[原创] 《橡胶衬里防腐》连载～～全部结束

6.11.2 大型储罐衬胶施工的特殊要求

针对大型储罐设备的衬胶施工，有如下特殊需要注意点：

①尽量选用自然硫化或预硫化橡胶衬里。

②喷砂除锈注意点：准备工作提前做，连续安排喷砂施工；喷砂自上而下进行，罐顶、罐壁喷砂完完衬胶施工完，最后喷砂罐底再衬胶；这种大型设备，喷砂和涂刷底漆是交叉作用，连续不间断的，因此要求施工方的配合能力要跟上；衬胶前检查返锈的部位需要再次喷砂或者手工除锈再涂刷底漆。

③衬胶注意点：自上而下进行衬胶施工，先罐顶再罐壁，最后罐底；罐顶衬胶完成后要进行检查，确认无质量缺陷再进行罐壁衬胶；罐壁衬胶完后要认真进行质量检查，合格后方可拆除脚手架；拆除脚手架之后再对罐底进行喷砂衬胶。

6.11.3 细长管道衬胶施工的特殊要求

针对细长管道的衬胶施工，有如下特殊需要注意点：

①尽量选用硫化罐硫化的半硬质橡胶衬里。

②管道应采用无缝钢管，衬胶前检查其内部，要求平整光滑，无砂眼、凹凸、沟槽等缺陷。

③直径小于25mm不适合衬胶。

④管道长度设计要考虑到喷砂机刷胶的作业难度；直径偏小的长直管可采取小口径管内喷涂设备进行底漆和胶粘剂的涂布。

⑤最好采用压出机压出的胶管做衬里，如需用胶板卷制胶管，则所制胶管尺寸必须精确，接口必须平直。

⑥刷胶：底漆滚动涂布或者小口径喷涂设备涂布固化之后，胶管、钢管同时刷第一道胶粘剂后充分晾干（1h～2h）；然后便刷第二遍胶粘剂边将胶管拖入钢管，人工拖不动时可采取机械辅助，但不可用布包裹方法拖拽。

⑦放置：胶管拖入钢管之后压室温下放置4h～8h，便于胶粘剂中溶剂挥发。

⑧打压缩空气（0.3MPa～0.4MPa），将胶管粘在钢管内壁，同时用烙铁或者压辊将法兰翻边做好。

⑨放置24h，再进入硫化罐进行硫化。

6.12 衬胶施工其他注意事项

（1）衬胶层结构的选择：衬胶一般为一至二层，每层厚度为2mm～3mm，有时也可选三层结构，但总厚度不超过8mm；单层适用于气体介质、腐蚀性较弱和磨损不严重的液体介质中的一般管道和设备；双层衬胶常采用两层硬质橡胶板或半硬质橡胶板，在有磨损和温度变化的场合也可选择硬质橡胶做底层、软质橡胶做面层的双层结构，双层结构是目前较为理想的衬胶结构；三层衬胶常见的有软质橡胶做底层、硬质橡胶或半硬质橡胶为中间层、软质橡胶为面层的结构。但也有选“硬-软-硬”的三层复合结构；还有就是橡胶作隔离层的砖板衬里复合结构，这个在砖板衬里相关章节会详细阐述。

（2）橡胶衬里适用的温度和压力概况为：硬质橡胶衬里允许工作温度范围<85℃，当真空度小于等于0.08MPa时，最高工作温度为65℃；当真空度大于0.08MPa小于0.093MPa时，最高工作温度为40℃；半硬质橡胶衬里、软质橡胶衬里的允许工作温度为-25℃～75℃；合成橡胶中软质橡胶衬里的允许工作温度范围较宽，如丁基橡胶和顺丁橡胶衬里使用温度一般可在-60℃～120℃；丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、三元乙丙橡胶等的衬里使用温度范围一般为-30℃～100℃；橡胶衬里的工作压力范围一般为公称压力小于等于0.6MPa(表压)，真空度小于等于0.08MPa(表压)。

（3）简要概括衬胶的工序如下：橡胶加工→胶料检查→胶浆胶切块→设备表面处理→刷底涂料→下料裁剪→胶浆配制→修整缺陷→刷胶浆→胶料贴合→成品→中间检查→硫化→检查→修整→完成。

（4）衬胶施工时，尤其需要注意点如下：现场通风、干燥、无尘、不可有明火（切记切记）、施工环境温度以20℃为宜（太低或太高，都会影响内部溶剂的挥，导致粘结性能下降等一系列质量缺陷）、施工环境的湿度以不宜大于85%（湿度过高，金属表面易生锈，胶浆干燥时间太长，有时候会出现结露，直接影响其粘结力）、一般要求在高于露点以上3℃的环境施工（露点可查相关资料，如：气温21℃，相对湿度85%的空气，露点为18℃）。

（5）一般衬胶经硫化后，其粘结强度已达7.4MPa以上，才默认为粘结性能合格。

（6）涂刷胶浆前，应除去金属表面的粉尘或毛刺，然后用汽油擦抹去脂。胶浆在使用前应搅匀，粘度应符合要求。涂刷胶浆应薄而均匀，不得漏涂，防止表面堆积、流淌或起泡；前后两遍的涂刷方向应纵横交错、顺次操作。胶膜的干燥时间应掌握好，一般涂刷第一遍胶浆后，晾干至不粘手时便好涂刷下一遍，最后一次涂刷胶浆时，应在贴胶前1.5h～6h内进行。胶浆涂刷完毕、应防止灰尘、油、水或机械杂物的落入，以保证贴合面清洁，提高粘合力。胶浆的粘度必须调制适度，胶浆过于粘稠时，容易出现胶膜干燥的假象，实际上，胶膜的表面层已干燥而内层尚未干透，这样在硫化后会造成衬胶层的起泡缺陷。

（7）胶浆涂刷后，当胶膜干至不粘手时就可进行贴合操作。贴合操作应首先将涂好胶浆的胶料用洁净的垫布卷起来，顺次送入设备或管道内选取合适的部位进行胶料的铺放贴平，注意防止胶料起褶或受拉变薄。常用的胶料贴合有热烙法、热贴法和压轮滚压法等方法。

（8）设备表面贴胶完毕必须进行中间检查，其目的是把贴合操作中出现的缺陷应在硫化前予以有效消除，以减少硫化胶层发生起泡、开裂、漏电或胶料搭接不良等现象。衬胶层的缺陷一般在硫化前进行处理是很容易的，若待硫化后再作修复就较困难了。中间检查有外观检查和电火花检验等方法。

7 橡胶衬里检验和验收

7.1 橡胶衬里施工原料抽检

橡胶衬里的主要原材料取样数量和质量判定应符合：①胶板的取样，从每批次到货的材料中，根据不同种类进行随机抽样检查，或由供需双方协商；②粘接剂的取样，从每批次到货的材料中，根据不同种类进行随机抽样检查；③当抽样检验结果有一项为不合格时，应加倍抽样复检；当仍有一项指标不合格时，应判定该产品质量为不合格；④原材料的随机抽样检查具体项目和相应要求详见本章“6.2 衬胶施工前胶板、胶粘剂的复验检查”节的详细阐述。

原料抽检中，特别的一项是小试实验，即型式试验。这个不作主控必须要求，但在以下两种情况下需要做型式试验：①供需双方协商可选择性进行型式试验；②遇到质量争议时，必须进行型式试验。

型式试验复验检查的具体执行方法如下：①材料试板按产品说明书提供的衬里施工工艺制作，复验胶板的粘合强度和硬度；②每种材料试板的数量为3组；③硬胶应按现行国家标准《硫化橡胶或热塑性橡胶与金属粘合强度的测定二板法》GB/T 11211、软胶应按现行国家标准《硫化橡胶或热塑性橡胶与硬质板材粘合强度的测定90o剥离法》GB/T 7760的规定，复验材料与金属的粘合强度；④胶板材料的表面硬度应按现行国家标准《硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法 第1部分 邵氏硬度计法(邵氏硬度)》GB/T 531.1复验；⑤粘合强度和表面硬度指标应符合《工业设备及管道防腐蚀工程技术标准》GB 50726的相关规定。

7.2 橡胶衬里施工中间检查及修复

胶板贴衬完成后的中间检查应符合下列规定：①衬里层接头无漏压或漏刮现象；②衬里层不得有鼓泡、衬里不实、表面伤痕等缺陷；③接头搭接方向正确，接头贴合严密；④每衬一层胶板采用电火花检测仪检查，无漏电现象。

当中间检查有漏电、鼓泡、衬里不实、表面伤痕、最低处小于厚度标准等缺陷时，应根据缺陷的严重程度决定修补或报废，严重的需要报废重做。可以修复的则修复，经修补后的衬里层应确保质量。

缺陷修复应符合下列规定：①滚压胶板出现的小气泡，应立即切口放气，切口涂刷粘接剂，碾压压合，并应在其表面加贴原胶盖面胶板，盖面胶板的直径不得小于50mm；②对漏电、面积较大的鼓泡、贴衬不实及表面伤痕等缺陷，应将缺陷处胶板仔细去除，直至衬里层无松动为止，将缺口四周胶板边缘磨毛成30o的坡口，基体的表面磨至金属本色并有粗糙度，打磨后的金属及胶板缺口四周50mm～100mm范围用溶剂清洗，干燥后按原施工工艺涂刷底涂及粘接剂，风干；③按修补面积及形状裁出胶板，用原胶修补，修补部位搭边宽度应大于50mm。贴衬胶板时，不得留气泡，用压辊依次碾压压实；④如果某一处修补点较多，可将各修补点补平后再衬一块大胶板，也可将该部分全部去除后重新衬胶；⑤修补结束后需进行电火花检测；⑥当胶板有特别性能要求时，还应满足胶板制造商提出的特殊施工要求。

7.3 橡胶衬里施工完毕后成品和工程的质量检查

橡胶衬里施工完毕并硫化完成之后的成品或防腐衬里工程的检查应符合下列规定：

①橡胶衬里设备、管道、管件100%全部要质量检验。胶衬里的制成品取样数量和质量判定应按现行国家标准《橡胶衬里 第1部分：设备防腐衬里》GB/T 18241.1的有关规定执行。

②目测和锤击法检查硫化后胶层外观质量和橡胶与金属的黏结情况。表面允许有凹陷和深度不超过0.5mm的外伤、印痕或嵌杂物，但不得出现裂纹或海绵状气孔；常压管道、管件允许有不破的气泡，每处面积不大于10cm2，凸起高度不大于2mm，气泡总面积不大于管道、管件总面积的1%；硬橡胶、半硬橡胶、软橡胶分别用邵氏D型和A型硬度计测量硬度，各测量点应尽可能相距远一些，检测点的数目视工件的形状及大小而定（一般检测5~10个点）。硫化胶的硬度应符合橡胶板制造单位的要求。测定点的环境应符合国家现行标准《橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》GB/T 2941的有关规定，同时参考胶板生产商应提供不同温度下和标准温度下该种胶板硬度换算表。

③用测厚仪检测衬胶层厚度，各测点的距离尽可能大一些，检测点的数目视工件的形状及大小而定（一般检测5~10个点），厚度偏差应为图纸标注厚度的10%~15%以内。硫化胶板的硬度测点规定如下：硫化罐硫化，每罐不得少于5点，应取算术平均值；本体硫化的设备，每个衬胶面不得少于2处，每处测点应为3个，应取算术平均值。热水硫化和自然硫化的设备，可在与设备一起硫化的试板上进行，每个衬胶面试板不得少于2块，每块试板的测点不得少于3个，应取算术平均值；测点处表面应光滑、平整、不应有机械损伤及杂质等现象。

④当自然硫化、预硫化胶板施工完毕出现脱层、气泡、裂纹、针孔等缺陷时，当加热硫化胶板在施工硫化后出现脱层、气泡、裂纹、针孔等缺陷时，都应按本节“7.2 橡胶衬里施工中间检查及修复”中的修补方法规定进行修补，但同一处缺陷修补次数不得超过两次。

⑤硫化后，并未出现脱层、气泡、裂纹、针孔等缺陷，但出现的漏电、面积较大的鼓泡、贴衬不实及表面伤痕等缺陷，应按本节“7.2 橡胶衬里施工中间检查及修复”中的修补方法规定进行修补，应按修补原胶的硫化工艺进行局部或整体硫化，原衬胶层不得过硫化；如缺陷尺寸小于Φ25mm，可选用橡胶质胶泥修补或玻璃钢修补；真空设备和管道不得采用除胶泥以外的其它异种材质修补。

⑥衬胶制品必须用电火花针孔检测仪全面检查衬里层，不得有漏电现象。检验电压为高频。电压数值按1mm胶层厚度3000V计算确定。探头行走速度为3m/min~6m/min。检查时，胶层表面应清洁、干燥，探头不得在胶层上停留，以防止胶层被高压电击穿。

⑦转动的金属部件按图样规定在衬胶后进行静平衡和动平衡试验，其残留不平衡量应符合图样规定。

⑧容器、管件衬胶前耐压试验和衬胶后气密性试验的要求应符合图纸要求；容器、管件衬胶后按图纸规定进行气密性试验，主要检查法兰面是否泄漏，气压保持10min以上为合格；真空容器按图纸规定的真空度进行抽真空试验，试验应维持1h，试验后衬里应重复检查有无缺陷。

7.4 橡胶衬里制品及工程质量验收与评定

7.4.1 主控项目

（a）胶板和胶粘剂的质量，按照“7.1 橡胶衬里施工原料抽检”规定。胶板出现早期硫化变质等现象，不得使用；超过保质期的胶板应进行复验，复验不合格的胶板不得使用；胶粘剂不得发生早期交联等现象。检验方法：观察检查、检查产品出厂合格证、材料检测报告或现场抽样的复验报告

（b）衬里基体的表面处理质量等级，按照“6.5.1 金属基材设备、管道、槽体表面处理”规定。检验方法：观察比对等级标准照片。橡胶衬里的接头，应采用搭接。搭接方向应与介质流动方向一致。胶板搭接宽度应为30mm。设备转角处的搭接头宽度应为50mm。多层胶板衬里时，上下层的接头应错开，错开距离不得小于200mm。衬里接头应采用丁字缝时，丁字缝错缝距离应大于200mm，不得有通缝。衬至法兰密封面上的胶板应平整，并不得有径向沟槽或大于1mm的凸起。检验方法：观察检查、尺量检查和检查施工记录。

（c）胶板贴衬后，不得漏压或漏刮，并应排净粘合面间的空气。胶板搭接头应压合严实，边沿应圆滑过渡，不得有缝隙、翘起、翘边、脱层、空鼓等现象。本体硫化设备的法兰衬胶应按法兰外径尺寸下料，其内径尺寸应比法兰孔大30mm～60mm，并应切成30o坡口；法兰面衬贴的已硫化胶板应全部压合密实。法兰管内衬的未硫化胶板，应翻至法兰面上已硫化胶板的坡口上边，并应压合密实。搭接处应与底层胶板粘结牢固，并应圆滑，不得有翘边、毛刺、空鼓或离层等现象。检验方法：观察检查、尺量检查和采用检验锤轻击检查。

（d）胶板贴衬完成后的中间检查，按照“7.2 橡胶衬里施工中间检查及修复”执行。衬胶各部位尺寸应符合设计文件的规定；衬里层接头无漏压或漏刮现象，胶板与基体待衬里表面贴合密实，不准有空洞、脱开、起泡等现象，接头搭接方向正确，接头贴合严密；各部位的橡胶衬里层厚度的允许偏差应为-10％～15％；总体检查前应出示施工单位中间检查合格记录，方可进行胶板的硫化。检验方法：观察检查、卡尺直尺或卷尺检查、磁性测厚仪侧厚、锤击检查、检查施工记录。

（e）胶板贴衬硫化后的质量检查，按照“7.3 橡胶衬里施工完毕后成品和工程的质量检查”执行。衬胶各部位尺寸应符合设计文件的规定，表面允许有凹陷和深度不超过0.5mm的外伤、印痕或嵌杂物，但不得出现裂纹或海绵状气孔；常压管道、管件允许有不破的气泡，每处面积不大于10cm2，凸起高度不大于2mm，气泡总面积不大于管道、管件总面积的1%；衬里层接头无漏压或漏刮现象，衬里层不得有气泡、空鼓等现象；各部位的橡胶衬里层厚度的允许偏差应为-10％～15％；电火花检测（3000V/mm）时衬里层应无漏电和击穿现象。检验方法：观察检查、卡尺直尺或卷尺检查、磁性测厚仪侧厚、电火花检测漏电、锤击检查、检查施工记录。

（f）硫化胶的硬度应符合胶板制造单位的要求，同时还应符合设计文件的要求。测定点的环境应符合国家现行标准《橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》GB/T 2941的有关规定，同时参考胶板生产商应提供不同温度下和标准温度下该种胶板硬度换算表。检验方法：邵氏D型和A型硬度计测量硬度，各测量点应尽可能相距远一些，检测点的数目视工件的形状及大小而定（一般检测5~10个点），应按现行国家标准《硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法 第1部分：邵氏硬度计法(邵尔硬度)》GB/T 531.1的规定进行检查和检查施工记录。

（g）衬胶设备及管道应符合下列规定：本体硫化的衬胶设备，强度和刚度应符合设计规定，在衬里施工前应检查压力试验合格证；衬胶前应选定进汽（气）管、温度计、压力表及排空管接口；底部应设置冷凝液排放口；需衬里的设备内部构件，应符合衬胶工艺的要求（焊缝应满焊，不得有气孔、砂眼、夹渣和大于1mm的咬边）；衬里管道采用无缝管，当采用铸铁管时，内壁应平整光滑，并应无砂眼、气孔、沟槽或重皮等缺陷；衬里管道不得使用褶皱弯管；法兰密封面不得车制密封沟槽。检验方法：检查压力试验合格证、观察检查、尺量检查、放大镜检查、检查衬胶设备和构件的交接记录。

（h）下列衬胶制品的胶层和金属表面不得有脱层现象：真空和受压设备及管道；设计温度高于60℃的设备及管道；需切削加工的衬胶制品；气流、液流直接冲击的部位和阴角部位；法兰的边缘。检验方法：检查设备衬胶中间检查记录和检查施工记录。

（i）橡胶衬里在施工前后粘合强度检测应符合下列规定：目测和锤击法检查硫化后胶层外观质量和橡胶与金属的黏结情况。型式试验的试板以及最后橡胶衬里检验的粘合强度值应符合2.4节的表2.4-3（几种常见的橡胶衬里的力学性能）的要求。一般衬胶经硫化后，其粘结强度已达7.4MPa以上（高于表中6.0MPa的数据要求），才默认为粘结性能合格；真空设备硬质橡胶衬里的粘合强度标准试验温度下粘合强度不得小于8.0MPa，真空设备软质橡胶衬里的粘合强度标准试验温度下粘合强度不得小于6.0kN/m。

检验方法：硬质橡胶应按现行国家标准《硫化橡胶或热塑性橡胶 与金属粘合强度的测定 二板法》GB/T 11211的规定进行检测和检查施工记录；软质橡胶按《硫化橡胶或热塑性橡胶与硬质板材粘合强度的测定90o剥离法》GB/T 7760的规定进行检测和检查施工记录。

（j）设备和管道衬胶前按设计文件规定进行耐压试验和泄漏试验。主要检查法兰面是否泄漏，气压保持10min以上为合格；真空容器按图纸规定的真空度进行抽真空试验，试验时间不应小于1h，试验后衬里应重复检查有无缺陷（脱层、鼓泡、起皱等缺陷）。

（k）橡胶衬里制品质量评定：经上述(a)~(j)检验全部无峡陷者为一级品或一级橡胶衬里工程；硬度及电火花检验合格，其他缺陷不超过规定值为二级品或二级橡胶衬里工程；经修补后，能保证使用者为三级品或三级橡胶衬里工程；超过上述规定范围者为不合格品。

7.4.2 一般项目

（a）施工环境温度和湿度应满足前文要求。检验方法：检查温度计和湿度计，检查施工记录。

（b）硫化胶板应致密、均匀、表面清洁、边缘整齐。在电火花检验合格的条件下，胶板允许缺陷应符合表4.3-1（胶板允许缺陷）的规定。检验方法：观察检查和尺量检查。

（c）贮罐设备衬里的施工，宜按先罐壁、再罐顶，后罐底的顺序进行。检验方法：观察检查和检查施工记录。

（d）胶板下料时削边应平直、宽窄一致，边角应小于30o。检验方法：观察检查和尺量检查。

8 橡胶衬里在工业防腐蚀领域的典型应用（钛白粉行业为例）

本节主要以湖南颐丰防腐工程有限公司衬胶防腐工程在最近几年钛白粉行业的应用为例列举。

8.1 橡胶衬里在常规设备防腐上的应用

钛白生产中的许多铁质储槽、储罐、反应槽均可采用橡胶衬里防腐蚀。表8.1-1为某2万吨/年钛白装置部分设备衬胶一览表。表8.1-2为某5万吨/年钛白装置部分设备衬胶一览表。

8.2 橡胶衬里在高温设备防腐上的应用

酸解锅是钛白生产中的关键设备之一，酸解是热浓硫酸与钛铁矿粉反应生成易溶硫酸盐的过程，反应过程中温度高，有时可达200℃～250℃，反应剧烈时还易发生“冒锅”现象。湖南株洲颐丰防腐工程有限公司率先在钛白粉行业采用某耐酸耐温丁基橡胶作为防腐防渗隔离层，联合KP1硅酸钾水玻璃胶泥衬砌耐酸耐温瓷砖防腐蚀，经三十多家钛白企业应用证明效果良好。采用橡胶衬里取代传统采用的搪铅层作为防腐防渗隔离层，改变了搪铅层抗渗透性差、孔隙多、粘结力差、设备自重增加大、施工及安装难度大、施工工期长、对施工工人毒害大（铅中毒）、成本高等缺点，它具有自重轻、施工方便、工期短、造价低、使用寿命长、效果好等优点，该方案科学、合理、实用，是目前钛白酸解锅最先进的防腐蚀技术方案，现已经在钛白行业普遍推广使用。

表8.2  湖南颐丰防腐公司钛白行业酸解锅防腐施工业绩单位示例

    此外，橡胶衬里在水解罐、钛液预热槽、酸溶槽、包膜槽等设备上也获得广泛应用，这些设备使用温度相对较高。

8.3 橡胶衬里在搅拌、转动设备、转窑尾气、酸解尾气风机防腐上的应用

（1）搅拌及转动设备采用衬胶防腐蚀，弥补了玻璃钢搅拌耐温、抗渗透，抗振动、耐腐蚀不足的缺陷，可替代不锈钢或其它特种防腐材料（如紫铜搅拌浆，采用该种搅拌时对钛白粉的质量有影响，使产品颜色发黄），从而使搅拌的成本降低。

（2）钛白转窑尾气风机及酸解尾气风机，采用衬胶防腐获得成功应用。湖南株洲颐丰防腐公司开发的YF牌系列高压离心风机在四十多家钛白企业中应用良好，并出口到印度等国家。表8.3-2是湖南颐丰防腐公司衬胶风机使用业绩单位示例一览表。