(1)硬聚氯乙烯塑料管道。在防腐蚀工程中常用硬聚氯乙烯塑料和道输送腐蚀介质如酸、碱、盐溶液及腐蚀气体。它具有优良的耐腐蚀性能、质量轻,减磨、耐震、绝缘、复合能力强,加工方便,成本低等优良综合性能。它的缺点耐热性能差,硬聚氯乙烯塑料管可单独使用,也可衬里钢管内部,增加强度,也可在硬聚氯乙烯塑料管外缠绕玻璃钢增强,提高强度和使用温度。
①硬聚氯乙烯塑料物理力学性能 硬聚氯乙烯在20℃以下拉伸强度可达50 MPa,但随温度的升高,强度下降很快,每升高1℃约下降0.6MPa;随着湿度的降低,它的抗冲强度迅速下降。
②硬聚氯乙烯塑料耐腐蚀性能 硬聚氯乙烯塑料除氧化剂如50%以上的硝酸、发烟硫酸之外,它能耐各种浓度的酸类、碱类和盐类溶液的腐蚀。
③硬聚氯乙烯管材规格见表4—27。
公称直径/mm | 外径及容差/mm | 轻型管 | 重型管 | ||
壁厚/mm | 的似质量/kg·km-1 | 壁厚/mm | 近似质量/kg·km-1 | ||
8 | 12.5±0.2 | 2.25±0.23 | 0.04 | ||
10 | 15.0±0.2 | 2.5±0.25 | 0.60 | ||
15 | 20.0±0.2 | 2.0±0.2 | 0.7 | 2.5±0.25 | 0.85 |
20 | 25.0±0.3 | 2.0±0.2 | 0.9 | 3.0±0.3 | 1.3 |
25 | 32.0±0.3 | 3.0±0.3 | 1.7 | 4.0±0.4 | 2.2 |
32 | 40.0±0.4 | 3.5±0.35 | 2.5 | 5.0±0.5 | 3.4 |
40 | 51.0±0.4 | 4.0±0.40 | 3.6 | 6.0±0.6 | 5.2 |
50 | 65.0±0.4 | 4.5±0.45 | 5.2 | 7.0±0.7 | 7.4 |
65 | 76.0±0.5 | 5.0±0.5 | 6.8 | 8.0±0.8 | |
80 | 90.0±0.5 | 6.0±0.6 | 10 | ||
100 | 114.0±0.6 | 7.0±0.7 | 15 | ||
125 | 140.0±0.8 | 8.0±0.8 | 20 | ||
150 | 166.0±1.0 | 8.0±0.8 | 25 | ||
200 | 218.0±1.3 | 10.0±1.0 | 40 |
④硬聚氯乙烯塑料管的应用实例见表4—28。
管道名称 | 规格 | 介质 | 温度/℃ | 压力/MPa | 使用情况 |
稀HNO3 管道 | φ100 硬PVC | <42%HNO3 | 常温 | 常压 | 5年良好 |
老化器 硬PVC管 | DN65 | 60%磺酸发烟 H2SO4 | 38 | 常压 | 4年良好 |
H2SO4输送管道 | φ300×20 300m以上 硬PVC | 88g/L H2SO4 87g/L ZnSO4 185g/L NaSO4 | 25 | 0.2~0.3 | 2~3年良好 |
烟囱,硬PVC | φ400×32m | 废氯气 | 常温 | 常压 | 4~5年仍在用 |
H2SO4输送管道 | φ125×40m δ=8mm 硬PVC | 13%H2SO4 | 70 | 0.06 | 3年仍用 |
下水管 | φ8×40m | 28%HCl 20%异丙醇,苯,甲醛,三氯化铝少量红油 | 常压 | 7~8年良好 | |
引风度 | φ300×3×20m 硬PVC | 氯化氢 异丙醇 | 常温 | 常压 | 6~7年 |
盐酸室外管道 | φ1003 L=400m | 35HCl | 35 | 0.2 | 已用6年 |
氢氟酸管道 | φ20 | 稀HF | 60 | 已用3年 | |
漂白粉管道 | φ50 | 漂白粉20% | 已用2年 | ||
磺酸管道 | φ65 | 磺酸60% | 38 | 已用4年 | |
氯气(湿)管道 | 电解槽出口 管道φ100 φ200 L=40~50m | 95%氯气 | 80~90 | 已用5年 | |
氟气管道 | φ800 L=100 m | 10~20g/m3 | 80~90 | 已用1年 |
(2)聚丙烯塑料管道。聚丙烯塑料具有良好的耐防腐性能,耐120℃以下的稀硫酸、磷酸、溴乙烷、硝基苯等介质的腐蚀。聚丙烯塑料是由石油裂解气中的丙烯聚合而成的,是无色、无味、无毒的热塑性塑料。它是由丙烯以烷基铝和氯化钛为催化剂,在20~100℃和0.2~5 MPa大气压力之下进行聚合反应而制得的、其分子结构式为
平均分子量在8万以上。
①聚丙烯塑料的特点
a.综合力学性能好,在-15~+120℃保持一定的机械强度。
b.聚丙烯的相对密度0.90~0.91,是现有塑料中最轻的一种。制品表面光洁,不易结垢堵塞。
c. 耐腐蚀性能优良。
d.聚丙烯的使用温度高于聚乙烯、聚氯乙烯,可在100℃温度下使用。如果不受外力,在150℃时亦不变形。
e. 聚丙烯塑料的线膨胀系数比较大,约为硬聚氯乙烯的2倍。
f.聚丙烯塑料的弹性模量比硬聚氯乙烯小,但高于聚乙烯等软塑料。它具有一定的刚度,能作单独的结构材料使用。
g.聚丙烯的主要缺点是成型收缩率较大,氐温时性脆,耐磨性不好。
②聚丙烯塑料的耐腐蚀性能 聚丙烯塑料能耐多种酸碱盐溶液、有机溶剂。不耐氧化性酸如铬酸、发烟硫酸、浓硝酸、氢氟酸、氯磺酸的腐蚀,与硬聚氯乙烯、聚乙烯相比,它的突出优点在80℃以上时,还能耐70%以上的硫酸、硝酸、暖酸、各种浓度的盐酸、40%碱以及稀醋酸、甲酸等介质的腐蚀,甚至100℃时仍能耐许多稀酸、稀碱的腐蚀。
③聚丙烯塑料管 可作化工防腐输送管道,耐腐蚀、质量轻、易加工,价格低等特点。
聚丙烯塑料具有优良的耐腐蚀性能,耐酸喊盐溶液的作用。100℃下用于浓磷酸,40%硫酸和盐酸溶液的介质中,在室温下几乎对所有溶剂都很稳定,不易溶解。除浓的醋酸和丙酸外,对大多数有机酸都具有良好的耐腐蚀性。聚丙烯塑料的耐腐蚀性与分子量和结晶度有关,其耐热温度比聚氯乙烯塑料高:最高使用温度一般推荐为110~120℃,在没有外力作用时允许使用到15D℃。聚丙烯塑料管国内已有定型产品,选用各种规格的聚丙烯塑抖管代替其他材料的管道,用在化工生产上解决了腐蚀问题,实例正明具有良好效果。聚丙烯塑料管用于兰州制药厂作溴乙烷输送管道,介质温度120~130℃,比原使用的铅管寿命(1个月)提高10倍。
a.聚丙烯塑料弯管法兰成型 聚丙烯塑料塑化温度160~170℃,利用甘油加热聚丙烯塑料管4~5 min,外观质量好,抗冲击强度下降很少。
制弯管时将160~170℃热砂装入管内,管两端用塞塞紧,放入甘油中。甘油温度(170±2)℃,不断翻转约3~5min管子颜色发白变软,取出管子速放模具上弯至所需要角度,然后用冷水冷却定型扩口,将管子一端放入(170±2)℃甘油中几分钟后,管口颜色发白变软速取出,套在木模上扩口,用冷水冷却定型,再放入甘油中加热进行翻边,如图4-19所示。