专利名称：防腐氟塑料衬里的真空粘接方法
技术领域：
本发明涉及一种化工设备的衬里方法，尤其涉及一种通过真空吸附将防腐氟塑料衬里紧衬在容器内，提高设备的耐高温和耐负压性能的防腐氟塑料衬里的真空粘接方法。
背景技术：
现有的化工设备通过采用防腐氟塑料进行衬里，传统的方法主要有等压PTFE、缠绕PTFE、PTFE板搭接焊等等，但上述衬里方法却存在一个共同的缺点，即防腐氟塑料衬里层与容器内壁之间存在间隙，因此统称为松衬法，但采用松衬法衬里时，如果是高温或负压工况条件，衬里层往往会发生塌陷、起鼓乃至破裂等现象，直接导致防腐衬里失效。中国专利公开了一种内衬可熔性氟塑料大型防腐设备及其制作方法(CN100548469C)，包括钢或玻璃钢外壳，钢或玻璃外壳内表面附有可熔性氟塑料衬里，所述的衬里为整体无缝结构的薄壁层，由粘接剂与钢或玻璃钢外壳粘合，其制作方法是首先将可熔性氟塑料树脂加工成薄膜，再将成型用的模具外表面去污，干后抹上脱膜剂，然后将可熔性氟塑料薄膜在模具外面多层包扎至所需厚度，再在其外包上一层玻璃纤维布，再在玻璃纤维布外面捆扎耐高温材料带，并将工件送入炉子加热塑化，保温，缓慢冷却，取出工件，冷却至室温后脱模，衬装，最后将衬装后的构件两端用盲板封死，打开两端盲板即为防腐设备。此衬里方法是通过一个整体无接缝的可熔性氟塑料作为容器衬里，以克服拼接结构衬里存在的质量难以保证的问题，但此衬里方法制造成本高，且通过只能制作衬里柱面部分，因此衬里容器的两端往往还需要进行焊接拼接，无法实现整体无缝结构，因此在高温或负压工况条件工作时，衬里层同样存在易发生塌陷、起鼓乃至破裂等现象，直接导致防腐衬里失效等技术问题。
发明内容
本发明主要是提供了一种制作成本低，通过真空吸附将防腐氟塑料衬里紧衬在容器内，从而提高设备的耐高温和耐负压性能的防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，解决了现有技术中存在的在高温或负压工况条件，衬里层易发生塌陷、起鼓、破裂等现象，导致防腐衬里失效等的技术问题。同时采用本发明方法进行衬里的容器在使用过程中可根据工作状态调节衬里与容器内壁的粘接力，并可将容器内渗出的化工原料及时排除至容器外，从而不仅增强了衬里与容器内壁的粘合力，而且防止渗出的化工原料腐蚀容器，延长设备的使用寿命。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，包括如下步骤
1)将衬里容器的内腔表面进行打磨、脱脂及喷砂处理；
2)预制若干块防腐氟塑料板，要求防腐氟塑料板拼接后与衬里容器的内腔形状及大小一致；
3)在与每块防腐氟塑料板对应的衬里容器壁上均设置若干个通孔，通孔与衬里容器外的真空容器或真空泵相连；
4)在衬里容器的内腔表面及防腐氟塑料板的粘合面上分别涂刷高分子粘合剂后晾
干;
5)在防腐氟塑料板的粘合面上交错排列若干条纤维绳，要求纤维绳的交叉处与衬里容 器壁上的通孔相对应；
6)将任意一块防腐氟塑料板平贴在对应的衬里容器内壁上，并用胶布将防腐氟塑料板的四周封装在衬里容器的内壁上，启动对应的真空容器或真空泵，排尽防腐氟塑料板与衬里容器间的空气；
7)高分子粘合剂初步硫化对防腐氟塑料板区域对应的衬里容器进行局部持续加热，加热温度为180度至200度，加热时间为10至20分钟后拆除胶布并关闭真空容器或真空栗;
8)重复步骤6)和7)操作至全部防腐氟塑料板均贴置在衬里容器的内腔；
9)对相邻防腐氟塑料板间的接缝进行热熔焊；
10)过程检漏用电火花检漏仪对焊缝进行检漏，并对漏点进行补焊；
11)电阻检漏将衬里容器内注满水后加压，保压2至3小时后测量衬里容器电阻值；
12)高分子粘合剂完全硫化将衬里容器上的各通孔同时与真空容器或真空泵连通，再向衬里容器内通入压力蒸汽后封闭衬里容器口保压2至6小时。13)拆除真空容器或真空泵后封堵各通孔。其中的步骤I)和步骤2)可以互换，步骤3)至步骤13)在步骤I)和步骤2)之后顺序进行。首先将衬里容器的内壁进行打磨、脱脂和喷砂处理，使容器内壁光滑平整，再将裁制若干块防腐氟塑料板，使防腐氟塑料板平铺在容器内壁时与衬里容器的内腔形状及大小一致，再在每块防腐氟塑料板对应的衬里容器壁上开几个小通孔，通孔外侧与真空系统相连，再将高分子粘合剂涂刷于容器内表面及防腐氟塑料板的粘接面上，通过多次涂刷，且保证每次涂刷后高分子粘合剂干透(以不粘手为标准)再进行下次涂刷，然后在防腐氟塑料板的粘合面上纵横交错排列若干条纤维绳构成真空吸附通道，再将防腐氟塑料板平压在对应的容器内壁上，要求纤维绳的交叉处与容器内壁上的通孔相对应，然后将防腐氟塑料板的四周边缘用胶布封牢在容器内壁上，且保证不漏气，然后接通真空容器或真空泵，使封闭在防腐氟塑料板与容器内壁间的空气全部抽吸去除，再于容器外侧对相应区域进行加热保温，使高分子粘合剂初步硫化(固化)，再拆除胶布并关闭真空系统，按此方法完成整个容器的防腐氟塑料板粘贴，然后对防腐氟塑料板拼缝进行焊接并对焊缝进行检验，检验合格后将整个容器封闭，通入适当压力的蒸汽，打开全部通孔对应的真空容器或真空泵保持全真空状态进行蒸汽保压，完成高分子粘合剂的硫化(固化)，通过上述工艺方法制造的化工设备，耐高温与耐负压性能得到极大的提高，120°以下可满足全真空工况下安全稳定的使用，且相对现有技术中的其它方法制作成本低，由于纤维绳间的纤维存在微小的间隙，从而用最简单的方法自动构建了导通于防腐氟塑料板表面的真空通道，启动真空系统时，防腐氟塑料衬里即吸附并紧衬在容器内，同时衬里的容器在使用过程中也可根据工况调节衬里与容器内壁的粘接力，当容器内为负压状态时启动外接真空系统，将容器内渗出的化工原料吸除至容器外，不仅增强了衬里与容器内壁的粘合力，防止衬里起鼓破裂，而且防止化工原料渗入夹层内腐蚀容器，延长了设备的使用寿命，当容器内为高温正压状态时可打开容器上的真空接口(通孔)，使容器内渗出的化工原料自通孔自动向外排除，整体构思巧妙，节能环保，二次固化，多重检测，衬里合格率高，设备使用寿命长。作为优选，所述步骤4)中需反复涂刷高分子粘合剂3至5次，高分子粘合剂的涂层厚度为0. 3至0. 5mm。多次涂刷保证了粘合剂在空器内壁及防腐氟塑料板上的密度，提高粘贴牢度。作为优选，所述高分子粘合剂为环氧胶或橡胶基胶水。环氧胶或橡胶基胶水粘贴力强，稳定性好。作为优选，所述步骤6)在启动对应的真空容器或真空泵时，同时采用人工擀制的方法除尽防腐氟塑料板与衬里容器间的空气，并通过锤子敲击防腐氟塑料板来检验有无空气残留。采用人工辅助方法保证防腐氟塑料板与衬里容器间的空气排尽，并通过用锤子敲 击检验是否排空，方法简单有效。作为优选，所述步骤9)需在相邻防腐氟塑料板间设置坡口再进行焊接。坡口可提高焊缝质量，防止防腐氟塑料板接缝发生泄漏。作为优选，所述步骤12)中的蒸汽压力为0. I至0. 5MPa。合适的蒸汽压力可保证高分子粘合剂能够完全固化，提高防腐氟塑料板与容器内壁的粘接强度。作为优选，所述步骤13)中的通孔采用活堵头。活堵头方便真空系统的安装及根据工况需要打开或关闭通孔。作为优选，所述防腐氟塑料板为PFA、PVDF, ECTFE, ETFE, FEP复合板片或PTFE活化板。PPFA、PVDF, ECTFE, ETFE, FEP等复合板片或PTFE活化板为热熔性氟塑料板，加工性能好。因此，本发明的防腐氟塑料衬里的真空粘接方法具有下述优点衬里粘贴过程中通过真空吸附使防腐氟塑料衬里紧衬在容器内，衬里与容器粘合度好，强度高，制作成本低，提高了设备的耐高温和耐负压性能，同时衬里容器在使用过程中可根据工况调节衬里与容器内壁的粘接力，并将容器内渗出的化工原料及时排除至容器外，不仅增强了衬里与容器内壁的粘合力，防止衬里起鼓破裂，而且避免渗出的化工原料腐蚀容器，延长了设备的使用寿命。
图I是本发明中的防腐氟塑料板在实施步骤6)时的结构示意 图2是图I的A-A放大剖视图。
具体实施例方式 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例
本发明的一种防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，下面以立式储罐的防腐氟塑料衬里制作过程为例加，包括如下步骤
1)将衬里容器I的内腔表面进行打磨、脱脂及喷砂处理；
2)预先裁制若干块防腐氟塑料板5，防腐氟塑料板5由PTFE活化板裁制而成，要求防腐氟塑料板5平铺拼接在容器I内壁时与容器I的内腔形状及大小一致；3)在与每块防腐氟塑料板5对应的衬里容器I壁上开若干个通孔4，如图2所示，通孔4通过接头与衬里容器I外的真空泵7相连；
4)在衬里容器I的内腔表面及防腐氟塑料板5的粘合面上分别涂刷高分子粘合剂6，高分子粘合剂6为环氧胶，反复涂刷3次，使环氧胶层厚度达到0. 4 mm,且再次涂刷时确保上次涂刷的环氧胶层干透(以不粘手为标准);
5)在防腐氟塑料板5的粘合面上 纵横交错排列若干条纤维绳3，要求纤维绳3的交叉处与衬里容器I壁上的通孔4相对应；
6)将其中的一块防腐氟塑料板5平贴在对应的衬里容器I内壁上，四周用胶布2封牢，使防腐氟塑料板5的封装在衬里容器I的内壁上，启动对应的真空泵7，同时通过聚四氟乙烯材料的滚子人工擀压防腐氟塑料板5表面，以除尽防腐氟塑料板5与衬里容器I间的空气，并通过聚四氟乙烯材料的锤子敲击防腐氟塑料板5来检验有无空气残留，以彻底排尽防腐氟塑料板5与衬里容器I间的空气；
7)高分子粘合剂初步硫化在对应于防腐氟塑料板5的衬里容器I外通过煤气枪进行局部持续加热，加热温度控制在180度至200度之间，加热时间为15分钟，然后拆除胶布2，关闭对应的真空栗7 ；
8)重复步骤6)和7)操作，至全部防腐氟塑料板5全部贴置在衬里容器I的内腔构成一个完整的衬里；
9)在相邻防腐氟塑料板5间开V形坡口，采用PFA焊条和焊带手工焊接和自动焊接组合，对相邻的防腐氟塑料板5间的接缝进行热熔焊；
10)过程检漏用电火花检漏仪对焊缝进行检漏，并对漏点进行补焊；
11)电阻检漏将衬里容器I内注满水后加压2公斤，保压2至3小时后测量衬里容器I电阻值，当电阻值超过1000兆欧时判定合格，否则重新进行过程检漏至合格；
12)高分子粘合剂完全硫化将衬里容器I上的各通孔4同时与对应的真空泵7连通，再向衬里容器I内通入0. 3MPa的压力蒸汽后封闭衬里容器口保压4小时。13)拆除真空泵7后用螺纹活堵头封堵住各通孔4。使用时，当容器I内为负压状态时，各通孔4分别连接上真空泵7并启动，将容器I内渗出至容器I内壁上的化工原料通过纤维绳3构成的真空通道吸除至容器I外，不仅增强了防腐氟塑料板5与容器I内壁的粘合力，防止衬里起鼓破裂，而且防止渗出的化工原料腐蚀容器1，延长了设备的使用寿命，当容器I内为高温正压状态时，可打开容器I上的真空接口(通孔4)，使渗出的化工原料自通孔4自动向外排除，整体构思巧妙，节能环保，设备使用寿命长。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求
1.一种防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，其特征在于包括如下步骤 1)将衬里容器的内腔表面进行打磨、脱脂及喷砂处理； 2)预制若干块防腐氟塑料板，要求防腐氟塑料板拼接后与衬里容器的内腔形状及大小一致； 3)在与每块防腐氟塑料板对应的衬里容器壁上均设置若干个通孔，通孔与衬里容器外的真空容器或真空泵相连； 4)在衬里容器的内腔表面及防腐氟塑料板的粘合面上分别涂刷高分子粘合剂后晾干; 5)在防腐氟塑料板的粘合面上交错排列若干条纤维绳，要求纤维绳的交叉处与衬里容器壁上的通孔相对应； 6)将任意一块防腐氟塑料板平贴在对应的衬里容器内壁上，并用胶布将防腐氟塑料板的四周封装在衬里容器的内壁上，启动对应的真空容器或真空泵，排尽防腐氟塑料板与衬里容器间的空气； 7)高分子粘合剂初步硫化对防腐氟塑料板区域对应的衬里容器进行局部持续加热，加热温度为180度至200度，加热时间为10至20分钟后拆除胶布并关闭真空容器或真空栗; 8)重复步骤6)和7)操作至全部防腐氟塑料板均贴置在衬里容器的内腔； 9)对相邻防腐氟塑料板间的接缝进行热熔焊； 10)过程检漏用电火花检漏仪对焊缝进行检漏，并对漏点进行补焊； 11)电阻检漏将衬里容器内注满水后加压，保压2至3小时后测量衬里容器电阻值； 12)高分子粘合剂完全硫化将衬里容器上的各通孔同时与真空容器或真空泵连通，再向衬里容器内通入压力蒸汽后封闭衬里容器口保压2至6小时； 13)拆除真空容器或真空泵后封堵各通孔； 其中的步骤I)和步骤2)可以互换，步骤3)至步骤13)在步骤I)和步骤2)之后顺序进行。
2.根据权利要求I所述的防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，其特征在于所述步骤4)中需反复涂刷高分子粘合剂3至5次，高分子粘合剂的涂层厚度为0. 3至0. 5mm。
3.根据权利要求I或2所述的防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，其特征在于所述高分子粘合剂为环氧胶或橡胶基胶水。
4.根据权利要求I或2所述的防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，其特征在于所述步骤6)在启动对应的真空容器或真空泵时，同时采用人工擀制的方法除尽防腐氟塑料板与衬里容器间的空气，并通过锤子敲击防腐氟塑料板来检验有无空气残留。
5.根据权利要求I或2所述的防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，其特征在于所述步骤9)需在相邻防腐氟塑料板间设置坡口再进行焊接。
6.根据权利要求I或2所述的防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，其特征在于所述步骤12)中的蒸汽压力为0. I至0. 5MPa。
7.根据权利要求I或2所述的防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，其特征在于所述步骤13)中的通孔采用活堵头。
8.根据权利要求I或2所述的防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，其特征在于所述防腐氟塑料板为PFA、PVDF, ECTFE, ETFE, FEP复合 板片或PTFE活化板。
全文摘要
本发明公开了一种化工设备的衬里方法，提供了一种制作成本低，通过真空吸附将衬里紧衬在容器内，提高了设备的耐高温和耐负压性能的防腐氟塑料衬里的真空粘接方法，解决了现有技术中存在的在高温或负压工况条件，衬里层易发生塌陷、起鼓、破裂等现象，导致防腐衬里失效等的技术问题，其过程大致包括，裁制若干块可完整平贴在容器内的防腐氟塑料板，并在防腐氟塑料板与容器内壁上分别涂刷高分子粘合剂，晾干后再于防腐氟塑料板的粘贴面放置若干条交叉排列的纤维绳并平贴在容器内壁上，在纤维绳交叉点对应的容器壁上设置通孔与真空设备相连通，再用胶布将防腐氟塑料板的四周封牢后抽真空，并外加对应的容器区域进行初步硫化，待全部防腐氟塑料板粘贴后对接缝进行热熔焊，二重检漏后蒸汽保压，完成二次硫化。
文档编号B29C63/30GK102642305SQ20121006559
公开日2012年8月22日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者何正纲, 顾秋林 申请人:浙江东氟塑料科技有限公司