專利名稱：一種具有抗蝕性能的氟塑料金屬管道補(bǔ)償器及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管道補(bǔ)償器，特別是可抗劇腐蝕的管道補(bǔ)償器及制備方法，屬管件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氟塑料具有很強(qiáng)的抗氧化性和耐腐蝕性，因此常常用于制作氟塑料管材、板材等， 用于劇腐蝕工業(yè)工藝設(shè)計技術(shù)中。但由于其耐磨性和強(qiáng)度較低，應(yīng)用技術(shù)受到限制。在管道補(bǔ)償器應(yīng)用領(lǐng)域，用于傳導(dǎo)劇腐蝕介質(zhì)的非金屬補(bǔ)償器目前僅有GB/T15700-2008《聚四氟乙烯波紋補(bǔ)償器通用技術(shù)條件》，尚無金屬與非金屬復(fù)合材料制造補(bǔ)償器的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。氟塑料金屬是國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)技術(shù)發(fā)展中工業(yè)技術(shù)的一次新創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。采用氟塑料金屬制造各類閥門、管件、線材、電纜產(chǎn)品，均成功應(yīng)用于各行業(yè)領(lǐng)域。在氟塑料金屬補(bǔ)償器技術(shù)中，有人將氟塑料作為高分子波紋阻蝕層，以解決工藝劇腐蝕管道的補(bǔ)償問題，這項(xiàng)技術(shù)采用氟塑料制品作為不銹鋼波紋管內(nèi)襯，用于隔絕工藝管道劇腐蝕介質(zhì)，達(dá)到補(bǔ)償器防腐的目的。還有人在氟塑料制品內(nèi)壁設(shè)置金屬波紋內(nèi)支撐層，用于增強(qiáng)波紋管強(qiáng)度，滿足承受介質(zhì)壓力的強(qiáng)度要求。這種氟塑料金屬補(bǔ)償器的缺點(diǎn)是制造工藝繁雜，且受工藝技術(shù)不確定因素的影響，在液壓成型波紋管時，易造成波紋管板材、氟塑料制品、支撐層之間進(jìn)入成型液體，人為因素造成的液壓成型技術(shù)不當(dāng)導(dǎo)致各層之間間隙不均，等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于克服已有技術(shù)之缺陷而提供一種抗劇腐蝕性能好、制作工藝易于實(shí)施的具有抗蝕性能的管道補(bǔ)償器及制備方法。本發(fā)明所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的
一種具有抗蝕性能的管道補(bǔ)償器，它由波紋管和位于波紋管兩端的工藝管道連接法蘭、波紋管連接法蘭組成，其特別之處是所述波紋管由內(nèi)襯層和基材層合成，其中，內(nèi)襯層為氟塑料涂層，基材層為奧氏體不銹鋼，基材層與內(nèi)襯層的相接觸的表面上密布微坑。上述具有抗蝕性能的管道補(bǔ)償器，所述微坑的孔徑為0. 05-0. 1毫米，所述內(nèi)襯層的厚度為0. 3-0. 4毫米，基材層的厚度為0. 6-1. 2毫米。上述制備具有抗蝕性能的管道補(bǔ)償器的方法，它按如下步驟進(jìn)行
a.選定奧氏體不銹鋼板基材，采取機(jī)械微粒噴射，使基材一側(cè)面制成微坑層；
b.配制氟塑料浸漬液，所述氟塑料浸漬液由氟塑料、耐磨劑、潤滑劑、碳纖維及蒸餾水組成，各組份按重量百分比計算為
氟塑料45% ； 耐磨劑和潤滑劑33% ； 碳纖維0. 6-1. 0% ； 蒸餾水余量；
所述氟塑料選用聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯；c.噴涂，將氟塑料浸漬液，采取噴涂或浸漬方法，使其均勻敷著在基材微坑表面；
d.高溫固化，對制成的氟塑料表面進(jìn)行高溫固化，固化溫度為370°C，制成氟塑料金屬
板；
e.液壓成型，將氟塑料金屬板整體成型加工成波紋管。上述制備具有抗蝕性能的管道補(bǔ)償器的方法，所述耐磨劑和潤滑劑的重量比為3 2 ；所述耐磨劑選用SFF-I ；所述潤滑劑選用鉛粉或二硫化鉬。本發(fā)明針對用于抗劇腐蝕的管道補(bǔ)償器尚缺乏工藝性好、實(shí)用性強(qiáng)的金屬與非金屬復(fù)合材料制品問題，設(shè)計了一種氟塑料金屬補(bǔ)償器及制備方法。所述氟塑料金屬補(bǔ)償器以奧氏體不銹鋼為基材，通過在基材上進(jìn)行微粒高壓噴砂，使其制成多孔表面，然后對多孔表面浸漬一定厚度的氟塑料.再將制成的氟塑料金屬表面進(jìn)行高溫固化，最后采取液壓成型技術(shù)，一次整體成型波紋管。本發(fā)明產(chǎn)品具有金屬材料的高強(qiáng)度和延展性，同時具有優(yōu)良抗劇腐蝕性和抗氧化性，制備工藝相對簡單，易實(shí)施，內(nèi)襯層、基材層結(jié)合牢固均勻。該補(bǔ)償器其工作介質(zhì)和適用條件滿足GB/T15700《聚四氟乙烯波紋補(bǔ)償器通用技術(shù)條件》的相關(guān)規(guī)定，是用于替代普通奧氏體不銹鋼補(bǔ)償器的換代產(chǎn)品。


圖1是本發(fā)明產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1A部局部放大視圖3是圖2的俯視圖。附圖中標(biāo)號表示如下1.工藝管道連接法蘭；2.波紋管連接法蘭；3.波紋管； 4.內(nèi)襯層；5.基材層；6.微坑。
具體實(shí)施例方式參看圖1，本發(fā)明所述管道補(bǔ)償器由波紋管3和位于波紋管兩端的工藝管道連接法蘭1、波紋管連接法蘭2組成。波紋管是補(bǔ)償器的核心部件，它由金屬和非金屬復(fù)合材料制造。參看圖1-3，波紋管3由內(nèi)襯層4和基材層5合成，其中，內(nèi)襯層4為具有抗劇腐蝕、抗氧化的氟塑料涂層，基材層選用具有一定強(qiáng)度和抗腐蝕性的奧氏體不銹鋼。為使氟塑料牢固浸漬敷著在不銹鋼基材層上，基材層與內(nèi)襯層的相接觸的表面上密布微坑6。微坑的孔徑0. 05-0. 1毫米，所述內(nèi)襯層的厚度為0. 3-0. 4毫米，基材層的厚度為0. 6-1. 2毫米，這樣的尺寸可以使補(bǔ)償器具有管道所需的強(qiáng)度?？箘「g管道補(bǔ)償器波紋管的制備方法包括如下步驟
a.選定奧氏體不銹鋼板基材，比如304、321、316L等，均可使用。由于采用氟塑料作為防腐層，因此在選用不銹鋼金屬材料時，對基材板的要求大為降低，故可選擇價格較低的， 比如采用304不銹鋼板材。采取機(jī)械微粒噴射，噴射壓力為0.6Mpa，使基材的一側(cè)表面制成密布的微坑層； 機(jī)械微?？刹捎眯蜕盎驈?qiáng)度較高的金屬微粒。b.氟塑料選用聚四氟乙烯(PTFE或F4)或聚全氟乙丙烯(F46)，將其制成液態(tài)； 耐磨劑選用SFF-I ；所述潤滑劑可選用99%純度的鉛粉或97%純度的二硫化鉬。
c.將上述液態(tài)氟塑料采取噴涂方法，使其均勻浸漬敷著在基材微坑表面；
d.對制成的氟塑料表面進(jìn)行高溫固化，固化溫度為370°C，制成氟塑料金屬板；
e.采用液壓成型技術(shù)，將氟塑料金屬板一次整體成型加工成波紋管。碳纖維可選用PAN基碳纖維，規(guī)格選用6K，加入量為0. 6-1. 0%。碳纖維不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼具紡織纖維的柔軟可加工性，在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹， 耐蝕性出類拔萃。按照本發(fā)明制造的產(chǎn)品規(guī)格DnlOO 3600mm ；工作溫度為-20 230°C;工作壓力為0. 1 2. 5Mpa ；工作介質(zhì)和適用條件滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；連接形式可選用法蘭連接，安裝非常方便。
權(quán)利要求
1.一種具有抗蝕性能的管道補(bǔ)償器，它由波紋管和位于波紋管兩端的工藝管道連接法蘭、波紋管連接法蘭組成，其特征在于所述波紋管(3)由內(nèi)襯層(4)和基材層(5)合成，其中，內(nèi)襯層為氟塑料涂層，基材層為奧氏體不銹鋼，基材層與內(nèi)襯層的相接觸的表面上密布微坑(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗蝕性能的管道補(bǔ)償器，其特征在于所述微坑(6)的孔徑0. 05-0. 1毫米，所述內(nèi)襯層(4)的厚度為0. 3-0. 4毫米，基材層(5)的厚度為0. 6-1. 2毫米。
3.一種制備如權(quán)利要求1或2所述具有抗蝕性能管道補(bǔ)償器的方法，其特征在于，它按如下步驟進(jìn)行a.選定奧氏體不銹鋼板基材，采取機(jī)械微粒噴射，使基材一側(cè)面制成微坑層；b.配制氟塑料浸漬液，所述氟塑料浸漬液由氟塑料、耐磨劑、潤滑劑、碳纖維及蒸餾水組成，各組份按重量百分比計算為氟塑料45% ； 耐磨劑和潤滑劑33% ； 碳纖維0. 6-1. 0% ； 蒸餾水余量；所述氟塑料選用聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯；c.噴涂，將氟塑料浸漬液，采取噴涂或浸漬方法，使其均勻敷著在基材微坑表面；d.高溫固化，對制成的氟塑料表面進(jìn)行高溫固化，固化溫度為370°C，制成氟塑料金屬板；e.液壓成型，將氟塑料金屬板整體成型加工成波紋管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述制備具有抗蝕性能的管道補(bǔ)償器的方法，其特征在于，所述耐磨劑和潤滑劑的重量比為3 2 ；所述耐磨劑選用SFF-I ；所述潤滑劑選用鉛粉或二硫化鉬。
全文摘要
一種具有抗蝕性能的管道補(bǔ)償器及制備方法，用于解決管道補(bǔ)償器抗劇腐蝕且工藝性好的問題。它由波紋管和位于波紋管兩端的工藝管道連接法蘭、波紋管連接法蘭組成，改進(jìn)后，所述波紋管由內(nèi)襯層和基材層合成，其中，內(nèi)襯層為氟塑料涂層，基材層為奧氏體不銹鋼，基材層與內(nèi)襯層的相接觸的表面上密布微坑。本發(fā)明還給出了所述補(bǔ)償器的制備方法。本發(fā)明產(chǎn)品具金屬材料的高強(qiáng)度和延展性，同時具有優(yōu)良抗劇腐蝕性和抗氧化性，制備工藝相對簡單、易實(shí)施，內(nèi)襯層、基材層結(jié)合牢固均勻,是普通奧氏體不銹鋼補(bǔ)償器的換代產(chǎn)品。
文檔編號F16L51/02GK102410423SQ20111023283
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者宋紅偉, 王志強(qiáng), 馬麗珍 申請人:秦皇島北方管業(yè)有限公司