钢制PTFE衬里管道研讨

生产过程中使用和产生的流体种类繁多, 管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的, 由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门和其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成, 因此在化工行业中如何选用经济耐久和安全可靠的管道器材, 特别是对于耐腐蚀性器材显的尤为重要。目前世界各国均已经大量开发了塑料, 钢塑复合, 涂塑管道等器材, 而钢制PTFE衬里管道以其卓越的耐腐蚀性能, 业已成为石油、化工、纺织等行业的主要耐腐蚀材料。

1 钢制PTFE衬里管道的特点

钢制PTFE衬里管道把PTFE的抗腐蚀性和钢管的机械强度两方面完美的结合起来, 被广泛应用于化工项目中。目前国内引进与研究整体模压聚四氟乙烯衬里技术以来, 经过工程技术人员多年来的不懈努力, 成功生产出整体模压衬里产品, 具有以下良好的特性:

(1) 耐高温, 在强腐蚀介质条件下, 可以满足使用温度范围-29℃~260℃, 经过处理, 也可使用到-250℃。

(2) 耐真空, 在-29℃~260℃范围内, 内衬管道可在真空条件下使用, 耐真空度可达“全真空”, 即751.84mm Hg (100.24KPa) 。在化工生产中, 经常由于冷却、纵向排放、泵阀不同步操作等情况下引起局部真空状态, 而钢制PTFE内衬管道可避免任何情况下真空条件对管道损坏。

(3) 耐高压, 在常温下, 可承受高达450PSI (3.1MPa) 的使用压力。260℃可承受245PSI (1.7MPa) 的使用压力。在上述高压下, 内衬管道对所运输的腐蚀性介质的抗渗透性仍然极为优越。

(4) 抗渗透, 优质的PTFE树脂, 经过先进衬里工艺加工成高密度、足够厚度的PTFE衬里层, 使其有优越的抗渗透性。

2 钢制PTFE衬里管道的排气

所有内衬PTFE的管道和管件都必须按照ASTM F1545标准采取排气措施。排气系统用于释放由于渗透等多种原因留存在内衬和钢套之间的任何气体。这些气体的阻塞和累积可能引起内衬管道的过早报废。我们应当采用的方法是在钢外套上, 远离法兰和螺栓处, 钻排气孔。推荐这些接管用于如下场合:

(1) 安装保温层的场合, 将一根1/8寸的接管用螺纹与放弃口连接, 其长度可伸出绝热层, 建议长度超过450mm的管道设置二根带接管的器口, 两者沿轴线互成180度角度, 比450MM短的管道设置一根带接管的放气口。

(2) 输运卤素等分子较小的介质时, 特别在高温高压的场合。这些气体通过放气口进入大气, 与周围空气中湿气形成腐蚀性酸, 会引起放气口附近的金属腐蚀。为此, 用户可以安装特殊金属接管, 作为牺牲阳极, 必要时可以调换, 以保护金属管件的完好。

3 钢制PTFE衬里管道的布置

钢制PTFE衬里管道的布置, 应根据输送的介质的设计压力, 设计温度, 流体特性等进行管道布置, 由于钢制PTFE衬里输送流体的特殊性以及连接方式等不同, 对管道布置的要求, 也有其以下特殊性:

(1) 对于输送腐蚀性介质的钢制PTFE衬里管道上的法兰尽量避免布置在设备、机泵、操作通道、维修通道的上方, 如果设计过程中无法避免, 应该在法兰连接处设置安全防护设施, 防止法兰泄漏, 造成人员伤亡。

(2) 在多层管廊上的钢制PTFE衬里管道, 不应与蒸汽等高温管道相邻布置, 也不应布置在高温管道上方有热影响的位置, 应置于管廊的下层, 同时输送腐蚀介质的钢制PTFE衬里管道在管廊布置时要设计一定的坡度, 防止介质在管道内积聚。

(3) 非金属村里管道布置时支架设置, 应满足支架跨距要求, 同时一般支撑点的位置宜设计在法兰接头和阀门附近, 采用卡箍型支吊架, 避免采用焊接型支架。

(4) 钢制聚四氟乙烯衬里管道设计时, 由于都是工厂预制, 无法现场修改, 设计管道时注意在三维坐标系的至少一个方向上设置一个尺寸调整管段, 以保证安装准确。

4 钢制PTFE衬里管道的安装

(1) 钢制聚四氟乙烯衬里管道一般都是在制造厂加工完成后整体到现场, 运输过程中要避免强烈震动或碰撞, 安装前应严格检查衬里层的完好。衬里管道的安装必须利用适当的依靠物体, 如导轨膨胀节点和挂钩等, 符合常规的管道安装。

(2) 钢制PTFE衬里管道的安装应采用软质或半硬质垫片。当需要调整安装长度误差时, 宜采用更换同材质垫片厚度的方法, 垫片的厚度不宜超过设计厚度的20%。

(3) 所有引起聚四氟乙烯内衬材料永久损坏的熔焊, 锡焊, 火焰切割等手段都不能接近, 除非采取适当的预防措施来避免过热, 不得对钢制聚四氟衬里管道进行扭曲或敲打等作业。

(4) 安全放气孔要防止油漆, 水泥等堵住, 因为放气孔主要是来释放升温过程中可能产生的或原来残留在内衬和外套之间的气体, 假如不释放这些气体, 内衬容易损坏。

(5) 假如出现法兰泄漏, 但泄漏一边的螺栓已经上紧, 则不应该继续上紧, 否则会引起密封面的永久损坏。应将对边的螺栓开半圈, 然后将泄漏一边的螺栓同样需要上紧半圈, 假如仍有泄漏, 则将所有的螺栓都卸掉, 检查密封面的径向划痕和凹坑。

5 结语

随着化工工艺技术的不断发展, 腐蚀性介质的物料越来越多, 钢制聚四氟乙烯衬里管道在化工, 石油, 纺织等领域已经广泛应用。希望通过本文的介绍, 使大家对钢制PTFE衬里管道的特点、布置、安装以及维修要求有一个比较全面的了解。

摘要：聚四氟乙烯 (简称PTFE) 具有优良的耐腐蚀性, 本文介绍了钢制PTFE衬里管道的特点、布置要求、安装以及维修要求。

关键词：耐腐蚀,聚四氟乙烯,PTFE,衬里管道,管道布置

参考文献

[1] SH/T 3154-2009石油化工非金属衬里管道技术规范[M].中国石化出版社.

[2] 石油化工装置工艺管道安装设计手册[M].中国石化出版社.