一种等静压衬聚四氟乙烯PTFE管道制备方法

专利类型 发明授权 法律事件 公开; 实质审查; 授权;
专利有效性 有效专利 当前状态 授权
申请号 CN202410579394.4 申请日 2024-05-11
公开(公告)号 CN118144344B 公开(公告)日 2024-07-30
申请人 南京中鸿易工程科技有限公司; 申请人类型 企业
发明人 李淼; 朱迪; 第一发明人 李淼
权利人 南京中鸿易工程科技有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 南京中鸿易工程科技有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:江苏省 城市 当前专利权人所在城市:江苏省南京市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:江苏省南京市江宁区麒麟科创园智识路26号立业园1号楼3层K010 邮编 当前专利权人邮编:211135
主IPC国际分类 B29D23/00 所有IPC国际分类 B29D23/00B29C43/00B29C63/42B29C57/00
专利引用数量 2 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 2 专利文献类型 B
专利代理机构 南京天华专利代理有限责任公司 专利代理人 瞿网兰;
摘要 一种 等静压 钢 衬聚四氟乙烯PTFE管道制备方法,其特征是:它包括以下步骤:首先,将聚四氟乙烯粉料注入等静压成型模具(8)中,将模具密封;其次,将灌好聚四氟乙烯粉的等静压成型模具放入高压仓(9)内进行等静压成型;第三,将高压成型后的等静压成型模具内的聚四氟乙烯管从等静压成型模具中取出,完成脱模;第四,将脱模后的四氟乙烯管(11)放入 烧结 炉(10)里进行烧结;第五,将烧结完成后的聚四氟乙烯管置于缩径装置上进行缩径处理;最后,将回弹完成的聚四氟乙烯管的伸出钢管的两端进行密封面翻边,使翻边后的密封面与钢管端面贴合,得到等静压钢衬聚四氟乙烯管道。本发朝方法简单,可靠,产品耐温耐压性能好。
权利要求

1.一种等静压衬聚四氟乙烯PTFE管道制备方法,其特征是:它包括以下步骤:
首先,将聚四氟乙烯粉料注入等静压成型模具(8)中,将模具密封;
其次,将灌好聚四氟乙烯粉的等静压成型模具放入高压仓(9)内进行等静压成型;
第三,将高压成型后的等静压成型模具内的聚四氟乙烯管从等静压成型模具中取出,完成脱模;
第四,将脱模后的四氟乙烯管(11)放入烧结炉(10)里进行烧结;
第五,将烧结完成后的聚四氟乙烯管置于缩径装置上进行缩径处理,将聚四氟乙烯管挤压缩径后拉入两端带法兰的钢管内,通过加热使聚四氟乙烯管径向回弹并贴紧在钢管内壁上;
最后,将回弹完成的聚四氟乙烯管的伸出钢管的两端进行密封面翻边,使翻边后的密封面与钢管端面贴合,得到等静压钢衬聚四氟乙烯管道;
所述的等静压成型模具包括带孔钢壳(1)、胶套(2)、芯棒(3)和底法兰(4),带孔钢壳(1)的一端固定在底法兰(4)上,胶套(2)紧贴在带孔钢壳(1)的内壁上,芯棒(3)插装在胶套(2)中,芯棒(3)的下端也固定在底法兰上,聚四氟乙烯粉料(5)灌装在芯棒(3)和胶套(2)之间的腔体中,所述腔体的灌粉口通过胶塞(6)密封,胶塞(6)通过卡箍(7)固定在芯棒(3)伸出带孔钢壳(1)的一端上;所述的高压仓(9)的工作压为250‑350kg;保压时间为0.5‑2小时;所述的烧结工艺是:将脱模后的四氟乙烯管(11)放入烧结炉(10)里首先升温至250‑260℃,保温2小时,再升温至310‑320℃,保温4小时,最后升温至360‑380℃,保温2小时,然后空冷得到烧结后的四氟乙烯管;所述的缩径装置包括卷扬机(12)、管子夹头(13)和缩径工装(14),缩径工装(14)的内径与钢管(15)的内径相同,缩径工装(14)自带加热线圈,加热线圈能使四氟乙烯管受热变形,管子夹头(13)的一端与烧结后的四氟乙烯管(11)相连,另一端与卷扬机(12)的钢缆(17)相连,卷扬机(12)拉动管子夹头(13),管子夹头(13)带动烧结后的四氟乙烯管(11)先进入缩径工装(14)中加热变形,外径缩小至与钢管(15)内径相匹配后进入钢管(15)中,直至整个烧结后的四氟乙烯管(11)全部进入钢管(15)中,且在钢管的两端预留供翻边用的四氟乙烯管端头;所述的钢管(15)的一端通过限位挡板(18)防止其与管子夹头(13)随动;限位挡板(18)和卷扬机(12)均固定在底座(19)上。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是:所述的翻边压装在钢管(15)端面法兰(20)的端面凹槽内,该端面凹槽的外径不小于钢管的外径,翻边通过胶粘或热压定型在所述的端面凹槽内。

说明书全文

一种等静压衬聚四氟乙烯PTFE管道制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种耐腐蚀管道技术,尤其是一种四氟PTFE管道制备方法,具体地说是一种等静压钢衬聚四氟乙烯PTFE管道制备方法。

背景技术

[0002] 众所周知,钢衬聚四氟乙烯PTFE管道享有“塑料王”的美誉,具有优异的耐温性能和耐腐蚀性能,是理想的硝酸硫酸氢氟酸、光气、氯气、王、混酸、溴化物等有机溶剂等强腐蚀性介质的输送设备。
[0003] 目前,钢衬四氟管道通常采用的制备工艺有两种:
[0004] 1)翻边管道工艺:预烧结料‑模具加温‑挤出四氟管‑拉入钢胚内‑两端加热‑翻边密封面‑得到钢衬四氟管产品;此工艺制备所得的四氟管道通常应用在150℃内、常压、渗透性不强的工况下使用。
[0005] 2)模压管道工艺:制作钢胚‑内置橡皮囊‑填充四氟粉‑水压成型‑管内填充盐‑放入电炉内烧制‑加工四氟面‑得到成品钢衬四氟管;此类四氟管道通常应用在180℃内、微负压、渗透性不强的工况下使用。
[0006] 这二种制备工艺存在的主要问题有:
[0007] 1)翻边管道工艺因挤出工艺限制,造成管子密度低、性能强度低、抗渗透性差,也耐不了高温、真空工况。
[0008] 2)模压管道工艺采用橡皮囊灌粉制作,做出来的产品内壁粗糙需要打磨及灌盐,其过程产生大量粉尘、废水,污染环境,管子壁厚薄不均、密度低、抗渗透性差等,不良率高,而且在烧制后四氟与钢管之间收缩会与钢壳分离,存在间隙,从而造成使用寿命短、起鼓吸瘪、易渗漏等情况。

发明内容

[0009] 本发明的目的是针对现有的钢衬四氟PTFE管道生产成本高、不良率高、抗渗透性差、耐不了高温、耐不了高负压、生产效率低、污染环境、使用寿命短等问题,发明一种生产成本低、合格率高、抗渗透性好、能耐230℃高温、使用寿命长的等静压钢衬四氟PTFE管道制备方法。
[0010] 本发明的技术方案是:
[0011] 一种等静压钢衬聚四氟乙烯PTFE管道制备方法,其特征是它包括以下步骤:
[0012] 首先,将聚四氟乙烯粉料注入等静压成型模具8中,将模具密封;
[0013] 其次,将灌好聚四氟乙烯粉的等静压成型模具放入高压仓9内进行等静压成型;
[0014] 第三,将高压成型后的等静压成型模具内的聚四氟乙烯管从等静压成型模具中取出,完成脱模;
[0015] 第四,将脱模后的四氟乙烯管11放入烧结炉10里进行烧结;
[0016] 第五,将烧结完成后的聚四氟乙烯管置于缩径装置上进行缩径处理,将聚四氟乙烯管挤压缩径后拉入两端带法兰的钢管内,通过加热使聚四氟乙烯管径向回弹并贴紧在钢管内壁上;
[0017] 最后,将回弹完成的聚四氟乙烯管的伸出钢管的两端进行密封面翻边,使翻边后的密封面与钢管端面贴合,得到等静压钢衬聚四氟乙烯管道。
[0018] 本发明的有益效果:
[0019] 本发明的聚四氟乙烯PTFE可长期在高温(230℃以内)极限负压工况稳定运行,它解决了以往钢衬四氟管道抗渗透性差、不能耐负压的缺点,在许多蒸馏等高渗透、高温、高负压系统中得到了广泛的应用。附图说明
[0020] 图1是本发明的聚四氟乙烯粉灌粉模具结构示意图。
[0021] 图2是图1中A部分的局部放大示意图。
[0022] 图3是图1所示的灌粉模具高压仓打压示意图。
[0023] 图4是打压得到的聚四氟乙烯管烧结示意图。
[0024] 图5是本发明烧结后的聚四氟乙烯管拉入钢胚的拉胚装置示意图。
[0025] 图6是本发明的钢衬聚四氟乙烯管道翻边后的成品图。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0027] 如图1‑6所示。
[0028] 一种等静压钢衬聚四氟乙烯PTFE管道制备方法,它包括以下步骤:
[0029] 首先,将聚四氟乙烯粉料注入等静压成型模具8中,将模具密封;所述的等静压成型模具如图1、2所示,它包括带孔钢壳1、胶套2、芯棒3和底法兰4,带孔钢壳1的一端固定在底法兰4上,胶套2紧贴在带孔钢壳1的内壁上,芯棒3插装在胶套2中,芯棒3的下端也固定在底法兰上,聚四氟乙烯粉料5灌装在芯棒3和胶套2之间的腔体中,所述腔体的灌粉口通过胶塞6密封,胶塞6通过卡箍7固定在芯棒3伸出带孔钢壳1的一端上。
[0030] 其次,将灌好聚四氟乙烯粉的等静压成型模具8放入高压仓9内进行等静压成型;高压仓9的结构如图3所示,工作压为250‑350kg;保压时间为0.5‑2小时。
[0031] 第三,将高压成型后的等静压成型模具内的聚四氟乙烯管从等静压成型模具中取出,完成脱模;
[0032] 第四,将脱模后的四氟乙烯管11放入烧结炉10(如图4)里进行烧结;具体的烧结工艺可为:将脱模后的四氟乙烯管11放入烧结炉10里首先升温至250‑260℃,保温2小时,再升温至310‑320℃,保温4小时,最后升温至360‑380℃,保温2小时,然后空冷得到烧结后的四氟乙烯管。
[0033] 第五,将烧结完成后的聚四氟乙烯管置于如图5所示的缩径装置上进行缩径处理,将聚四氟乙烯管挤压缩径后拉入两端带法兰的钢管内,通过加热使聚四氟乙烯管径向回弹并贴紧在钢管内壁上;所述的缩径装置如图5所示,它包括卷扬机12、管子夹头13和缩径工装14,缩径工装14的内径与钢管15的内径相同,缩径工装14自带加热线圈,加热线圈使缩径工装升温到200℃左右能使四氟乙烯管受热变形便于拉伸,管子夹头13的一端与烧结后的四氟乙烯管11相连,另一端与卷扬机12的钢缆17相连,卷扬机12拉动管子夹头13,管子夹头13带动烧结后的四氟乙烯管11先进入缩径工装14中加热变形,外径缩小至与钢管15内径相匹配后进入钢管15中,直至整个烧结后的四氟乙烯管11全部进入钢管15中,且在钢管的两端预留供翻边用的聚四氟乙烯管端头,再通过加热钢管至260℃左右使聚四氟乙烯管径向回弹并贴紧在钢管内壁上;钢管加热可加速聚四氟乙烯管的径向回弹速度50%以上。
[0034] 所述的钢管15的一端通过限位挡板18防止其与管子夹头13随动;限位挡板18和卷扬机12均固定在底座19上。
[0035] 最后,将回弹完成的聚四氟乙烯管的伸出钢管的两端进行压边操作形成密封面翻边16,所述的翻边16通常可压装在钢管15端面法兰20的端面凹槽内,如图6所示,该端面凹槽的外径不小于钢管的外径,翻边通过胶粘或热压定型在所述的端面凹槽内。使翻边后的密封面与钢管端面贴合,得到等静压钢衬聚四氟乙烯管道。
[0036] 本发明的工作原理是:
[0037] 将聚四氟乙烯粉装入特制的模具腔体内,再经过250‑350kg高压釜加压后成型得到聚四氟乙烯管坯,管坯经烘箱烧结制成聚四氟乙烯等静压管。选用外径大于钢管内径的等压聚四氟乙烯管进行缩小模缩径,再将其拉入钢管坯内经过烘箱加热使其回弹到原始外径,这样聚四氟乙烯等静压管完全紧贴在钢管内壁上,形成向外的张力从而可以耐真空。
[0038] 本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
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