1、9 耐蝕塑料設備和襯里9.1塑料加工概述9.2 塑料設備設計9.3塑料設備加工工藝9.4 通用塑料耐蝕襯里9.5氟塑料化工設備襯里9 耐蝕塑料設備和襯里9.1塑料加工概述9.1 塑料加工概述 9.1.1 擠出成型 9.1 塑料加工概述 9.1.1 擠出成型 9.2 塑料設備設計 9.2.1 塑料板材 PVC硬板配方物料配方1（重量比）配方1（重量比）聚氯乙烯樹脂XJ(XS)4.5型100100三羥基硫酸鉛77硬脂酸鋇22石蠟0.50.5碳黑母料0.3350.29碳黑母料配比聚氯乙烯樹脂100125鈦白粉87.575輕質碳黑1012硬脂酸鋇229.2 塑料設備設計 9.2.1 塑料板材 PVC硬

2、板配方防腐蝕工程中使用的PVC板材厚度330mm，寬度1300mm，長度 20002440 mm。 板材厚度偏差值厚度（d）mm極限偏差%1d5135d201020d7板材的長度和寬度偏差公稱尺寸L極限偏差mmL500+3500L1000+41000L1500+51500L2000+62000L4000+7板材的直角度偏差公稱尺寸（長寬）極限偏差mm1800910720001000724401220930001500114000250017GB4454硬聚氯乙烯板材 防腐蝕工程中使用的PVC板材厚度330mm，寬度1300m2.塑料的許用設計強度 長期拉伸強度按短期拉伸強度的一半選取 短期拉伸

3、強度 23=49.05，是23時聚氯乙烯板材的拉伸強度。t是工作溫度。 許用應力 lt=0.5t 溫度在3580安全系數取3，在035時：2.塑料的許用設計強度 長期拉伸強度按短期拉伸強度的一半選取國標板材在不同溫度下的設計許用應力MPa溫度051015233035404550607080R-PVC 7.897.517.317.197.016.996.956.445.935.454.39PP13.953.763.663.603.513.493.483.222.972.732.21.91.5PP23.633.463.373.313.233.213.202.962.732.512.021.751.

4、38PP/和PVC在不同溫度下的彈性模量塑料在下列溫度（）下的彈性模量EMPa103051015233035404550607080R-PVC4.134.203.883.733.453.162.932.682.412.121.48改性PP2.011.901.711.611.371.171.050.940.860.780.660.560.48國標板材在不同溫度下的設計許用應力MPa溫度05101523蠕變設計方法 h1=220270，計算時根據焊接技術水平選 h2=185200，計算時根據焊接技術水平選 蠕變設計方法 h1=220270，計算時根據焊接技術水9.2.2 設備結構設計 整體焊接設備

5、的工作容積不大于50m3；內襯設備的工作容積不大于100m3；R-PVC焊接設備的使用溫度范圍是-1060；改性PP焊接設備的使用溫度范圍是-1080。 內壓臥式圓筒壁厚厚度 P（MPa）表示設計壓力；Di（mm）內壓圓筒的內徑；Tb（MPa）圓筒材料在設計溫度下的許用應力；是焊縫系數，熱風焊時雙面對接焊取0.5，單面對接焊取0.4，（mm）是筒壁的計算厚度。 1.壁厚計算 9.2.2 設備結構設計 整體焊接設備的工作容積不大于50m內壓橢圓型封頭壁厚 2.壁厚附加量 壁厚附加量包括設備制造熱成型時產生的成型減薄量；板材或管材的壁厚負偏差；材料的腐蝕裕度；- 3.結構尺寸估算 估算的理論依據就

6、是筒體壁厚的計算公式 內壓橢圓型封頭壁厚 2.壁厚附加量 壁厚附加量包括設聚氯乙烯板材當Di2.0m時：當2.0Di4.0m時聚氯乙烯板材當Di2.0m時：當2.0Di4.0m時聚丙烯板材 當Di1.0m時 當1.0Di4.0m時 聚丙烯板材 當Di1.0m時 當1.0Di4.0m4.焊縫系數的選擇 標準規定的焊縫系數在雙面對接焊時取0.5，單面對接焊時取0.4。 焊縫系數受焊接設備、焊接技術、焊接環境、焊條質量等因素的影響，目前采用熱風焊，即使操作水平再高，從測試焊接質量結果，焊縫系數的平均值也只達0.8左右，低者還不到0.6，國內有2年以上工齡的焊工一般其焊接系數可以達到0.6以上，所以塑

7、料焊縫要補強。 4.焊縫系數的選擇 標準規定的焊縫系數在雙面對接焊時取0.55.玻璃鋼增強塑料設備設計 塑料設備外纏玻璃鋼增強的塑料筒體主要起到防滲層的作用，當然也是很好的芯模，玻璃鋼是強度層，采用限定應力設計。 5.玻璃鋼增強塑料設備設計 塑料設備外纏玻璃鋼增強的塑料筒體9.2.3 構件連接設計 1.板的焊接設計 焊縫的結構一般分為對接、搭接、T型接和角接等接頭。 9.2.3 構件連接設計 1.板的焊接設計 焊縫的結構一般分焊縫設計原理：焊接時的熱應力分布盡量與焊接截面的中心線接近直到重和；焊縫必須補強，補強方式除采用焊條補強外，還可以用板材加筋、增厚等方式補強，焊縫補強的基本原則是使使用時

8、的應力分布在焊縫截面上不偏心；焊縫坡口的冷加工開坡口時要容易控制尺寸，使得最終焊縫均勻一致；焊縫的設計還要使焊接時的焊道能方便的排布，焊條與焊槍能有有效的施焊空間；焊縫的設計要使焊接前的板材預固定的夾具、工裝等輔助工具簡單而有效的，能充分保證拼接間歇和構件間的尺寸準確。在工程設計中焊縫設計首先必須按照標準、規范，這是設計者必須遵守的規矩；各向同性的塑料的焊縫設計如果沒有標準、規范和成熟的設計，可以參考金屬材料的焊縫設計技術和并引入塑料的材料特性來設計。焊縫設計原理：焊接時的熱應力分布盡量與焊接截面的中心線接近2.管子的連接 承插式連接結構 帶套管式連接 法蘭連接 鋼環活套法蘭連接 2.管子的連

9、接 承插式連接結構 帶套管式連接 法蘭連接9.2.4 塑料設備工藝設計 1.筒體的成型設計 一般直徑小于l米的圓筒，按一塊板的長寬整體下料，用木制陽模成型。直徑大于l米的圓筒體，采用半圓形木模成型。對3m以上圓筒的成型，可用幾塊弧形板拼焊而成。弧形板的成型可以只用陰模，也可用陰陽模，陰陽模可以使弧形尺寸更準確。 弧形板筒節筒體 封頭 9.2.4 塑料設備工藝設計 1.筒體的成型設計 一般直徑小拼接筒節時，單個弧形板寬度不小于300mm，其內半徑R的正負偏差不得大于0.15%Di，且不大于3mm。相鄰兩塊弧形板的徑向偏移量b0.1n，且不大于2mm?？v焊縫的對口錯邊量b小于等于0.1n，且不大于

10、2mm，每個筒節的長度允許偏差為2mm。 筒體組裝時以立式組裝為宜。每23個筒節組成一個筒段，再將筒段組成筒體；軸向最大間歇小于3mm；徑向偏移量小于0.1m，且不大于2mm，筒節間縱向焊縫應錯開，間距（弧長）不小于200mm；筒體組裝后直線度允差L2L/1000 ，且應小于等于15mm。 拼接筒節時，單個弧形板寬度不小于300mm，其內半徑R的正負2.封頭的成型設計 封頭直徑小于600mm，壁厚小于10mm的封頭，一般用陰陽模整體壓制成型；大直徑封頭必須用瓣片板和頂圓板分步對接成型制作。 封頭的焊縫布置要求：封頭由兩塊對接板制成時，對接焊縫距封頭中心線的距離應小于1/4Di；封頭由瓣片板和頂

11、圓板對接制成時，焊縫方向只允許是徑向和環向的，瓣片板筒的徑向焊縫最小距離不小于100mm；每單塊瓣片不得有徑向焊縫，頂圓板由整塊板制成，頂圓板滿足d1/4D，且不小于300mm。封頭加工偏差必須控制在規定的范圍內， 2.封頭的成型設計 封頭直徑小于600mm，壁厚小于10mm封頭加工偏差 內徑Di偏差項目800800120013001600170024002600300032004000偏差值 mmDi (整體成型封頭)23D(瓣片組對封頭)234678e(最大最小直徑之差)468121515c(表面局部凹凸量)233444h1(直邊高度允差)222222h2(曲面高度允差)234445H(封

12、頭全高允差)445667封頭加工偏差500 mm;溫度范圍420;設備焊接壓力0.022.0Mpa;驅動電機功率0.8KW;加熱電面功率04KW用于制作直徑大于500 mm，長度為1800 mm的圓筒形直焊接.圓筒與封頭，封底的曲面焊，弧球狀的曲面拼縫及平面之間的焊接等支管環縫焊接機焊板厚度15 mm，焊接支管直徑8500 mm;PTFE襯里直徑小于等于1600 mm;溫度范圍420;設備焊接壓力0.12.0 Mpa;電功率1KW;加熱電功率04KW用于PTFE襯里板材平面或曲面與圓形以及異型支管的熱壓焊接拉伸燒結爐溫度控制范圍小于等于420;加熱電功率32KW;最大升溫速155C/h，風動功

13、率3KW.承載重量1t用于2平方米反應斧封頭，封底襯里的拉伸成型.大型設備襯里的黏結固化定型和大面積襯里板的整形等熱風焊接機總功率4.2KW;焊接速度312mm/s;焊接溫度20700C;PFA焊帶寬度240mm;PFA焊條直徑18 mm主要用于現場施工，超大面積的平面以及曲面的拼焊1.主要設備及用途9.5.2 氟塑料焊接襯里 名稱技術參數用途多功能熱壓焊接機2.焊接襯里工藝 多功能熱壓焊接機進行筒體焊接支管焊接機對支管與筒體焊接支管環縫焊接機或車削成型支管熔融鹽浴或電加熱支管,翻邊襯入外殼內定型拉伸燒結爐成型封頭,封底支管焊接機對支管與封頭、封底焊接襯入封頭封底定型筒體內襯翻邊封頭,封底內襯

14、翻邊裝配制作成品電火花測試探孔水壓試驗包裝制品原料選擇,預整形,裁剪原料多功能熱壓焊接機進行筒體焊接2.焊接襯里工藝 多功能熱壓焊接機進行筒體焊接支管焊接機對支焊接：PTFE的焊接有熱壓焊接和熱風焊條焊接兩種方法。熱壓焊接是將兩塊分子量高、熱穩定性好的薄片，在特制的模具中加熱到327以上溫度，在不太高的壓力下，把兩塊薄片表面結合在一起，具有較高的剪切強度和一定的剝離力。 熱風焊條焊接是用PFA（可熔性PTFE）制得焊條，然后用熱空氣對焊條和PTFE板材同時加熱，并施加一定的壓力，使兩件PTFE通過PFA而連接在一起。 熱拉伸是將平面PTFE板材加熱、施壓，抽真空后使之成為曲面或弧形面。多用于封

15、頭、釜底等。對PTFE襯里的曲面如封頭、封底等，必須采用熱拉伸工藝。 焊接：PTFE的焊接有熱壓焊接和熱風焊條焊接兩種方法。熱風焊3.熱壓焊接 聚四氟乙烯為不熔融聚合物，直至加熱到其分解溫度也不會轉變為粘流態。因此只能用熱壓法，依靠焊接件界面間的相互擴散進行焊接。長時間的焊接過程要求焊接件表面有良好的接觸和盡可能高的加熱溫度。 聚四氟乙烯車削板焊接部份要進行粗糙化處理，焊縫寬度為1025 mm。加熱器沿著焊縫的全長一次捍成或一段接一段焊接。分段焊接的重復焊接段不應小于20mm。 焊料：常用的焊料由氟碳油和未燒結的聚四氟乙烯粉末組成。在焊接件表面涂上焊料，貼合，置于焊機的冷平板間壓緊并連同平板加

16、熱。初始壓力為0.250.3MPa，焊接溫度370390，在焊接溫度下保持510min 3.熱壓焊接 聚四氟乙烯為不熔融聚合物，直至加熱到其分解溫度9.5.3 氟塑料灌漿襯里 緊襯法是使聚四氟乙烯板材表面經活化處理后或采用聚四氟乙烯板材表面復合其它材料如玻璃纖維等，采用粘接劑與基體粘合而成。 聚四氟乙烯因結構規整、易于結晶、表面能低、極性小，也是難粘塑料。直接粘接效果不太理想，為了獲得較高的粘接強度，必須對氟塑料進行特殊的表面處理。 9.5.3 氟塑料灌漿襯里 緊襯法是使聚四氟乙烯板材表面經活1.荼鈉法 配方為：菜 128g金屬鈉 23g四氫呋喃 1000ml制備方法；在2L的三口反應瓶中，加

17、入精荼128g，再加入干燥除去過氧化物的四氫呋喃(試劑級的，可直接用)1000m1，以汞封攪拌溶解，然后分多次慢慢加入金屬納細粒23g(鈉從煤油中取出，放在濾紙上，用剪刀剪成小塊，不能與水接觸，也不要與人手接觸，以防燃燒爆炸，操作時須特別小心)。在05通入干燥的氮氣，以200300r/min的速度。一直攪拌到全部溶解為止，大約24h即可制成藍紫色的荼鈉四氫呋喃溶液。1.荼鈉法 配方為：制備方法；配制好的荼鈉四氫呋喃溶液可裝入磨口瓶中，并用蠟封口，盡可能與空氣隔絕，冷藏貯存，有效期為36個月，在用之前處理液還要進行攪拌，聚四氟乙烯塑料以砂布打磨，用丙酮擦拭在室溫下板材浸泡15mim，薄膜浸泡0.51min，表面變為暗褐色或黑色(這是由于處理液奪去了氟原子引起表面碳化之故)，取出后在丙酮或乙醇中清洗，再用水洗凈，晾干或于4065干燥。處理后的塑料避光保存，23個月粘接性能基本不變。荼鈉處理液可一直使用到漿狀為止，用過的廢處理液切勿直接倒入水中，須先在工業酒精中反應lh以上。 配制好的荼鈉四氫呋喃溶液可裝入磨口瓶中，并用蠟封口，盡可耐蝕塑料設備和襯里解析課件耐蝕塑料設備和襯里解析課件耐蝕塑料設備和襯里解析課件耐蝕塑料設備和襯里解析課件耐蝕塑料設備和襯里解析課件耐蝕塑料設備和襯里解析課件耐蝕塑料設備和襯里解析課件耐蝕塑料