耐蝕塑料設(shè)備和襯里解析課件

1、9 耐蝕塑料設(shè)備和襯里9.1塑料加工概述9.2 塑料設(shè)備設(shè)計(jì)9.3塑料設(shè)備加工工藝9.4 通用塑料耐蝕襯里9.5氟塑料化工設(shè)備襯里9 耐蝕塑料設(shè)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(shè)備設(shè)計(jì) 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(zhì)碳黑1012硬脂酸鋇229.2 塑料設(shè)備設(shè)計(jì) 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(zhǎng)度 20002440 mm。 板材厚度偏差值厚度（d）mm極限偏差%1d5135d201020d7板材的長(zhǎng)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(zhǎng)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(shè)計(jì)強(qiáng)度 長(zhǎng)期拉伸強(qiáng)度按短期拉伸強(qiáng)度的一半選取 短期拉伸

3、強(qiáng)度 23=49.05，是23時(shí)聚氯乙烯板材的拉伸強(qiáng)度。t是工作溫度。 許用應(yīng)力 lt=0.5t 溫度在3580安全系數(shù)取3，在035時(shí)：2.塑料的許用設(shè)計(jì)強(qiáng)度 長(zhǎng)期拉伸強(qiáng)度按短期拉伸強(qiáng)度的一半選取國(guó)標(biāo)板材在不同溫度下的設(shè)計(jì)許用應(yīng)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(guó)標(biāo)板材在不同溫度下的設(shè)計(jì)許用應(yīng)力MPa溫度05101523蠕變?cè)O(shè)計(jì)方法 h1=220270，計(jì)算時(shí)根據(jù)焊接技術(shù)水平選 h2=185200，計(jì)算時(shí)根據(jù)焊接技術(shù)水平選 蠕變?cè)O(shè)計(jì)方法 h1=220270，計(jì)算時(shí)根據(jù)焊接技術(shù)水9.2.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 整體焊接設(shè)備

5、的工作容積不大于50m3；內(nèi)襯設(shè)備的工作容積不大于100m3；R-PVC焊接設(shè)備的使用溫度范圍是-1060；改性PP焊接設(shè)備的使用溫度范圍是-1080。 內(nèi)壓臥式圓筒壁厚厚度 P（MPa）表示設(shè)計(jì)壓力；Di（mm）內(nèi)壓圓筒的內(nèi)徑；Tb（MPa）圓筒材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力；是焊縫系數(shù)，熱風(fēng)焊時(shí)雙面對(duì)接焊取0.5，單面對(duì)接焊取0.4，（mm）是筒壁的計(jì)算厚度。 1.壁厚計(jì)算 9.2.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 整體焊接設(shè)備的工作容積不大于50m內(nèi)壓橢圓型封頭壁厚 2.壁厚附加量 壁厚附加量包括設(shè)備制造熱成型時(shí)產(chǎn)生的成型減薄量；板材或管材的壁厚負(fù)偏差；材料的腐蝕裕度；- 3.結(jié)構(gòu)尺寸估算 估算的理論依據(jù)就

6、是筒體壁厚的計(jì)算公式 內(nèi)壓橢圓型封頭壁厚 2.壁厚附加量 壁厚附加量包括設(shè)聚氯乙烯板材當(dāng)Di2.0m時(shí)：當(dāng)2.0Di4.0m時(shí)聚氯乙烯板材當(dāng)Di2.0m時(shí)：當(dāng)2.0Di4.0m時(shí)聚丙烯板材 當(dāng)Di1.0m時(shí) 當(dāng)1.0Di4.0m時(shí) 聚丙烯板材 當(dāng)Di1.0m時(shí) 當(dāng)1.0Di4.0m4.焊縫系數(shù)的選擇 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊縫系數(shù)在雙面對(duì)接焊時(shí)取0.5，單面對(duì)接焊時(shí)取0.4。 焊縫系數(shù)受焊接設(shè)備、焊接技術(shù)、焊接環(huán)境、焊條質(zhì)量等因素的影響，目前采用熱風(fēng)焊，即使操作水平再高，從測(cè)試焊接質(zhì)量結(jié)果，焊縫系數(shù)的平均值也只達(dá)0.8左右，低者還不到0.6，國(guó)內(nèi)有2年以上工齡的焊工一般其焊接系數(shù)可以達(dá)到0.6以上，所以塑

7、料焊縫要補(bǔ)強(qiáng)。 4.焊縫系數(shù)的選擇 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊縫系數(shù)在雙面對(duì)接焊時(shí)取0.55.玻璃鋼增強(qiáng)塑料設(shè)備設(shè)計(jì) 塑料設(shè)備外纏玻璃鋼增強(qiáng)的塑料筒體主要起到防滲層的作用，當(dāng)然也是很好的芯模，玻璃鋼是強(qiáng)度層，采用限定應(yīng)力設(shè)計(jì)。 5.玻璃鋼增強(qiáng)塑料設(shè)備設(shè)計(jì) 塑料設(shè)備外纏玻璃鋼增強(qiáng)的塑料筒體9.2.3 構(gòu)件連接設(shè)計(jì) 1.板的焊接設(shè)計(jì) 焊縫的結(jié)構(gòu)一般分為對(duì)接、搭接、T型接和角接等接頭。 9.2.3 構(gòu)件連接設(shè)計(jì) 1.板的焊接設(shè)計(jì) 焊縫的結(jié)構(gòu)一般分焊縫設(shè)計(jì)原理：焊接時(shí)的熱應(yīng)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(bǔ)強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)方式除采用焊條補(bǔ)強(qiáng)外，還可以用板材加筋、增厚等方式補(bǔ)強(qiáng)，焊縫補(bǔ)強(qiáng)的基本原則是使使用時(shí)

8、的應(yīng)力分布在焊縫截面上不偏心；焊縫坡口的冷加工開坡口時(shí)要容易控制尺寸，使得最終焊縫均勻一致；焊縫的設(shè)計(jì)還要使焊接時(shí)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(shè)計(jì)要使焊接前的板材預(yù)固定的夾具、工裝等輔助工具簡(jiǎn)單而有效的，能充分保證拼接間歇和構(gòu)件間的尺寸準(zhǔn)確。在工程設(shè)計(jì)中焊縫設(shè)計(jì)首先必須按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，這是設(shè)計(jì)者必須遵守的規(guī)矩；各向同性的塑料的焊縫設(shè)計(jì)如果沒有標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和成熟的設(shè)計(jì)，可以參考金屬材料的焊縫設(shè)計(jì)技術(shù)和并引入塑料的材料特性來設(shè)計(jì)。焊縫設(shè)計(jì)原理：焊接時(shí)的熱應(yīng)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(jié)構(gòu) 帶套管式連接 法蘭連接 鋼環(huán)活套法蘭連接 2.管子的連

9、接 承插式連接結(jié)構(gòu) 帶套管式連接 法蘭連接9.2.4 塑料設(shè)備工藝設(shè)計(jì) 1.筒體的成型設(shè)計(jì) 一般直徑小于l米的圓筒，按一塊板的長(zhǎng)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(duì)3m以上圓筒的成型，可用幾塊弧形板拼焊而成?；⌒伟宓某尚涂梢灾挥藐幠?，也可用陰陽模，陰陽?？梢允够⌒纬叽绺鼫?zhǔn)確。 弧形板筒節(jié)筒體 封頭 9.2.4 塑料設(shè)備工藝設(shè)計(jì) 1.筒體的成型設(shè)計(jì) 一般直徑小拼接筒節(jié)時(shí)，單個(gè)弧形板寬度不小于300mm，其內(nèi)半徑R的正負(fù)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。縱焊縫的對(duì)口錯(cuò)邊量b小于等于0.1n，且不大于

10、2mm，每個(gè)筒節(jié)的長(zhǎng)度允許偏差為2mm。 筒體組裝時(shí)以立式組裝為宜。每23個(gè)筒節(jié)組成一個(gè)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(jié)間縱向焊縫應(yīng)錯(cuò)開，間距（弧長(zhǎng)）不小于200mm；筒體組裝后直線度允差L2L/1000 ，且應(yīng)小于等于15mm。 拼接筒節(jié)時(shí)，單個(gè)弧形板寬度不小于300mm，其內(nèi)半徑R的正負(fù)2.封頭的成型設(shè)計(jì) 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(duì)接成型制作。 封頭的焊縫布置要求：封頭由兩塊對(duì)接板制成時(shí)，對(duì)接焊縫距封頭中心線的距離應(yīng)小于1/4Di；封頭由瓣片板和頂

11、圓板對(duì)接制成時(shí)，焊縫方向只允許是徑向和環(huán)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(guī)定的范圍內(nèi)， 2.封頭的成型設(shè)計(jì) 封頭直徑小于600mm，壁厚小于10mm封頭加工偏差 內(nèi)徑Di偏差項(xiàng)目800800120013001600170024002600300032004000偏差值 mmDi (整體成型封頭)23D(瓣片組對(duì)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(shè)備焊接壓力0.022.0Mpa;驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率0.8KW;加熱電面功率04KW用于制作直徑大于500 mm，長(zhǎng)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(huán)縫焊接機(jī)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(shè)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(jié)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(fēng)動(dòng)功

13、率3KW.承載重量1t用于2平方米反應(yīng)斧封頭，封底襯里的拉伸成型.大型設(shè)備襯里的黏結(jié)固化定型和大面積襯里板的整形等熱風(fēng)焊接機(jī)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(xiàn)場(chǎng)施工，超大面積的平面以及曲面的拼焊1.主要設(shè)備及用途9.5.2 氟塑料焊接襯里 名稱技術(shù)參數(shù)用途多功能熱壓焊接機(jī)2.焊接襯里工藝 多功能熱壓焊接機(jī)進(jìn)行筒體焊接支管焊接機(jī)對(duì)支管與筒體焊接支管環(huán)縫焊接機(jī)或車削成型支管熔融鹽浴或電加熱支管,翻邊襯入外殼內(nèi)定型拉伸燒結(jié)爐成型封頭,封底支管焊接機(jī)對(duì)支管與封頭、封底焊接襯入封頭封底定型筒體內(nèi)襯翻邊封頭,封底內(nèi)襯

14、翻邊裝配制作成品電火花測(cè)試探孔水壓試驗(yàn)包裝制品原料選擇,預(yù)整形,裁剪原料多功能熱壓焊接機(jī)進(jìn)行筒體焊接2.焊接襯里工藝 多功能熱壓焊接機(jī)進(jìn)行筒體焊接支管焊接機(jī)對(duì)支焊接：PTFE的焊接有熱壓焊接和熱風(fēng)焊條焊接兩種方法。熱壓焊接是將兩塊分子量高、熱穩(wěn)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(jié)合在一起，具有較高的剪切強(qiáng)度和一定的剝離力。 熱風(fēng)焊條焊接是用PFA（可熔性PTFE）制得焊條，然后用熱空氣對(duì)焊條和PTFE板材同時(shí)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(duì)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(fēng)焊條焊接兩種方法。熱風(fēng)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(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)。因此只能用熱壓法，依靠焊接件界面間的相互擴(kuò)散進(jìn)行焊接。長(zhǎng)時(shí)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(jìn)行粗糙化處理，焊縫寬度為1025 mm。加熱器沿著焊縫的全長(zhǎng)一次捍成或一段接一段焊接。分段焊接的重復(fù)焊接段不應(yīng)小于20mm。 焊料：常用的焊料由氟碳油和未燒結(jié)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(jī)的冷平板間壓緊并連同平板加

16、熱。初始?jí)毫?.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(jīng)活化處理后或采用聚四氟乙烯板材表面復(fù)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(jié)構(gòu)規(guī)整、易于結(jié)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(qiáng)度，必須對(duì)氟塑料進(jìn)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(jīng)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(yīng)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(jí)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(xì)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(shí)須特別小心)。在05通入干燥的氮?dú)?，?00300r/min的速度。一直攪拌到全部溶解為止，大約24h即可制成藍(lán)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(gè)月，在用之前處理液還要進(jìn)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?yōu)榘岛稚蚝谏?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(gè)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(yè)酒精中反應(yīng)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(shè)備和襯里解析課件耐蝕塑料設(shè)備和襯里解析課件耐蝕塑料設(shè)備和襯里解析課件耐蝕塑料設(shè)備和襯里解析課件耐蝕塑料設(shè)備和襯里解析課件耐蝕塑料設(shè)備和襯里解析課件耐蝕塑料設(shè)備和襯里解析課件耐蝕塑料