襯氟蝶閥項(xiàng)目目前開(kāi)發(fā)情況及產(chǎn)業(yè)化前景分析
氟塑料是性能優(yōu)越的熱塑性材料，典型的聚四氟乙烯（PTFE）材料具有優(yōu)良的耐熱性和耐寒性，可長(zhǎng)期在-195~200℃范圍內(nèi)使用。其低摩擦性和自潤(rùn)滑性非常好，還具有優(yōu)良的電絕緣性和優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，可耐各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑的腐蝕。由于氟塑料具有這些優(yōu)異特性，所以特別適合做耐腐蝕性強(qiáng)的閥門(mén)材料，已部分替代昂貴的哈氏合金和鈦合金材料。本項(xiàng)目產(chǎn)品硎制技術(shù)路線；
1、 設(shè)計(jì)原理依據(jù)
第一，分析研究氟塑料性能從而確定設(shè)計(jì)壓力依據(jù)。襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)的設(shè)計(jì)壓力依據(jù)PN≦2.0MPa(150Lb),其使用溫度應(yīng)根據(jù)殼體材料和氟塑料的適用溫度綜合確定。一般碳鋼襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)的工作溫度為-29～180℃。各類(lèi)襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)的公稱(chēng)通徑根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)條件確定。
襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)的技術(shù)條件參照相應(yīng)金屬閥門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)施。同時(shí)按自身的特點(diǎn)和要求還必須滿足相關(guān)的技術(shù)要求。
（1）、閥門(mén)殼體的最小壁厚按照GB/T12224標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，其壓力等級(jí)按1.6MPa或2.0MPa選取，但此壁厚不包括襯里厚度。
（2）、法蘭連接襯氟塑料的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度按GB/T1221的規(guī)定，也可按用戶(hù)的要求確定其結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。
（3）、襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)的法蘭連接尺寸按GB/T91131的規(guī)定或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。也可按用戶(hù)在訂貨合同中確定。但不得采用焊接連接方式。
（4）、襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)通道尺寸還可根據(jù)用戶(hù)要求確定。對(duì)于閥門(mén)的可掃線性，按用戶(hù)要求給預(yù)滿足。
（5）、襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)的手輪或扳手上使用脫開(kāi)力矩或軸力所需的最大應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)360N。扳手應(yīng)不長(zhǎng)于兩倍的閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。
（6）、如果買(mǎi)方有要求，閥門(mén)應(yīng)提供鎖定機(jī)構(gòu)。鎖定機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)為在開(kāi)啟或關(guān)閉位置鎖定閥門(mén)。特別是具有毒有害的介質(zhì)上使用的閥門(mén)，應(yīng)提供鎖定機(jī)構(gòu)，保證使用安全。
（7）、配有手動(dòng)或動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的閥門(mén)應(yīng)提供一個(gè)可見(jiàn)的位置指示器以指示關(guān)閉件的開(kāi)啟和關(guān)閉位置。
（8）、操作裝置和閥桿加長(zhǎng)裝配應(yīng)提供一種防止由閥桿或閥蓋密封泄漏引起的機(jī)構(gòu)中壓力聚集的方法。外部的連接應(yīng)加以密封，例如用墊片或O型圈，以防止外界雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)構(gòu)。
（9）、驅(qū)動(dòng)裝置可采用電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)和蝸桿傳 動(dòng)方式。裝置與閥蓋或加長(zhǎng)裝置的連接面應(yīng)設(shè)計(jì)成防止零件的錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)难b置的輸出應(yīng)不超過(guò)閥門(mén)驅(qū)動(dòng)鏈的最大載荷能力。
（10）、閥桿應(yīng)設(shè)計(jì)有防噴出機(jī)構(gòu)，以防止在閥桿填料或保護(hù)圈卸去后在內(nèi)壓下閥桿噴出。
第二，研究?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)
襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)的生產(chǎn)是一種復(fù)雜而又繁重過(guò)程，除了成型加工技術(shù)外，還需考慮到生產(chǎn)成本，原材料供應(yīng)，環(huán)境影響等方面。壓塑是氟塑料成型工藝方法之一，也是襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)應(yīng)用最理想的方法，是將一定量的氟塑料（粉狀、粒狀、纖維狀、片狀和碎屑狀等）放入成型的模腔中，然后閉合，放在加熱爐內(nèi)加熱到一定程度，并在壓力作用下熔融流動(dòng)，緩慢充滿整個(gè)型腔而取得型腔所賦預(yù)的形狀。隨著氟塑料化學(xué)反應(yīng)程度的增加，熔體逐漸失去流動(dòng)性變成不熔的體型結(jié)構(gòu)而成為固體，經(jīng)冷卻到一定溫度打開(kāi)模具，而成為成品，從而完成模壓過(guò)程。
（1）、常規(guī)閥門(mén)的設(shè)計(jì)，只需考慮閥門(mén)鑄件的鑄造工藝性和結(jié)構(gòu)的合理性，對(duì)于襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)，還需考慮襯氟塑料的模壓工藝性、生產(chǎn)成本和流道暢通等問(wèn)題。
例如截止閥，其S形的閥門(mén)殼體流道設(shè)計(jì)，在鑄造工藝性上沒(méi)有問(wèn)題，如果是襯氟塑料截止閥設(shè)計(jì)成這樣結(jié)構(gòu)，襯氟塑料模壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。又如球閥的球體與閥桿，蝶閥的蝶板與閥桿，常規(guī)閥門(mén)設(shè)計(jì)是分開(kāi)的，如果襯氟塑料球閥采用這樣連接方式，可以達(dá)到規(guī)定的襯氟工藝性，但使用過(guò)程中常常出現(xiàn)問(wèn)題。閥桿頭部受力部位在反復(fù)交變受力過(guò)程中，容易損壞襯里層，導(dǎo)致襯里層破壞，鋼質(zhì)骨架會(huì)受到腐蝕性介質(zhì)的腐蝕而失效。從而縮短閥門(mén)使用壽命。所以，在設(shè)計(jì)中，通常設(shè)計(jì)整體式，實(shí)踐證明，閥桿與閥瓣整體式的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果良好。
（2）襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)的內(nèi)部設(shè)計(jì)形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，要充分考慮模具制造的難易，模壓工藝的合理，制造成本的低廉，并保證介質(zhì)流動(dòng)順暢，要求襯里面平整，所有轉(zhuǎn)角處呈圓弧過(guò)渡，圓弧半徑R≧2㎜。
（3）、襯氟閥門(mén)、襯里閥門(mén)的殼體內(nèi)件如采用焊接方式，其焊縫應(yīng)設(shè)計(jì)成連續(xù)焊，并且為對(duì)接焊縫。焊縫應(yīng)符合GB/T150的規(guī)定。
（4）、法蘭面的襯氟塑料應(yīng)設(shè)計(jì)成襯滿密封面，并且有扣緊基本體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，防止脫殼。
（5）、襯里層厚度不得小于2㎜。因?yàn)榉芰鲜歉叻肿硬牧?，具有吸收少量與其接觸的所體的特性。隨著溫度升高，材料體積膨脹，分子之間空隙增大，滲透吸收就加劇，只有適當(dāng)增加厚度才能減少滲透。因此，在襯里設(shè)計(jì)層設(shè)計(jì)時(shí)采用增加厚度來(lái)彌補(bǔ)這一缺陷，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，研究確定δ≧2㎜較為合適。
（6）、襯里層的表面應(yīng)當(dāng)光滑平整，無(wú)氣孔、裂紋、夾雜等缺陷。法蘭的翻邊處及其他轉(zhuǎn)角處應(yīng)色澤均勻，無(wú)泛白現(xiàn)象。
第三，進(jìn)行材料選擇
襯里材料必須符合相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其密度宜選用≧2.16g/cm3的氟塑料，且不允許有雜質(zhì)存在。目前常用的氟塑料有FEP（F46）、PFA、PTFE（F4）和F2等。隨著新型塑料工程材料的不斷出現(xiàn)，將給閥門(mén)襯里增添更多的品種。用于食品醫(yī)藥、衛(wèi)生級(jí)閥門(mén)材料，還要求無(wú)毒無(wú)菌、無(wú)雜質(zhì)及清潔衛(wèi)生的材料。 |
