貴州 貴陽 558000;2.中國工業防腐蝕技術協會,北京 100101;3.中蝕國際腐蝕控制工程技術研究院(北京)有限公司,北京 100101)
按硫化方式分為加熱硫化襯、自然硫化襯里和預硫化襯里。
按膠種分為氯丁橡膠、丁基橡膠、氯化丁基橡膠、溴化丁基橡膠、天然橡膠、丁晴橡膠、乙丙橡膠襯里。
(1)襯里設備金屬殼體結構力求簡單,襯膠層部位必須保證施工時手或工具能夠進行操作;
(2)設備殼體內表面應平整光滑,金屬內表面凹凸處的深度不得超過3mm,設備表面不得有毛刺、焊瘤、縫隙的缺陷,內外棱角需做成圓弧過渡,不允許有銳角存在;
(3)金屬殼體必須采用對接焊縫結構,應采用雙面焊接且焊接表面為圓弧,焊縫突出高度不得高于2mm;
(4)金屬殼體應具有足夠的剛度和強度,以防承受載荷后變形,從而破壞橡膠層;需要對待襯設備加強強度是,加強筋應設置在待襯側的另一側;
(5)待襯設備的檢查孔、人孔、接管等除非工藝要求,一般不宜突出待襯面。
(1)凹坑的檢查:對于設備鋼殼表面有直徑大于3mm且深度<5mm的凹坑,補焊后打磨平整;直徑>3mm深度<5mm的,先磨口后補焊打磨,直徑大于3mm且2mm<深度<5mm的凹坑打磨平整;
(2)氣孔的檢查:一般直徑>3mm深度<5mm的稱氣孔,先磨口后補焊打磨;
(3)陰角和陽角的檢查:對于襯膠設備要求陽角和陰角要能夠呈光滑的圓弧狀過渡,一般要求陰角的R不得>5mm,陽角圓弧半徑不得>3mm;
(4)焊渣焊瘤的檢查:要求襯膠設備的表面光滑,焊渣、焊瘤打磨平整。
(1)襯里施工環境溫度最低應不低于15℃,最高應不高于35℃;
(2)施工的環境相對濕度不應超過80%;
(3)雨、雪天氣,應停止施工。
(1)表面處理采用噴砂處理,壓縮空氣壓力0.4~0.6MPa,徹底清除待襯里設備表面的氧化皮、鐵銹、油污及其他雜質;
(2)處理后的表面應應符合國標GB8922《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》Sa2.5級的要求,徹底清除待襯設備表面的氧化物、銹蝕物、油污等,并形成一定的粗糙度[1]。
將膠料溶解在溶劑中制成膠漿,配制膠漿的膠片牌號應與襯里用橡膠牌號相適應,配制膠漿用膠片應全部溶于溶劑中,不得出現結塊等現象,配制好的膠漿應存儲與密閉容器中,并儲存與陰涼干燥及通風良好處。
襯里膠板裁剪前應進行外觀和厚度的檢查,如發現缺陷,應作出標記,下料時剔除,對個別不能剔除的氣泡和針孔允許進行修補;膠板裁剪應準確、合理,盡量減少接縫,對形狀復雜的設備應應制作樣板,按樣下料;裁剪時必須留有足夠的搭接邊,并將搭接邊切成10~25mm的坡口。
待襯表面噴砂除銹合格后,應于8h內涂刷完第一遍膠漿,以防表面返銹,膠漿一般涂刷3~4遍,每遍涂刷的時間間隔為3h左右。膠漿在使用前應攪拌均勻,涂刷時應薄而均勻,避免膠漿堆積、流淌、起泡等缺陷,前后兩遍的涂刷方向應交叉進行。涂刷膠漿是應注意:
(1)遇到陰雨天時,空氣濕度大,應適當延長兩次涂刷的間隔時間;
(2)一般金屬基底涂刷3~4遍,膠板涂刷兩遍,涂刷完第一遍后,用手摸不粘粘手,再涂刷第二遍、第三遍。
涂刷完膠漿后,晾干制膠膜不粘手,即可以進行粘貼作業,將涂刷膠漿的膠板用清潔的墊布卷起來,送入設備襯貼;對于立式設備,先襯底后襯四壁;對于臥式設備采用轉動法襯貼。
(1)熱烙法
熱絡法就是將待襯膠板放在指定位置上,用電烙鐵從膠板一端開始壓貼,同時將墊布抽出,排除金屬與膠板間的空氣,電烙鐵的溫度一般控制在120~180℃,最高不超過200℃。
烙膠:烙膠的遍數根據膠板質量、操作的溫度一般為1~2遍;應將空氣全部排出后,再在接口處的烙膠封嚴;烙鐵在膠板上應保持一個方向運動,兩次烙鐵寬度要重合1/3左右,嚴禁往返烙膠;
(2)熱帖法
將涂刷過膠漿的膠板放在鐵臺上,鐵臺上裝有蒸汽排管,貼襯時預熱到50~60℃,用墊布卷好,送入設備中,對好位置,邊鋪放邊將店布抽出,因受熱膠板變軟,易與金屬粘合,然后用卷布或紗球依次擦抹,排除氣體,邊緣和轉角處可先用壓輥壓實,然后再用布卷擦抹。
硫化工藝主要有加熱硫化、自然硫化和預硫化工藝,硫化的目的是為了使膠板具有高度的彈性、強度、耐蝕性,熱硫化是將常用的未硫化的膠板在一定溫度、壓力下進行的硫化熱硫化的方法根據設備的外形尺寸和結構特點有直接硫化法和間接硫化法。
(1)間接硫化法:間接硫化法就是將襯里設備送入硫化罐,用直接蒸汽升溫進行硫化,凡是能進入硫化罐的襯膠設備,應首先考慮選擇硫化罐內硫化。在硫化操作中根據膠板品種來控制來控制蒸汽用來和硫化時間,一般采用分段硫化的方法,蒸汽壓力逐段升高,并逐段保壓,使硫化放出的熱量有時間導出,不致使膠板內部受熱焦化,從而影響襯里層質量;
(2)直接硫化:待襯里的設備不能在硫化罐內進行硫化時,可采取直接向設備內通蒸汽進行硫化,直接硫化的設備,硫化前需進行必要的準備工作,如開設人孔、冷凝水排放管、溫度計、壓力表、盲板等。
(1)用目測法和錘擊法檢查膠層外觀質量和膠層和金屬的粘接情況,膠層表面允許有深度超過0.5mm的外傷、凸陷、印痕,但不得出現裂紋或海綿狀氣孔[2];
(2)膠層接縫應進行嚴密性檢測,不允許有任何未貼合、翹邊、皺曲和如圖所示的現象存在;
(3)橡膠襯里設備襯膠層不得有脫層現象。
用測厚儀檢測襯膠層厚度,各檢測點的距離不宜過小,檢測點數視工件的形狀及大小而定(一般檢測5~10點)。
硬橡膠、半硬橡膠襯里應制備試板,試板應掛在設備的相應部位,經硫化后,通過測量試板和法蘭密封面的硬度確定襯里的硬度;軟橡膠測量硬度時,一般測量5~10個點,并應應布局合理;硫化處理后襯里層的硬度應符合《橡膠襯里化工設備設計規范》(HG/T20677-2013)的要求。
(1)襯膠層應采用高頻電火花檢測儀全面檢測,不允許有任何缺陷;
(2)襯膠層電火花的確定按1mm采用3000V確定,如6mm襯膠層,采用18000V電火花檢測。
(1)橡膠襯里在施工前后應進行粘合強度檢測,硬質橡膠按《硫化橡膠或熱塑性橡膠與金屬粘合強度的測定二板法》(GB/T 11211一2009);軟質橡膠按《硫化橡膠或熱塑性橡膠與硬質板材粘合強度的測定90°剝離法))(GB/T 7760-2003);
(2)橡膠襯里施工前應制備施工工藝評定試板,試板應采用與產品相同的施工、硫化工藝,并對其粘合強度進行檢測;
(3)硬質、半硬質橡膠,在襯里施工過程中應制備產品試板,粘合強度試板和硬度試板可以合并制作,隨襯里設備一起硫化,硫化后進行粘合強度檢測。

圖1 襯里接縫缺陷示意圖
硫化化后發現的缺陷或使用后出現局部腐蝕泄漏需要對襯膠層進行修補,襯膠層修補方法很多,無論使用何種方法都應先將原有的襯膠層缺陷處走位剔除,清除附著不牢固部位,直到原有膠板與金屬接觸牢固處為止。腳板周邊加工為30°的坡口,雙層襯里處理為梯形,在去除處及周圍50~100mm內處理干凈,金屬部分露出金屬光澤,按下列方法進行修補:
(1)用原膠進行修補,然后作局部或整體硫化處理,但膠層不得過硫化;
(2)用玻璃鋼和膠泥進行修補;
(3)用半硫化膠板作局部修補;
(4)用預硫化膠板作局部修補。