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| 氟塑料在防腐蝕方面的應用 |
| 發布時間：
2012-07-20
發布人：上海良企(四氟管/塑料王) 被瀏覽
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氟由于它的氟碳鍵鍵能很高以及氟原子的屏蔽作用，使它具有優良的耐化學腐蝕性能、介電性能、耐氣候性能以及不燃不粘、低摩擦系數和較寬的使用溫度范圍等性能，因此，廣泛應用于防腐蝕、密封、支承負荷、防粘、電氣絕緣、醫療衛生及家庭日用品等方面，已成為現代尖端科學、國防工業、電子電氣、化工、機械工業等不可缺少的重要材料之一。
氟在整個中占有的比例很少，但在我國實現四個現代化的過程中，它卻是不可缺少的一個品種。隨著經濟建設的不斷發展，氟必將獲得迅速的發展。
在防腐蝕方面的應用
由于腐蝕造成的損失是相當驚人的。腐蝕問題是國內外都存在著的嚴重問題。因此，已引起了人們普遍重視。合金、陶瓷、石墨、、玻璃等材料由于性能上的某種缺陷，對于那些條件苛刻的溫度、壓力和介質等共同存在的情況，很難滿足其要求，然而F4材料經過特殊加工后卻能成為同時滿足這些要求的較理想的合成材料之一，并已成為原子能，石油、化學、紡織、食品等工業不可缺少的關鍵性耐腐蝕材料。
（一）F4耐腐蝕管道及其配件的應用
F4管道可以作為輸送腐蝕性或粘性液體的管道，也可作為腐蝕性氣體的輸送管、排氣管和蒸氣管等。因F4機械強度低，耐壓性差，線膨脹系數大，而且，它的機械強度因溫度升高而降低，易于變形，特別是在承受高溫高壓時矛盾更為突出，所以，F4管外及管配件外必須以玻璃鋼或金屬管加強。它們之間的連接均采用F4管屬緊襯里管，即玻璃鋼與F4管粘結成一整體。它可克服不同材質間不同線膨脹系數所引起的問題，可作為承受負壓系統的輸送管道，并能防止大氣及環境對管道的腐蝕。由于有些流體在一定流速下與管壁經常發生摩擦，易產生靜電而導致管壁擊穿，應采取電位相等的導電措施加以防止，或在成型內管及其配件時加入適量碳墨，以防止產生靜電并減少因熱脹冷縮而引起的尺寸變化。 字串8
1．璃鋼增強F4管道及其配件
玻璃鋼增強的F4管道及其配件具有玻璃鋼和F4二者的優點。它既保持了F4的各種優良性能，又具有玻璃鋼的鋼性，還具有重量輕、安裝方便，耐內外腐蝕、耐負壓等特點。如采用不飽和聚酯為粘合劑的玻璃鋼增強管道及其配件在溫度為100℃左右長期使用下，其真空度可達760mmHg柱。
我國某農藥廠"殺蟲脒"工段，曾用直徑2//和3//兩種玻璃鋼增強F4管及其配件。使用時，法蘭用聚乙烯醇縮丁醛改性酚醛玻璃纖維壓縮料為原料的模壓品，墊圈為耐酸外套F4的夾層墊圈。雖然"殺蟲瞇"生產中使用氯氣、光氣和2~18%的鹽酸等腐蝕性原料，又有甲苯作為反應溶劑，且反應溫度變化的范圍較大，需經過從-10℃的低溫度通光氣到+110℃甲苯全回流的反復變溫，同時又要在水相中直接通氯氣的氯化反應，產生次氯酸等腐蝕性較強的物質。但使用效果仍然良好。原來每十天要檢修一次，而采用玻璃鋼增強F4管后，在七個多月的連續運轉生產過程中，無論管道本身還是相互連接的密封件，均未發生腐蝕損壞或滲漏現象，不僅使操作環境大為改觀，而且也減少了因管道腐蝕而被停產檢修給生產帶來的損失，從而大大節約了維修費用。
2、鋼管內襯F4管道及其配件
鋼管內襯F4管及其配件具有優良的耐腐蝕性和良好的剛性，并能耐沖擊、耐振動和耐扭曲，已廣泛地應用在石油、化工工業中輸送腐蝕性液體和氣體。可在下列條件下使用：溫度-80℃~+160℃，壓力≤16公斤/厘米2，真空范圍（瞬時，常溫）400mmHg柱。在使用過程中，顯出了它特有的性能。應用及效益例舉如下：
（1）使用性能和耐腐蝕性能優于酚醛膠泥、搪瓷制品，襯玻璃制品和不銹鋼等材料。尤其是使用在強氧化劑存在的場合，使用壽命較上述材料可提高一至數倍，特別指出，它們能經受醚類介質的滲透腐蝕。
（2）能經得起各種腐蝕介質的考驗。在已使用過程的介質中，有溴、苯、甲醛、鹽酸、鹽酸鹽、50%硫酸、12%NaSCN、HSCN、異丙醚、22%NaOH、氯苯水，對苯磺酸、99.5%氯氣、95~90%叔丁基次氯酸鹽、0.51%游離氯、11~12%氯丙醇水溶液（PH=2~3）、氯丙醇、氯丙酮BB一二氯異丙醚、二氯丙烷、100%苯、次氯酸、CCL4等。
（3）在各種腐蝕性介質同時存在的情況下，即使160℃左右也可使用。例如，666氯化液中含有苯（100%）、次氯酸、鹽酸等各種腐蝕介質，既有強有機溶劑，又有強的氧化性介質，還有強酸等，除F4以外，難找到一種合適的材料能同時耐這些介質交替或同時腐蝕。
（4）使用后有明顯的經濟效果。
例1：在有溴存在的介質中，原用無縫鋼管或不銹鋼管制成的管件，均不耐溴氣的腐蝕，多則12個月就變形，穿孔；使用F4管件后，一年后還未見管壁被腐蝕受損的象跡。
例2：在存在苯甲醛、鹽酸鹽的介質中，溫度為100℃左右，壓力為減壓≥400mmHg柱的條件下，原用無縫鋼管或不銹鋼管使用2~3個月后，彎頭穿孔，管子斷損；換上金屬內襯F4管及管配件后，經過使用一年，未見腐蝕變形。
3、鋼絲編織增強F4管
鋼絲編織增強的F4管道有良好的撓曲性，并能耐高溫高壓，在200℃、210公斤/厘米2壓力下可長期工作，在室溫中爆破壓力大于1000公斤/厘米2時仍保持不壞。這種高壓軟管多用于耐高壓耐腐蝕的給排料管，蒸汽管道，軋鋼機高壓油管，飛機液壓系統和冷氣系統的高壓中壓低壓管道，助力液壓系統的各活動部位的主要連接件，它還同時用于燃油輸油泵驅助系統、起落架起收系統、剎車系統、減速扳收放系統等。中低壓軟管則常用于飛機座艙蓋系統和作為可動管路的冷氣通道等。總之，這種編織軟管在般空工業上已廣泛得到應用。
4、F4螺旋管
這種F4管子除具有F4的優異性能外，還有較小的曲率半徑和較大的撓曲性能等特點。非常柔軟，在允許的彎曲半徑范圍內可任意向彎曲而通徑幾乎不變。它多用于連接強度較低的陶瓷、石墨、玻璃等管道，用于管道的錯位連接，平衡因熱脹冷縮而引起的尺寸變化，用作貯槽及槽車的進料、進料管，以及導線的撓性套管等等。使用在高溫高壓條件下的螺旋管應用鋼絲編織增強。
與F4直管一樣，在彎曲的管道中接入具有可撓曲性的螺旋管時，在使用過程中，也由于有些流體在一定的流速下和管壁經常發生摩擦，易產生靜電而將F4管壁擊穿，也應引起重視，采取與直管同樣的措施。
5、F4精餾塔、熱交換器等化工設備的應用
①、F4精餾裝置
用F4制作的精餾裝置可做為高純試劑提純用，能保證得到優質的高純度產品。它由塔釜、塔身、熱交換器，貯槽、管道、閥門、三通、彎頭等組成。
在我國某地安裝的第一臺我國自行設計制造的F4精餾裝置，內徑為259毫米，高12米。用于提純多晶硅原料。F4精餾塔對半導體硅材料的有害雜質如B、P、Fe、Cu、Pb、Sn、Ni、Ti、Mn、Zn等許多金屬或非金屬雜質有較好的去除效果，特別是對硅材料質量影響較大的Fe 、Cu、Cr、Ti、等重金屬雜質的去除尤其顯著。
②、F4熱交換器
這是六十年代新出現的化工設備，國外已經普遍得到應用。規格型號也較多，有波紋板式、列管式、浸沒式（或稱浸淋式）、管束式等。F4熱交換器具有耐腐蝕性好，耐污性好體積小重量輕，占地面積減少2~10倍和有優良的換熱能力，可在50℃溫度下長期使用等特點。
雖然F4的導熱系數小，導熱不如金屬，但因其管壁薄管徑小，換熱面積大，且具有不結垢、傳熱系數穩定的特點，在使用上不受影響
6、釜、槽、塔等F4襯里設備
F4的剛性和機械強度較金屬差，而且隨溫度的升高而降低，所以，不能作防腐蝕化工設備的結構材料，一般均用襯里的方法。
襯里就是在設備基體與化學介質之間設置一道阻擋層，這種F4阻擋層除了要經受化學反應的侵蝕外，還要經受物理現象的侵蝕作用，也就是化學介質分子對阻擋層的擴散、吸收和滲透。
F4作為設備襯里材料在使用過程中吸收少量接觸物質，是由于F4大分子間存在著微小的空間，并在其中擴散遷移。吸收現象則往往是以微量增重和變色顯示出來，其吸收量大小隨工作壓力和接觸時間的增加而增大。此外，大分子間孔隙的體積隨溫度的升高而增大，液體吸收和滲透也將增加，這樣在高溫下的循環作用將導致F4吸收的液體不斷膨脹或蒸發而產生孔隙，最后造成破壞。如精餾三氯氫硅裝置的管道使用34個月后，表面產生小斑，使用一年小班就延續發展成片。因此，這就是要求作為化工防腐蝕襯里的F4薄片，其孔隙含量越低越好，比重必須大于2.18，對厚度也有所要求，一般在1.5~3毫米。此外，還可用降低溫度波動范圍和改進設計等措施來加以解決。
F4對氣體和蒸汽的滲透較其它要低得多。一般說來，F4的滲透現象隨溫度和壓力的升高和表面接觸面積的增加而增大，所以，F4薄片或管道作為設備防腐蝕襯里時，應該控制其制品質量，特別是比重和厚度的要求。
化學工業中的釜、槽、塔等設備用F4襯里，國內外均已得到實際應用，國外更為普遍。直徑600毫米的F4襯里三氯乙醛反應塔在國內農藥廠的應用中，免除了每40天中修一次的頻繁維修。原用階梯式反應，由于酒精與氯氣反應介質中有氯乙烷，濕氯、鹽酸、酒精、三氯乙醛等多種成分，腐蝕嚴重。改用F4襯里后，用翻邊法蘭相互連接，制成高達20米的三氯乙醛塔式氯化反應設備，使用效果良好，連續使用三年未發現問題。
7、F4波紋伸縮管、閥門及泵的應用
①、F4波紋管
F4波紋管也是化學工業上不可缺少的防腐配套制件，它作為耐腐蝕管道的連接件，主要起著吸收因熱脹冷縮所引起的管道長度的變化，并且具有因剛性而脆的管道的錯位連接作用，因而被廣泛應用在各種高溫腐蝕的環境中。
F4波紋管為了提高波紋管的使用性能，管外還可用金屬環、金屬套、或金屬絲編織增強。一種用切削加工制成的直徑為75毫米，外側用不銹剛絲編織增強的波絲管，在試驗應用中顯出了在高溫高壓下可長期使用而不老化的特點。它安裝在發電廠的高壓過熱蒸汽管道上，在蒸汽壓力為28公斤/厘米2，溫度為250℃的條件下連續使用17700小時后，又在大氣中進行老化試驗達六年之久，毫無老化的象跡。其機械性能仍保持著：
橫向：抗拉強度243kg/c㎡ 伸長率333%
縱向：抗拉強度165kg/c㎡ 伸長率267%
②、F4閥門
工業管道中接觸腐蝕介質的各種金屬閥門往往使用壽命不長，但將閥門改為F4襯里后，使用壽命就可大大提高，同時，由于F4具有粘性和低摩擦系數的特點，在實際應用時會使考克類閥門啟動容易。
一般情況下，球閥以F4襯里，閥桿由金屬桿與復合而成，密封件多選用F4。這種閥門的使用溫度可達-60℃- +160℃，使用壓力可達10公斤/厘米2、20公斤/厘米2。
在隔膜閥中，隔膜材料可用F4制作，也可用與F4復合， 或以F4玻璃漆布與F4復合而成。這種隔膜多用于計量與控制儀器上。
③、F4泵
F4襯里的泵，有離心泵、隔膜泵和柱塞泵等。這類泵可接觸強腐蝕介質，但對有固體顆粒或結晶的腐蝕介質則不宜使用。 |
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