1 概况
橡胶衬里是一种常用的防腐手段，它利用胶板隔离介质与金属的作用，使被保护的金属材料免遭介质的腐蚀破坏，是一项行之有效的防腐蚀技术。因橡胶具有弹性好、耐冲击、不透气、不透水、耐酸碱腐蚀且耐磨等特点，所以这项技术在化工生产等领域获得了广泛应用。橡胶衬里在我公司已应用三十多年，根据多年的生产实践，现将橡胶衬里工艺和常见的质量问题进行分析和研究，找出原因和解决措施，为有效控制、提高衬胶的质量提供一些途径，从而延长衬胶设备的使用寿命，服务于生产。
2 橡胶衬里施工工艺
橡胶有天然橡胶和合成橡胶两大类，衬里施工工艺一般有三种，即冷贴热烙法，冷贴热滚法以及热贴法，我公司以冷贴热烙法为主，其主要工序如下：
胶片下料
表面处理—→刷胶→衬贴→中间检查→硫化→成品检验
胶浆配置
2.1 表面处理
橡胶衬里的表面处理一般采用喷砂，作用有两个：一是除锈，目的是除去基体上的金属氧化物及附着物；二是打毛，目的是使基体表面具有一定的粗糙度。喷砂后基体表面呈现金属色泽，且均匀又粗糙，使橡胶与基体有很好的粘附效果。我公司采用密闭式干法喷砂，成本低，效率高，效果好，适合各种设备及管道。
表面处理的质量好坏直接影响衬里质量，要求达到Sa2.5级。表面处理后，基体表面应干净平整，无明显凹凸处，无裂纹、砂眼、气孔、毛刺、尖角等缺陷。如出现缺陷应进行修补，否则会影响衬胶质量。
2.2 胶片下料
下料应在清洁、干燥的工作台上进行，下料前要测量衬胶件尺寸，并进行排版，确定搭接方向，接缝越少越好。对几何形状简单的用计算法下料；对结构复杂不规则的异形件用放样法下料，并进行预衬；还要进行外观和漏电检查，并清理表面的线头、油污、水珠等；发现针孔、划痕、气泡、孔洞等缺陷，要进行修复；发现严重压痕、扯裂等缺陷应剪除不用。
2.3 胶浆配置
配置胶浆有人工和机械配置两种。我公司采用人工配置。以天然橡胶为例，将红胶片剪成30mm见方，放入密封桶，加入部分溶剂（120# 汽油），使胶片溶胀，再加入剩余溶剂，搅拌后密封。以后定时搅拌，直到胶块全部溶解，密封静置48 小时后使用，并在3 个月内用完。使用前应测定其稠度，一般以刷一层
胶浆可盖住金属本色又不形成厚膜为宜。如过稠，用溶剂稀释。一般刷硬质胶、碳钢表面或管道表面灌注时用稀胶（胶片∶溶剂=1∶12~15），刷软质胶、铸钢和铸铁表面用稠胶（胶片∶溶剂=1∶8~10）。
2.4 刷胶
工件喷砂后应尽快涂刷胶浆，金属表面涂刷3 遍为宜，胶片表面2 遍为宜。注入法涂刷一般注入2 遍。时间间隔以前一道表干为前提。涂刷应均匀，不得有流淌、堆积、遗漏等缺陷；涂刷时胶浆要沾饱满，反复2~3 次，不能多次反复；前后两道的涂刷方向应交错进行；涂刷用的毛刷不得混用，一把毛刷只刷一种胶浆。
2.5 衬贴
胶浆自然干燥，直到手触压稍有粘手又不起丝时，就可以贴衬了。先用垫布把刷过胶浆的胶片表面包裹起来，将垫布朝外顺次送入设备，对好位置，把端头预先粘好，边撤布边擀平，不可用力过猛或使劲拉伸胶片，否则胶片易变形、变薄或无法铺平。垫布撤出，胶片铺平后，就可压合了。压合是为了排除胶片
与金属基体或两层胶片间空气。热烙法是用120~180℃的烙铁从胶板中间向四周烙合，赶尽胶板与金属间残留空气。烙合时，烙铁温度不能太高，在胶板上停留时间不要过长，避免胶板局部温度过高而烧焦。出现气泡用针刺破，赶尽内部气体，或用针筒抽尽气体，再用刷过胶浆的胶片堵死针眼，用烙铁烙平。烙合时要重叠进行，不得漏压。
2.6 中间检查
每层胶片衬贴后，都要进行中间检查，因为硫化前查出缺陷容易修复，使衬胶质量得到保障。一般先检查外观，看是否有气泡、漏烙、接缝脱胶等现象，特别是转角、开孔部位和介质冲刷、摩擦部位； 然后用电火花检查针孔， 测试电压为5000V/mm；较后及时消除发现的缺陷，以免硫化后因前道工序原因造成起泡、开裂、针孔、搭边翘起等缺陷。
2.7 硫化
硫化是决定衬胶层物理力学性能和使用寿命的关键步骤，它是橡胶分子与硫化助剂发生化学反应的过程，它使橡胶从塑性变成弹性或硬性物体。硫化的方式有硫化釜内硫化、本体硫化、常压硫化、低压蒸汽硫化、预硫化和自然硫化等，对不同的衬胶设备、不同的胶板采用不同的硫化方式。我公司各种硫化方式都采用过，较常用的是硫化釜内硫化，其工艺简单，质量较好也较稳定。方法如下：将衬胶件装上小车，推入硫化罐，封闭罐盖；然后就通入压缩空气，直到0.3MPa；接着打开排气阀并通入蒸汽，在恒压0.3MPa 条件下置换空气；在0.3MPa 蒸汽压下保持一定时间；再通入压缩空气，在0.3MPa 恒压下置换蒸汽，使其温度下降到40℃；较后降压到零，开盖，待温度降到常温后，推出小车，硫化结束。硫化时要注意升温与降温时的温度变化，防止突然停气和各种误操作，避免硫化罐中形成真空或高温高压等事故，严格控制硫化时间防止欠硫或过硫。
2.8 成品检验
衬胶设备硫化后要进行全面质量检验，检验的主要内容有：
（1）外观检验，用目测法或用5~10 倍放大镜，检查衬胶层有无裂纹、鼓泡、接缝翘起、脱开等缺陷；用敲诊捧检查硬质胶与设备基体的贴合程度，用手指按压软质胶有无脱层。
（2）针孔检验，用电火花检测器100%检查胶层是否有针孔、裂纹等，检测电压为5000V/mm。
（3）硬度检验，用邵氏A 硬度计检查衬胶层硬度，天然硬质、半硬质胶硬度合格范围：95-98.软质胶硬度范围：50-60.
3 常见问题及原因分析
橡胶衬里在我公司已应用多年，在实践中也出现各种质量问题，下表是2005 年我公司承接的电化厂23 台电解槽盖衬胶出现质量缺陷情况统计。
从统计数据可以看出，质量问题种类虽然很多，但常见的主要有起泡、脱层、龟裂、针孔等，对衬里质量影响较大。原因分析如下：
3.1 局部起泡
局部起泡的原因较多，主要有：
（1）衬胶设备在制作过程中产生砂眼、气孔、裂纹、缩孔、锈痕、机械损伤、夹渣、焊瘤等缺陷，在喷砂后没发现或没有很好处理。
（2）涂刷胶浆后，缺陷处没有放排线或排线不合理，间隙余气无法排尽。
（3）胶浆刷得太厚或局部有堆积，溶剂不能完全挥发。
（4）硫化时操作不当或出现停电、停汽事故，造成硫化罐内压力忽高忽低或形成负压。
（5）橡胶本身存在气泡或夹层。
（6）胶浆粘上杂质或水。
（7）胶片与基体间气体没有完全赶尽。
3.2 大面积起泡
（1）环境湿度太大，温度太低。
（2）胶板存放仓库温度很低，移入衬里现场后没放置一段时间就进行下料、涂刷胶浆。
（3）胶浆中混入水分或油脂等。
（4）涂刷胶浆后干燥时间不够，未等胶浆溶剂挥发完全就进行衬贴。
3.3 脱层
（1）胶片与基体之间有水、油、粉尘等污染物。
（2）烙铁温度过低，烙合不实，气体没有排尽。
（3）环境相对湿度太大，溶剂不能完全挥发，粘接面吸附了一层水分。
（4）硫化时硫化罐内蒸汽压力不足。
（5）胶板、胶浆过期变质，胶板表面喷硫等。
（6）胶浆涂刷后干燥时间过长。
3.4 龟裂
（1）胶板过期变质；贮存温度过低，胶片变硬折裂；含硫量过高或含有杂质等。
（2）硫化时间过长，或硫化反应速度太快。
（3）机械损伤。
3.5 针孔
（1）胶片本身有针孔。
（2）施工中产生气泡，针刺后未封闭或封闭不好。
（3）衬胶设备有毛刺、尖角刺破胶板。
（4）中间检查时电火花电压过高，击穿胶板。
4 控制措施
从衬里质量问题原因分析研究中可知，影响质量的因素很多，有环境条件、设备结构、表面处理状态、材料质量、施工方法、硫化操作等，产生质量问题主要在设计、施工、材料采购管理过程中产生，而在硫化后集中反映出来。不同质量问题产生原因不同，同一质量缺陷产生原因也是多方面的。虽然产生质量问题的原因很复杂，但只要找出原因，就找出解决质量问题的措施。要控制橡胶衬里质量，针对不同原因，采取不同的措施。在设计上要考虑设备结构的合理性，结构越简单越有利于衬里；在施工中，施工人员除了有熟练衬里技术外，还要有强烈的责任心，严格按照衬里工艺和操作规程施工作业，对每道工序严格把关；在材料采购管理中，采购人员要从信誉好的正规厂商采购合格产品，同时还要进行材料复验，不让不合格的材料进入生产环节中，材料采购后要按使用说明书准确存放。
5 结果
通过以上对橡胶衬里工艺介绍及产生质量问题原因分析，我们知道要控制橡胶衬里质量，必须从设计、施工、采购等各个部门层层把关，要有全面的、科学的方法，从各方面采取措施，并不断总结、积累经验，这样才能提高橡胶衬里的质量，延长橡胶衬里设备管道的使用寿命，从而共同推动和发展橡胶衬里防腐技术，使它得到更广泛的应用。
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