大型储罐自然硫化橡胶衬里施工工法适用范围

《大型储罐自然硫化橡胶衬里施工工法》适用于各种几何形状的罐体衬胶施工，尤其是适用于无法进行热硫化的大型储罐及非承压容器的罐体衬胶；对中小型设备橡胶衬里、混凝土容器橡胶衬里、管道橡胶衬里施工等有一定的参考价值 。

大型储罐自然硫化橡胶衬里施工工法工艺原理

《大型储罐自然硫化橡胶衬里施工工法》衬胶工艺采用自然硫化法，其胶板采用未硫化的合成氯丁胶或漠化丁基胶板，通过胶粘剂将胶板贴衬于设备上，在常温下放置一定的时间，使其自然硫化后即可投入使用 。

衬胶施工工艺见下图：

大型储罐自然硫化橡胶衬里施工工法工艺流程

施工工艺流程图

大型储罐自然硫化橡胶衬里施工工法操作要点

一、施工准备

1、施工前应先熟悉图纸或设备实物，检查衬里设备是否符合设计要求；

2、准备施工用的工机具，检査其完好状况；

3、施工方案已经按规定审批完；

4、劳动力组织根据各工序作业要求而变化，作业人员组成要少而精；

5、做好各项安全环保措施。

二、原材料检验

1、施工中用胶板、胶粘剂、底涂料等都应符合设计要求，所有到场材料都应附有产品的合格证及检验报告，对质量有疑问时应及时进行复检。

2、下料前，对胶板进行外观检查，釆用电火花针孔检测仪做针孔查漏，检测电压为2~2.5千伏；若厚度达不到要求或有严重缺陷应剔除；对个别气泡或针孔允许修补后使用；胶板上不得沾染油污，不干净的部位要用溶剂擦净。

三、基层表面处理

1、罐内基层表面处理釆用干式喷砂法，除锈达到Sa2.5级以上，釆用粗糙度仪进行检测，粗糙度要求达到60~80微米。

2、喷砂用压缩空气应干燥洁净，不得含有油污和水分；作业前应将白漆靶板置于压缩空气气流中不少于1分钟，然后检査靶板表面，没有肉眼可见的油污和水迹为合格。

3、喷砂釆用石英砂，其砂粒坚硬、洁净、级配良好；砂中泥土、云母、有机杂质及其他有害物质的总重量不应超过总重的2%；含水量应不大于1%；使用前应经过筛网筛选。

4、压缩空气工作压力为0.6~0.8兆帕；磨料喷射方向与工作表面法线间夹角以15~30°为宜；喷嘴与工件间距离为100~300毫米。

5、施工前，应采取有效措施将非喷砂工作面遮蔽保护。

6、喷砂合格的区域，用压缩空气吹扫或大型毛刷清扫，如有油污污染，釆用120号溶剂汽油或乙酸乙酯溶液清洗。

7、考虑到设备内会产生较严重的结露和潮湿现象，为防止经处理的金属表面再度生锈，应对表面处理验收合格后的施工部位及时涂刷第一道底涂料，且最迟不得超过8小时喷刷完毕（超过8小时应进行二次喷砂）。

8、注意事项

（1）施工现场应有良好的通风、防雨、防结露措施。在设备内部作业时应做好防粉尘危害措施。

（2）涂第一道底涂料时，空气中应无粉尘，且不能与喷砂同时进行。

（3）施工人员应穿戴好个人劳动保护用品和用具，以防发生伤人事故。

（4）设备内部作业照明应采用低压电源。

四、胶板下料

1、下料间应有较好的围护和封闭，并保持干燥、无尘，空气对流条件好，并应有足够的照明。

2、下料应在专业作业台上进行，专业作业台的规格为6000~12000x1200x800毫米，其表面温度冬季为45~60℃，采用连续加热；夏季为40~50°C，采用间断加热。

3、画线裁剪过程要保持胶板的清洁，同时对胶板进行检查，如发现胶板有不合格之处应剔除。

4、参考施工图和排版图，以实测尺寸展开下料。下料时接缝的搭接留料宽度，依据接缝的形式和设备的直径选择，并应符合以下要求：

（1）搭接或对接时，接缝处的胶板边缘要割出10~15毫米的坡口，下料坡口角度小于30°，以便两块胶板紧密结合。

（2）重要部位和复杂部位宜实体放样后按样板下料，并经试贴，修正合适再衬贴。

5、下料釆用自制电刀进行，电刀功率为75~100瓦，釆用温控器控制电刀头温度180~210℃。

6、注意事项

（1）从冷藏集装箱取出的胶板，需经解冻和预热后方可下料，预热温度宜为40~60°C，预热时间一般不宜超过30分钟。

（2）胶板排版要合理，下料尺寸要准确，施工中严禁釆用拉或挤压胶板调整下料偏差。

（3）下料应根据设备实形或图纸进行，对封头及结构复杂的衬胶件，应放料样或制作样板放样，要求下料准确、合理、排布均匀，尽量减少搭缝。

（4）整体下料过程，应注意合理搭配，减少胶板损耗。

（5）先弹线、后裁切。

（6）每片胶板削完边后，应立即用抹布擦干坡口上的水迹并晾干。

（7）对表面有污迹或灰尘的胶板，应用120号溶剂汽油或乙酸乙酯擦洗干净。

五、胶板表面处理

1、胶板表面打毛

涂刷胶粘剂前，胶板粘贴面釆用钢丝轮刷进行打毛，局部釆用砂布或木铿进行打毛。

2、脱脂

打毛后的胶板粘贴面，釆用120号溶剂汽油或乙酸乙酯溶液进行脱脂处理。

六、胶粘剂配制

1、配制胶粘剂用胶片必须与衬里用橡胶牌号一致，最好采用同一厂家生产的制品，且在出厂前配制好，胶片应全部溶解，不能出现结块。特殊情况可将胶片带到现场配制。

2、配制方法：将母胶剪成10x10毫米的小颗粒（越小越好）后放入溶剂中，搅拌。浸泡1~2小时后采用间歇式搅拌，每次搅拌时间为5分钟，间隔30分钟，直止胶料全部溶解。

3、配制比例应严格按生产厂家要求进行。

4、胶粘剂在每次使用前和使用中，必须搅拌均匀。

七、涂刷底涂料和胶粘剂

1、喷砂合格后的基层表面要用120号溶剂油清洗脱脂，然后均匀地刷一层底涂料，以防止氧化生锈。

2、当天喷砂完成后8小时内，涂刷第一遍底涂料；第一遍底涂料干燥后，涂刷第二遍底涂料；第二遍底涂料干燥后，可以涂刷胶粘剂三遍，涂刷间隔为涂膜触指干为止。第三遍胶粘剂在衬胶前1~1.5小时涂刷。

3、胶板下料后，涂胶粘剂一遍，触指干并保持粘结性的胶板用绸布卷好外包塑料布送到施工部位。

4、底涂料和胶粘剂涂刷质量控制应符合下表要求。

5、注意事项

（1）前后两遍的涂刷方向应纵横交错。

（2）胶粘剂的涂刷，应在底涂料涂刷后的有效期内进行。

八、贴衬滚压胶板

1、胶板的贴衬

（1）储罐贴衬顺序为先顶部、罐体，后底部。首先核对储罐的几何尺寸，然后按排版图放线，找出定位线，作出标记。

（2）贴衬首先从端部开始，然后从两边同时向另一端部进行，最后贴衬另一端部，如下图（左）。贴衬时应注意向外赶尽空气，并随铺随将衬布抽岀。

（3）对接时为了增加接缝的强度，可在接缝处再贴一宽30~50毫米的同种胶条，见下图（中）。

（4）搭接时，搭接宽度为30~50毫米，见下图（右）

2、胶板的滚压

（1）胶板贴好后，釆用热烙法和滚压法交替进行压衬。大面积压衬采用自制的可控温电烙板进行压衬，局部和拐角处釆用压辐进行滚压。

（2）电烙板温度控制在80~100°C，烙板在胶板上要一个方向运动，以利于排出空气。

（3）常用压辗的直径为25~50毫米，宽5~10毫米，压轮上设有印纹以利于胶板的贴合。操作时，压轮一次滚压范围为100~200毫米，往复移动，并向四周排出空气，每次滚压宽度应相互重复1/3左右。

（4）第一层胶板衬完，釆用电火花检测仪检测，合格后，方可衬贴第二层，两层胶板的搭接缝之间应错开250毫米以上，接口不能出现十字交叉。

（5）对压衬过程中出现的气泡，应随即切口放气，直至压实，并在切口部位加贴80~100平方毫米的圆盖板一块。

九、缺陷的修理

储罐衬胶修理分硫化前修理和硫化后修理两种。

（一）硫化前修理

1、用电刀切除缺陷部分的胶板，坡度尽可能取大一些，充分剥离到没有浮起的部位，如下图（a）所示。

2、对暴露的金属件表面涂刷底涂料两遍，涂刷间隔为触指干为止，视需要用干燥器促进干燥，如下图（b）所示。

3、当底涂料干燥后，往修补处金属侧涂刷胶粘剂三遍，在胶板上涂一遍，如下图（c）所示。

4、胶粘剂触指干后，贴衬已涂胶粘剂的胶板，并用压滚仔细滚压，赶尽空气。如下图（d）所示。

5、把压好的胶板用电刀切除成平坦的表面，并涂刷胶粘剂（稀）一遍，如下图（e）所示。

6、当胶粘剂干燥后，再贴一块规则的胶板（涂胶粘剂）仔细滚压，赶尽空气四周涂盖缝胶，如下图（f）所示。

（二）硫化后的修理

用电刀切除缺陷部分的胶板，磨光机打磨，如果修补面积较大时采用喷砂处理，清净表面，涂刷底涂料，然后釆用硫化前修补方法进行修理，修补好后，采用红外线灯等方法进行加热硫化。

十、自然硫化

1、氯丁胶板和漠化丁基胶板均可采用自然硫化法进行硫化。

2、各种温度下的标准硫化时间见下表。

一、施工材料

氯丁胶和漠化丁基胶的主要物理性能见下表。

胶粘剂和底涂料由胶板供应厂家配套供应。

其他材料：120号溶剂汽油或乙酸乙酯、石英砂、8号铁线等。

二、施工机具

《大型储罐自然硫化橡胶衬里施工工法》的特点如下：

1、自然硫化法无需热源，节约能源，降低造价；无含硫废水排放，绿色环保。

2、自然硫化法施工方便快捷，施工质量可靠，设备使用寿命长，适用于各种几何形状的罐体，并能保证衬胶粘贴牢固。

3、基体的表面处理质量釆用粗糙度仪进行检测，且对胶板表面釆用打毛处理，更加提高了粘结性能；运用电烙板进行衬胶的边角、搭接缝的压实处理更加可靠。

4、底涂料和胶粘剂由胶板生产厂家配套提供，保证了材料的可靠性和施工质量。

5、修理、更新容易，胶板自身施工及生产产生的缺陷及损坏，采用未硫化胶板修理稳定可靠，衬胶层整体性能不受影响 。

橡胶衬里具有防护金属或其他基体免受各种介质侵蚀的能力，因而广泛应用于石油、化工、化肥、冶金、电力、食品、医药及环境保护业等。其中自然硫化橡胶板不需要加热硫化，施工简便、快捷，且成本较低，在各种防腐措施中占有重要地位，特别是在大型设备容器的防腐蚀首选自然硫化橡胶衬里。

中化二建集团有限公司通过南京化学工业公司磷肥厂1台万吨磷酸储罐、大连化学工业公司24万吨磷铵工程的2台万吨磷酸储罐、1台尾气洗涤器和1台磷酸日槽等工程，采用自然硫化橡胶衬里施工，在工程经验和不断总结基础上形成《大型储罐自然硫化橡胶衬里施工工法》 。

一、遵照执行的标准规范

• 《橡胶衬里》第1部分：设备防腐衬里GB18241.1„

• 《未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T8923.l。

• 《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》HGJ229。

• 《橡胶衬里化工设备》HG/T20677。

• 《表面粗糙度参数及其数值》GB/T1031。

二、质量检查

质量检査要从原材料检査、施工中间检查、产品最终检査进行控制，其中施工中间检查包括喷砂质量的检查、衬胶质量的检查。

（一）原材料检査

1、按照《橡胶衬里》第1部分：设备防腐衬里GB18241.1的要求进行检査。

2、施工中用胶板、胶粘剂、底涂料等都应符合设计要求，所有到场材料都应附有质量证明书。

3、进入施工现场的材料堆放要做到规格化，标识清楚，并与材料的合格证、检验报告等做到一一对应，具有可跟踪性。

4、产品的合格证、检验报告、复检报告作为工程的原始资料纳入竣工资料存档。

5、下料前，对胶板进行外观检査，并采用电火花针孔检测仪做针孔查漏，检测电压为2~2.5千伏；若厚度达不到要求或有严重缺陷应剔除；对个别气泡或针孔允许修补后使用；胶板上不得沾染油污，不干净的部位要用溶剂擦净。

（二）施工中间检查

1、喷砂质量检查

（1）按照《未涂覆过的铜材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T8923要求全数检査，达到Sa2.5级的要求。

（2）釆用粗糙度仪检测表面粗糙度，达到60~80〃m。

2、衬胶质量检査

（1）用目测法（可借助5~10倍的放大镜）和叩诊棒检査衬胶层外观质量和胶层与金属的粘结情况，不得出现机械损伤、鼓起、气泡、夹杂物、裂缝或黏合不良等缺陷。设备物料进出口接管处胶板搭接方向应与物料流动方向一致。

（2）用电火花针孔检测仪对衬胶面全面检査，应无击穿现象，火花长度以衬胶层厚度的3倍为宜，试验电压按3x胶板厚（毫米）x1000伏/毫米。如有气泡，应将气泡刺破，排除气体后压紧，涂两遍胶浆，覆盖一块胶条并压实。如有开胶，则将开胶处涂以胶浆，经晾胶后贴合压实。

（3）在与贴衬作业同步，条件相同的情况下，应制备尺寸为300毫米x300毫米试板。试板数量应为：罐顶：施工开始时和施工结束时各2件；

罐壁：上、中、下各2件；

罐底：共2件。

3、产品最终检查

（1）外观检查

目测或手感检查，胶层表面应无机械损伤、鼓起、气泡、夹杂物、裂缝或黏合不良等缺陷。

（2）叩诊检查

用叩诊棒轻打衬胶面，检查衬里层有无剥离现象。

注意：设备衬里层不允许有脱层现象，胶板搭接缝处不允许有剥离现象。

（3）针孔检查

采用电火花针孔检测仪对衬胶面全面检査，应无击穿现象，火花长度以衬胶层厚度的3倍为宜，试验电压按3x胶板厚（毫米）x1000伏/毫米。缺陷处理同施工中间检查。

（4）硬度检查

釆用邵氏A型硬度计测试胶板硬度，达到设计要求。

（5）厚度检查

采用测厚仪检测衬胶层厚度，符合设计要求。

（6）试板黏合强度试验

采用0~294牛/平方厘米的弹簧测力计检查衬胶时同步完成的钢衬橡胶试板，胶板与钢粘结的黏合强度应符合设计要求。

三、检查记录

1、衬胶前基体尺寸的检査记录。

2、温、湿度的记录（包括全过程）。

3、底涂料、胶粘剂的涂刷记录。

4、衬胶外观的检查及完工后的尺寸记录。

5、电火花检査记录。

6、衬胶层修复及电火花检查记录。

7、试板拉力试验报告。

8、原材料的产品合格证、检验报告和复检报告等。

9、文件资料检查记录 。

1、自然硫化橡胶衬里较其他橡胶衬里方法，无需大量蒸汽且节省了保温设施，不会产生大量的含硫废水的排放，保护环境不被污染；同时由于无需热源，节约能源及大量的硫化费用，以及因本体蒸汽硫化而增加的钢材费用和压力容器制造费用。

2、由于氯丁橡胶和漠化丁基橡胶的粘结力强，质地软，施工容易，质量可靠，设备使用寿命长。

3、自然硫化法较其他硫化法施工方法简单，可节约工期和人力，对于不同类型的设备，可节省10天到3个月的工期，节约成本约5万到15万元。

4、自然硫化衬里可在设备现场以最短的时间实施修复作业，无需拆卸设备和大面积清理，省时、省力、安全、经济 。

注：施工费用以2009-2010年施工材料价格计算

一、安全控制的关键点

1、高处作业安全。

2、喷砂作业产生粉尘对人体的危害。

3、涂料作业有机溶剂对人体的危害。

4、施工全过程的防爆和防火。

5、电气安全。

二、安全作业措施

1、施工现场设置专职安全负责人。各作业组设兼职安全员，负责安全防火工作。

2、作业人员必须佩戴安全防护用品，如安全帽、安全带、防尘口罩、防毒面具、防静电工作服、喷砂防护衣、仿羊皮手套、防护眼睛、防尘帽、护膝、球鞋等。

3、进入施工现场不得吸烟，操作间和涂料周围15米内不得使用明火。在储料间、操作间、储罐内设置充分的消防器材。

4、喷砂作业时，应设有防止胶带爆破伤人的措施；所用压力容器必须经质量技术监督检验部门检验合格，并在有效期内。

5、罐内作业人员要严防中毒和注意防火防爆，作业时要保证充分的排风和通风。涂料作业每班工作时间15~30分钟，操作者携带防毒面具。罐口设专人看护，并配戴氧气抢救器。施工全过程应经常采用甲苯检测管，快速测定甲苯浓度。

6、储罐、操作间要有良好的接地装置，要特别注意防护静电和雷电。罐内配线全部釆用软质绝缘电缆，使用漏电安全开关。

7、罐内要设置安全照明。

8、不足部分按照《涂装作业安全规程有限空间作业安全技术要求》GB12942执行 。

一、瓮福达州化工有限责任公司磷硫化工基地项目

2010年7月至2011年1月完成的瓮福达州化工有限责任公司磷硫化工基地项目，其浓缩工段的蒸发器、雾沫分离器、第一氟吸收塔、第二氟吸收塔和大气冷凝器等各3台，酸性循环水工段的第一氟循环槽和第二氟循环槽等各3台，以及磷酸罐区磷酸储罐4台，共计25设备衬胶应用该工法，实施δ=4~6毫米氯丁橡胶自然硫化衬里，总衬胶面积达16000平方米；工艺管道近7000平方米，采用δ=3~5毫米氯丁橡胶自然硫化衬里；衬胶质量达到设计要求，工期缩短72天，为实现工程总进度目标奠定了基础。

二、云南新立有色金属有限公司钛白粉工程

2009年10月至2010年6月，在云南新立有色金属有限公司钛白粉工程CP工序的压滤机洗涤水槽、金属氯化物储槽、溢流废水事故槽等31台设备衬胶施工中，应用该工法，内衬δ=4毫米漠化丁基胶板一层，总衬胶面积1500平方米，施工质量优良，缩短总工期30天，满足了业主的要求。

三、烟台万华氯碱离子膜烧碱工程

2009年3至2009年5月，在烟台万华氯碱有限责任公司离子膜烧碱一、二次盐水工程的盐水罐、净盐水罐、淡盐水罐、废盐水罐、盐酸罐等设备衬胶施工中，应用该工法内衬δ=4毫米室温自硫化丁基胶板，总衬胶面积1800平方米，施工质量优良，工期缩短15天，加快了工程总进度。自投运以来，胶层质量稳定，无脱落现象。

四、河南义马气化厂脱盐水工程

2008年7月至2009年4月，河南建工防腐有限公司在河南义马气化厂脱盐水工程的主要设备一18台离子交换浮动床的衬胶应用该工法施工，采用δ=3毫米漠化丁基胶板，衬胶面积700平方米，施工质量好，工期缩短10天，满足了业主的要求。自投运以来，质量稳定，胶层无脱落。

五、云南云峰化工有限公司7.5万吨/年改20万吨/年磷酸装置技改项目

2005年11月至2006年6月，在云南云峰化工有限公司7.5万吨/年改20万吨/年磷酸装置技改项目施工中，其规格为Φ18200x13500毫米的1台稀磷酸澄清槽和1台浓磷酸储槽，应用该工法内衬3毫米厚氯丁胶板二层，总衬胶面积2843.12平方米，节约工期21天。自投入使用以来，未发现任何不良现象，衬胶质量稳定。

六、河南联创化工济源恒通化工离子膜烧碱工程

2004年4月至2004年5月，在河南联创化工济源恒通化工12万吨/年离子膜烧碱和聚氯乙烯工程的5台凯膜过滤器等设备衬胶中应用该工法，内衬双层δ=3毫米预硫化丁基胶板，总衬胶面积1080平方米，施工质量优良，工期缩短15天，符合工程总进度的要求。自投入使用以来，无任何不良现象发生，胶层无脱落，质量稳定。

七、贵州瓮福肥厂磷酸工程

1999年3月至1999年6月，在贵州瓮福肥厂30万吨/年磷酸装置的设备管道衬胶工程中，应用该工法施工，实施δ=3~5毫米氯丁胶板，衬胶面积4800平方米，自投入使用以来，无任何不良现象发生，胶层无脱落，质量稳定。

八、大连化学工业公司24万吨/年磷铉工程

在大连磷铉工程的2台万吨级磷酸储罐、1台尾气洗涤器、1台磷酸日槽施工中，采用消化吸收的中国国产氯丁胶板，实施自然硫化橡胶衬里施工工法，获得成功，满足了业主要求，并获得化工部科技进步三等奖。自1989年投入使用以来，胶层质量稳定，无脱落现象。

九、南京化学工业公司磷铉厂

南京化学工业公司磷铉厂的1台万吨级磷酸储罐，公称容积6900立方米，引进日本大机公司的氯丁胶板，釆用自然硫化橡胶衬里施工工法获得成功，满足了业主要求。自1988年投入使用以来，胶层质量稳定，无脱落现象 。

一、环境保护措施

1、严格按公司ISO14001环境管理体系标准运行。

2、认真贯彻公司的环境管理方针：遵守法规，文明施工，珍惜资源，保护环境。

3、办公场所有有机垃圾、无机垃圾应分类堆放；对一些安装前需清洗的零部件其清洗后废液不能随便排放应和甲方商定按规定排放；现场的废胶浆桶、废油桶、非包装材料等应定期回收，集中存放，统一处理。

4、对施工中产生的建筑垃圾应运到甲方指定的垃圾场，不得随便乱倒。

5、工程中废弃的塑料布、橡胶皮、棉纱等不得随处堆放、焚烧，及时清理，应统一回收运往甲方指定的场地填埋。

6、及时清理罐体内的灰尘及废砂。

7、喷砂的过程中用帆布盖住各种出口，防止灰尘扩散和影响其他施工队伍工作。

8、午夜12点以后，停止喷砂及其他可能造成噪声的施工作业。

二、文明施工措施

1、遵守国家法律法规及甲方有关规定。

2、施工现场管理人员和施工人员一律要穿统一的工作服。

3、施工现场应通风良好，容器内、外应设有排风扇。

4、操作人员必须配戴安全帽，防护眼罩、手套等。

5、文明安全施工，严禁违章操作。

6、工作区域用隔离带隔开并有标识。

7、施工现场材料必须堆放整齐，保证施工现场道路畅通，场容整洁 。

1991年3月，《大型储罐自然硫化橡胶衬里施工工法》获国务院国家重大技术装备成果奖一等奖；

1993年1月，该工法获评国家级工法；

1992年2月，该工法获全国化工消化吸收国产化优秀项目等奖项；

1994年4月，《大型储罐自然硫化橡胶衬里施工工法》获国家科技进步奖；

2011年3月，该工法获评为2009-2010年度全国化工施工工法（部级） 。

2011年9月30日，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2009-2010年度国家级工法的通知》，以文号建质[2011]154号公布《大型储罐自然硫化橡胶衬里施工工法》为国家二级工法 。2100433B

防腐衬里 又称作 橡胶衬里。其分为四大类设备防腐衬里、磨机衬里、浮选机衬里、烟气脱硫衬里橡胶衬里技术在国际上分为热硫化橡胶衬里和冷硫化衬里粘接方式。

热硫化衬里

热硫化衬里是指未硫化橡胶通过热硫化剂在外部条件诸如硫化罐（高温、高压、硫化时间）条件下，一方面达到橡胶充分胶链硫化的目的另一方面通过热硫化将橡胶与粘接面强力粘接。

冷硫化橡胶衬里

冷硫化粘接方式欧洲较为先进的一种橡胶衬里工艺，主要通过特殊的粘接技术与半硫化胶板进行化学粘接化学反应，即粘即用，粘接强度达到9-12N/mm,这种粘接方式由洛阳瑞塔橡胶引入并得到了广泛的应用。

防腐衬里是为防止设备腐蚀的未硫化、预硫化或硫化的橡胶板或片。在金属或其它材料工作表面用衬里胶板形成一连续的隔离性的覆盖层的技术称为衬胶技术。衬里胶料可分为软质胶、硬质胶和半硬质胶，一般根据使用条件用NR，CR和SBR等制造。衬里的制造包括对金属基材表面处理、衬里胶板加工、裁剪、贴合和硫化等工序。衬里胶板作为化工防腐、防机械磨损材料广泛用作化工设备衬里和矿山、冶金用泥浆泵、浮选机、磨机、建材工业用水泥磨机等设备的衬里。

荣誉表彰

2008年01月31日，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2005-2006年度国家级工法的通知》建质[2008]22号，《大型储罐内置悬挂平台正装法施工工法》被评定为2005-2006年度国家一级工法。 2100433B

核电站钢衬里壁板安装自动焊施工工法适用范围

《核电站钢衬里壁板安装自动焊施工工法》适用于压水堆核电站安全壳钢衬里壁板现场安装施工，也可使用于中国三代核电站安全壳钢衬里壁板现场安装施工，以及其他类似核设施的钢内衬焊接施工。

核电站钢衬里壁板安装自动焊施工工法工艺原理

《核电站钢衬里壁板安装自动焊施工工法》所开发的双重气体保护的钨极氩弧脉冲自动焊设备采用中心气和保护气双重气体喷嘴，通过适当的气体调节，使TIG电弧能够高度压缩，从而获得较高的电弧能量、更大的焊接熔深、更多的熔敷金属填充量。同时采用低频脉冲焊技术，焊接时，通过对脉冲波形、脉冲电流和基值电流幅值、脉冲频率和脉宽比的调节，可以精确控制焊接热输入，从而精确控制焊缝和焊接热影响区的尺寸，保证焊缝质量可靠稳定优质。因此，6毫米厚钢衬里壁板对接焊，无需碳弧气刨清根，正反各一道或两道就可以满足要求，同时焊接变形小，可灵活采用多种施焊顺序。

针对钢衬里壁板现场安装组对实际情况，通过组对间隙工艺试验确定组对间隙，并采用导向板来控制组对的间隙。在壁板焊接坡口一侧安装好柔性轨道，在柔性轨道上安装好自动焊接小车，即可以按制定的焊接工艺参数进行现场自动焊接施工。

核电站钢衬里壁板安装自动焊施工工法施工工艺

• 工艺流程

《核电站钢衬里壁板安装自动焊施工工法》的施工工艺流程见图1。

• 操作要点

《核电站钢衬里壁板安装自动焊施工工法》的操作要点如下：

一、施工前准备施工前准备工作主要如下；

1.由施工部门技术负责人组织，对相关的技术员、焊工、铆工、电工、吊装工进行施工前培训和安全技术交底。

2.对自动焊设备、柔性轨道等进行检查，确保焊接电源运转正常、焊接小车行走自如、柔性轨道平面度偏差不超过5毫米。

3.对立缝和环缝焊接操作平台进行检查，确保操作平台与壁板连接钢卡槽焊脚高度不小于4毫米。

4.对自动焊用焊丝、氩气、钨极等材料的领用出库进行检查，确保相关材料按照采购标准验收合格。

5.施工前，按照《压水堆核岛机械部分设计与建造规程》RCC-M进行焊材验收、自动焊环缝和立缝的焊接工艺评定并符合要求。

6.施工前，按照《民用核安全设备焊工焊接操作工资格管理规定》HAF603进行自动焊环缝和立缝的焊工考试并取得相应焊接位置资格。

二、钢衬里壁板吊装

CPR1000反应堆钢衬里沿高度等分为12层，1~5层由沿周长等分的11块壁板组成，6~12层由沿周长等分的9块壁板组成，每层高度3777.5毫米。

每一块壁板在其后环向加强角钢上左右各开了两个吊装孔，现场采用塔吊进行壁板吊装，每一层钢衬里都留有一块带余量的加长板，钢衬里安装时以加长板作为最后进行安装的一块板为主要原则，以加长板相邻的壁板为起点，按顺时针或逆时针方向依次吊放就位，最后吊装加长板。

在吊装就位时通过导向板与下层壁板靠紧，和扶壁柱、眼镜板共同将壁板固定就位好，确保壁板吊装后不会有较大变形，见图2。

三、焊接操作平台安装就位

焊接操作平台为采用结构用角钢、圆钢、花纹钢板等加工而成的钢构架，分为环缝和立缝焊接操作平台，见图3和图4，每一层由若干个相同单元组成，现场采用塔吊安装就位，通过钢卡槽和螺栓与壁板连接固定。安装顺序如下：

1.钢衬里壁板吊装前，应先把壁板内侧环缝焊接操作平台安装好。

2.等所有一层壁板吊装好后再把外侧环缝焊接操作平台安装好，同时，可以安装立缝焊接操作平台。

四、钢衬里壁板调节、组对就位钢衬里壁板吊装完成后，进行壁板调节、组对，操作要点如下；

1.采用全站仪架在核岛中心点上，通过测钢衬里半径来检查每一块壁板的垂直度，采用挥链、千斤顶等进行调节。

2.调节垂直度的过程中，同时进行立缝和环缝的组对工作，钢衬里壁板组对要求较高∶坡口组对间隙0~3毫米、错边不超过1.5毫米。

3.采用手工TIG焊进行组对，采用导向板来控制组对间隙和错边。

4.先对收缩缝对面一张钢衬里壁板的立缝进行组对打磨点焊，该段立缝组对好后，接着组对点焊已打磨处理好的相邻的两条环缝，以此类推，组对其他壁板的立、环缝立、环缝组对顺序见图5。

5.壁板坡口组对打磨好后，如果不立即施焊，需要用纸胶带对坡口进行密封保护，可起到防锈、防止铁屑等进入坡口的作用。

五、柔性轨道安装就位

采用磁铁和面板分离的可拆卸式的柔性轨道，安装操作要点如下：

1.以焊接坡口边缘线为基准线，离坡口边缘线160毫米处划线并安装磁铁，磁铁间距300毫米。

2.磁铁安装完，用螺母将柔性面板和磁铁上的螺杆连接上即完成了一根柔性轨道的安装。

3.施工中采用至少两根柔性轨道，当焊接小车行走在一根轨道上施焊时，就可以把另一根轨道安装在焊接方向的前方，这样就可以保证循环施焊，两根轨道的连接处采用专用的连接小板以确保焊接小车在连接处行走自如。

六、焊前检查

1.“试焊”检査：把装有自动焊丝的焊接小车卡在柔性轨道面板上，调节好双层气体流量，将遥控器面板上“试焊”按钮按下，让焊接小车行走并进行检查，检查内容有：双层气体流量是否准确、小车焊枪头摆动伸缩是否顺畅、焊丝是否自动添加、脉冲参数是否选择正确、焊接小车在轨道上是否行走顺畅等。

2.对待焊坡口进行检查：坡口的组对间隙和错边应满足要求，坡口附近20毫米范围的铁锈、油污、氧化物等进行机械打磨清理。

3.用温湿度计检查焊接区域环境的温湿度，当温湿度超出规范要求时，应进行适当的加热除湿。

4.用风速计检查焊接区域环境的风速，当风速过大时，应采取防风措施或停止施焊。

七、自动焊实施

将焊接电源吊至焊接操作平台上，把装有自动焊丝的焊接小车卡在柔性轨道面板上即可以进行自动焊接工作。

1.焊接操作工艺：钢衬里壁板组对好后，根据自动焊工艺评定以及焊接母材材质、板厚、焊接位置等，选取设置合适的双层气体流量、自动焊焊接电流、电压、焊接速度、脉冲频率等工艺参数进行钢衬里壁板焊接。

2.焊接顺序：由于采用钨极氩弧脉冲自动焊焊接热输入量少，电弧能量集中且挺度高，接头热影响区和变形小，因此，从一个方向连续焊接即可。具体焊接顺序要求如下：

每层钢衬里壁板预留一条立缝作为收缩缝，当收缩缝对面的立缝组对好后，即可以进行自动焊焊接，先焊接立缝，立缝焊接从收缩缝对面的壁板立缝开始两边对称朝收缩缝方向焊接，环缝焊接同样从收缩缝对面的壁板环缝开始两边对称朝收缩缝方向焊接，立缝环缝焊接可交叉进行，两条焊接完成的相邻立缝间的环缝可按顺序随时进行焊接。当环缝焊接到收缩缝两边约1.5米处，放样，切割收缩缝的余量，并组对同时施焊预留环缝和收缩缝，收缩立缝采用手工焊条电弧焊工艺，立、环缝焊接顺序见图5。

3.T字口的焊接：环缝和立缝交接处称为T字口，先焊T字口处立缝，后焊环缝。由于采用钨极氩弧脉冲自动焊焊接热输入量少，电孤能量集中且挺度高，接头热影响区和变形小，通过对自动焊起弧时间的设置，T字口处立缝焊接可从环、立缝交叉处偏向环缝下方一定位置处起弧向上焊接。T字口处环缝的焊接按照正常的自动焊环缝焊接即可，起弧和收弧要避开T字口。环缝焊接溶池完全熔化并填满立缝起弧长度，与立缝交叉处自然圆滑过渡。

八、焊缝清理及无损检测

钢衬里壁板安装自动焊结束后，对完工焊缝表面的氧化物、凹坑、焊瘤、咬边、错边等进行适当机械打磨清理或修补，之后按照核I级焊缝无损检验要求进行相关的焊缝外观检查、真空盒密封性检查、液体渗透检验和射线检验。

九、焊接工装拆除、下一层壁板安装

焊缝无损检测合格后，即可以将焊接操作平台、导向板等焊接工装进行拆除，同时对焊接设备、柔性轨道等进行除污上油保养，准备下一层钢衬里壁板的安装。