氟塑料衬里阀门概述

本文节选自 《阀门手册-选型》（张清双、尹玉杰、明赐东 主编）

    随着现代石油化工工业的快速发展，早先年出现的衬橡胶、搪瓷阀门已不能满足日新月异的工业需要。人们在不断的寻求最经济、最合理、最低碳的方法来解决这些工业需要，因此出现了各种材料的衬里阀门，其中氟塑料衬里阀门是衬里阀门中的一朵奇葩。    
  
    早在50年前，塑料问世不久，就有人预言，塑料阀门将成为化工应用领域里首选阀门，对塑料管道和阀门的需求量将会大幅上升，工程师们相信将出现一个塑料世界，塑料不仅广泛用于建材工业、汽车工业、宇航工业、给排水工业，在石油化工业中更是理想的材料。因为石化工业中90％的工况要求低温操作，而塑料符合这一要求，同时避免了许多腐蚀性问题。

    在浩繁的塑料家族中，选用哪种塑料来作衬里阀门的材料比较合适呢，各国的科技工作者都在努力寻找，人们发现在特种工程材料中的氟塑料最适合作防腐蚀阀门的衬里材料。众所周知，氟塑料是性能优越的热塑性材料，最开始用于军工和宇航工业，典型的聚四氟乙烯（PTFE）材料，具有优良的耐热性和耐寒性，可长期在-195～200℃范围内使用。低摩擦性和自润滑性非常好，还具有优良的电绝缘性和优异的化学稳定性，可耐各种强酸、强碱和强氧化剂的腐蚀，甚至可耐“王水”，有“塑料王”之称。由于氟塑料具有这些优异特性，所以特别适合做耐腐蚀性强的阀门材料。衬里阀门就是利用了氟塑料这些优异特性、可塑性和可熔融加工及加工成型性能好的原理设计制造的。

    氟塑料衬里阀门（国外称为铁氟龙阀门），在上世纪七十年代开始研发，由于阀门结构的特殊性，最初的氟塑料衬里阀门主要集中在旋塞阀与球阀几个结构简单品种，主要用于石化管道中强酸、强碱及溶剂类物质。由于石化工业这类介质具有极强腐蚀性，一般的碳钢阀门很快被腐蚀掉，即使是不锈钢阀门，也会被腐蚀。后来人们发明了哈氏合金、蒙乃尔合金、20号合金，解决了石化特殊管道输送难题，因为这些合金中含有大量Ni、Cr、Nb、Ti、Pt等贵重金属，加上资源有限，满足不了石油化工工业的发展。必需有使用效果好、节能效果佳的新材料，新工艺取而代之。氟塑料衬里阀门也就应运而生。

    因为氟塑料的抗拉强度和硬度相对较低，不适宜单独做阀门壳体材料，尤其是口径比较大的阀门，所以通常作为衬里材料采用。氟塑料衬里阀门的外壳材料，一般有灰铸铁、球墨铸铁、碳素钢、不锈钢等。灰铸铁由于机械强度低，容易碎裂，现在使用较少。

    氟塑料衬里阀门的设计压力，一般公称压力≤PN25（150Lb）,使用温度根据壳体材料和氟塑料的适用温度来确定。一般碳钢衬氟塑料阀门的工作温度为-29℃～180℃。