1、非金屬補償器產品性能說明
a. 產品特點:非金屬膨脹節又稱為非金屬補償器,其特點是:可多維補償且補償量大;無反推力可簡化設計;具有較強的隔絕震動、吸聲降噪能力;耐高溫、耐腐蝕、密封性能優越;結構合理重量輕,易安裝維修等。
b. 質保體系:我公司產品設計、生產全過程按ISO9001質量管理體系及企標標準,嚴格控制產品質量。
c. 產品組成:非金屬膨脹節通常包括非金屬伸縮節(膠布)、金屬結構件(導流筒、壓板等金屬件)、防塵層、隔熱層三大部分(參見產品樣本),作為非標件根據其具體使用要求設計制造。
d. 補償能力:非金屬膨脹節補償能力主要由其結構決定,膨脹節結構中各部件相關間距我們根據補償量要求具體設計,使膨脹節在所有工作狀態下,各部件均不產生相互約束,同時我們保證作為非金屬伸縮節的膠布具備足夠的尺寸滿足伸縮、偏移的需要。我公司產品補償量設計范圍是:軸向-180—+200mm,徑向±80mm。
e. 非金屬伸縮節:它是非金屬膨脹節的重要撓性元件,膨脹節的補償、隔絕振動及密封等作用主要由它提供,其質量好壞直接影響膨脹節壽命。非金屬伸縮節根據使用要求,選用合適的基材、恰當的骨架材料,設計先進的膠料配方、合理的膠布結構,以科學的工藝生產制造。膠布具有足夠的物理機械性能(強度、變形及氣密性)以滿足壓力及運動的需要,同時具備優異的耐介質腐蝕、耐高溫、耐老化、耐候等性能以滿足介質、溫度及壽命的要求。
f. 導流筒:金屬結構中的導流筒材質、厚度及層數我們根據其作用和使用的工況,做合理設計,導流筒的合理設置可以較好的保護膨脹節內部構成免受介質的侵害;同時導流筒在結構中采取恰當的位置,保證膨脹節有足夠的補償量。
g. 隔熱層:高溫非金屬膨脹節的隔熱層對補償器性能有較大影響,該部分主要組成及結構根據介質的溫度、成分等參數進行設計,通常其有防塵,隔熱作用,需要防腐時加設防腐層,該層的存在進一步保護了非金屬伸縮節,我公司產品使用時,外表溫度一般控制在50℃以下,減少了對環境溫度的影響,并有利于外層非金屬伸縮節
的長期使用。
h. 連接方式:產品與其他設備連接可采用兩種方式:焊接或法蘭連接,法蘭連接時提供反法蘭及連接螺栓等配件。
i. 壽命:可保證產品正常使用條件下,壽命不低于六年。
j. 其它:非金屬膨脹節 高使用溫度達1600℃(唐鋼鍋爐系統),可滿足變徑及圓方轉換等其它要求。
2技術方案
根據非金屬膨脹節使用要求,我們提出了相應的技術方案。
考慮到煙氣脫硫工程的煙道環境惡劣,介質中含有各種酸性物質,如SO2、SO3、HCl及HF等,對非金屬的腐蝕性極強,同時有 的飛灰及沖刷,加上對溫度、壓力及產品尺寸的考慮,我們在選材及結構設計方面做了如下方案。
2.1產品設計
根據膨脹節使用位置、介質成分(腐蝕及沖刷情況)、使用溫度及壓力、安裝要求(安裝長度、連接方式及尺寸限制等)諸多因素對非金屬膨脹節進行整體設計。
選擇結構后,根據補償量的要求,設計內部結構(各部件的相對位置、組裝方式等);如需要防腐,確立膨脹節防腐方案,對膨脹節各部分進行設計,即:非金屬伸縮節的選材及尺寸,金屬構件的材質及尺寸,不同溫度等級下,防塵隔熱層的結構確立、材質選擇等設計工作。
在結構設計上,考慮到耐磨性能,補償器采用雙直邊導流筒,防止在補償器部位內經發生變化,導致氣體對導流筒的沖刷。
2.2非金屬伸縮節
2.2.1伸縮節基材選擇
根據工況條件,熱、冷風道補償器非金屬伸縮節中采用硅橡膠膠布,煙道非金屬伸縮節采用氟橡膠膠布。
由于不同的使用目的,非金屬膨脹節的伸縮節部分可采用不同材料制成,通常使用橡膠織物。非金屬膨脹節在高溫環境下使用時,其伸縮節一般選用硅橡膠,由于硅橡膠的分子結構決定其有很高的熱穩定性,其耐溫性能大大優于除氟橡膠之外的其它膠種,而且價格也不貴,在國內不同領域使用較為廣泛;因此對于介質為熱空氣的冷風道非金屬伸縮節中采用硅橡膠膠布較為合適。
電廠煙氣環境中含有大量如SO2、SO3、HCl及HF等酸性物質,而硅橡膠在微量的酸性物質作用下性能迅速下降,即使在其內部設置防腐層,運行中也易產生泄漏導致伸縮節性能迅速下降,產品很快損壞,因此在煙道的非金屬伸縮節中選用硅橡膠是不合適的。
我們在介質為煙道的非金屬伸縮節中采用氟橡膠膠布。氟橡膠是指主鏈或側鏈的碳原子上含有氟原子的一種合成高分子彈性體,它具有耐高溫、耐油及耐多種化學藥品侵蝕的特性(可見于《橡膠工業手冊》 分冊P598頁)。氟橡膠可在200℃下長期工作(參見表1-3),是橡膠材料中耐腐蝕性能 佳的橡膠材料(參見表4),電廠煙氣中含有的酸性氣體對于氟橡膠幾乎沒有腐蝕,因此氟橡膠是電廠煙氣環境中非金屬膨脹節中伸縮節的 材料,雖價格稍貴,但確保了質量,長遠看來合適而且 。
表1、氟橡膠與其他各類橡膠的耐熱性
耐熱等級
膠種
70℃
橡膠、異戊橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠
100℃
丁腈橡膠、氯丁橡膠、聚硫橡膠
150℃
丁基橡膠、三元乙丙橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、氯醚橡膠
175℃
丙烯酸脂橡膠
200-250℃
氟橡膠、硅橡膠
表2、各種橡膠的耐熱老化性
膠種
具有工作能力的 溫度 ℃
26型氟橡膠(Viton型)
320
硅橡膠
320
23型氟橡膠(Kel-F型)
250
丁腈橡膠
180
橡膠
130
注:橡膠在該溫度下經24-36小時老化后,拉伸強度>6.8MPa(70kgf/cm2),伸長率>100%,稱為具有工作能力。
表3、氟橡膠在各種溫度下的使用壽命(VitonA-HV)
溫度,℃
使用壽命,h
200
很長
230
>2500
260
500
290
140
表4、26型氟橡膠對各種介質的穩定性
介 質
濃度(%)
溫度,℃
25
50
70
85
120
硫酸
0-40
V
V
V
V
V
60
V
V
V
O
O
95
V
V
V
O
O
100
V
V
O
O
發煙硫酸
20
O
O
X
25
O
X
硝酸
10-70
V
V
V
V
70
O
#
>70
X
X
鹽酸
0-30
V
V
V
O
O
38
O
O
O
O
O
50
O
磷酸
60
V
V
V
V
V
85
V
V
V
V
100
O
注:V:良好,腐蝕輕或無, 見《腐蝕數據手冊》P866頁
O:可用,但有明顯腐蝕,
X:不適用,腐蝕嚴重,
#:同類材料由于配方等的不同,耐蝕性有差異,選用時要慎重。
一般說來,氟橡膠對于有機液體(燃油料、溶劑、液壓介質等)、濃酸(硝酸、硫酸、鹽酸)、高濃度過氧化氫和其它強氧化劑作用的穩定性方面,均優于其它各種橡膠(見《橡膠工業手冊》 分冊P610頁)。
世界上生產非金屬膨脹節廠家在煙道上主要選用氟橡膠,如 DYNEX及3M公司在其關于非金屬膨脹節的資料(見下頁)中明確指出,在電廠的介質含SO2、SO3、NOx等情況下只能選用氟橡膠制作非金屬伸縮節。
我公司為電力行業提供大量非金屬膨脹節,實踐證明非金屬伸縮節基材采用氟橡膠在電廠使用很好,1998年為廣安電廠生產的非金屬膨脹節即采用氟橡膠,至今使用狀況良好。
2.2.2伸縮節制作工藝
氟橡膠的化學穩定性使其具有了優異的使用性能,但是這種穩定性為氟橡膠制品的成型加工造成相當困難。我所長期從事非金屬研究工作,擁有大量科研技術人員,積累了豐富的研制經驗,成功摸索出一套氟橡膠生產加工方案,我們設計出了科學先進的膠料配方、合理的生產工藝,采用 的高強織物與氟橡膠復合,生產出符合膨脹節需要的非金屬伸縮節圈帶,使用該工藝制作的伸縮節圈帶無機械搭接逢、無膠粘劑粘接縫,整體成型減少了伸縮節的缺陷,使其具有 的強度、氣密性及耐腐蝕性,提高了產品質量,有利于長期使用。
其結構為三布兩膠,總厚度不小于13㎜。
2.3金屬結構件
由于導流筒、焊管與煙道處于同一環境下,因此導流筒及焊管的材質、厚度參照煙道用鋼,以滿足介質的要求;并合理設計導流筒的位置,一方面滿足補償的要求,一方面能阻擋煙塵,對膨脹節內部的非金屬部分起到保護和約束的作用。
金屬構件的加工要求應嚴格保證焊接質量,構件平整無變形。
考慮到煙塵的沖刷,在設計中,結構設計采用雙直邊導流筒,保證在補償器的部位不發生氣流異常變化,導流筒材質選用耐磨性優良的Q345鋼,厚度與風道相一致。
2.4隔熱層
隔熱層布置于導流筒與非金屬伸縮節之間,根據使用工況,可采用不同隔熱層進行隔熱。根據每套膨脹節的使用溫度要求、介質環境,具體設計隔熱層材質、厚度及形式,一并考慮到電廠煙氣對該部分的腐蝕,此次我們采用玻璃布包裹硅酸鋁保溫棉,外套不銹鋼絲網,作為隔熱層, 終使膨脹節外表溫度小于50℃。
2.5防塵
由于煙氣中存在大量的粉塵,經過 時間使用后,在補償器內部存積大量粉塵,從而造成補償器的堵塞。本次設計中,在兩直邊導流筒中間,添加防塵密封部件。
3、非金屬膨脹節的生產
根據設計方案制訂相應生產工藝方案,下達生產任務,生產全過程按ISO9001質量管理體系執行,嚴格控制產品質量。
2.3.1非金屬伸縮節的生產。
2.3.2金屬部件的生產。
2.3.3防塵隔熱層的生產。
2.3.4相應配件的供應。
2.3.5非金屬膨脹節的組裝總成。
4 非金屬膨脹節的檢驗,出廠
4.1產品外觀、尺寸的檢驗。
4.2非金屬伸縮節的檢驗。
相應標準:橡膠扯斷強度和扯斷伸長率按GB/T528
橡膠熱空氣老化試驗按GB3512
膠布扯斷強力按GB5572
膠布撕斷強力按GB5573
膠布厚度按GB7536
4.3產品檢驗合格方能出廠,并附有質量合格證書及產品終檢報告。
4.4檢驗工作均由經過技術培訓取得資格證書的專職檢驗員實施。
5 非金屬膨脹節的標志、包裝、運輸和貯存
5.1產品技術參數標志明顯,附有銘牌。
5.2包裝為軟布包裹,汽車運輸。
5.3產品應貯存在 環境,避免與尖銳物接觸,遠離熱源。
6 非金屬膨脹節的安裝、服務
6.1產品附有安裝說明書。
6.2我公司提供安裝指導。
6.3我方技術服務人員在接到需方通知后24小時內趕到現場。
非金屬補償器-織物補償器簡介
非金屬補償器又稱非金屬膨脹節、織物補償器、柔性膨脹節、柔性波紋管、撓性接頭等,有時也稱之為"避震喉"(Shock absorber throat)。非金屬柔性補償器可補償軸向、橫向、角向,具有無推力、簡化支座設計、耐腐蝕、耐高溫、消聲減振等特點。常見的有織物補償器,四氟補償器等。國外早在80年代初期非金屬補償器的就得到發展及應用。我國則到80年代后期才開始有 數量的此類產品在工程中使用。非金屬補償器作為一種撓性元件,以其 的性能。廣泛地應用于礦山、冶金、電力、水泥建材、核能、石油化工等行業的流體輸送管道及設備。
華勝管件提供的非金屬膨脹節主要由蒙皮(圈帶)、不銹鋼絲網,隔熱棉、隔熱填料層、機架、擋板等6個部分組成,如圖所示。蒙皮(圈帶)主要由玻璃纖維布和玻璃纖維、硅酸鋁棉涂覆硅膠布、氟膠布、聚四氟乙烯,無堿玻璃纖維布為主體材料加工成柔性織物補償器的圈帶。具體選用時請參考纖維織物補償器設計溫度下的材料等級進行正確選用。
它的連接方式:法蘭連接織物補償器,接管連接織物補償器。
常見類型有直筒型非金屬補償器,復式非金屬補償器,角向型非金屬補償器,方型非金屬補償器。
非金屬補償器-織物補償器特點
1 補償熱膨脹:可以補償多方向,大大優于只能單式補償的金屬補償器。
2 補償安裝誤差:由于管道連接過程中,系統誤差再所難免,纖維補償器較好的補償了安裝誤差。
3 消聲減振:纖維織物(硅膠布等)、保溫棉體本身具有吸聲、隔震動傳遞的功能,能有效的減少鍋爐、風機等系統的噪聲和震動。
4 無反推力:由于主體材料為纖維織物,無力的傳遞。用纖維補償器可簡化設計,避免使用大的支座,節省大量的材料和勞動力。
5、良好的耐高溫、耐腐蝕性:選用的氟塑料、有機硅材料具有較好的耐高溫和耐腐蝕性能。
6、密封性能好:有比較完善的生產裝配系統,纖維補償器可保證無泄露。
7、體輕、結構簡單、安裝維修方便。
8、價格低于金屬補償器、質量不低于進口產品。價格是進口產品的1/2~1/5
非金屬補償器性能參數表
名稱
性能
名稱
性能
織物厚度
2—10mm
拉伸強度
≥15Pa
補償量
50—300mm
工作壓力
≤0.3Mpa
耐熱溫度
50℃---600℃
伸縮性
10%
密封性
N/50mm 3300
使用壽命
≥10年
抗振性
優
耐酸性
優
耐堿性
優
阻燃性
良好
耐老化性
優
非金屬補償器-四氟補償器簡介
聚四氟乙烯波紋管通過特殊的加工方法,改變了以往管道不能繞曲的特性,可耐各種濃度酸、堿、鹽。它可用來連接機械較低的石墨、陶瓷玻璃管道,可作槽車、貯罐、容器或反應釜的給、排料管,可進行管道錯位連接或用來平衡因氣候或其它原因引起起的管道位移、尺寸變化或用來消除高頻機械的振動。在特殊場合還可作管式反應器或熱交換器等作用。
四氟補償器多用于化工,醫藥,食品等行業的管路系統的補償作用,且具有防腐作用。
非金屬補償器-四氟補償器的類型及技術參數
序號
四氟補償器的類型
四氟補償器的技術參數
1
鋼襯四氟補償器
外體為不銹鋼金屬補償器
可耐各種濃度酸、堿、鹽,又兼有不銹鋼
補償器的壓力,不怕碰撞優點
可提供:DN25-1600㎜
連續疲勞壽命:1000次
壓力等級:pn0.6,1.0,1.6Mpa
使用溫度:≤200℃
2
中壓網套高頸復合補償器
替補管道與管道中間相隔距離太大,以代替波數太多的補償器,
減少廠家成本費
可提供:DN25-1600㎜補償器
疲勞次數:≥10000次
壓力等級:PN0.25-2.5MPA
使用溫度:≤220℃
3
普通型四氟補償器
可提供:DN25-DN1600一至九波各種補償器
疲勞次數:≥5000次
4
中壓網套氟塑料復合補償器
可提供:DN25-1600㎜補償器
外層為不銹鋼金屬網套
疲勞次數:≥10000次
壓力等級:PN0.25-2.5MPA
使用溫度:≤220℃