周烽(連云港沃利帕森工程技術(shù)有限公司南京分公司, 江蘇 南京 210000)
鋼制PTFE襯里管道研討
周烽(連云港沃利帕森工程技術(shù)有限公司南京分公司, 江蘇 南京 210000)
聚四氟乙烯(簡稱PTFE)具有優(yōu)良的耐腐蝕性,本文介紹了鋼制PTFE襯里管道的特點、布置要求、安裝以及維修要求。
耐腐蝕;聚四氟乙烯;PTFE;襯里管道;管道布置
生產(chǎn)過程中使用和產(chǎn)生的流體種類繁多,管道是用以輸送、分配、混合、分離、排放、計量、控制和制止流體流動的,由管子、管件、法蘭、螺栓連接、墊片、閥門和其他組成件或受壓部件和支承件組成的裝配總成,因此在化工行業(yè)中如何選用經(jīng)濟耐久和安全可靠的管道器材,特別是對于耐腐蝕性器材顯的尤為重要。目前世界各國均已經(jīng)大量開發(fā)了塑料,鋼塑復合,涂塑管道等器材,而鋼制PTFE襯里管道以其卓越的耐腐蝕性能,業(yè)已成為石油、化工、紡織等行業(yè)的主要耐腐蝕材料。
鋼制PTFE襯里管道把PTFE的抗腐蝕性和鋼管的機械強度兩方面完美的結(jié)合起來,被廣泛應用于化工項目中。目前國內(nèi)引進與研究整體模壓聚四氟乙烯襯里技術(shù)以來,經(jīng)過工程技術(shù)人員多年來的不懈努力,成功生產(chǎn)出整體模壓襯里產(chǎn)品,具有以下良好的特性:
(1)耐高溫,在強腐蝕介質(zhì)條件下,可以滿足使用溫度范圍-29℃~260℃,經(jīng)過處理,也可使用到-250℃。
(2)耐真空,在-29℃~260℃范圍內(nèi),內(nèi)襯管道可在真空條件下使用,耐真空度可達“全真空”,即751.84mmHg(100.24KPa)。在化工生產(chǎn)中,經(jīng)常由于冷卻、縱向排放、泵閥不同步操作等情況下引起局部真空狀態(tài),而鋼制PTFE內(nèi)襯管道可避免任何情況下真空條件對管道損壞。
(3)耐高壓,在常溫下,可承受高達450PSI(3.1MPa)的使用壓力。260℃可承受245PSI (1.7MPa)的使用壓力。在上述高壓下,內(nèi)襯管道對所運輸?shù)母g性介質(zhì)的抗?jié)B透性仍然極為優(yōu)越。
(4)抗?jié)B透,優(yōu)質(zhì)的PTFE樹脂,經(jīng)過先進襯里工藝加工成高密度、足夠厚度的PTFE襯里層,使其有優(yōu)越的抗?jié)B透性。
所有內(nèi)襯PTFE的管道和管件都必須按照ASTM F1545標準采取排氣措施。排氣系統(tǒng)用于釋放由于滲透等多種原因留存在內(nèi)襯和鋼套之間的任何氣體。這些氣體的阻塞和累積可能引起內(nèi)襯管道的過早報廢。我們應當采用的方法是在鋼外套上,遠離法蘭和螺栓處,鉆排氣孔。推薦這些接管用于如下場合:
(1)安裝保溫層的場合,將一根1/8寸的接管用螺紋與放棄口連接,其長度可伸出絕熱層,建議長度超過450mm的管道設置二根帶接管的器口,兩者沿軸線互成180度角度,比450MM短的管道設置一根帶接管的放氣口。
(2)輸運鹵素等分子較小的介質(zhì)時,特別在高溫高壓的場合。這些氣體通過放氣口進入大氣,與周圍空氣中濕氣形成腐蝕性酸,會引起放氣口附近的金屬腐蝕。為此,用戶可以安裝特殊金屬接管,作為犧牲陽極,必要時可以調(diào)換,以保護金屬管件的完好。
鋼制PTFE襯里管道的布置,應根據(jù)輸送的介質(zhì)的設計壓力,設計溫度,流體特性等進行管道布置,由于鋼制PTFE襯里輸送流體的特殊性以及連接方式等不同,對管道布置的要求,也有其以下特殊性:
(1)對于輸送腐蝕性介質(zhì)的鋼制PTFE襯里管道上的法蘭盡量避免布置在設備、機泵、操作通道、維修通道的上方,如果設計過程中無法避免,應該在法蘭連接處設置安全防護設施,防止法蘭泄漏,造成人員傷亡。
(2)在多層管廊上的鋼制PTFE襯里管道,不應與蒸汽等高溫管道相鄰布置,也不應布置在高溫管道上方有熱影響的位置,應置于管廊的下層,同時輸送腐蝕介質(zhì)的鋼制PTFE襯里管道在管廊布置時要設計一定的坡度,防止介質(zhì)在管道內(nèi)積聚。
(3)非金屬村里管道布置時支架設置,應滿足支架跨距要求,同時一般支撐點的位置宜設計在法蘭接頭和閥門附近,采用卡箍型支吊架,避免采用焊接型支架。
(4)鋼制聚四氟乙烯襯里管道設計時,由于都是工廠預制,無法現(xiàn)場修改,設計管道時注意在三維坐標系的至少一個方向上設置一個尺寸調(diào)整管段,以保證安裝準確。
(1)鋼制聚四氟乙烯襯里管道一般都是在制造廠加工完成后整體到現(xiàn)場,運輸過程中要避免強烈震動或碰撞,安裝前應嚴格檢查襯里層的完好。襯里管道的安裝必須利用適當?shù)囊揽课矬w,如導軌膨脹節(jié)點和掛鉤等,符合常規(guī)的管道安裝。
(2)鋼制PTFE襯里管道的安裝應采用軟質(zhì)或半硬質(zhì)墊片。當需要調(diào)整安裝長度誤差時,宜采用更換同材質(zhì)墊片厚度的方法,墊片的厚度不宜超過設計厚度的20%。
(3)所有引起聚四氟乙烯內(nèi)襯材料永久損壞的熔焊,錫焊,火焰切割等手段都不能接近,除非采取適當?shù)念A防措施來避免過熱,不得對鋼制聚四氟襯里管道進行扭曲或敲打等作業(yè)。
(4)安全放氣孔要防止油漆,水泥等堵住,因為放氣孔主要是來釋放升溫過程中可能產(chǎn)生的或原來殘留在內(nèi)襯和外套之間的氣體,假如不釋放這些氣體,內(nèi)襯容易損壞。
(5)假如出現(xiàn)法蘭泄漏,但泄漏一邊的螺栓已經(jīng)上緊,則不應該繼續(xù)上緊,否則會引起密封面的永久損壞。應將對邊的螺栓開半圈,然后將泄漏一邊的螺栓同樣需要上緊半圈,假如仍有泄漏,則將所有的螺栓都卸掉,檢查密封面的徑向劃痕和凹坑。
隨著化工工藝技術(shù)的不斷發(fā)展,腐蝕性介質(zhì)的物料越來越多,鋼制聚四氟乙烯襯里管道在化工,石油,紡織等領域已經(jīng)廣泛應用。希望通過本文的介紹,使大家對鋼制PTFE襯里管道的特點、布置、安裝以及維修要求有一個比較全面的了解。
[1]SH/T 3154-2009石油化工非金屬襯里管道技術(shù)規(guī)范[M].中國石化出版社.
[2]石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊[M].中國石化出版社.