專利名稱：一種具有抗蝕性能的氟塑料金屬管道補償器及制備方法
技術領域：
本發明涉及一種管道補償器，特別是可抗劇腐蝕的管道補償器及制備方法，屬管件技術領域。
背景技術：
氟塑料具有很強的抗氧化性和耐腐蝕性，因此常常用于制作氟塑料管材、板材等， 用于劇腐蝕工業工藝設計技術中。但由于其耐磨性和強度較低，應用技術受到限制。在管道補償器應用領域，用于傳導劇腐蝕介質的非金屬補償器目前僅有GB/T15700-2008《聚四氟乙烯波紋補償器通用技術條件》，尚無金屬與非金屬復合材料制造補償器的技術標準。氟塑料金屬是國內外相關行業技術發展中工業技術的一次新創新和技術進步。采用氟塑料金屬制造各類閥門、管件、線材、電纜產品，均成功應用于各行業領域。在氟塑料金屬補償器技術中，有人將氟塑料作為高分子波紋阻蝕層，以解決工藝劇腐蝕管道的補償問題，這項技術采用氟塑料制品作為不銹鋼波紋管內襯，用于隔絕工藝管道劇腐蝕介質，達到補償器防腐的目的。還有人在氟塑料制品內壁設置金屬波紋內支撐層，用于增強波紋管強度，滿足承受介質壓力的強度要求。這種氟塑料金屬補償器的缺點是制造工藝繁雜，且受工藝技術不確定因素的影響，在液壓成型波紋管時，易造成波紋管板材、氟塑料制品、支撐層之間進入成型液體，人為因素造成的液壓成型技術不當導致各層之間間隙不均，等等。
發明內容
本發明用于克服已有技術之缺陷而提供一種抗劇腐蝕性能好、制作工藝易于實施的具有抗蝕性能的管道補償器及制備方法。本發明所稱問題是由以下技術方案解決的
一種具有抗蝕性能的管道補償器，它由波紋管和位于波紋管兩端的工藝管道連接法蘭、波紋管連接法蘭組成，其特別之處是所述波紋管由內襯層和基材層合成，其中，內襯層為氟塑料涂層，基材層為奧氏體不銹鋼，基材層與內襯層的相接觸的表面上密布微坑。上述具有抗蝕性能的管道補償器，所述微坑的孔徑為0. 05-0. 1毫米，所述內襯層的厚度為0. 3-0. 4毫米，基材層的厚度為0. 6-1. 2毫米。上述制備具有抗蝕性能的管道補償器的方法，它按如下步驟進行
a.選定奧氏體不銹鋼板基材，采取機械微粒噴射，使基材一側面制成微坑層；
b.配制氟塑料浸漬液，所述氟塑料浸漬液由氟塑料、耐磨劑、潤滑劑、碳纖維及蒸餾水組成，各組份按重量百分比計算為
氟塑料45% ； 耐磨劑和潤滑劑33% ； 碳纖維0. 6-1. 0% ； 蒸餾水余量；
所述氟塑料選用聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯；c.噴涂，將氟塑料浸漬液，采取噴涂或浸漬方法，使其均勻敷著在基材微坑表面；
d.高溫固化，對制成的氟塑料表面進行高溫固化，固化溫度為370°C，制成氟塑料金屬
板；
e.液壓成型，將氟塑料金屬板整體成型加工成波紋管。上述制備具有抗蝕性能的管道補償器的方法，所述耐磨劑和潤滑劑的重量比為3 2 ；所述耐磨劑選用SFF-I ；所述潤滑劑選用鉛粉或二硫化鉬。本發明針對用于抗劇腐蝕的管道補償器尚缺乏工藝性好、實用性強的金屬與非金屬復合材料制品問題，設計了一種氟塑料金屬補償器及制備方法。所述氟塑料金屬補償器以奧氏體不銹鋼為基材，通過在基材上進行微粒高壓噴砂，使其制成多孔表面，然后對多孔表面浸漬一定厚度的氟塑料.再將制成的氟塑料金屬表面進行高溫固化，最后采取液壓成型技術，一次整體成型波紋管。本發明產品具有金屬材料的高強度和延展性，同時具有優良抗劇腐蝕性和抗氧化性，制備工藝相對簡單，易實施，內襯層、基材層結合牢固均勻。該補償器其工作介質和適用條件滿足GB/T15700《聚四氟乙烯波紋補償器通用技術條件》的相關規定，是用于替代普通奧氏體不銹鋼補償器的換代產品。
圖1是本發明產品結構示意圖； 圖2是圖1A部局部放大視圖3是圖2的俯視圖。附圖中標號表示如下1.工藝管道連接法蘭；2.波紋管連接法蘭；3.波紋管； 4.內襯層；5.基材層；6.微坑。
具體實施例方式參看圖1，本發明所述管道補償器由波紋管3和位于波紋管兩端的工藝管道連接法蘭1、波紋管連接法蘭2組成。波紋管是補償器的核心部件，它由金屬和非金屬復合材料制造。參看圖1-3，波紋管3由內襯層4和基材層5合成，其中，內襯層4為具有抗劇腐蝕、抗氧化的氟塑料涂層，基材層選用具有一定強度和抗腐蝕性的奧氏體不銹鋼。為使氟塑料牢固浸漬敷著在不銹鋼基材層上，基材層與內襯層的相接觸的表面上密布微坑6。微坑的孔徑0. 05-0. 1毫米，所述內襯層的厚度為0. 3-0. 4毫米，基材層的厚度為0. 6-1. 2毫米，這樣的尺寸可以使補償器具有管道所需的強度。抗劇腐蝕管道補償器波紋管的制備方法包括如下步驟
a.選定奧氏體不銹鋼板基材，比如304、321、316L等，均可使用。由于采用氟塑料作為防腐層，因此在選用不銹鋼金屬材料時，對基材板的要求大為降低，故可選擇價格較低的， 比如采用304不銹鋼板材。采取機械微粒噴射，噴射壓力為0.6Mpa，使基材的一側表面制成密布的微坑層； 機械微粒可采用型砂或強度較高的金屬微粒。b.氟塑料選用聚四氟乙烯(PTFE或F4)或聚全氟乙丙烯(F46)，將其制成液態； 耐磨劑選用SFF-I ；所述潤滑劑可選用99%純度的鉛粉或97%純度的二硫化鉬。
c.將上述液態氟塑料采取噴涂方法，使其均勻浸漬敷著在基材微坑表面；
d.對制成的氟塑料表面進行高溫固化，固化溫度為370°C，制成氟塑料金屬板；
e.采用液壓成型技術，將氟塑料金屬板一次整體成型加工成波紋管。碳纖維可選用PAN基碳纖維，規格選用6K，加入量為0. 6-1. 0%。碳纖維不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼具紡織纖維的柔軟可加工性，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹， 耐蝕性出類拔萃。按照本發明制造的產品規格DnlOO 3600mm ；工作溫度為-20 230°C;工作壓力為0. 1 2. 5Mpa ；工作介質和適用條件滿足相關標準規定；連接形式可選用法蘭連接，安裝非常方便。
權利要求
1.一種具有抗蝕性能的管道補償器，它由波紋管和位于波紋管兩端的工藝管道連接法蘭、波紋管連接法蘭組成，其特征在于所述波紋管(3)由內襯層(4)和基材層(5)合成，其中，內襯層為氟塑料涂層，基材層為奧氏體不銹鋼，基材層與內襯層的相接觸的表面上密布微坑(6)。
2.根據權利要求1所述的具有抗蝕性能的管道補償器，其特征在于所述微坑(6)的孔徑0. 05-0. 1毫米，所述內襯層(4)的厚度為0. 3-0. 4毫米，基材層(5)的厚度為0. 6-1. 2毫米。
3.一種制備如權利要求1或2所述具有抗蝕性能管道補償器的方法，其特征在于，它按如下步驟進行a.選定奧氏體不銹鋼板基材，采取機械微粒噴射，使基材一側面制成微坑層；b.配制氟塑料浸漬液，所述氟塑料浸漬液由氟塑料、耐磨劑、潤滑劑、碳纖維及蒸餾水組成，各組份按重量百分比計算為氟塑料45% ； 耐磨劑和潤滑劑33% ； 碳纖維0. 6-1. 0% ； 蒸餾水余量；所述氟塑料選用聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯；c.噴涂，將氟塑料浸漬液，采取噴涂或浸漬方法，使其均勻敷著在基材微坑表面；d.高溫固化，對制成的氟塑料表面進行高溫固化，固化溫度為370°C，制成氟塑料金屬板；e.液壓成型，將氟塑料金屬板整體成型加工成波紋管。
4.根據權利要求3所述制備具有抗蝕性能的管道補償器的方法，其特征在于，所述耐磨劑和潤滑劑的重量比為3 2 ；所述耐磨劑選用SFF-I ；所述潤滑劑選用鉛粉或二硫化鉬。
全文摘要
一種具有抗蝕性能的管道補償器及制備方法，用于解決管道補償器抗劇腐蝕且工藝性好的問題。它由波紋管和位于波紋管兩端的工藝管道連接法蘭、波紋管連接法蘭組成，改進后，所述波紋管由內襯層和基材層合成，其中，內襯層為氟塑料涂層，基材層為奧氏體不銹鋼，基材層與內襯層的相接觸的表面上密布微坑。本發明還給出了所述補償器的制備方法。本發明產品具金屬材料的高強度和延展性，同時具有優良抗劇腐蝕性和抗氧化性，制備工藝相對簡單、易實施，內襯層、基材層結合牢固均勻,是普通奧氏體不銹鋼補償器的換代產品。
文檔編號F16L51/02GK102410423SQ20111023283
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者宋紅偉, 王志強, 馬麗珍 申請人:秦皇島北方管業有限公司