襯氟蝶閥項目目前開發情況及產業化前景分析
氟塑料是性能優越的熱塑性材料，典型的聚四氟乙烯（PTFE）材料具有優良的耐熱性和耐寒性，可長期在-195~200℃范圍內使用。其低摩擦性和自潤滑性非常好，還具有優良的電絕緣性和優異的化學穩定性，可耐各種強酸、強堿和強氧化劑的腐蝕。由于氟塑料具有這些優異特性，所以特別適合做耐腐蝕性強的閥門材料，已部分替代昂貴的哈氏合金和鈦合金材料。本項目產品硎制技術路線；
1、 設計原理依據
第一，分析研究氟塑料性能從而確定設計壓力依據。襯氟閥門、襯里閥門的設計壓力依據PN≦2.0MPa(150Lb),其使用溫度應根據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、襯里閥門的工作溫度為-29～180℃。各類襯氟閥門、襯里閥門的公稱通徑根據企業生產條件確定。
襯氟閥門、襯里閥門的技術條件參照相應金屬閥門設計規范實施。同時按自身的特點和要求還必須滿足相關的技術要求。
（1）、閥門殼體的最小壁厚按照GB/T12224標準中的規定，其壓力等級按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構長度按GB/T1221的規定，也可按用戶的要求確定其結構長度。
（3）、襯氟閥門、襯里閥門的法蘭連接尺寸按GB/T91131的規定或行業標準的規定。也可按用戶在訂貨合同中確定。但不得采用焊接連接方式。
（4）、襯氟閥門、襯里閥門通道尺寸還可根據用戶要求確定。對于閥門的可掃線性，按用戶要求給預滿足。
（5）、襯氟閥門、襯里閥門的手輪或扳手上使用脫開力矩或軸力所需的最大應力不應超過360N。扳手應不長于兩倍的閥門結構長度。
（6）、如果買方有要求，閥門應提供鎖定機構。鎖定機構應設計為在開啟或關閉位置鎖定閥門。特別是具有毒有害的介質上使用的閥門，應提供鎖定機構，保證使用安全。
（7）、配有手動或動力驅動裝置的閥門應提供一個可見的位置指示器以指示關閉件的開啟和關閉位置。
（8）、操作裝置和閥桿加長裝配應提供一種防止由閥桿或閥蓋密封泄漏引起的機構中壓力聚集的方法。外部的連接應加以密封，例如用墊片或O型圈，以防止外界雜質進入機構。
（9）、驅動裝置可采用電動、液動、氣動和蝸桿傳 動方式。裝置與閥蓋或加長裝置的連接面應設計成防止零件的錯誤或不當的裝置的輸出應不超過閥門驅動鏈的最大載荷能力。
（10）、閥桿應設計有防噴出機構，以防止在閥桿填料或保護圈卸去后在內壓下閥桿噴出。
第二，研究內部結構
襯氟閥門、襯里閥門的生產是一種復雜而又繁重過程，除了成型加工技術外，還需考慮到生產成本，原材料供應，環境影響等方面。壓塑是氟塑料成型工藝方法之一，也是襯氟閥門、襯里閥門應用最理想的方法，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，放在加熱爐內加熱到一定程度，并在壓力作用下熔融流動，緩慢充滿整個型腔而取得型腔所賦預的形狀。隨著氟塑料化學反應程度的增加，熔體逐漸失去流動性變成不熔的體型結構而成為固體，經冷卻到一定溫度打開模具，而成為成品，從而完成模壓過程。
（1）、常規閥門的設計，只需考慮閥門鑄件的鑄造工藝性和結構的合理性，對于襯氟閥門、襯里閥門，還需考慮襯氟塑料的模壓工藝性、生產成本和流道暢通等問題。
例如截止閥，其S形的閥門殼體流道設計，在鑄造工藝性上沒有問題，如果是襯氟塑料截止閥設計成這樣結構，襯氟塑料模壓工藝就無法實現。又如球閥的球體與閥桿，蝶閥的蝶板與閥桿，常規閥門設計是分開的，如果襯氟塑料球閥采用這樣連接方式，可以達到規定的襯氟工藝性，但使用過程中常常出現問題。閥桿頭部受力部位在反復交變受力過程中，容易損壞襯里層，導致襯里層破壞，鋼質骨架會受到腐蝕性介質的腐蝕而失效。從而縮短閥門使用壽命。所以，在設計中，通常設計整體式，實踐證明，閥桿與閥瓣整體式的結構的設計效果良好。
（2）襯氟閥門、襯里閥門的內部設計形狀應盡量簡潔，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，并保證介質流動順暢，要求襯里面平整，所有轉角處呈圓弧過渡，圓弧半徑R≧2㎜。
（3）、襯氟閥門、襯里閥門的殼體內件如采用焊接方式，其焊縫應設計成連續焊，并且為對接焊縫。焊縫應符合GB/T150的規定。
（4）、法蘭面的襯氟塑料應設計成襯滿密封面，并且有扣緊基本體的設計結構，防止脫殼。
（5）、襯里層厚度不得小于2㎜。因為氟塑料是高分子材料，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，只有適當增加厚度才能減少滲透。因此，在襯里設計層設計時采用增加厚度來彌補這一缺陷，經過試驗，研究確定δ≧2㎜較為合適。
（6）、襯里層的表面應當光滑平整，無氣孔、裂紋、夾雜等缺陷。法蘭的翻邊處及其他轉角處應色澤均勻，無泛白現象。
第三，進行材料選擇
襯里材料必須符合相關材料標準規定，其密度宜選用≧2.16g/cm3的氟塑料，且不允許有雜質存在。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，將給閥門襯里增添更多的品種。用于食品醫藥、衛生級閥門材料，還要求無毒無菌、無雜質及清潔衛生的材料。 |
