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1、新型聚四氟乙烯緊襯耐正負壓大型設備的研制,項目簡介,立項背景及意義： 目前，市場及資料上用于放置化工介質的設備內壁極易受到腐蝕損壞，通常該領域的技術人員采用聚四氟乙烯做為設備的襯里,聚四氟乙烯襯里作為管道、設備的有效防腐蝕措施廣泛運于各個行業(yè)。通常的做法將聚四氟乙烯襯里覆蓋主體需襯面，從而形成防腐保護。,,在加工過程中，通常需要對需襯復聚四氟乙烯的金屬設備的內表面進行清洗處理，目前的清洗處理僅僅局限于將金屬設備的內表面進行去除油污及銹跡的處理，然后再敷設粘結劑，由于金屬表面沒有得到徹底處理，聚四氟乙烯襯里與金屬設備內表面的粘合不夠有力，粘結強度低，可導致聚四氟乙烯襯里與金屬設備內壁剝離；,設備
2、的支管與筒體采用可熔性氟塑料薄膜，通過搭焊工藝連接。由于薄膜可拉強度低，搭接處的可靠性受到嚴重影響。在高溫工況條件下，常常出現(xiàn)脫焊、泄漏，影響設備使用壽命；當聚四氟乙烯襯里與金屬設備粘合后，為使聚四氟乙烯襯里與金屬設備內壁緊貼，需要在金屬設備內腔進行加壓。加壓后，聚四氟乙烯,襯里與金屬設備雖然得到了緊貼，但在此過程中，聚四氟乙烯襯里與金屬設備之間仍有殘留空氣。設備使用過程中，夾層里的殘留空氣受熱膨脹，致使聚四氟乙烯襯里與金屬設備之間產生剝離，尤其在負壓工況條件下，極有可能導致聚四氟乙烯襯里失去應有的作用。,本項目旨在研發(fā)一種新型聚四氟乙烯緊襯耐正負壓大型設備，該設備聚四氟乙烯襯里和金屬內表面粘
3、合力度強、支管和筒體實現(xiàn)了一體化，具有耐正負壓能力強、使用壽命長的顯著特點。其主要技術途徑是：（1）采用了金屬襯面的徹底處理法，提高粘結劑的粘結力度；（2）采用了支管與筒體一體化新工藝，增加了連接處的強度,3）采用了設備內加正壓，設備外抽負壓的新工藝，排盡粘合層面上的殘留空氣，為聚四氟乙烯襯里與設備筒體及端蓋之間之間的粘合提供了可靠保障。,二、國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,清洗處理僅僅局限于將金屬設備的內表面進行去除油污及銹跡的處理，然后再敷設粘結劑，由于金屬表面沒有得到徹底處理，聚四氟乙烯襯里與金屬設備內表面的粘合不夠有力，粘結強度低，可導致聚四氟乙烯襯里與金屬設備內壁剝離；2.設備支管與筒體的
4、連接強度低。設備的支管與筒體原工藝采用可熔性氟塑料薄,目前，國內外聚四氟乙烯板材襯里設備加工工藝主要有四種：（1）松襯法；（2）緊襯法；（3）粘襯法；（4）支撐法。上述四種在加工過程中，存在三個嚴重缺陷：1.被襯金屬殼體內表面沒有進行徹底處理。通常需要對需襯復聚四氟乙烯的金屬設備的內表面進行清洗處理，目前的膜，通過搭焊工藝連接。由于薄膜可拉強度低，搭接處的可靠性受到嚴重影響。在高溫工況條件下，常常出現(xiàn)脫焊、泄漏，影響設備使用壽命（見圖1）；,,,3.緊襯過程中，襯里和金屬殼體之間存在滯留空氣。當聚四氟乙烯襯里與金屬設備粘合后，為使聚四氟乙烯襯里與金屬設備內壁緊貼，需要在金屬設備內腔進行加壓。加
5、壓后，聚四氟乙烯襯里與金屬設備雖然大部分得到了緊貼，但在此過程中，聚四氟乙烯襯里與金屬設備之間仍有殘留空氣。設備使用過程中，夾層里的殘留空氣受熱膨脹，致使聚四氟乙烯襯里與金屬設備之間產生剝離，尤其在負壓工況條件下，極有可能導致聚四氟乙烯襯里失去應有的作用（見圖3）。,目前的發(fā)展趨勢是探討一種科學的方法，使聚四氟乙烯襯里和金屬內表面實現(xiàn)真正意義的緊襯，同時克服支管和筒體連接強度差的嚴重缺陷，使產品的耐正、負壓能力得到提高，使產品整體質量上個檔次，打開新的市場，滿足更多用戶的要求。,1、研制開發(fā)內容,我廠開發(fā)新型聚四氟乙烯緊襯耐正負壓大型設備，其技術特點是提高聚四氟乙烯襯里與金屬結合面的粘合力度、
6、提高設備耐正負壓能力、延長使用壽命。主要研發(fā)內容包括：（1）提高襯里面的粘結力度；（2）實現(xiàn)支管與筒體一體化；（3）排盡粘合層面上的殘留空氣。,2、技術關鍵,（1）為了提高襯里結合面的粘結力度，本產品在加工設備筒體及端蓋時對其內壁進行了噴砂或砂輪拋光處理，使設備筒體及端蓋的襯里面見“白”，最大程度提高粘結劑的粘結力度；,（2）為了解決支管與筒體連接強度差的嚴重缺陷，研發(fā)出支管與筒體一體化新工藝，即在支管周圍處的襯里板材上使用特殊的擴口模具，加熱后，將襯里板材拉伸、翻邊，直接壓在法蘭面上，實現(xiàn)了支管與筒體一體化，替代了支管與筒體用薄膜搭接的原始工藝，從根本上消除影響設備使用壽命的致命弱點，延長了
7、設備使用壽命（見圖2）；,（3）為了排盡粘合層面上的殘留空氣，我們對設備筒體及端蓋整體進行加熱，且在加熱的同時通過正壓進氣組件對其進行擠壓并利用真空排氣組件對夾層中的空氣進行負壓的抽取，不僅能使粘結劑通過加熱而促使聚四氟乙烯襯里與設備筒體及端蓋緊密貼合，而且在此過程中也將聚四氟乙烯襯里與設備筒體及端蓋夾層中的殘留空氣排盡，為聚四氟乙烯襯里與設備筒體及端蓋之間之間的緊貼提供了保障，從而延長了整個設備的使用壽命（見圖4）。,四、預期目標,我廠開發(fā)的新型聚四氟乙烯緊襯耐正負壓大型設備系國內外首創(chuàng)，本項目的核心技術已申報1項發(fā)明專利（公告號：CN101870396A）并已獲得1項實用新型專利授權（專利
8、號：ZL201020239968.7）。我廠現(xiàn)有用戶200多家，每家需求平均在5臺左右，第一年預計推廣10家單位，本產品可增加500萬元左右的年產值。 該產品能耗低，無排污，符合國家環(huán)保要求，而且返修率大大降低，將深受廣大用戶歡迎，具有廣闊的市場空間和社會效益，預計投產后需求意向十分看好,主要技術指標：,1、襯里和金屬殼體緊襯面的剪切強度16MPa（原工藝剪切強度10MPa）。 2、襯里和金屬殼體緊襯面的剝離強度32N/cm（原工藝剝離強度22N/cm）。 3、耐負壓能力（DN1000）達到-0.2kg/cm2（原工藝耐負壓能力- 0.15kg/cm2）。,經(jīng)濟指標：,預計年增產值500萬元左
9、右，年增利潤40萬元左右，年增稅金30萬元左右。,五、研究的方案和技術路線,具體研究實施方案： 1、成立以總工為組長的攻關小組，廠長（法人代表）作為主要成員參與該項目的全過程開發(fā)，以保證經(jīng)費落實和協(xié)調工作順利進行； 2、研發(fā)支管和筒體一體化工藝，攻克該項目的關鍵技術難，從小口徑到大口徑逐步研究和試驗，并得出最佳方案； 3、研發(fā)設備內施正壓、設備外抽負壓的工藝，排盡聚四氧乙烯襯里秘設備內表面之間的殘留空氣，實現(xiàn)真正意義上的緊襯； 4、從口徑500mm到1500mm分三個階段分別拿出階段性的樣品。,六、計劃進度安排,1、2011年1月2011年4月，完成科技審報、方案調研，確定技術線路圖及實施方案
10、； 2、2011年5月2011年8月，完成口徑500mm設備的緊襯工藝3、2011年9月2011年12月，完成口徑1000mm設備的緊襯工藝； 4、2012年1月2012年4月，完成口徑1500mm設備的緊襯工藝； 5、2012年5月2012年6月，完成產品的驗收和項目總結。,七、現(xiàn)有的工作條件,本廠創(chuàng)建于1981年9月，現(xiàn)有廠房面積3000多平方米，是國內率先研制開發(fā)氟塑料襯里的專業(yè)廠家，具有較強的技術研發(fā)能力，是一家集研發(fā)、生產和銷售為一體的專業(yè)性企業(yè)。建廠以來，我廠共獲得國家發(fā)明專利2項，實用新型9項，該項目于2010年申報了1項發(fā)明專利（已公告）和1項實用新型專利（已授權）。2009年
11、，我廠作為主要起草單位，參加了國家標準“聚四氟乙烯補償器”的修訂工作，并參加了,“工程塑料襯里”等6個部標的起草工作。今年9月份申報了國家高新企業(yè)（省、市兩級均已通過），正待中央有關部門審批，10月份向市科技局申報了一項重大發(fā)明獎，已受理，正在審批。我廠現(xiàn)有工人65人，其中高級工程師2人，工程師5人，4個車間主任都具有20年以上的工齡，技術骨干9人，都具有10年以上工齡。,2010年，我廠申報高新技術企業(yè)已獲審批。,八、經(jīng)費預算,本項目預計總投入100萬元，申請科技經(jīng)費補助35萬元。,項目總經(jīng)費開支預算表：,設備費30.0萬元 能源材料費40.0萬元 設計試驗費6.0萬元 信息費4.0萬元 人員費16萬元 其他4.0萬元,科技經(jīng)費開支預算表：,設備費8萬元 能源材料費18萬元 信息費1.0萬元 設計試驗費2萬元 人員費6萬元,2011年4月18日,
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