[发明专利]一种新型耐磨耐蚀复合管道及其制备方法

说明书

本发明属于管道输运领域中的特殊管道领域，具体涉及一种新型耐磨耐蚀复合管道及其制备方法。该复合管道从内至外依次包括耐磨耐蚀陶瓷层、复合粘接层和碳钢管道本体。首先，将酚醛树脂、微米级碳化硅颗粒、固化剂等混合均匀配制树脂料浆。将浸涂树脂料浆的聚氨酯泡沫模压定型，经后续浸涂制成耐磨耐蚀陶瓷层预制体；或者，控制料浆粘度直接模压成型制成耐磨耐蚀陶瓷层预制体。然后，采用高温热解和反应烧结的方法制成所需形状和尺寸的碳化硅构件；最后，耐磨耐蚀陶瓷层与碳钢管道本体之间通过复合粘接剂粘接，固化成型得到耐磨耐蚀复合管道。从而，解决工业设备和工程机械用输送管道磨损腐蚀问题，提高工业设备和工程机械的使用寿命。

技术领域

本发明属于管道输运领域中的特殊管道领域，具体涉及一种新型耐磨耐蚀复合管道及其制备方法。

背景技术

目前，在火力发电行业脱硫系统内常用的管道包括衬胶管道、衬塑管道、不锈钢管道和陶瓷片管道等。此类管道中的弯头、大小头等部件，由于橡胶、塑料和陶瓷片的剥落，使用寿命普遍不足半年。脱硫管道磨损腐蚀破坏将导致管道的泄漏和系统的失稳，严重影响火力发电机组的正常、连续、稳定运行，造成巨大的经济损失和重大的环境污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型耐磨耐蚀复合管道及其制备方法，该复合管道耐磨耐蚀，具有高粘接强度内衬。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种新型耐磨耐蚀复合管道，该复合管道从内至外依次包括耐磨耐蚀陶瓷层、复合粘接层和管道本体；其中，耐磨耐蚀陶瓷层为高温烧结的碳化硅，拥有与管道形状一致的整体构型；在耐磨耐蚀陶瓷层外侧为由陶瓷颗粒和环氧树脂制成的复合粘接层，在复合粘接层外侧为碳钢管道本体。

所述的新型耐磨耐蚀复合管道，碳化硅耐磨耐蚀层的硬度HRA90、耐压强度达到300MPa。

所述的新型耐磨耐蚀复合管道，复合粘接层中陶瓷颗粒与环氧树脂的质量比为(5～7)：1。

所述的新型耐磨耐蚀复合管道的制备方法，包括如下步骤：

第一步，耐磨耐蚀陶瓷层预制体的制备

将酚醛树脂、微米级碳化硅粉、粒状固化剂和乙醇按照100：(130～140)：(10～15)：(30～40)的重量比例配制成树脂料浆；或者，将酚醛树脂、微米级碳化硅粉、液态固化剂按照100：(200～300)：(10～15)的重量比例配制成树脂料浆；

将浸涂树脂料浆的聚氨酯泡沫模压定型，经后续浸涂制成耐磨耐蚀陶瓷层预制体；或者，控制料浆粘度直接模压成型制成耐磨耐蚀陶瓷层预制体；

第二步，碳化硅陶瓷层的制备

采用高温热解和反应烧结的方法，制成所需形状和尺寸的碳化硅构件；

第三步，耐磨耐蚀复合管道的复合装配

将环氧树脂、陶瓷颗粒和固化剂按照100：(500～700)：(10～30)的重量比例配制复合粘接剂，耐磨耐蚀陶瓷层与碳钢管道本体之间通过复合粘接剂粘接，最终固化成型得到耐磨耐蚀复合管道。

所述的新型耐磨耐蚀复合管道的制备方法，第一步中，制备耐磨耐蚀陶瓷层所需的酚醛树脂为热固性酚醛树脂。

所述的新型耐磨耐蚀复合管道的制备方法，第一步中，制备耐磨耐蚀陶瓷层预制体的聚氨酯泡沫网孔尺寸为0.3～0.6mm。

所述的新型耐磨耐蚀复合管道的制备方法，第二步中，高温热解的工艺参数：氩气保护气氛，升温速率为每分钟1～5℃，升温至800～1200℃，保温0.5～2小时；反应烧结的工艺参数：真空环境下，升温速率为每分钟1～5℃，升温至1400～1750℃，保温0.5～8小时。