隨著中國(guó)正由工業(yè)制造大國(guó)向工業(yè)制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn),裝備制造工業(yè)在工業(yè)化進(jìn)程中愈顯重要,尤其是作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱行業(yè)之最的新型環(huán)境保護(hù)裝備工業(yè)得到超常規(guī)發(fā)展。環(huán)境保護(hù)行業(yè)迫切需要先進(jìn)的新型設(shè)備來(lái)進(jìn)行技術(shù)升級(jí),以滿足愈來(lái)愈嚴(yán)的綠色發(fā)展要求。
襯氟泵閥設(shè)備是脫硫脫硝領(lǐng)域近幾年應(yīng)用比較多的工業(yè)流程設(shè)備,尤其是隨著環(huán)保設(shè)施的大力建設(shè),很多襯氟設(shè)備越來(lái)越多地得到應(yīng)用。工業(yè)污水處理系統(tǒng)是眾多工業(yè)部門一項(xiàng)極其重要的工藝環(huán)節(jié),而這種系統(tǒng)中所應(yīng)用的襯氟泵閥又是一類非常關(guān)鍵的流程設(shè)施裝備。 襯氟泵閥設(shè)備的優(yōu)劣差異直接影響到生產(chǎn)流程系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定均衡,特別是作為水處理工業(yè)的達(dá)標(biāo)排放循環(huán)系統(tǒng),泵閥是最重要的基礎(chǔ)設(shè)備單元,它是整體工藝流程中進(jìn)行循環(huán)的動(dòng)力保證,相當(dāng)于人體的心臟。因此,針對(duì)水處理工業(yè)循環(huán)系統(tǒng)中襯氟泵閥設(shè)備的應(yīng)用研究愈顯重要和突出。
襯氟泵閥材料工藝特性1、 目前,世界上常用的含氟樹脂有十余種,諸如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)等等,其性能特點(diǎn)是具有最優(yōu)異的耐強(qiáng)腐蝕性能(絕大部分酸、堿、鹽及有機(jī)溶劑均不能對(duì)它們產(chǎn)生腐蝕作用)、優(yōu)良的電絕緣性、特別突出的抗粘著性(幾乎所有物質(zhì)均不能粘附其表面)、很高的耐大氣老化性與不燃性、優(yōu)異的自潤(rùn)滑性和動(dòng)靜態(tài)磨擦特性(所有固體材料中磨擦系數(shù)最低的物質(zhì))、以及較高的熱穩(wěn)定性和無(wú)毒素分解與無(wú)蠕變特性(各種工程樹脂材料中長(zhǎng)期穩(wěn)定使用溫度最高的物質(zhì))。襯氟材料均具有十分優(yōu)異的耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕性與耐候性,不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)金屬材料,而且在有機(jī)高分子材料中也屬最佳;因而被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、制藥工業(yè)、冶金工業(yè)、能源工業(yè)、電子電氣工業(yè)、航空航天工業(yè)以及軍事工業(yè)的防腐涂裝與密封等眾多領(lǐng)域。
2、 襯氟材料還具有十分優(yōu)異的表面不粘性,對(duì)水、油和大多數(shù)有機(jī)溶劑的非浸潤(rùn)性,對(duì)固體材料的低磨擦性。氟樹脂的熱穩(wěn)定性在各種高分子材料中也是最好的,但相對(duì)于金屬材料和無(wú)機(jī)非金屬材料而言則是最低的。造成其高溫性能下降的主要原因是重結(jié)晶、熱軟化變形和熱分解。襯氟材料在很低的溫度下還容易發(fā)生冷脆甚至龜裂,而這又限制了其最低使用溫度。盡管氟塑料均具有良好的塑性,可以容納較大程度的脹縮變形,但盡量選用較小線型膨脹系數(shù)的含氟樹脂來(lái)作為金屬或非金屬的表面涂層及襯里材料,對(duì)于提高涂層或襯里表面質(zhì)量和冷熱疲勞壽命都具有極其重要的意義。
3、襯氟材料雖然都具有非常優(yōu)秀的耐腐蝕性、表面不粘性、耐候性、電絕緣性、抗老化性,這些性能是一般金屬材料所無(wú)法比擬的,且又是很多應(yīng)用領(lǐng)域不可或缺的必要條件。然而,就其力學(xué)性能相對(duì)于金屬材料而言,氟塑料的剛度和強(qiáng)度仍然較低,一般要低一個(gè)數(shù)量級(jí)以上(Q235的屈度強(qiáng)度為235MPa、H62銅合金的拉伸強(qiáng)度為400MPa、奧氏體不銹鋼的拉伸強(qiáng)度大于500MPa、超高強(qiáng)度合金鋼的拉伸強(qiáng)度大于1200MPa,而氟塑料的拉伸強(qiáng)度僅為15~50MPa)。這種工程塑料的彈性模量很低(拉伸彈性模量4×102MPa左右),僅為鋼鐵材料的五十分之一;其強(qiáng)度也很低,僅為鋼鐵材料的十分之一。
但是,其韌度特性卻十分優(yōu)異,延伸率要比鋼鐵材料高一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。因此,含氟樹脂一般不能作為工程構(gòu)件的主體材料,而是主要作為表面復(fù)合(包覆或襯里)材料應(yīng)用(涂覆或內(nèi)襯于剛性高的金屬材料或無(wú)機(jī)非金屬材料表面)。總而言之,金屬材料具有較高的剛性、強(qiáng)度和其它力學(xué)性能,而氟塑料則具有十分優(yōu)異的耐強(qiáng)腐蝕、抗粘著、低磨擦、減降噪耗等工程特性,將二者有機(jī)地結(jié)合起來(lái),采用金屬基材表面復(fù)合含氟樹脂涂覆或襯里制造流程工業(yè)所需的泵閥、管道管件、塔器容器等新型設(shè)備,將具有非常廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
襯氟泵閥材料加工工藝技術(shù) 流程工業(yè)泵閥設(shè)備襯里成型工藝技術(shù)論述: a、在眾多領(lǐng)域流程工業(yè)部門中,泵閥設(shè)備遭遇腐蝕的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重;特別是金屬材料因受環(huán)境的變化適應(yīng)范圍趨窄,因此,非金屬高分子材料得到了迅猛的發(fā)展,氟塑料襯里泵閥便是其中的佼佼者。 目前,工業(yè)污水廢水處理需要大量輸送強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的泵閥設(shè)備,諸如王水、氫氟酸、氫氰酸、硫酸、硝酸、磷酸、鹽酸;燒堿、純堿、過(guò)氧化氫以及許多有毒有害的有機(jī)溶劑、藥劑等,其輸送過(guò)程的安全可靠性要求非常苛刻,環(huán)保要求也愈來(lái)愈嚴(yán)格。所以,選擇應(yīng)用氟塑料襯里泵閥成為流程工業(yè)中流體輸送設(shè)備材料發(fā)展的一個(gè)重要方向。
安徽臥龍泵閥股份有限公司創(chuàng)新發(fā)明了氟塑料襯里三維旋轉(zhuǎn)熱塑模壓成型工藝技術(shù),用于制造大型工業(yè)泵閥設(shè)備取得了成功,完全解決了諸如磁力泵泵體、離心泵葉輪、球閥閥芯、蝶閥閥桿等復(fù)雜幾何形狀構(gòu)件的制模技術(shù)難題。同時(shí)也巧妙地克服了燒結(jié)壓制過(guò)程中襯氟材料固化反應(yīng)速度不太一致而導(dǎo)致局部?jī)?nèi)應(yīng)力或集中或分散引起的襯里層次開裂,從而極大地提高了襯氟泵閥設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量。 目前,美國(guó)、日本、歐盟等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家用于輸送具有腐蝕性流體介質(zhì)的泵閥設(shè)備約有60%采用了非金屬材料襯里(襯塑及襯膠)。我國(guó)國(guó)內(nèi)近年也有飛速的發(fā)展,眾多流程工業(yè)領(lǐng)域所廣泛應(yīng)用的氟塑料襯里設(shè)備,尤其是屬于傳動(dòng)設(shè)備的泵類產(chǎn)品,因其最為顯著突出的輕量化優(yōu)點(diǎn)(相同型號(hào)規(guī)格產(chǎn)品襯塑泵僅為金屬泵重量的三分之二左右),使得傳動(dòng)效能大大提高,對(duì)于應(yīng)用領(lǐng)域的工礦企業(yè)節(jié)能減排貢獻(xiàn)巨大。
1、在安徽臥龍泵閥股份有限公司對(duì)于襯氟泵閥設(shè)備的研制生產(chǎn)和應(yīng)用驗(yàn)證實(shí)踐過(guò)程中,還是發(fā)現(xiàn)到氟塑料襯里設(shè)備具有一定的局限性。一是氟塑料襯里設(shè)備的制造生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)階段仍然是人為控制、手工操作復(fù)合襯里加工工藝,遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到機(jī)械化或自動(dòng)化精確控制的程度,人為障礙引起的偶發(fā)性質(zhì)量問(wèn)題較為突出。二是生產(chǎn)制造企業(yè)幾乎都是散居各地的較小規(guī)模民營(yíng)企業(yè),企業(yè)自身人才短缺,高新技術(shù)儲(chǔ)備不夠;又與科研院所大專院校產(chǎn)研脫節(jié)銜接不暢,更缺乏與工程設(shè)計(jì)成套機(jī)構(gòu)有效溝通,無(wú)法使其進(jìn)入流程工業(yè)裝置主體設(shè)備單元備選目錄。
所有這些因素嚴(yán)重制約了氟塑料襯里設(shè)備在石油化工、煤氣化工、軍工核電以及能源工業(yè)等重要流程工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展。 安徽臥龍通過(guò)不懈努力,產(chǎn)學(xué)研用共同攻關(guān),終將襯氟泵閥設(shè)備大量運(yùn)用到熱電企業(yè)脫硫脫硝主體工藝裝置中,在役運(yùn)行實(shí)踐證明非常成功。
2、聚四氟乙烯(PTFE)材料在所有含氟樹脂中使用的溫度范圍較為寬廣,可以能耐250°C的高溫,但被內(nèi)襯到金屬構(gòu)件里面以后,由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜厚薄不一且受熱受力點(diǎn)不同,加上傳動(dòng)部位磨耗較快,極為影響襯氟泵閥設(shè)備的使用周期和壽命。 氟塑料泵閥設(shè)備應(yīng)用效果的優(yōu)劣好壞牽涉到很多方面,我們建議以下選用準(zhǔn)則:設(shè)計(jì)選型是非常關(guān)鍵的一步。在最初的技術(shù)交流溝通過(guò)程中,一定要充分考慮到流程準(zhǔn)確的工況使用條件,必須要對(duì)輸送介質(zhì)的溫度、比重、粘度、壓力、汽化等物理化學(xué)特性進(jìn)行充分了解,選擇合適的襯氟加工成型工藝和技術(shù)參數(shù)來(lái)確保所用產(chǎn)品的質(zhì)量要求。
3、合理確定供貨價(jià)格,確保售后服務(wù)保證。襯氟泵閥設(shè)備的使用周期與其維修保養(yǎng)到位好壞密切相關(guān),為了延長(zhǎng)襯氟泵閥設(shè)備的使用壽命,易損備品備件的維修更換非常重要。襯氟泵閥設(shè)備在役運(yùn)行使用過(guò)程當(dāng)中一旦出現(xiàn)設(shè)備泄漏,開始往往只是一處損害點(diǎn)而引起的,但如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),并且迅速維修更換處理解決,就很容易造成整臺(tái)及成套裝備以點(diǎn)帶面的腐蝕破壞,處置不當(dāng)還將容易釀成事故。 綜上所述,與眾多流程工業(yè)環(huán)保領(lǐng)域互相對(duì)應(yīng),工業(yè)污水廢水處理工藝技術(shù)特性千變?nèi)f化,襯氟泵閥設(shè)備用于輸送的各種介質(zhì)不盡相同,紛繁多樣;但對(duì)于耐腐蝕耐磨損的材質(zhì)選擇卻相對(duì)趨同,就其防腐耐磨選型標(biāo)準(zhǔn)非常一致。因此,含氟塑料這一先進(jìn)的非金屬高分子功能新材料完全能夠得到普遍應(yīng)用,選用氟塑料來(lái)研發(fā)相對(duì)適用的工業(yè)單元設(shè)備,意義非凡。這類襯氟泵閥設(shè)備非常適應(yīng)了環(huán)保工業(yè)飛速發(fā)展的迫切需求,值得我們?nèi)ジ由钊氲匮芯堪l(fā)展。
國(guó)家“十二五”節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中提出,積極促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),實(shí)現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,加快淘汰高耗落后能效機(jī)電設(shè)備。各種泵機(jī)產(chǎn)品量大面廣,首當(dāng)其沖。而襯氟泵閥設(shè)備具有明顯輕量化的杰出優(yōu)勢(shì),傳動(dòng)能效顯著提高,符合當(dāng)前節(jié)能減排的環(huán)保要求。所以說(shuō),大力發(fā)展和應(yīng)用襯氟泵閥設(shè)備對(duì)于節(jié)能環(huán)保具有多重意義。
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