44方卫国橡胶制品在污水工程中的应用2019大连169

橡胶制品在污水工程中的应用2019.10.大连1今天的交流内容主要想传达以下一些信息：1、橡胶制品很重要2、目前市场上的产品质量参差不齐3、对于如何准确选用还没有形成常识2前言目前，国内应用于排水系统的管材有塑料管、灰铁管、混凝土管等，一些经济发达地区开始使用球墨铸铁管。但大多数污水管道接口密封圈采用了低质廉价的再生橡胶制品，有些地方甚至不用密封圈，直接对接安装，这种短视行为势必对生态环境产生长久的负面影响，如管路出现渗漏导致路面塌陷、渗漏的污水对地下水造成污染。工业和城市污水中大多含有重金属离子和有毒有害的各类致癌物，一旦渗漏到土壤中，会对土质和地下水产生长久的影响，会对这一地区的人类几十年甚至上百年的生存环境产生难以治理的危害。现在越来越多的疾病都与地下水的污染有关，据监测，目前全国多数城市地下水都受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。同时，我们的地下水资源被广泛地应用于生活、生产和农田灌溉中，日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用和再生功能，加剧了水资源短缺的矛盾，也对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，并且还严重威胁到居民的饮水安全和人民群众的身体健康，易形成公共危机。所以污水的收集、输送应该引起我们水务、市政部门的高度重视。34管道接口用橡胶密封制品是易出问题的薄弱环节，30%以上的渗漏均发生在管道接头处，管网主要管材球墨铸铁管、管件、阀门的使用寿命可以达到50年以上，甚至100年以上，但是如果起密封作用的橡胶圈、法兰垫（以下统称“橡胶密封制品”）的使用寿命达不到50年以上，就会使市政管网形成“短板效应”，就会影响整个管网系统的使用寿命。567工程质量终身负责制8据国家权威检测机构检测显示，国内优质厂商生产的EPDM橡胶密封制品的使用寿命可达139年、120年以上.9120年1011一、橡胶材质的分类及特点二、橡胶制品质量的判别方法三、橡胶制品在管线工程中的应用四、橡胶制品在污水构筑物中的应用五、橡胶制品在管道维修中的应用12一、橡胶材质的分类及特点1、普通橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）2、三元乙丙橡胶（EPDM）3、丁腈橡胶（NBR）4、氟橡胶5、氯丁橡胶131、普通橡胶（NR）橡胶密封制品的使用寿命主要取决于橡胶的抗老化性能。目前，国内管道接口密封制品很多依然使用天然橡胶(NR)和丁苯橡胶(SBR)混合并用的普通橡胶制成，还有还存在相当数量的再生橡胶制成的胶圈、法兰垫片等密封制品充斥市场。天然橡胶(NR)和丁苯橡胶(SBR)属于通用类橡胶，分子结构中含有大量的C=C不饱和双键，主要的性能特征呈化学不稳定性状态，易与空气或其它介质中的许多活性物质（如臭氧、霉菌、金属离子、油脂油污等）发生化学反应，造成橡胶分子链断裂、交联等老化现象，从而使橡胶失去弹性导致密封失效，所以使用天然橡胶(NR)和丁苯橡胶(SBR)制成的密封制品使用年限受到了限制。在正确安装的前提下，使用年限一般在30年之左右，不能与管道使用寿命相匹配。14再生橡胶是由各种废旧橡胶经脱硫加工而成，其分子量少并且分子链非常短，分子内的结合力弱，制成的橡胶制品弹性差，抗撕裂差，耐老化性差，压缩变形和应力松弛大，物理性能低，用其制成的密封制品初装试验时可能不会漏水，但运行一段时间后很快就会因老化变形失去弹性，使管线产生暗漏，最后导致掏空土壤，形成塌陷空洞。承口插口胶圈聚积润滑剂等化学物152、三元乙丙橡胶（EPDM）三元乙丙（EPDM）橡胶分子结构主要以C-H键组成，由于其缺乏极性，不饱和度低，具有化学稳定性强、耐化学药品性好等特性，对各种极性化学物质如醇、酸（乙酸、盐酸等）、强碱（氢氧化钠）、氧化剂（双氧水、次氯酸、过溴酸钠）、洗涤剂、动植物油、酮等均有较强的耐抗性，其抗老化性能优于天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶等通用橡胶，更重要的是三元乙丙橡胶拥有优异的抗压变性能，在采用有机过氧化物硫化后，乙丙橡胶压缩永久变形很小、应力松驰特别缓慢，在截面压缩率30%的情况下自然空气老化23年，压缩永久变形不到10%，而普通橡胶截面压缩率为30%的情况下，自然老化几年压缩永久变形即超过10%。抗压缩永久变形和应力松弛性能是决定静态橡胶密封制品使用寿命的关键指标。163、丁腈橡胶（NBR）丁腊橡胶是由丁二烯（OE2＝HH＝3）和丙烯腈（2＝CHCN）经乳液共聚而制得的一种高分子弹性体，以优异的耐油性著称。丁腈橡胶因含有丙烯腈而具有极性，因此对非极性和弱极性油类和溶剂都具有优异的抗耐性，在现有的橡胶中，其耐油性仅次于聚硫橡胶，聚丙烯酸酯橡胶和氟橡胶。通常情况下丁腈橡胶制品可在－40℃～＋120℃度范围内长期正常使用。污水中含有一定量的生活和工业油脂或油污，采用丁腈橡胶作为污水管道接口密封圈的主体材料最合适。欧洲国家在上世纪80年代就开始使用球墨铸铁管作为污水管使用。相对于其他管材，球墨铸铁管管壁薄、韧性好、强度高、耐腐蚀、耐压高。采用丁腈橡胶柔性接口密封，施工方便，污水的收集、输送更加安全。174、氟橡胶橡胶分子中含有氟原子，氟原子与碳原子组成的C-F性能很高，同时氟原子有极大的吸附效应，使氟碳分子链中的C-C键性能増强，且随其氟化程度的提高而增强，氟原了可以把C－C主键较好的加以屏蔽从而保证了C-C键的化学性。这种特殊的分子结构，使氟橡胶具有优异的耐热性、耐药品性、耐溶剂性耐氟化性、耐真空性、耐油性、耐老化等多种特异性能。氟橡胶的主要特性是耐高温和耐化学腐蚀，并有很好的抗老化和抗臭氧的性能，且渗气度也非常低。即使在非常恶劣的工作条件下，仍然有非常好的耐磨性。氟橡胶能承受＋200度或以下的工作温度，也能允许短时间无油情况下的运行。氟橡胶可以抵抗油、液乐油、燃油、润滑剂、无机酸、脂族烃和芳族烃等，但在有酯、醚、酮、某些胺和高温的氟水氢等化合物的情况下，不应使用氟橡胶。185、氯丁橡胶氯丁橡胶是氯丁二烯为主要原料进行α-聚合生成的弹性体。有良好的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂。缺点是耐寒性和贮存稳定性较差。具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好。耐候性和耐臭氧老化次于乙丙橡胶和丁基橡胶。耐油性次于丁腈橡胶。耐无机酸、碱腐蚀性良好。耐寒性稍差，电绝缘性不佳。在我国，制鞋及建筑用胶粘剂对氯丁橡胶的消费量约占总消费量的60%，工业橡胶制品约占总消费量的30%，用于电线电缆及其他领域约占10%。氯丁胶由于其耐老化性能不及乙丙橡胶，耐油性能不及丁腈橡胶，市场总消费量呈逐年下降态势。19二、橡胶制品的质量判断方法1、送检国内的权威检测机构:国家橡胶密封制品质量监督检验中心2、现场简易判别方法一闻二看外表三看截面四折握五水煮3、溯源：优质原料、诚信厂家20通过压缩胶圈判断通过压缩胶圈，判断使用年限是否能够达到50年以上。截取10mm长的一段胶圈，用钢板将胶圈压缩3mm，模仿胶圈应用时的真实状态，依据国家标准压缩7天后，观察胶圈的回弹情况，回复越快，质量越可靠。如果被压缩7天就弹不回来，怎么可能用到50年呢？21通过水煮胶圈判断通过水煮胶圈，判断卫生指标是否合格，会不会对水质造成负面影响。将胶圈切片，用烧杯煮，30分钟后观察水的颜色变化，水越澄清，卫生指标越可靠，如果出现茶色并伴有悬浊物就是再生胶制作的，因为色度和浊度是106项卫生指标中两项最基本的指标。22通过专业设备判断通过专业设备，判断三元乙丙胶圈是否存在不诚信的掺假情况。用于供水管道系统的三元乙丙橡胶制品其橡胶主体材料应该是100%的三元乙丙橡胶。目前国内市场还存在着类似“调和油”做假的现象，一些小作坊式的胶圈生产商在普通橡胶中加入少量的三元乙丙橡胶，冒充100%纯三元乙丙橡胶密封制品,这是一种不道德的商业行为，可用红外光谱仪或热重仪来进行鉴别。或者从胶圈中，截取没有标识的10克橡胶，送至检测中心，约400-1000元，做个定性、定量分析即可。23三、橡胶制品在管线工程中的应用1、胶圈2、密封垫3、管道安装的临时封堵241、胶圈国内的离心球墨铸铁管DN80～2000mm普遍使用Tyton型插入式柔性接口，T型橡胶密封圈是由硬胶90±5IRHD、软胶50±5IRHD两种不同硬度的橡胶复合制成。硬胶在承口槽中起支撑固定作用，软胶在球墨铸铁管插口端插入承口槽后，被压缩大约30%，起到密封作用。其性能应满足球管在系统密封时“不应有可见渗漏、出汗或者任何其他失效缺失”和“即使在最不利的铸造公差和轴向位移条件下密封完好”。胶圈生产商内部管理水平及生产工艺执行力决定确定了胶圈的品质。具体尺寸可参考GB/T13295-200825图4DN40-DN1200T型接口橡胶密封圈2627ddhtttdtt134521123h2图5DN1400-2000T型接口橡胶密封圈T型胶圈O型胶圈28关于安装时润滑剂的使用（厂家的意见）◼1、洗洁精本身带有有害化学成份，对胶圈本身不好，卫生安全不达标，并且洗洁精的润滑效果很差，容易风干，不适合做润滑剂。植物油虽然安全卫生，但用植物油时间长了后还是会与橡胶表面发生反应，会影响胶圈的性能，并且植物油的润滑效果一般。建议胶圈的润滑剂使用硅油或者二硫化钼。◼2、目前国内很多安装管子现状都是用的洗洁精。用洗洁精作为润滑剂不好：（1）洗洁精为弱碱性，对sbr胶圈（不耐酸碱）会有影响，对EPDM没有影响（2）对水质或多或少会有短暂影响（3）夏天施工，温度高，洗洁精易挥发，可能刚涂抹好还没安装就挥发了，造成实际润滑效果差。◼我司推荐润滑剂用医用凡士林，或者用专业的油脂润滑剂。◼3、专业的推荐：之前中石化天津公司来找过我司，提供润滑剂产品，可以进行订制生产，有满足国内卫生标准的，还有可以满足英国WRAS认证的产品。◼食用色拉油是可以用的292、密封垫法兰连接是供水管道中常用的一种接口连接方式，普通的橡胶法兰垫片由于密封结构及材料选用和自身法兰平板结构的原因，比较容易产生漏损。三元乙丙橡胶波纹止水结构法兰密封垫是一种新型结构法兰密封垫，它与普通平板法兰垫相比具有以下独特的优点：(1)在其两面的密封面上均匀分布适量的同心波纹线（止水线），每个同心波纹止水线都具有独立的密封作用，使用安装到表面凹凸、金加工粗糙甚至被腐蚀的法兰盘上同样具有良好的密封作用。(2)设计了准确的安装定位装置，从而保证了安装时的准确同心度。(3)精确的模具设计保证了产品的最佳厚度一致性，从而确保了波纹止水法兰垫受压的均衡性。30(4)由于采用了独特同心波纹线设计，使用时能以最小的紧固力达到最佳的密封效果，并能有效地减轻水压冲击力的影响，从而达到有效长久的密封效果，降低产销差率。(5)波纹止水法兰垫由于其独特的定位设计可使得安装时只需一人即可操作，从而提高了工作效率，节省了安装成本。图6波纹止水法兰垫平面图313、管道安装的临时封堵依据国家强制性标准GB50268—2008《给水排水管道工程施工及验收规范》，对管道暂时停止安装时，规定如下：5.1.14管道安装时，应随时清除管道内的杂物，暂时停止安装时，两端应临时封堵。5.1.15雨期施工应采取以下措施：1合理缩短开槽长度，及时砌筑检查井，暂时中断安装的管道及与河道相连通的管口应临时封堵；已安装的管道验收后应及时回填；3233该产品用于解决球管施工过程中因晚间歇工、梅雨季节等雨雪天气停工造成管道内卫生受到污染的问题，可对管道口形成严密的封堵作用：1.防止老鼠等小动物、各类昆虫、塑料袋等各种杂物进入管道内而造成管道通水对水质的影响。2.将雨水、污水、泥浆等杂物封堵于管道外，确保球管管道内的卫生，在管道竣工冲洗时能够节约大量的冲洗管道用水。3.该产品可以重复利用。34按启动开关，充气泵对封板堵头进行充气，待产品内气压达到设定的压力时（插口封堵压力设为2kg/cm²，承口封堵压力设为3kg/cm²），气泵会自动停止工作。充气完成后，拆下气杆，分别装上气门嘴盖帽。35四、橡胶制品在污水构筑物中的应用橡胶止水带近年来，越来越多的水务企业在污水厂建设中都很关注和重视橡胶止水带的质量问题。橡胶止水带产品被广泛应用于水务企业新建和扩建初沉池、生化池、