陶瓷树脂衬里复合钢质管道防腐蚀技术.doc

陶瓷树脂衬里复合钢质管道防腐蚀技术

采纳树脂材料密闭离心铝热法治备陶瓷钢管内衬层，从而获得具有防腐耐磨双重功能的复合管材。内衬层与钢管基体结合强度高，可在真空状态下长期运行，在高温下内衬不起泡、褶皱。
　　G-T陶瓷衬管工艺原理如图4-23所示。

　　将装有铝热剂(铝粉和氧化铁粉酌混合物)的钢管置于离心旋转装置上，用电阻丝将铝热剂点燃，发生铝热自蔓延高温合成反应，并依靠化学反应潜热反应产物金屑铁和氧化铝熔融。离心力的作用是将二者分层。因氧化铝密度小而冷凝在管内表面形成陶瓷内衬层，而金属铁则沉积在陶瓷与基体之间为过渡层。陶瓷内衬管由三层结构组成，即内层是氧化铝陶瓷，外层是钢管基体，而还原金属铁则沉积在陶瓷与基体之间为过渡层，并将陶瓷高硬、不腐蚀和高韧、高强的优点融合为一体，使其具有其他管材无法比拟的综合生能，有优良的耐磨、耐性、耐高温性能和优异的力学和热冲击性能，使用寿命长，质量轻、价格低廉、不怕磕碰，可广泛用于电力、煤炭、冶金、矿山、化工等行业，其使用寿命是现在使用管材的几至几十倍。
　　(1)陶瓷双重内衬复合钢管。由于离心铝热自蔓延反应飞速，不宜控制，氧化铝的熔点很高，反应物熔融时间短，很难生产致密氧化膜；此外，因温度的急剧变化和热膨胀系数不同，钢管对陶瓷层产生很大的收缩压力，造成涂层表面出现裂痕、气孔、所以不能抵抗腐蚀介质的渗透，导致复合钢管防腐能力的丧失。所以，目前国内外均将铝热离心法治备的钢管，当作耐磨管应用于粉尘介质
的输送，还不能用来输送腐蚀性的液体介质。
　　华东理工大学提出用树脂处理涂层内衬表面的方法，并结合真空离心和真空压铸成型技术，将树脂均匀涂覆在陶瓷层的表面，树脂固化，形成无渗透性树脂涂层复合衬层，具有耐磨耐蚀双重功能。
　　(2)产品性能
　　　　使用温度　　　　　　 　　　-30～180℃
　　　　使用压力　　　　　　　　　 0．1～16MPa
　　　　内衬密度　　　　　　 　　　3．65～3．86 g／cm3
　　　　内衬摩擦系数 　　　　　　　0．04
　　　　内衬与钢管基体结合强度　　 10 MPa
　　适用介质 各种无机酸、碱、盐类、部分有机物各种粉体、颗粒悬浮液的输送。
　　与国内衬塑料钢管、衬胶钢管相比，具有以下特别优点。
　　①复合层与钢管结合虽度高达10MPa以上，可在负压下长期使用。
　　②复合层热膨胀系数为8．710-6/℃，与钢管热膨胀系数llO-6/℃相差不大，两者物性匹配好，在温度交变作用下内衬不鼓泡、塌瘪、褶皱，法兰翻边处不开裂。
　　③具有优异的耐腐蚀性及耐磨性能。
　　④价格约比内衬F4钢管低20％。
　　3)应用状况。上海高桥石油化工公司高桥化工厂在丙烯腈车间生产中，为了减轻氨碱腐蚀，使用硫酸进行中和。介质，1.5％H2S04、10％硫酸铵、5％HF和少量有机物，pH值2～5，压力0．3～0.5 MPa，温度80℃。以前用内衬F4钢质管道，由于F4材料热膨胀系数比碳钢管道大10倍以上，在80℃工况下F4膨胀，内衬起泡、塌瘪、翻边处易破坏。一般用6个月、使用陶瓷树脂内衬复合钢质管道用1年半，检查优良，结合完好，表面平滑无鼓泡、塌瘪、皱褶。