橡膠襯里施工工藝中的難題處理

閆科委 蘇景武

(1.國家知識產(chǎn)權(quán)局專利審查江蘇中心機械部；2. 青海鹽湖鎂業(yè)有限公司)

橡膠襯里設(shè)備又稱為襯膠設(shè)備，是將橡膠板粘貼在設(shè)備表面，將腐蝕介質(zhì)與設(shè)備基體隔絕開，以達到耐腐蝕、耐磨蝕、耐油及絕緣等作用[1]。其在設(shè)備價格、加工難度、生產(chǎn)周期上相對于不銹鋼襯里設(shè)備而言具有無可比擬的優(yōu)勢。目前，廣泛應(yīng)用于軍工、化工、冶金、環(huán)保及電力等行業(yè)，但襯膠施工工序繁多，受環(huán)境因素的影響很大，而其施工質(zhì)量對產(chǎn)品的質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響，通常一旦存在施工質(zhì)量問題會直接導(dǎo)致設(shè)備無法使用。筆者主要對襯膠施工環(huán)節(jié)中常被忽視的問題加以分析，并提出相應(yīng)的解決方案。

1 材料的選擇及存儲

就應(yīng)用環(huán)境而言，目前工業(yè)實踐中，襯膠設(shè)備較多應(yīng)用在微酸性或中度酸性的環(huán)境中，可以用于磷酸、稀鹽酸、HF酸、H2S、次氯酸環(huán)境下。在弱堿性介質(zhì)中的使用，實驗證明可行，在少量小設(shè)備中也有使用，但大規(guī)模的工業(yè)實踐還較少[2]。而并非每種膠板都適用于上述環(huán)境中，每類膠板、每個廠家、每種型號的膠板都有其各自的適用范圍，選用時不僅要根據(jù)膠板的類型來判斷，還要根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和工程業(yè)績慎重選擇。

按膠板類型劃分，大體上可以分為天然橡膠、氯丁橡膠和丁基橡膠。就硫化方式而言可分為自硫化、預(yù)硫化和加壓硫化：預(yù)硫化膠板耐磨性能好，且能承受較高的壓力，但粘接性能較差，主要用在需再次襯里(如襯磚)或磨損較嚴重的設(shè)備底部及鄰近的壁部；自硫化膠板粘接強度略好，硬度偏低，一般用于常壓設(shè)備的壁部；加壓硫化膠板多為天然橡膠，硫化后硬度高，粘接強度好，但價格也相應(yīng)較高，主要適用于負壓設(shè)備。

對于出廠的成品膠板在溫度較高時，比如炎熱的夏季，都會有自硫化的傾向，存儲時應(yīng)低溫儲藏。對天然橡膠而言，尤其如此，在施工現(xiàn)場如果要存儲較長時間，宜采用專門的冷藏設(shè)備存儲。

2 基體的處理

設(shè)備基體噴丸后要及時查找焊接缺陷，對于焊接裂紋和氣孔要及時補焊[3]。而對于焊接裂紋和氣孔宜采用打磨機切成略呈V形開口后再進行補焊，否則，由于補焊后還要進行打磨和噴丸，很容易導(dǎo)致直接補焊的焊層被打磨掉或噴掉，使原有的焊接缺陷再次暴露。

對于陰角位置要圓滑過渡，否則，襯膠時容易增加焊腳處膠板的應(yīng)力，造成膠板的回彈，使膠板與設(shè)備基體之間產(chǎn)生真空，從而影響膠板的粘接力，容易造成膠板的脫落或破損[4]。但在施工過程中常容易遇到這樣的問題：由于陰角不易打磨，往往會因追求圓滑過渡而出現(xiàn)過度打磨的現(xiàn)象，導(dǎo)致焊接強度不足，這就使設(shè)備的安全系數(shù)降低，容易產(chǎn)生生產(chǎn)事故，尤其對于來料位置的受沖擊擋板更應(yīng)注意防止此類情況的發(fā)生。因為，來料位置的擋板會承受較大的沖擊力，焊接強度的不足很容易導(dǎo)致?lián)醢鍙暮附犹帞嗔?。因此，在圓滑過渡的同時，還要保證焊肉的充足，在實際操作中，施工時宜先補焊再打磨，先補焊使陰角的焊肉多于正常的焊肉，這樣再打磨就容易一次成形，而不會出現(xiàn)焊接強度不足的問題。

3 空氣濕度過大時的處理措施

空氣濕度對襯膠施工的質(zhì)量有著重要影響，一般要求施工時空氣濕度低于85%[5]，但從長期的施工經(jīng)驗來看，施工時濕度控制在80%以下對產(chǎn)品質(zhì)量更有保障。但很多情況下，施工環(huán)境的空氣濕度并不能達到要求，這時可以通過在設(shè)備內(nèi)部或施工廠房內(nèi)設(shè)置加熱器或除濕器來處理。需要注意的是：僅采用加熱器時，即使設(shè)備內(nèi)的空氣濕度達到了80%以下，也須再過一段時間再施工。因為，加熱器的放置并不能降低空氣中的水分，只是升高了設(shè)備內(nèi)空氣的溫度，從而降低了空氣的相對濕度。但是，設(shè)備內(nèi)空氣溫度升高得快，而設(shè)備基體的溫度變化慢，因此，在設(shè)備內(nèi)空氣的濕度剛達到相應(yīng)要求，基體的溫度還在相應(yīng)的露點溫度以下，在設(shè)備的內(nèi)表面有可能出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，而且在放入加熱器前可能設(shè)備基體上已有少量結(jié)露。如若此時即進行施工，很容易造成將這兩部分水分夾在了膠板與基體之間，使粘接強度難以保證。在實際施工中，宜在設(shè)備內(nèi)濕度達到相應(yīng)要求后再過1～2h再進行施工。

還應(yīng)注意的一個問題是，在夏天對設(shè)備頂部施工時，如果是多人施工，在設(shè)備頂部還應(yīng)增設(shè)通風設(shè)備，因為在較熱的天氣下，多人在設(shè)備中施工，呼氣、出汗都很容易造成設(shè)備的頂部的空氣濕度過大而結(jié)露。

4 檢查與修復(fù)

4.1 預(yù)硫化膠板的施工檢查

預(yù)硫化膠板在出廠時通常具有較高的硬度，其施工時搭接邊或圓弧過渡處容易出現(xiàn)反彈的情況，因此，對襯預(yù)硫化襯里設(shè)備不宜施工完即進行檢查，而應(yīng)放置1～2天再進行檢查，以便發(fā)現(xiàn)反彈情況進行修復(fù)。

4.2 加壓硫化設(shè)備的修復(fù)

對于加壓硫化的設(shè)備，其硫化后修復(fù)較為困難，修復(fù)不好常常會帶來明顯的短板效應(yīng)，使整臺設(shè)備的壽命大打折扣，在此綜合多個設(shè)計、施工單位多年的經(jīng)驗積累，給出幾種情況下的不同處理措施。對于小面積的氣泡，可以將氣泡磨去，然后表面修補生膠板，而后采用燈烤硫化或水煮硫化的方式。燈烤時，須有專人看管，宜采用發(fā)光為120℃左右的燈源，燈與膠板之間的距離宜為20～30cm，燈烤時間以膠板硫化后的硬度為準。水煮硫化主要是將膠板表面用水覆蓋，再用加熱器將水煮沸，水煮硫化適用于面積稍大的情況。

對于大面積(面積超過1m2)的氣泡情況，宜整臺重新進行襯膠施工，不宜再采用補膠板硫化的方式。一方面，采用燈烤硫化或水煮硫化的方法很難對大面積的膠板進行硫化，另一方面，大面積的生膠板與硫化后膠板的粘接強度也無法保證，尤其對于以后在負壓或真空條件下運行的設(shè)備而言，大面積硫化后修復(fù)很難保證粘接強度。

對于成品的硫化后的襯膠設(shè)備的法蘭面或非介質(zhì)接觸部位，表面的小面積損壞，也可以采用硬質(zhì)膠泥來進行修復(fù)。

5 結(jié)束語

隨著襯膠設(shè)備的應(yīng)用更加廣泛，尤其是在近年新興的煙氣脫硫和海水淡化產(chǎn)業(yè)中，有著很大的市場。但襯里施工過程對設(shè)備有著極為重要的影響，而且膠板的施工環(huán)境要求較為苛刻，如何解決環(huán)境濕度、修復(fù)等襯膠過程中較難解決的問題，有利于進一步提高設(shè)備壽命和其應(yīng)用前景。目前，國內(nèi)多注重膠板性能的研發(fā)，但較少關(guān)注施工工藝，希望以后國內(nèi)同仁注重對施工工藝的研究而進一步增加襯里設(shè)備的壽命和質(zhì)量可控性。

[1] 徐益松.襯膠防腐工藝流程的分析和研究[J].世界橡膠工業(yè),2009,36(4):22～25.

[2] 蘇德光,張曉東.預(yù)硫化橡膠襯里在離子膜法燒堿裝置中的應(yīng)用[J].氯堿工業(yè),2008,44(6):39～40.

[3] 查直方.礦用設(shè)備冷硫化襯膠工藝[J].橡膠科技, 2013，(3):33～35.

[4] 王生清,王懷慶.橡膠內(nèi)襯儲罐制造質(zhì)量控制要點[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2009,17(6):32～35.

[5] 查直方.TIPTOP冷硫化襯膠工藝分析和研究[J].中國橡膠, 2012，(8):21～22.