橡膠襯里技術(shù)的發(fā)展研究

潘 一，徐榮其，劉守輝，張金輝，楊雙春

（遼寧石油化工大學(xué)，遼寧 撫順 113001）

在過去的幾十年里，人們一直在尋找一些有效的方法去減小因腐蝕而帶來的損失。他們先后從不同的角度找到了一些比較有效的措施，例如涂層法、陰極保護法、還有就是在金屬設(shè)備表面粘合耐腐蝕材料的襯里技術(shù)等[1]。

橡膠是一種耐腐蝕的材料，只有濃硫酸、硝酸、鉻酸等強氧化性酸才對橡膠有膨潤作用，而且橡膠對產(chǎn)品不污染或少污染。橡膠襯里技術(shù)是指在金屬或其他基體上貼襯橡膠材料，形成連續(xù)、封閉性隔離層以防止介質(zhì)對基體的侵蝕、磨蝕等物化損傷。橡膠襯里技術(shù)從不同的角度有多種分類方法?，F(xiàn)行最普遍的一種分類方法是按照橡膠的種類不同，把橡膠襯里技術(shù)分為天然橡膠襯里、氯丁橡膠襯里、丁基橡膠襯里、丁苯橡膠襯里和氯謊花聚乙烯橡膠襯里。

橡膠襯里技術(shù)相對于其他的防腐方法而言具有非常多的優(yōu)良特點，例如橡膠襯里技術(shù)具有較好的耐腐蝕性、耐磨性、較高的可靠性、可對大型設(shè)備進行現(xiàn)場施襯等[2]。橡膠襯里技術(shù)在石油、化工、化肥、冶金、機械、農(nóng)藥、醫(yī)藥、食品、飼料、印染、電力等行業(yè)上的應(yīng)用已有悠久歷史，并且它的重要性還在不斷上升[3]。

1 橡膠襯里技術(shù)的施工工藝

1.1 準備階段

需要施襯的設(shè)備必須具有一定的剛度和強度，以方便施襯。另外還要對設(shè)備的表面進行處理，一是處理掉設(shè)備表面的油污和鐵銹，二是把金屬表面打毛，使基體表面有一定的粗糙度易于粘貼橡膠。根據(jù)設(shè)備的尺寸裁剪出合適尺寸的橡膠下料，配制適宜濃度的膠水備用[4]。

1.2 實施過程

在刷膠漿之前應(yīng)在金屬表面進行清洗脫脂，然后再均勻的刷一層涂料用來防止氧化生銹。涂料噴刷后應(yīng)盡快在金屬表面、膠版表面涂刷膠漿，涂刷次數(shù)以2～3 遍為宜，且前后涂刷方向應(yīng)交錯進行。晾膠一段時間后，用手指接觸膠漿并略有粘感時，方可襯貼第一層膠板。襯貼膠板時先在膠板上蓋一層墊布，然后卷起，對好部位后抽出墊布，然后用5 cm 寬的帶槽的壓滾或4 cm 寬的塑料刮板從里向外滾壓和刮壓，排除膠片和金屬基體之間的氣體[5,6]。

襯貼每一層膠板后都要進行中間檢查，因為在硫化前發(fā)現(xiàn)缺陷更容易修復(fù)。檢查無誤后再進行下一層膠版的襯貼。

1.3 檢查修整

最后一層膠板襯貼完成后要進行全面質(zhì)量檢查。其中主要包括外觀檢驗、針孔檢驗和硬度檢驗等。外觀檢查主要是通過目測或放大鏡用來檢查時否存在裂紋或鼓泡等缺陷；針孔檢查是指用電火花檢測器 100%檢查有無針孔和裂紋等，檢測電壓為5 000 V/mm；硬度檢測主要是用邵氏A 硬度計檢查襯膠硬度，天然硬質(zhì)、半硬質(zhì)硬度合格范圍：95～98，軟質(zhì)膠硬度范圍：50～60[7]。

2 橡膠襯里技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國外現(xiàn)狀

國外的橡膠襯里技術(shù)已經(jīng)有一百多年的發(fā)展歷史,在這一百多年里,以德國、美國、法國和日本為代表的幾個國家在這項技術(shù)上得到較快發(fā)展,他們幾個國家的發(fā)展情況基本上代表了當今世界的發(fā)展水平[8]。他們的發(fā)展情況基本上可以歸納為以下幾點：

（1）研發(fā)出的產(chǎn)品種類多：為了滿足用戶對橡膠襯里產(chǎn)品的不同需求，必須研發(fā)出相對較多的產(chǎn)品。而且只有達到一定的數(shù)量才能滿足對不同的需求有針對性的使用，這樣才能使橡膠襯里產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命得到保證。例如德國的 KCH 公司生產(chǎn)的橡膠襯里產(chǎn)品種類就有幾十種。

（2）優(yōu)良的生產(chǎn)工藝和先進的設(shè)備：通過近幾十年來橡膠防腐襯里的不斷發(fā)展，其生產(chǎn)工藝越來越靈活簡單，在不同的施工環(huán)境下可采取不同的生產(chǎn)施工工藝；生產(chǎn)設(shè)備也日趨自動化，而且施工效率高，生產(chǎn)的膠板尺寸精確，施工安全性好，操作方便。壓延機和擠出機是國外橡膠襯里成型工藝常采用的設(shè)備。通過壓延機設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品氣泡較多，為解決這一問題，國外又采用了復(fù)合壓延工藝。復(fù)合壓延工藝設(shè)備較為先進，在生產(chǎn)中可以有效改善產(chǎn)品外觀質(zhì)量，而且可生產(chǎn)不同材質(zhì)和不同配方的復(fù)合橡膠襯里。采用擠出機生產(chǎn)的成型橡膠襯里產(chǎn)品幅寬較大、致密性好、氣泡少。生產(chǎn)設(shè)備中的自動配料器和密煉機與壓延機或擠出機等設(shè)備組成了自動化程度高、生產(chǎn)連續(xù)性好和工藝質(zhì)量穩(wěn)定的生產(chǎn)線。

2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

相對于國外來說,我國的橡膠襯里技術(shù)相對落后。我國的橡膠襯里技術(shù)發(fā)展相對緩慢，只有在近十年才有了較快發(fā)展。橡膠襯里技術(shù)在國內(nèi)仍屬于新興產(chǎn)業(yè)，因此具有一定生產(chǎn)橡膠襯里規(guī)模的企業(yè)少，且大部分屬于中小型企業(yè)。譬如，在橡膠襯里生產(chǎn)車間、施工隊伍、企業(yè)測試設(shè)備、職工人數(shù)以及產(chǎn)值等方面仍具有很大的發(fā)展空間。

在國內(nèi)，橡膠防腐襯里品種相對較少，其中較常見的主要包括：自然硫化型橡膠防腐襯里、加熱硫化型橡膠防腐襯里和預(yù)硫化橡膠防腐襯里等[9]。應(yīng)用最為普遍的是加熱硫化型防腐橡膠襯里，另外兩種較常見的橡膠防腐襯里產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)加一塊不超過十幾家。我國生產(chǎn)橡膠襯里技術(shù)的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備還比較落后。其中生產(chǎn)工藝多采用傳統(tǒng)的方法，生產(chǎn)流程還有許多需要完善的地方，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量有時也不穩(wěn)定，給企業(yè)帶來了嚴重的經(jīng)濟損失，而且在實際應(yīng)用中還會帶來許多問題。隨著橡膠襯里防腐技術(shù)在石油、化工等領(lǐng)域起到越來越重要的作用，因此在近幾十年，許多生產(chǎn)橡膠襯里企業(yè)越來越重視新產(chǎn)品的研究與開發(fā)。同時引進了國外先進生產(chǎn)工藝技術(shù)和先進設(shè)備生產(chǎn)出的橡膠襯里種類多、質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約了生產(chǎn)的成本，并生產(chǎn)了系列化橡膠防腐襯里。其中，復(fù)合型橡膠襯里等方面取得了重大突破，并在實際中得到了應(yīng)用。

江蘇省開源環(huán)保技術(shù)工程有限公司發(fā)明了一種“新型防腐襯膠管道”。該技術(shù)包括橡膠襯里層、殼體以及粘結(jié)劑層。其中，橡膠襯里層為圓形一體式結(jié)構(gòu)，殼體與橡膠襯里層之間是粘結(jié)劑層，在橡膠襯里層與粘結(jié)劑層之間還有一層有機溶劑層。這種襯膠管道的優(yōu)點是無搭接縫，外觀整齊，不會產(chǎn)生積液，管道內(nèi)輸送的介質(zhì)不會滲入防腐層，并且耐高溫，管道的使用壽命增長，工藝簡單，節(jié)約了成本[10]。

3 常見問題及控制方法

3.1 常見問題

橡膠襯里技術(shù)雖然會在一定程度上緩解了設(shè)備被腐蝕問題，但是由于環(huán)境或者施工水平的原因總會存在一些質(zhì)量問題。常見的問題主要有起泡、龜裂、脫層、針孔等對襯里質(zhì)量影響較大[11]。具體原因大體可歸結(jié)于以下幾點:

（1）襯膠設(shè)備制造時存在質(zhì)量問題，刷膠太厚或有部分堆積，刷膠后間隙余氣沒有排盡，膠片和基體間的氣體未排盡或不正確操作等因素都會造成橡膠襯里產(chǎn)品里存在氣泡。

（2）膠板過期變質(zhì)，儲存方法不正確，硫化過程中時間控制不當，含硫量過高或者含有一些雜質(zhì)都會造成橡膠襯里產(chǎn)品出現(xiàn)龜裂。

（3）基體和膠板之間存在水、油、粉塵等雜質(zhì)，硫化過程中操作不當，膠板和基體刷膠后涼放時間過長或者膠板和膠漿過期變質(zhì)等因素會造成基體和膠板脫層。

（4）膠板生產(chǎn)時可能本身存在針孔，襯膠過程中有尖銳物體刺穿膠板，為排放氣體而針刺后未修補或修補不嚴或者在中間檢查時電火花電壓過高而擊穿膠板等原因會造成產(chǎn)品上存在針孔。

3.2 控制方法

從上面橡膠襯里設(shè)備存在的問題可以看出，影響設(shè)備質(zhì)量的因素很多，主要有操作不正確，環(huán)境問題，硫化過程不當，材料質(zhì)量不合格等。這些問題一般都會造成比較嚴重的后果，輕則管道腐蝕造成油品泄漏，造成經(jīng)濟損失；嚴重的可能引起一些化工設(shè)備的爆炸，造成經(jīng)濟損失外還會對工作人員的人身安全造成不可彌補的傷害。為了減少和避免這些不必要的損失和危險，我們必須了解它們發(fā)生的根本原因，近而采取一些有效地措施防患于未然。

通過對多年的經(jīng)驗的總結(jié)，我們可以從多種措施來控制這樣的事情發(fā)生。首先我們必須保證使用合格的原料來施工，就是說只有原料的質(zhì)量得到保障才能保證襯里的合格率；其次，操作人員必須有熟練地技術(shù)和強烈的責任心，這對該項工作能否成功至關(guān)重要；最后，我們在設(shè)計工藝流程時要做到在保證設(shè)備結(jié)構(gòu)合理的前提下使結(jié)構(gòu)盡量簡單，這樣更有利于設(shè)備的合格。

4 橡膠襯里技術(shù)的發(fā)展前景

橡膠襯里作為一種現(xiàn)代防腐技術(shù)，其優(yōu)越性與可靠性越來越明顯，因此在石油化工等領(lǐng)域受到了世界各國的廣泛關(guān)注。橡膠防腐襯里的銷售已經(jīng)打破了國界，成為了世界關(guān)注的產(chǎn)品。因此，我國橡膠防腐襯里生產(chǎn)企業(yè)要不斷發(fā)展、開發(fā)研究出更多的新產(chǎn)品，以打破國外橡膠防腐襯里的生產(chǎn)形成的相對集中的狀況。

隨著經(jīng)濟全球化的到來，許多國外橡膠襯里產(chǎn)品紛紛進入國內(nèi)市場。相對于國內(nèi)產(chǎn)品而言，國外橡膠襯里產(chǎn)品多采用現(xiàn)代加工工藝與先進生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)出的橡膠襯里產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、種類繁多，其產(chǎn)品在國內(nèi)市場具有很大的優(yōu)勢。因此為了使國內(nèi)橡膠防腐襯里與國際市場接軌并與國外產(chǎn)品競爭，在引進國外先進生產(chǎn)工藝與先進設(shè)備的同時，必須開發(fā)創(chuàng)新出更加具有優(yōu)勢的生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)設(shè)備，研制出更加經(jīng)濟合理，安全穩(wěn)定的橡膠防腐襯里產(chǎn)品。

為推動我國橡膠防腐襯里產(chǎn)品的發(fā)展，在以后的生產(chǎn)中我們要做到：

（1）提高產(chǎn)品質(zhì)量與穩(wěn)定性

橡膠防腐襯里種類多樣，不同的橡膠襯里適用于化工設(shè)備、油罐、管道中等設(shè)備中。因此在再增加產(chǎn)品總類的同時，要研究防腐橡膠襯里產(chǎn)品的適用性，并采用先進的生產(chǎn)工藝提高防腐橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量與穩(wěn)定性，使產(chǎn)品在市場中更具有競爭力。

（2）采用現(xiàn)代生產(chǎn)工藝與先進設(shè)備

國內(nèi)橡膠防腐襯里生產(chǎn)工藝中普遍存在的問題是生產(chǎn)工藝落后、設(shè)備陳舊。因此，各生產(chǎn)企業(yè)要重要解決這一問題，自主創(chuàng)新或引進國外先進的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備。解決這一問題后生產(chǎn)出的橡膠襯里產(chǎn)品才會迎合市場的需求。

（3）完善測試條件與做好標準的制定工作

生產(chǎn)出的橡膠襯里產(chǎn)品要經(jīng)過一系列的檢測，這樣橡膠襯里產(chǎn)品的質(zhì)量才能真正得到保證。但是現(xiàn)有的檢測手段比較落后和檢測設(shè)施和條件不完善，因此這一問題也需亟待解決。其次，橡膠襯里的檢測標準與生產(chǎn)標準缺乏科學(xué)性、先進合理性以及執(zhí)行力度不夠等。因此各企業(yè)要完善法律法規(guī)，制定嚴格的執(zhí)行標準并加強執(zhí)行力度，保證橡膠防腐襯里的整體質(zhì)量。

（4）生產(chǎn)企業(yè)適應(yīng)市場與合理競爭

在市場經(jīng)濟下，外資企業(yè)與合資企業(yè)依靠先進的生產(chǎn)工藝設(shè)備以及合理的經(jīng)營管理機制，在銷售市場中占有很大優(yōu)勢，因此國內(nèi)企業(yè)要制定合理的經(jīng)營管理模式，抓住機遇，贏得市場份額。同時企業(yè)之間要公平合理競爭，并且促進國際合作與交流。國內(nèi)橡膠襯里生產(chǎn)企業(yè)要加強合作與交往，國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)要加強技術(shù)合作與信息交流，推動我國橡膠防腐襯里技術(shù)生產(chǎn)水平的全面提高。

5 結(jié)束語

在嚴峻的國際大環(huán)境下,設(shè)備防腐已經(jīng)成為一項必須去重視的問題。在繁多的防腐技術(shù)中，橡膠襯里防腐技術(shù)是一項比較行之有效的措施。但是橡膠襯里技術(shù)還不夠成熟，對于緩解管道和其他設(shè)備的腐蝕還是存在一定的局限性，對于一些橡膠襯里的一些核心技術(shù)還處于攻堅階段。特別是我們國內(nèi)的橡膠襯里技術(shù)還處在初期階段，對于一些技術(shù)和設(shè)備還不夠成熟和完善。所以，橡膠襯里技術(shù)的發(fā)展?jié)摿κ欠浅４蟮摹?/p>

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