CN113803567A - 一种防腐结构、输送连接件及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防腐管道技术领域，提出了一种防腐结构，所述基材为金属或塑料，所述防腐结构附着在所述基材表面，所述防腐结构包括从所述基材表面依次设置的粘结层、过渡一层、过渡二层、表面防腐层；所述粘结层内设置有与所述基材相连接的增强骨架层；所述粘结层由聚苯硫醚构成，所述过渡一层由聚苯硫醚和A组分构成，所述过渡二层由所述A组分和B组分构成，所述表面防腐层由所述B组分构成。本发明还提出了一种具有上述防腐结构的输送连接件。通过上述技术方案，解决了现有技术中的腐蚀性输送部件的非金属防腐层不耐负压容易脱落、使用寿命低、维护困难的问题。
Description
技术领域
本发明涉及防腐管道技术领域，具体的，涉及一种防腐结构、输送连接件及制备方法和应用。
背景技术
在焦化厂的硫铵生产中，母液输送管道是硫铵生产中腐蚀最重的部位之一。循环母液中除含有硫酸、氰化物、硫化物、酚等强腐蚀性介质外，还含有大量对管道产生冲刷和磨损腐蚀的硫铵结晶颗粒，因此输送管道的选材比较困难。
关于循环母液管道的材质，曾选用过紫铜管、搪瓷管、钢衬聚四氟乙烯管(CS/F)、钢滚衬聚乙烯管(CS/HDPE)、钢管衬玻璃、1Cr18Ni9Ti、SUS316L等，但总不是很理想。如CS/F和CS/HDPE管易发生蠕变，导致内衬与钢管分离堵塞管道；紫铜管在硫铵母液中腐蚀亦较重，检修周期短；普通奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti在焊接时母材热影响区易形成贫铬现象，与本体形成活化—钝化电池，发生晶间腐蚀，寿命较短；理论上讲，SUS316L是不锈钢用于含硫酸的硫铵母液的最低牌号，不仅价格昂贵，同样存在晶间腐蚀和磨损腐蚀问题；而钢衬玻璃管有良好的防腐性能，使用寿命长，但内衬玻璃是极易破损的脆性材料，即使发生微小的应力和变形，可能发生内衬的破坏，因此存在安装和维护的困难。
发明内容
本发明提出一种防腐结构、输送连接件及制备方法和应用，解决了相关技术中的腐蚀性输送部件的使用寿命低、维护困难的问题。
本发明的技术方案如下：
一种基材表面的防腐结构，所述基材为金属或塑料，所述防腐结构附着在所述基材表面，所述防腐结构包括从所述基材表面依次设置的粘结层、过渡一层、过渡二层、表面防腐层；
所述粘结层内设置有与所述基材相连接的增强骨架层；
所述粘结层由聚苯硫醚构成，所述过渡一层由聚苯硫醚和A组分构成，所述过渡二层由所述A组分和B组分构成，所述表面防腐层由所述B组分构成；
所述A组分为纳米级聚烯烃，包括聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯中的一种或多种；
所述B组分为纳米级聚烯烃，包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的一种或多种。
作为进一步的技术方案，所述粘结层厚度不低于2mm，过渡一层厚度1-2mm，过渡二层厚度1-2mm，防腐结构的总厚度控制在7-8mm。
作为进一步的技术，所述过渡一层由聚丙烯、聚苯硫醚构成，所述过渡一层由聚丙烯、聚苯硫醚构成，所述过渡二层由聚丙烯、高密度聚乙烯构成，所述表面防腐层由高密度聚乙烯构成，所述增强骨架层由金属网构成。
作为进一步的技术方案，所述过渡一层中，聚丙烯、聚苯硫醚的质量比为(5-10):1；
所述过渡二层中，聚丙烯、聚乙烯的质量比为(5-10)：(3-5)。
本发明还提出一种具有如所述防腐结构的输送连接件，包括
管体，及一体设置于管体一端的连接部；
所述管体内壁设置有所述的粘结层、过渡一层、过渡二层、表面防腐层、增强骨架层。
本发明还提出一种如所述的输送连接件的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照所需连接的管道外径将碳钢钢板切割成圆柱状；
S2、开设口径，任意开设所需的同心或偏心DN25～200若干口径；
S3、溶融锈浊；
S5、焊接增强骨架；
S6、将所述的粘结层、过渡一层、过渡二层、表面防腐层依次滚塑涂覆。
作为进一步的技术方案，所述步骤S6后还包括S7表面处理，S8电火花检测：最低检测电压为1500V，检测探头移动速度不大于100mm/s。
作为进一步的技术方案，所述步骤S3中溶融锈浊具体为：利用磷酸进行溶融锈浊，磷酸的加入量为将锈迹清除干净为准。
作为进一步的技术方案，所述步骤S6中，滚塑涂覆时，滚塑时间为2-20分钟，滚动辊圆周速度为2-50转/分，加热温度为200-250℃。
本发明还提出一种输送连接件在防腐管道中的应用，将所述连接件外圆周与所述防腐管道内壁连接。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中的防腐结构中，焊接增强骨架，达到消除热胀冷缩效果，增大金属与非金属防腐层之间的结合力。本发明中的非金属防腐层，开创性的采用了A/AB/BC/C的模式，内层采用与金属结合力强的纳米级聚苯硫醚，多层融合能够保证层与层之间的相容性，不易发生裂损分层，还能够保证强防穿透力，杜绝渗透，内层粘合力强，外层光滑。本发明形成具有不同物理性能的衬里层，它拓宽了防腐衬里产品的应用领域，解决了聚烯烃防腐衬里与金属结构件的粘接难的问题，而且工艺要求低、适应性强；由它制造的产品，其底层具有良好的热稳定性和较高的剥离强度，结构层具有良好的防开裂性，还有其表面层具有良好的抗渗透性，多层的组合使其具有一个好的金属防腐衬里产品所应有的良好性能。
2、输送强酸强碱时应用本发明的防腐结构的钢骨架复合管(PE管材)，耐温-40～80℃，口径DN50～600mm，抗冲击性好，具有较高的断裂延伸率(>350％)，对非氧化性酸、稀硝酸、碱和盐溶液、有机溶剂等约275种腐蚀性介质有很好的耐腐蚀性。
3、而本发明人发现，在输送强酸强碱时应用本发明的防腐结构的钢骨架复合管，一方面，工艺安装过程中，往往现场尺寸不能满足钢骨架塑料复合管的最短加工尺寸，安装困难，使输送强酸碱管线达不到防腐效果，成为一个难以解决的技术难题。另一方面，钢骨架定长定尺与316L管道安装差异性很大，比如三通，钢结构可直接开孔焊接，钢骨架复合管必须尺寸安装。这样难于实现钢骨架复合管对硫铵母液输送管道的100％吻合安装，而且如果变三通后，堵头盲板成为泄漏重点。因此本发明提出了一种可以解决上述问题的连接件，融合钢结构及复合管的特点，达到一举两得的作用，能够实现硫铵管道设备口-泵口-设备口100％吻合安装，减少了使用过程中的接口中的跑冒滴漏，延长使用寿命，可达10年无需更换。
4、本发明的中制备连接件时采用滚塑成型，相比于传统的吹塑、喷涂成型，制造周期短，生产效率高，不仅适用于大型制件，也适用于小批量的制品生产，另外更适用于本发明中的非金属防腐涂层的物料，充分发挥物料的效能，不产生废料，有利于节约原材料。
5、本发明中采用磷酸溶融锈浊，传统除锈一般采用喷砂或角磨机打磨除锈，往往留有死角或空气湿度原因产生返锈，这样都会造成非金属防腐层脱落现象，也可以说是一种工程顽疾，本发明采用溶融锈浊除锈的方法，将金属表面锈迹钝化、化学转化彻底清除锈蚀层，根本上解决除锈不干净及返锈现象。钢铁表面形成一薄层磷酸盐，如磷酸铁保护膜，这样确保锈迹彻底清除，此基础上进行后续的操作更加坚固。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明防腐结构俯视图；
图中：100为增强骨架层，101为粘结层，102为过渡一层，103为过渡二层，104为表面防腐层，105为基材；
图2为本发明输送部件的结构示意图；
图中：201为管体，202为连接部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
如图2所示，一种输送连接件，包括管体201，及一体设置于管体一端的连接部202；
所述管体201内壁附着有防腐结构(如图1所示)，所述防腐结构包括从管体201表面依次设置的粘结层101、过渡一层102、过渡二层103、表面防腐层104；
所述粘结层101内设置有与所述基材105相连接的增强骨架层100；所述增强骨架层100为普通碳钢金属龟网；
所述粘结层101为聚苯硫醚构成，所述过渡一层102由质量比为5:1的聚丙烯和聚苯硫醚构成，所述过渡二层103由质量比为5:3的聚丙烯和高密度聚乙烯构成，所述表面防腐层由高密度聚乙烯构成；
制备方法：
S1、按照所需连接的管道外径将碳钢钢板切割成圆柱状；
S2、开设需要的同心DN100口径；
S3、溶融锈浊；
S5、焊接普通碳钢金属钢骨架；
S6、将所述的粘结层、过渡一层、过渡二层、表面防腐层依次滚塑涂覆，滚塑涂覆时，滚塑时间为10分钟，滚动辊圆周速度为35转/分，加热温度为220-230℃；
S7、表面处理；
S8、电火花检测：最低检测电压为1500V，检测全部衬里面，检测探头移动速度不大于100mm/s，不得有火花放电现象；
将所制备的连接件外圆周与母液输送管道内壁连接。
实施例2
与实施例1相比，连接件中过渡一层102由质量比为10:1的聚丙烯和聚苯硫醚构成，过渡二层由质量比为8：5的聚丙烯和高密度聚乙烯构成，其他均相同。
实施例3
与实施例1相比，连接件中过渡一层102由质量比为8:1的聚丙烯和聚苯硫醚构成，过渡二层由质量比为10:3的聚丙烯和高密度聚乙烯构成，其他均相同。
对比例1
不焊接普通碳钢金属龟甲网，直接采用实施例1中的方法进行涂覆。
对比例2
与实施例1相比，不涂覆聚苯硫醚层，其他与实施例1相同。
对比例3
与实施例1相比，所述过渡一层和过渡二层均由质量比为5:1的高密度聚乙烯和聚苯硫醚构成，其他与实施例1相同。
本发明实施例中的连接件，非金属与金属之间的结合力可以耐1kg以上负压，在应用过程中不发生脱落，而对比例1中耐负压0.6kg，对比例2中耐负压0.7kg，对比例3中耐负压1kg。
在上述实施例和对比例中进行电火花实验时，除对比例2外，其他火花呈现无序杂乱状，则防腐面不会被腐蚀性母液穿透，而对比例2中火花规律，穿透钻向一点，有针眼。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基材表面的防腐结构，所述基材为金属或塑料，所述防腐结构附着在所述基材表面，其特征在于，所述防腐结构包括从所述基材表面依次设置的粘结层(101)、过渡一层(102)、过渡二层(103)、表面防腐层(104)；
所述粘结层(101)内设置有与所述基材(105)相连接的增强骨架层(100)；
所述粘结层(101)由聚苯硫醚构成，所述过渡一层(102)由聚苯硫醚和A组分构成，所述过渡二层(103)由所述A组分和B组分构成，所述表面防腐层(104)由所述B组分构成；
所述A组分为纳米级聚烯烃，包括聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯中的一种或多种；
所述B组分为纳米级聚烯烃，包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的防腐结构，其特征在于，所述粘结层(101)厚度不低于2mm，过渡一层(102)厚度1-2mm，过渡二层(103)厚度1-2mm，防腐结构的总厚度控制在7-8mm。
3.根据权利要求1所述的防腐结构，其特征在于，所述过渡一层(102)由聚丙烯、聚苯硫醚构成，所述过渡二层(103)由聚丙烯、高密度聚乙烯构成，所述表面防腐层(104)由高密度聚乙烯构成，所述增强骨架层(100)由金属网构成。
4.根据权利要求1所述的防腐结构，其特征在于，所述过渡一层(102)中，聚丙烯、聚苯硫醚的质量比为(5-10):1；
所述过渡二层(103)中，聚丙烯、聚乙烯的质量比为(5-10)：(3-5)。
5.一种具有如权利要求1-4任意一项所述防腐结构的输送连接件，其特征在于，包括
管体(201)，及一体设置于管体一端的连接部(202)；
所述管体(201)内壁设置有权利要求1-3任意一项所述的粘结层(101)、过渡一层(102)、过渡二层(103)、表面防腐层(104)、增强骨架层(100)。
6.一种如权利要求5所述的输送连接件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照所需连接的管道内径将碳钢钢板切割成圆柱状；
S2、开设口径；
S3、溶融锈浊；
S5、焊接增强骨架；
S6、将权利要求1-4任意一项所述的粘结层、过渡一层、过渡二层、表面防腐层依次滚塑涂覆。
7.根据权利要求6所述的输送部件的制备方法，其特征在于，所述步骤S6后还包括S7表面处理，
S8电火花检测：最低检测电压为1500V，检测探头移动速度不大于100mm/s。
8.根据权利要求6所述的输送部件的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中溶融锈浊具体为：利用磷酸进行溶融锈浊。
9.根据权利要求6所述的输送部件的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中，滚塑涂覆时，滚塑时间为2-20分钟，滚动辊圆周速度为2-50转/分，加热温度为200-250℃。
10.一种权利要求5所述的输送连接件在防腐管道中的应用，其特征在于，将所述连接件外圆周与所述防腐管道内壁连接。
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