摘要：简述聚四氟乙烯板与改性聚四氟乙烯板的特性;介绍了改性聚四氟乙烯垫片在贵州燃气的实际应用，并分析了该垫片的在天然气行业的适用性。

　　关键词：聚四氟乙烯法兰垫片;改性四氟天然气垫片

　　一、背景

　　贵州省将由“中缅天然气管道(缅甸→中国)”和“中贵天然气管道(宁夏中卫→贵州贵阳)”从西、北分别入黔，共同为贵州省供气。按照中石油建设进度, 初步确定最快在2013年8月30日、最晚在2013年9月30日，清洁、环保、高热值的管道天然气将正式进入贵州，具备分输能力。届时，贵阳、遵义、安顺、都匀等几个城市将率先用上管道天然气。贵州燃气集团有限责任公司为了深入贯彻国务院“关于进一步促进贵州经济社会又好又快发展的若千意见国发〔2012〕2号文件怕勺发展精神为贵州经济社会发展做好能源供应，全面启动为迎接管道天然气入黔做好各项准备工作。同时，天然气运行的新工艺、新设备、新材料的适用性研究势在必行适用于天然气运行工况的法兰垫片的研究也是必不可少的部分本文就着重介绍“聚四氟乙烯材料垫片”的特性和在贵州燃气集团有限责任公司的实际应用情况。

　　二、纯聚四氟乙烯材料特性

　　聚四氟乙烯英文，(英文“Poly tetra fluoro ethylene，简称“PTFE”), 白色, 一般称作“不粘涂层”材料，是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点, 几乎不溶于所有的溶剂。聚四氟乙烯板材(见图1a)广泛用作各种需要抗酸碱与有机溶剂的法兰垫(见图1b)和阀门的密封阀座有高润滑性、不粘性、电绝缘性、良好的抗老化性能以及优异的耐温性能(能在十250℃至-180℃的温度下长期工作)。聚四氟乙烯本身对人没有毒性允许使用在温度骤冷骤热, 或冷热交替操作的场合。

　　从以上“纯聚四氟乙烯材料特性”来看似乎可以判断“纯聚四氟乙烯材料”是很多介质管道法兰垫片的最理想材料, 其实不然。人们在使用纯聚四氟乙烯板材作密封件过程中,发现了它的最大弱点, 应力松弛。“纯聚四氟乙烯板”具有冷流特性“ 冷流”也就是聚四氟乙烯板在温度较低的环境下, 应力作用会使其分子慢慢伸长变形,分子就像会流动一样, 所以叫“冷流” 总之,该垫片在密封状态下会慢慢出现应力松弛, 最终达不到永久密封的效果,不适宜用作密封垫片的材料。

　　三、改性聚四氟乙烯材料的特性

　　“改性聚四氟乙烯材料”和“纯聚四氟乙烯材料”相比较，最大的优点是在其生产过程中通过添加玻璃纤维或玻璃微珠来稳固聚四氟分子，使其在常规使用过程中不产生“冷流”，并保持较高的回弹性和抗冷流的特性。改性聚四氟乙烯板材从质量技术指标上看，主要体现在密度明显降低，且回弹性、蠕变松弛、压缩率等质量指标明显优于纯的聚四氟乙烯板材。加工成型的改性聚四氟乙烯板材(见图2a)和垫片(见图2b)可以选择添加一些改色添加剂使其区别于纯聚四氟乙烯材料的白色，防止使用混淆。

　　四、改性聚四氟乙烯垫片在贵州燃气集团的实际应用

　　贵州燃气集团有限责任公司从2008引进液化天然气(LGN), 引进LNG一方面是补充原来人工煤气气源缺口，另外一方面是为了培育市场。LGN通过汽化器汽化之后管道输送到居民及其他工商业用户，在很多LGN储配站工艺管线上使用改性聚四氟乙烯垫片，该种改性聚四氟乙烯垫片材料适用于-169℃或温度低的超低温介质管道, 一直以来使用情况不错。

　　到2010年，贵州燃气集团在贵阳市开始大面积天然气置换工作(把原来的人工煤气用户部分置换成天然气)，以便为2013年管道燃气入黔做好市场衔接。在天然气开始置换后一段时间, 原管网法兰处石棉垫片漏气明显增多，通过分析认为干湿气体转换使原来管网中的石棉垫收缩变干，导致泄露。

　　为了满足贵阳市人工煤气与天然气两种气源在一段时间内共同存在的状况贵州燃气集团有限责任公司急需一种法兰垫片, 它最好即适用于人工煤气湿润多油的工况, 同时也适用于天然气的干气运行工况, 确保在煤气管网使用一段时间置换成天然气后仍然可以继续使用不会出现收缩变形。

　　因此, 贵州燃气集团有限责任公司技术人员通过与公司LNG储配站施工方、垫片生产厂家、燃气同行业及化工行业多方了解法兰垫片实际应用情况。最后得出结论“改性聚四氟乙烯垫片”适用于贵州燃气集团有限责任公司燃气管网运行工况。2012年底，贵州燃气(集团)有限责任公司内部明确规定“次高压B级住及以下燃气管网(不含液化天然气管线)法兰垫片全部改用“ 改性聚四氟乙烯垫片”。并出具了“改性聚四氟乙烯垫片技术要求”(见表1) 且明确规定该垫片材料各项性能指标必须满足“改性聚四氟乙烯垫片技术要求”。

　　五、改性聚四氟乙烯垫片适用性分析

　　从“改性聚四氟乙烯垫片”在国内外化工行业的普遍使用情况来看, 它完全能满足天然气行业的使用工况。关键是改性聚四氟乙烯板克服了纯聚四氟乙烯板最大的弱点“冷流问题”。我相信, 改性聚四氟乙烯垫片的优越性会逐渐得到天然气行业专业人士的认可。

　　国内检测“改性聚四氟乙烯板材”的标准尚不完善, 相关质量指标相对国外单一大部分地区的材料检测机构对该材料的“蠕变松弛率”指标没法检测。从控制垫片质量的角度出发, 应要求生产厂家除了严格按照合同约定的技术指标供货外, 还应印上其生产厂独有标识, 并附上出厂检验报告和合格证, 以便在以后的使用过程中出了质量问题可以追溯其责任。

　　目前，贵州燃气集团“改性聚四氟乙烯垫片”使用情况良好，正在批量采购和使用。

　　参考文献

　　[1]丁美平.聚四氟乙烯改性及其性能研究[D]〔陕西西安西北工业大学,2006

　　[2]裴东芳,崔淑玲.新型材料聚四氟乙烯的特性及应用[J]染整技术,2012(08)

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