[发明专利]带压密封注剂及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及带压密封技术领域，尤其是涉及一种带压密封注剂及其生产工艺。

背景技术

带压密封技术是运行中装置的设备发生流体介质泄漏，在不影响装置正常运行的情况下，在泄漏缺陷部位重新建立新的有效密封结构的技术手段。目前这项技术已广泛的被石油、石化、冶金、电力等流程企业所采用，对于避免能源、资源浪费，防止恶性事故发生，保障装置安全、稳定、长周期运行发挥了很大的作用。这项技术是由专用密封剂、专用夹具、专用工具和封堵操作技术所组成。技术的基本原理是：采用专用夹具包容泄漏点，建立密封腔，使用专用工具以高于泄漏系统压力的推力往空腔注入专用密封剂，达到封堵密封比压，泄漏被阻止，从而建立新的密封结构。在重新建立的密封结构中，夹具是承载构件，密封剂则起密封作用，因此密封剂对工况条件的适应性是决定封堵成败的关键。

当前所采用密封剂存在以下问题：

现行密封施工所采用的注剂，均以白油为塑性改性剂，其制剂不仅低温冷流性差，而且白油的闪点和着火点均较低，因此不能确保注剂密封施工安全。另外由于低温冷流性差，封堵作业难以顺利填满空腔及窄小间隙，必须辅以其他密封措施，从而增加作业成本。

发明内容

本发明为了克服上述的不足，以聚四氟乙烯为基料，筛选改性助剂，提供了一种具有良好的化学稳定性和低温注射工艺流动性的密封注剂。

本发明的技术方案如下：

一种带压密封注剂，其特征在于，由100份作为基体材料的聚四氟乙烯，20份作为改性助剂的氟油和二甲基硅油的混合物，10份作为填充剂的膨胀石墨，和5份作为补强材料的碳素纤维组成。其中，所述改性助剂中，包括15份氟油和5份二甲基硅油。

上述密封注剂采用以下方法制成：

（1）将聚四氟乙烯、氟油、二甲基硅油、膨胀石墨和碳素纤维以质量比20：3：1：2：1混炼，并在混炼后静置的步骤；

（2）将静置后的物料制坯的步骤；

（3）将制出的坯料挤压成型的步骤；

（4）将挤压出的物料切割的步骤。

其中，步骤（1）中，聚四氟乙烯、氟油、二甲基硅油、膨胀石墨和碳素纤维依次置入混炼机中，混炼1小时，并静置6小时；步骤（2）中，静止后的物料在2MPa的条件下，在制坯机中制成，制成后的坯料规格为步骤（3）中，制出的坯料在卧式推压机内，经加压10MPa挤压成型，挤压成直圆柱条状体，然后切割成的制成品。

本发明中以聚四氟乙烯为基体材料的密封注剂，其分子结构中的C-F键能较高且稳定，分子呈螺旋构象，两个氟原子范式半径之和为0.278nm，而C-C键之间相距0.254nm，两个氟原子正好将C-C键遮盖，因其F原子的屏蔽效应，所以聚四氟乙烯为基料的制剂，具有良好的化学稳定性；聚四氟乙烯还具有优异的耐温性，适应在-180℃～250℃温度下长期稳定，可在-20℃～

250℃范围内适应系统温度交替变化；同时聚四氟乙烯还具有不燃性和自熄性，极限氧含量可达90%。

改性助剂采用氟油与二甲基硅油按3：1比例的混合物，氟油化学性质稳定、不会燃烧，且具有良好的相容性和耐低温性，与制剂的聚四氟乙烯基体材料有良好的相容性，易于协调互补发挥组分效用，在超低温条件下，还可使制剂保持良好的注射工艺流动性；二甲基硅油则具有较高的闪点和燃点，不仅难点燃且具自熄性，并具有良好的化学稳定性，应用考核制剂采用硅油作为改性助剂，能改善注射工艺流动性和可模塑性。

膨胀石墨以其特殊的柔性和弹性作为填充材料，不仅有利于提升制剂的注射工艺流动性，易于实现密封剂层的均匀致密，同时因所持有良好的弹性，也更易于建立有效工作密封比压和防止产生应力松弛现象，进而实现密封效果长期稳定。

碳素纤维作为补强剂，更可提升密封材料力学性能和耐温性能，碳素纤维以其耐温、耐磨擦、耐腐蚀和超高的轴向强度，良好的弹性经过制剂组分的互补，使新型制剂更加满足对不同工况条件的适应性。

本发明的有益效果是：

本发明通过对基体材料和配合剂的选择，使基体材料和配合剂之间相容性更加优异，通过各组分之间的协调互补作用，制剂不仅具有良好的化学稳定性、低温注射工艺流动性和可模塑性，而且对适应强氧化性、易燃易爆介质方面性能更优。技术的实现使带压密封技术整体水平得以进一步提升，技术效能更可充分发挥，新型制品的投入使用不仅利于资源节约和环境保护，更可杜绝着火爆炸等恶性事故发生，因此对维护流程装置正常运转将发挥更大作用。

具体的实施方式