衬胶施工工艺.docx
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衬胶施工工艺
二十一、耐酸防腐衬里施工方案
1.概述
1.1云南三环中化化肥有限公司120万吨/磷铵工程硫酸装置工艺介质大多为稀硫酸、浓硫酸、氟硅酸、浓硫酸等强腐蚀性液体或气体，这些介质在生产过程中将会对设备和管道产生明显的腐蚀作用，影响装置的运行寿命和安全。
这就对设备和管道防腐提出了严格的要求。
在整个磷酸装置中，耐酸防腐衬里工程量特别大，质量要求也特别高。
因此，必须将耐酸防腐衬里施工作为本工程的重点，正确选择合适的耐酸防腐材料，严格按照材料说明书、施工规范规定的施工工艺进行施工，并对整个施工过程进行监督和检查，以确保工程质量，确保装置的运行寿命和安全。
1.2防腐材料
本磷酸装置采用以下防腐材料：
耐酸丁基橡胶板；
耐酸瓷砖+胶泥；
钢塑复合管。
2.耐酸丁基橡胶板施工方法
2.1材料准备
2.1.1选择具有优良业绩的供应商，选择有适应本装置相关工艺条件的丁基橡胶（δ=4mm的胶片），供应商必须提供产品≧90℃使用温度的第三方检验机构的检验报告，本工程拟采用靖江王子B-5S胶板（预硫化）和。
靖江王子B-15胶板（硬质）。
2.1.2采购到现场的各种胶板必须有质检报告和合格证书。
进入现场时还必须对牌号、规格和出厂日期进行现场检验，同时对胶板的外观质量进行检查，如有缺陷，应做出记号，在下料时剔除。
2.1.3在产品说明书中规定需要进行低温冷藏的胶板、粘结剂，应在工地设置冷藏箱，冷藏温度应符合规定，并做好温度记录，所有胶片应悬于支架上，按规格、种类及出厂日期的先后取用。
2.1.4胶板在施工衬贴之前需进行剥离强度试验，其实验方法为：
在已喷砂达Sa2.5级的300*300钢板上，按供应商技术说明进行衬贴和硫化（在钢板的一边预先贴切一条20~30mm宽的胶带纸），用刀子切出一条宽为25mm的胶板作为试片，将贴切有胶带纸的那一头剥开，并用弹簧测力计的夹头将试片夹紧，并向上拉，记录正好使试片均匀剥离的一段测验力计读数，将几个试样读数的算术平均值除以2.5，即为粘结剥夺强度P，其P值须满足设计文件所提供的技术参数要求。
2.2施工准备
2.2.1编制胶板衬里施工方案、质量保证措施，对施工人员进行技术交底，使其了解技术要点。
2.2.2按照方案配备必要的施工工机具，施工现场条件应能满足施工需要。
2.2.3衬胶施工前首先要对基面进行处理，喷砂必须达到Sa2.5级以上，基面不得有灰尘、油污等。
对金属表面微小的缺陷、砂眼或无法进行修磨的焊缝，以及需填塞胶条的转角处，应在刷过胶浆后用干燥的胶条堵塞，然后烙成圆滑过渡。
2.2.4衬胶用胶浆须提前一天配制，并加以静置。
胶浆的配制可采用手工搅拌或机械搅拌法，用机械搅拌法时，应防止溶剂逸出或搅拌时发热产生胶浆的自硫化。
对胶浆进行配制应按胶片供应商的配比要求。
配制好的胶浆不得出现结块、沉淀或翻花现象，使用时底部的残渣应弃掉。
2.2.5设备衬胶必须予先对衬胶部位进行排版，排版图报业主和监理审批后方可实施，对于异形区，要先放出模板样，按样下料并预排。
2.3施工环境
施工环境温度宜为15~30℃，相对湿度不大于85%，当环境温度低于15℃时，应设置电源提高环境温度但不得使用明火加热升温。
施工现场的环境温度必须和施工日记一起进行记录。
衬胶场所应保持干燥无尘，通风良好。
操作人员的手、工作服及衬胶用具应保持清洁，进入设备内操作时应穿软底鞋。
2.4衬胶施工
2.4.1按材料供应商的技术要求分别在基面上和胶板上涂刷胶浆，涂刷第二遍胶浆须在第一遍胶浆基本干燥不粘手时才能涂刷，前后两遍的涂刷方向应纵横交错，涂刷应薄而均匀，不得漏涂，应防止表面堆积、流淌或起泡。
2.4.2从一个方向开始向另一个方向贴衬胶板，胶板必须贴紧密合，排净粘结面间的气体，胶板铺放位置应正确，不得起褶或扯拉变薄，贴合时胶膜应保持完整，发现脱落应及时补刷。
2.4.3胶板下料应准确，尽量减少接缝，如有接缝应采用搭接方式。
胶板的搭接应方向顺着工艺介质的流动方向，胶板的搭接应切成不超过30度的斜面，不允许出现十字形接缝，多层衬胶时相邻胶层的接缝应错开，净距不得小于100mm。
2.4.4衬胶应衬至能盖住法兰密封面，密封面处的衬里应平整，不得有径向沟槽超过1mm的突起。
常压板贴衬工序完毕后，如发现胶层内有空气时，应用针刺破汽泡，然后用刷过胶浆并经干燥的胶条堵塞针眼，紧压平整，真空板不允许胶层与金属表面间有脱层现象。
2.4.5所有的贴衬工作完成后，胶层外表面不得有超过0.5mm的外伤和凹陷，并需使用电火花检测仪以3~6m/min的行走速度、合适的探头火花长度（软质胶为12mm的探头火花长度，硬质胶为大于30mm的探头火花长度）对胶层进行检测，不得有漏电现象。
2.5衬胶硫化
2.5.1胶板的硫化条件由供应商的技术说明进行确定，能放入硫化罐的设备、管子和管件可采用硫化罐直接硫化法，能承受硫化蒸汽压力且可以进行封闭的设备，可采用本体硫化法。
2.5.2硫化罐或被硫化设备的人孔、接管等突出部位，其外部应采取必要的保温措施。
2.5.3硫化过程中，蒸汽冷凝应随时排放，防止设备内积液。
2.5.4硫化操作应严格控制硫化条件，汽源应充足，避免压力波动，不得产生负压，其硫化条件详见下表。
设备、管道硫化条件表
饱和蒸汽压力（MPa）
时间（min）
累计时间（min）
升压
0~0.3
30~60
30~60
保压
0.3
180~240
210~300
降压
0.3~0.2
20
230~320
保压
0.2
20
250~340
降压
0.2~0.1
15
265~355
保压
0.1
10
275~365
降压
0.1~0
5
280~370
2.5.5硫化的终止时间，应根据所测定胶层硬度或测定其相同硫化条件下试件的硬度来确定，如硬度不足，应继续进行硫化，但任何部位不得产生过硫化。
3.耐酸瓷砖衬里施工方法
3.1材料准备
3.1.1本工程设计上采用碳钢外壳，内壁贴一层厚2～3mm耐酸石棉板和KP1胶泥砌筑二层230mm×115mm×65mm瓷砖，厚130mm，其结构如下图所示：
耐酸瓷砖衬里结构图
3.1.2本工程拟选用湖北黄石市汇波防腐技术有限公司生产的“汇波”牌钾水玻璃胶泥——KPI胶泥和江西余兴化工填料有限公司生产的耐酸瓷砖。
3.1.3所有运到现场的砖板衬里主材：
如碳砖、耐酸花岗岩板等，应进行外观检查，其外观上不允许有缺棱掉角现象。
供应商应随货提供产品合格证和耐酸检验等理化指标。
花岗岩板的耐酸率不小于98%，吸水率小于1%，抗冲击率不小于350MPa。
3.1.3胶泥技术性能
本工程砌筑瓷砖衬里的胶泥，是用钾水玻璃为胶结剂，缩合聚磷酸铝作硬化剂，
加一定量耐酸粉料（石英粉为主，添加适量辅助材料）组成的，也叫KP1胶泥。
这是一种新型防腐材料，它的特点是具有优良的耐热耐酸性能，尤其是能耐高浓度氧化性酸，也具有良好的耐稀酸、耐水性能，它抗渗性好，粘结力高，而且硬化剂无毒，收缩率小于钠水玻璃胶泥。
KP1胶泥组成材料技术性能介绍如下：
3.1.3.1钾水玻璃技术指标（如下表所示）
项目
技术指标
外观
灰白色粘稠体
模数
2.6～2.9
比重
1.40～1.44
3.1.3.2耐酸料（以下称KP1胶泥粉）技术指标（如下表所示）
项目
指标
外观
色泽均匀、无杂质、无结块
初凝时间（20℃）
不小于30分钟
终凝时间（20℃）
不大于12小时
40目（0.45mm）筛余量（%）
0
180目（0.09mm）筛余量（%）
45～55
3.1.3.3配制成KP1胶泥制品防腐材料耐腐蚀性能（如下表所示）
介质名称
密实型
普通型
≤130℃
≤130℃
≤300℃
≤900℃
硫酸、盐酸、硝酸、醋酸、铬酸、
磷酸、草酸和酸性电镀液
耐
耐
耐
耐
非结晶膨胀的酸性盐
耐
耐
耐
耐
酸雾、酸性粉尘及气溶胶
耐
耐
耐
耐
含氟酸及其盐类
耐
耐
耐
耐
3.1.3.4KP1胶泥制成品技术指标（如下表所示）
项目
技术指标
容重（kg/m3）
≈2000
抗压强度（MPa）不小于
25
抗拉强度（MPa）不小于
3.0
粘结强度
（MPa）
不小于
与耐酸砖
3.0
与花岗岩
3.0
与细石混凝土
1.5
与碳钢
2.0
吸水率（煤油吸收法%）不大于
10
抗渗等级（MPa）不小于
1.0
浸酸安定性
合格
使用温度（℃）不大于
300
3.2施工前准备
3.2.1根据施工现场实际情况，作了现场施工作业平面布置图。
3.2.2现场搭设防雨棚，把KP1胶泥粉、耐酸石棉板和瓷砖都堆放在能防雨的防雨棚内。
瓷砖要预先水洗干净干燥备用。
根据现场作业平面布置还要搭设防雨的拌制KP1胶泥的作业棚。
3.2.3根据实际情况，施工时最好设井架卷扬作垂直运输，水平运输用斗车运材料。
塔类设备均比较高，直径又大，底层瓷砖铺砌完及侧壁瓷砖砌筑约1m高后，在底层塔设内壁砌筑的作业平台。
3.2.4砌筑前按图纸尺寸要求，做好中心尺寸准确、支撑牢固的拱胎。
3.2.5技术交底和质量要求
施工前应进行技术交底，讲解KP1胶泥特性、安全作业和质量要求，强调瓷砖砌筑用挤压操作，灰缝要用力挤压饱满密实、交错，不允许出现十字缝。
砌体尺寸允许误差如下：
✧接管处瓷砖拱圈内径允许+10mm，-5mm；
✧酸管支承砖高度允许+3mm，-0mm；
✧法兰口凸出允许+0mm，-3mm；
✧格栅支承砖高度±10mm；
✧底板平整度用2m直尺检查，允许间隙4mm，相邻两块砖高度差不超过1.5mm。
3.3瓷砖砌筑施工程序
3.3.1胶泥配制
3.3.1.1按供货商提供的技术要求对衬里用胶泥进行配制，配制好的胶泥须在规定的时间内用完。
配料容器及工具应清洁、干燥、耐腐蚀、无旧胶泥，在施工时如胶泥有凝固结块等现象时，不得继续使用。
3.3.2铺贴耐酸石棉板
把塔体钢板拼缝凸凹不平和焊瘤部位用手提砂轮机磨平，用钢丝刷清除钢板锈蚀和脏物，然后采用钾水玻璃加一定比例的KP1胶泥粉和缩合聚磷酸铝，配制成稀胶泥涂刷一遍，将石棉板贴上，并轻轻压紧与钢板贴紧，在石棉板接缝处要加涂一遍稀KP1胶泥。
3.3.3瓷砖砌筑
3.3.3.1碳砖衬里需拉线砌筑。
根据实测塔槽内径椭圆度，按图纸尺寸在底板上定出底板瓷砖衬里中心，弹好线。
3.3.3.2碳砖KP1衬里在施工或固化期间严禁沾水或与水蒸汽接触，并防止曝晒，施工场所应通风良好。
3.3.3.3砌筑前进行选砖和预砌。
为了避免出现十字缝，砌筑前瓷砖不但要水洗干燥（烘干或夏天晒干），而且要选砖，少量砖还要加工，特别是法兰口、顶盖孔和检查孔，通过预砌，定出砖加工的尺寸和形状。
一般用切砖机加工，弧型状用錾子砍，每块砍凿厚度应小于原砖厚度的1/3，超过2/3者需砍凿两块砖。
3.3.3.4用砖刀将胶泥按结合层的厚度涂抹于耐酸石棉板上，同时将砖的各面胶泥结合面按灰缝厚度均匀涂抹胶泥，然后将碳砖安放在砌体上，用橡胶锤轻敲打揉挤，使碳砖结合层和灰缝饱满宽实。
3.3.3.5砖板衬砌必须错缝排列，同层中纵（横）缝应错开砖、板宽度的1/2，最小不得少于1/3，两层以上砖、板衬砌不得出现叠缝。
层与层间纵缝与横缝都应错开砖板宽度的1/2，最小不得少于1/3。
相邻两砖高差不得大于1.5mm。
大型贮槽和反应消化槽内衬碳砖时要设膨胀缝，用高密度海绵填充密封。
3.3.3.6碳砖的连续衬砌高度，应与胶泥的胶凝程度相适应，防止砌体固化受压变形，需作勾缝的砖、板衬里，在衬砌过程中应随时刮除灰缝内多余的胶泥，并将表面压光、勾缝时，须待砌体胶泥固化后方可进行，灰缝应清理干净才能勾缝。
3.3.3.7施工中应进行中间检查，揭开碳砖5~7块，若胶泥饱满度不够和有胶泥气孔，可再揭开15块以上，若仍有此现象，则全部拆除返工，衬里层应平整，用2m直尺检查允许表面凹凸不得大于4mm。
3.3.3.8KP1胶泥可用机械搅拌或人工拌合，因KP1胶泥较粘稠，人工拌合较费力，需要用铁铲和铁耙不断交叉拌合使之均匀。
KP1胶泥配合比为钾水玻璃：
KP1胶泥粉=100：
200～300（质量比）。
拌合时材料要按配合比称量。
拌合过程不得随意增加钾水玻璃量，稠度要适宜，太稀虽然操作方便，但砌筑后砖易滑移，且收缩大；太稠则挤压困难，灰缝不易挤压饱满，空气不易赶出，会产生针孔。
施工季节正是夏季，气温一般都在30℃～35℃之间，这对KP1胶泥固化有利，但硬化速度较快，一般KP1胶泥一次配制量不能太多，控制在3～5公斤。
3.3.3.9用白棉花团蘸丙酮擦拭胶泥表面，棉花如无染色或粘挂现象，即认为树脂表面已固化，用手锤轻轻敲击砖板面，如发出金属清脆声，证明衬砌良好，质量合格，若有空音，则胶泥与砖板结合不好，应返工重砌，仍不合格，则全部拆除返工。
4.花岗岩地坪防腐施工方法
4.1花岗岩地坪防腐的结构由找平层、防渗层和保护层组成，其中找平层为δ=20mm的1：
2水泥砂浆找平，其水灰比应控制适宜，保证找平的水泥砂浆有足够的稠度和密实性。
4.2防渗层为三布四油树脂类玻璃钢。
采用无碱粗格网玻璃布，其最终采用树脂由设计文件指定。
其原材料生产商必须是通过ISO9000质量体系认证的企业。
施工环境温度宜为15~30℃，相对湿度不宜大于80%，露天施工必须设置防风、雨施工棚，防止灰砂、雨、露和曝晒。
4.3玻璃钢的铺贴采用手糊间断施工法，先按地坪实际形状，在清洁干净的场地上将玻璃布量体裁剪，裁剪时要考虑布上下搭接的要求，将每段或每块布放长100mm，裁好的涤纶布按施工先后次序卷在塑料管或硬纸筒上。
4.4先在平的水泥砂浆面层上均匀涂刷一层树脂衬布底料，随即衬上一层涤纶布，先将布轻轻粘在衬布料上，赶走布中的汽泡，用油刷垂直于布面不断冲压，至玻璃布贴实贴平整，然后再在其上均匀涂刷一层衬布料，使玻璃布浸透胶料，平行施工涂衬布料和贴玻璃布可同时交错进行，待自然养护24小时，再按上述程序铺衬第二层玻璃布。
4.5每间断铺贴一次均应仔细检查衬布层的质量，如发现毛刺、突起或汽泡等，应用手提砂轮机、灰刀、砂布等工具清除，再用衬布料或腻子修整。
布与布的长边接缝可采用平接，并将下一层布错位压缝，短边接缝采用搭接，搭接宽度不小于50mm。
衬布工序结束后，自然养护24小时，待衬布层基本固化再涂刷最后一层树脂胶料。
并在上面撒一层粒径0.7~1.2mm干燥石英砂，以保证结合面粗糙。
4.6花岗岩板应六面锯光，岩体组织均匀一致，其耐酸率不小于98%，浸酸安全性合格，吸水率小于1%，搞压强度不小于100MPa，砌筑用胶泥供应商应提供其主要配比和物理性能试验资料，
4.7花岗岩板砌筑采用揉挤法施工，先将配制好的胶泥按二分之一结合层厚度铺在基层上，随即将刮有胶泥的板材用力揉挤铺上，并将砖板缝上挤出的多余胶泥用砌刀铲除干净，再用油刷蘸少许丙酮洗除残余渍斑，揉挤时中需用手指，不得用木槌敲打。
在铺砌时，每铺一块，在待铺的另一行，用块料挡住，以防滑动。
每行花岗岩板应错缝排列，错缝应大于1/3砖板长，边角部位需加工的砖，应使用切割机，不能凭感觉砍削，切割后的砖应清洗、烘后方可使用。
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