橡胶衬里修补方法的分析和探索你知道多少
经多次操作施工证明,环氧橡胶胶泥敷压法修补化工设备橡胶衬里,固性、塑性好,不流淌,适合于面积不大的立面、仰面、弧面内外角等场合的修补,具有外观色泽与原衬里基本一致;防腐性能、抗冲击性、膨胀系数与原衬里相差无几。整个过程可连贯顺序实施,不需分层操作,大大缩短了修补时间。固化剂加入量的选择范围较大,且受环境湿度的影响相对较小,所以,特别适用于小面积的橡胶衬里的抢修。
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一、引言
化工设备长期使用在不同的腐蚀介质、环境中。为确保设备在腐蚀条件下长期安全投用,设备制造时,通常采用橡胶衬里、玻璃钢覆衬、塑料喷镀、聚脲喷镀等诸多不同的防腐措施,其中,橡胶衬里是化工设备最常用的防腐措施之一。使用过程中,由于受到环境温度、介质温度、压力交变、外力等因素的影响和橡胶衬里材料本身变化,使其局部出现裂纹、鼓包、脱层的损坏现象,这就要采取一定方法进行修复。经损坏部位铲除、金属表面除锈、刮腻子(或涂底漆)、补衬(压实)、修整。因此,选择经济性高、速度快、便操作、效果好的修补方法,是我们首先考虑的主要因素。本文介绍、分析几种传统修补方法和一种综合性能较好的设备橡胶衬里的修补方法。
二、常用的橡胶衬里的修补方法
1、玻璃钢贴衬法
玻璃钢是指用合成树脂为粘接剂, 以玻璃纤维或玻璃纤维制品作增强材料经复合而成,又叫玻璃纤维增强塑料。具有比重小、强度高,良好的耐腐蚀性;方法简单,操作方便;适用于较大平面贴衬。要想达到所需厚度,必须多层叠加粘贴;由于玻璃纤维自身的弹性存在,角度较小的内外拐角处容易出现气泡,贴衬后,要进行二次检查修补;修补表面与原衬胶层热膨胀系数差别较大,设备投入后,接缝处易出现再次裂纹;为降低脆性、提高塑性,要从胶料的配比方面考虑适当减少固化剂、增加增塑剂的使用量,造成固化时间的延长;对修补时的环境湿度有一定要求,必要时,加强通风和加热来提高施工环境的干燥程度,后续工作繁琐。
由此可见, 玻璃钢贴衬法不适合环境湿度较大的容器衬里抢修和金属表面形状复杂的修补。
2、树脂腻子涂敷法
树脂腻子是用合成树脂为粘接剂, 以合适粒度的聚石粉、石英粉为附加填料的防腐材料。
此方法,方便快捷;直接涂敷,省去刮腻子的操作;可控性强,不易出现气孔,修补厚度可随意控制,接缝质量能得到保证;加固化剂用量可加快固化速度,缩短修补检修时间。但是, 聚石粉、石英粉比重较大,在立面、仰面修补工作中,容易脱落和流淌,修补后,稳固措施极为不便;脆性大、韧性小,不含纤维,抗变形塑性较差。
因此,此方法在小平面修补中应用广泛,特别适用于小面积抢修。不适合立面、仰面、大平面修补工作。
3、同型胶片贴补法
根据含硫量的不同,天然橡胶分为硬橡胶、半硬橡胶和软橡胶。橡胶衬里通常采用质地柔软的半硬橡胶。在处理好的金属表面涂刷胶料,粘贴预定尺寸、形状的胶片,经压实、硫化,提高机械强度,以满足设备防腐的实用要求。同型胶片贴补硫化后,使已修补表面和原衬里表面的物理性能和化学性能完全一致的理想效果.但对操作人员的技术水平要求较高:铲除后的断面修整成不大于450 过渡角形状,且表面平整无沟槽,以降低贴衬后的搭接出气泡产生的可能;胶料的涂刷要均匀,保证粘贴牢固和良好的贴合程度;压实的力度要适当,用力过小,粘合不可靠,用力过大,则胶片拉伸,特别是外弧度和两平面交界处,硫化后收缩,易引起修补层的龟裂、鼓包产生的不良后果。硫化过程受现场条件和检修时间的限制,对于附加机械硫化而言,需要大量的设备、设施配备工作,现场往往难以满足硫化所需条件。目前,自然硫化法较实用,但其硫化速度十分漫长,所以,此方法在抢修工作中不常选用。
总合上述三种方法, 不同的修补方法适用于不同的损坏类型,设备橡胶衬里发生损坏时,首先了解缺陷类型、位置形状、面积大小和现场施工条件及操作人员的技术水平等信息资料,根据各方面信息,来选择确定修补方法。
三、改进后的环氧橡胶胶泥修补方法
经橡胶衬里修补工艺在实践中的不断总结、改进和探索,操作步骤与常用橡胶衬里的修补方法基本一样,分缺陷胶层铲除、断面修整、金属表面处理、涂刷底漆、胶泥敷压、表面修整、接缝处理、胶料罩面等步骤,在缺陷胶层铲除、断面修整形状、金属表面处理的工具和处理效果、修补材料选择等方面加以改进,最大限度地克服了以往修补方法的选择性和条件局限性, 提高了橡胶衬里修补方法的可靠性、广泛性和实效性。
1、缺陷胶层铲除
以往的橡胶衬里修补过程中,用角磨机切除缺陷胶层,使局部产生高温, 造成边缘处无需切除的部分受热脱层, 且不易发现。为避免这一现象的出现,选用楔角在150 一下(保证机械强度的前提下)的宽錾和窄錾,手工铲除缺陷胶层。
2、断面修整
把铲除缺陷胶层后留下的侧断面用窄錾或刀具将其修整为500~800 燕尾角(断面与表平面之间角度小于900),虽然增大了操作难度,但对于仰面施工来讲,为后续的胶泥敷压起到了良好的托固作用,即使俯面或里面施工,也使敷压胶泥呈镶嵌状态。
3、金属表面处理
防腐严重的金属表面,必要时需要补焊。经补焊后,用手提电摩夹持形状适当的硬质合金旋转锉头进行金属表面处理,不但能较好的切除残留胶体和锈蚀,而且,处理后的金属表面形成无规则的细小坑槽,提高了表面粗糙度,增大了接触面积,增强了金属表面与胶泥之间的摩擦力和附着力。降低胶泥敷层下垂、脱离的可能性。
4、环氧橡胶胶泥敷压
5、环氧橡胶胶泥材料的选择
6、采用耐酸碱性较好的E-44(6010)环氧树脂作基料根据需要修补的面积和厚度确定基料的多少。还应考虑调制胶桨时,固化剂和填料的加入量。少了,需要再次配制,多了,造成材料的浪费。
7 、用聚酰胺树脂T31 作固化剂。
即有良好的耐腐蚀性,又有一定的增韧、增塑作用。根据施工环境温度、空气湿度和修补工期等条件,适当调整固化剂的加入量。环境温度较高时,固化剂加入量适减,反之增大:空气湿度较大时,适增,反之减小;总之,固化剂的加入量的多少与胶浆的固化时间长短成正比关系。一般控制在固化树脂重量的30%~70%。因此可以提高修补恢复设备工期的可控性。
8、用天然橡胶粉末为填料
天然橡胶粉末具有比重小,质量轻、耐腐蚀的特点,颗粒形状各异,与胶浆有较好地匀混性.选择粒度在120 目~160 目之间,并经低温烘干.
9、胶泥的配制
将液态环氧树脂倒入预先备好的容器(大口)内.加入适量的固化剂,搅匀后倒入烘干的橡胶粉末,一边搅拌一边续加,仔细观察控制胶泥的粘稠程度.过稀,胶泥敷压后容易流淌不定型,降低固化后的外观和修补效果;过稠,则不成团而松散,给修补敷压工作带来困难.胶泥的配制要达到用手轻握成团,具有定型性又有可塑性和张力,轻轻按压有弹性的感觉.
10、胶泥敷压
胶泥敷压修补前,用胶浆灌涂燕尾槽,然后涂刷整个待修补面.修补时,尽量小块儿先从边缘的燕尾槽开始敷压,将燕尾槽内的胶浆全部挤出,并填实压实.采用鳞片交错叠加的敷压方式向总面积的中间部分收缩(保证厚度与原衬里厚度一致),赶压金属表面的胶浆,保证胶泥与金属表面的着附程度。用手指(或其他器具)消除鳞片交错叠加的痕迹, 消除缝隙和微孔,使之成为一个整体.最终,直至整个待修补表面全部敷压完整.由于敷压修补过程全靠手工,所以,修补面不能过大,一般在500*500mm 以内。
11、表面修整与接缝处理
敷压完毕后, 检查已修补表面的平整度和胶泥层的厚度,压凸补凹,确保厚度均匀,在用略大于修补平面宽度的塑料压辊,涂上经稀释的胶浆或丙酮(防粘黏)推拉找平,用手指粘着丙酮涂抹四周接缝,直至痕迹消除.
四、结论
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