主要特性
鋼襯四氟管化學性能:
耐大氣老化性:耐輻照性能和較低的滲透性:長期暴露於大氣中,表面及性能保持不變。
不燃性:限氧指數在90以下。
耐酸鹼性:不溶於強酸、強鹼和有機溶劑。
抗氧化性:能耐強氧化劑的腐蝕。
鋼襯四氟管工作特性:
性能:介質工作溫度:-100℃~-250℃
介質工作壓力:正壓:2.5MPa,常溫下耐負壓70KPa
耐腐蝕性:鋼聚四氟乙烯類複合管,除熔融金屬鋰、鉀、鈉、三氟化氯、高溫下的三氟化氧、高流速的液氟外,它幾乎可以抵抗所有化學介質,包括濃硝酸和王水的腐蝕,它可以長期在230℃-250℃溫度下工作。鋼聚偏氟乙烯類或其它偏氟乙烯類複合管,對鹵素、鹵代烴、強氧化劑、沸酸、鹼、多種有機溶劑都有良好的耐蝕性,但不耐發煙硫酸、濃熱硫酸和硝酸、90℃以上的酮、酯、胺類以及高溫磺化劑腐蝕。
聚四氟乙烯(F4)耐腐蝕性能表
腐蝕介質 | 溫度 ℃ | 耐蝕性 | 腐蝕介質 | 溫度 ℃ | 耐蝕性 | 腐蝕介質 | 溫度 ℃ | 耐蝕性 |
硫酸任意濃度 | 240 | 耐 | 四氯甲烷 | 240 | 耐 | 二氟乙烯 | 240 | 耐 |
發煙硫酸任意濃度 | 240 | 耐 | 氟乙烯 | 24 | 耐 | 氟 | 150 | 耐 |
亞硫酸任意濃度 | 240 | 耐 | 二氧乙烯 | 60 | 耐 | 三氧乙烯 | 60 | 耐 |
氫淡酸任意濃度 | 240 | 耐 | 溴 | 65 | 耐 | 五氧乙烯 | 240 | 耐 |
氫氧酸任意濃度 | 240 | 耐 | 四氟乙烯 | 240 | 耐 | 苯 | 240 | 耐 |
鹽酸任意濃度 | 240 | 耐 | 苯胺 | 240 | 耐 | 甲苯 | 240 | 耐 |
磷酸任意濃度 | 240 | 耐 | 氧苯 | 240 | 耐 | 二甲苯 | 240 | 耐 |
氫氟酸任意濃度 | 240 | 耐 | 溴苯 | 60 | 耐 | 硝基苯 | 240 | 耐 |
亞硝酸任意濃度 | 240 | 耐 | 乙醇 | 240 | 耐 | 苯甲醛 | 240 | 耐 |
氟酸任意濃度 | 240 | 耐 | 丁醇 | 240 | 耐 | 糠醛 | 240 | 耐 |
次氟酸任意濃度 | 240 | 耐 | 丙酮 | 240 | 耐 | 環乙醇 | 240 | 耐 |
氫氧化鈉任意濃度 | 240 | 耐 | 環乙酮 | 60 | 耐 | 苯甲醇 | 240 | 耐 |
氫氧化鉀任意濃度 | 240 | 耐 | 甲酸甲酯 | 60 | 耐 | 乙二醇 | 240 | 耐 |
高氟酸任意濃度 | 240 | 耐 | 甲酸民酯 | 60 | 耐 | 丙二醇 | 240 | 耐 |
鉻酸任意濃度 | 240 | 耐 | 醋酸甲酯 | 240 | 耐 | 糠醇 | 60 | 耐 |
氟磺酸任意濃度 | 240 | 耐 | 醋酸乙酯 | 240 | 耐 | 苯醇 | 沸 | 耐 |
王水任意濃度 | 240 | 耐 | 醋酸內酯 | 240 | 耐 | 甲 | 沸 | 耐 |
甲酸任意濃度 | 240 | 耐 | 醋酸丁酯 | 240 | 耐 | 甲醛 | 240 | 耐 |
醋酸任意濃度 | 240 | 耐 | 丁酸乙酯 | 60 | 耐 | 三乙胺 | 240 | 耐 |
冰醋酸任意濃度 | 240 | 耐 | 苯二甲酸二丁酯 | 240 | 耐 | 乙醚 | 240 | 耐 |
醋酸肝任意濃度 | 240 | 耐 | 苯二甲酸二辛酯 | 200 | 耐 | 丁醚 | 240 | 耐 |
一氟醋酸任意濃度 | 240 | 耐 | 二乙胺 | 240 | 耐 | 異內醚 | 240 | 耐 |
二氟醋酸任意濃度 | 240 | 耐 | 二氟丙烷 | 240 | 耐 | 呋喃 | 沸 | 耐 |
三氟醋酸任意濃度 | 240 | 耐 | 二硫化碳 | 60 | 耐 | 苯乙酮 | 沸 | 耐 |
丙酸任意濃度 | 240 | 耐 | 丙烯醚 | 240 | 耐 | 礦物油 | 240 | 耐 |
丁酸任意濃度 | 240 | 耐 | 酞酸二丁脂 | 260 | 耐 | 苄 | 沸 | 耐 |
氫氧化鈉任意濃度 | 240 | 耐 | 癸二酸二丁酯 | 沸 | 耐 | 松 | 180 | 耐 |
四氟化鈉任意濃度 | 240 | 耐 | 過氧化氫90% | 60 | 耐 | 氟化銨 | 100 | 耐 |
次氟酸鈉任意濃度 | 240 | 耐 | 二甲基甲醯胺 | 150 | 耐 | 吡啶 | 沸 | 耐 |
高猛酸鉀任意濃度 | 240 | 耐 | 三氟丙烷 | 240 | 耐 | 氧化亞錫 | 250 | 耐 |
硝酸任意濃度 | 240 | 耐 | 氟硝基萃 | 沸 | 耐 | 汽油 | 93 | 耐 |
二氧甲烷 | 240 | 耐 | 五氧化磷 | 93 | 耐 | 氟苯 | 沸 | 耐 |
三氧甲烷 | 240 | 耐 | 同苯二 | 60 | 耐 | 苯醛 | 沸 | 耐 |
二氧丁烷 | 60 | 耐 | 對苯三 | 240 | 耐 | 硫醇 | 60 | 耐 |
已烷 | 240 | 耐 | 苯 | 240 | 耐 | 庚烷 | 240 | 耐 |
氧乙烯 | 240 | 耐 | 鹽酸苯 | 240 | 耐 | 氟甲烷 | 240 | 耐 |
鋼襯四氟管的主要優點:
耐高溫——使用工作溫度達250℃。
耐低溫——具有良好的機械韌性;即使溫度下降到-196℃,也可保持5%的伸長率。
耐腐蝕——對大多數化學藥品和溶劑,表現出惰性、能耐強酸強鹼、水和各種有機溶劑。
耐氣候——有塑膠中最佳的老化壽命。
高潤滑——是固體材料中摩擦係數最低者。
不粘附——是固體材料中最小的表面張力,不粘附任何物質。
無毒害——具有生理惰性,對生物無毒
主要套用
鋼襯四氟管適用於高溫下強烈腐蝕性氣體和液體,其它類型鋼塑複合管和金屬管不適輸送介質,鋼聚四氟乙烯複合管均適用。此外,鋼聚偏氟類複合管適用的輸送工作溫度在-40℃~+150℃的腐蝕性介質。
加工工藝介紹
一、四氟乙烯(PTFE)-鈉萘溶液處理粘接法
聚四氟乙烯(PTFE)-鈉萘溶液處理粘接法:鈉萘溶液處理含氟材料,主要是通過腐蝕液與PTFE塑膠發生化學反應,扯掉材料表面上的部分氟原子,這樣就在表面上留下了碳化層和某些極性基團。
鈉萘溶液處理含氟材料,主要是通過腐蝕液與PTFE塑膠發生化學反應,扯掉材料表面上的部分氟原子,這樣就在表面上留下了碳化層和某些極性基團。紅外光譜表明,表面引入羥基、羰基和不飽和鍵等極性基團,這些基團能使表面能增大,接觸角變小,潤濕性提高,由難粘變為可粘。這是目前研究的所有方法中效果較好,也是比較常用的方法。一般用鈉萘四氫呋喃作為腐蝕液。處理粘接步驟如下:
(1)處理液配製:將一定量的金屬鈉加入到四氫呋喃與萘的溶液中,其中金屬鈉的質量分數控制在3%~5%,在室溫下攪拌約2h,直至溶液顏色呈現深褐色或黑色即可;
(2)將待處理的PTFE工件浸入到該溶液中約5~10min,取出再用丙酮溶液浸泡3~5 min;
(3)從丙酮溶液中取出工件,用清水漂洗乾淨後置於陰暗處自然乾燥;
(4)選擇環氧樹脂、有機矽或聚氨酯做粘合劑,均勻塗於處理過的待粘接表面並立即粘接,於24~30℃下靜置24h後即可粘接牢靠。
二、鋼襯四氟直管俗稱松襯管。
此工藝採用PTFE棒材車削成的薄膜,纏繞燒結成形。適用於常壓、正壓的輸送管路(如三廢處理管路等),不宜用於有負壓的管路(如泵進、出口處及由落差或突然冷卻等能產生負壓的管路)。 聚四氟乙烯襯裡管道工藝之纏繞管松襯法具體工藝為:將模壓生產的四氟棒料,用車床切削成薄帶,用手工或機械的方法將四氟薄帶纏繞在預先設計好尺寸的模具上,達到要求的厚度後,再在其外用同樣方法纏上三到四層無鹼玻璃絲帶,最外層用鐵絲紮緊,然後送入燒結爐成型,燒結後取出用水冷卻,然後用手工或機械方法脫模,再套入鋼管,翻邊後即完成。
纏繞管是最初生產較多套用較廣的一種,聚四氟乙烯這種管子生產時,自由度大,可以從小口逕到大口徑(可達Φ 2000mm以上),該管用車削薄膜纏繞後,燒結而成,其整體性和均勻性與纏繞時的張力、薄膜的厚度、薄膜表面的潔淨程度、燒結時的溫度、時間等因素有關,較難掌握。由於纏繞層數多,工藝上難以控制,燒結後整體性和均勻性很難保證。因此,纏繞管最大壁厚不超過3mm,其生產過程較多,控制欠嚴密,加工方法以手工為主聚四氟乙烯,質量不穩定,缺乏有力的檢測手段,且這種纏繞管松襯的管子壁簿,在負壓和溫差波動大時,管道易抽癟和法蘭翻邊部位易斷裂等缺陷。
內襯PTFE管道、管配件的鋼管、法蘭選用要求
1、 管道採用國家標準無縫鋼管,因工藝要求,襯裡面的管子有效通徑小於鋼管的公稱通徑,設計者及用戶進行必要的有效流量標準後確定鋼管的通徑。
2、 法蘭可根據用戶需要按HG、GB、JB、ANSI、JIS、BS、DIN等國家標準,可以是鍛造,也可由契約確定,因密封面加工工藝建議選用板式平焊法蘭、帶頸平焊法蘭。密封面均為平面密封型式,為了便於管路安裝,可為用戶提供平焊環活動法蘭。
內襯PTFE襯裡層試驗、檢驗及使用範圍
1、 管道及管配件均以1.5倍設計壓力進行水壓試驗後.
2、 凡涉及內襯PTFE襯裡層經水壓試驗後,100%地進行完好性檢驗,其泄漏點檢驗方法採用電火花測試.
3、 使用範圍
a.使用溫度-20~200℃
b.使用壓力≤2.5Mpa
c.允許負壓 DN≤250mm為-0.09Mpa、DN>250mm為-0.08Mpa
d.可輸送任意濃度的強酸、強鹼、有機溶劑、強氧化劑、有毒、易揮發、易燃的化學介質。
三、俗稱內纏鋼絲緊襯管。
製造工藝:先將若干層PTFE薄膜纏繞在模具上,再將鋼絲(0.5-1mm)螺旋形地纏繞在PTFE薄膜上,後在鋼絲外面再纏繞若干層PTFE薄,最後放在爐中繞結成形。用這種工藝製作的PTFE襯裡管,內壁光滑,外壁由於鋼絲的體積及其外彈力量,形成螺旋形線波紋。將它襯入鋼管內,並在PTFE襯裡管外壁與鋼管內壁之間的空隙處灌滿填充樹脂(擠出殘留空氣)。這種填充樹脂能與鋼管緊密粘結在一起。同時,它能緊緊地包裹在螺旋形的PTFE襯管外壁上。填充樹脂固化後,就形成了與襯裡外壁波紋相咬合的螺旋形波紋。這種結構,類似於螺母與螺栓的結合。它一方面能使PTFE襯裡的熱脹冷縮得到有效的限制和補償;另一方面,利用鋼絲的剛度明顯地提高PTFE襯裡耐負壓的能力。
四、俗稱推(擠)壓襯裡直管,系90年代已開發國家普遍採用的管道。
製造工藝:首先採用進口PTFE粉末,推(擠)壓成管子,然後將它強行拉入無縫鋼管(襯管外徑略大於鋼管內徑1.5-2mm),形成無間隙緊襯。為了消除壓力,將它放在爐中,加溫至180oC進行恆溫處理,使之適應在180℃以下的溫度中使用。同時,推(擠)壓管的軸向抗拉強度比纏繞管明顯要好。此管道具有理想的耐正、負壓能力。
五、粉末模壓法襯裡工藝
F4粉末模壓法襯裡是一種等體、等壓、等溫的製造工藝,歷經了擠壓管(松襯、緊襯)、PTFE帶纏繞、以及PTFE纏繞內加鋼絲、加鋼網等的工藝演變,迄今為止F4粉末模壓法襯裡技術是F4襯裡最新的第五代產品,可在更高正負壓、高溫、強腐蝕的條件下使用,在溫度200℃和真空為0.096MPa以下,驟冷驟熱或冷熱交替操作,不會使聚四氟乙烯基層脫落、起鼓吸癟、膨脹變形,從而起到了鋼氟等體化。