一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺的制作方法

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1.本发明属于橡胶复合材料成型技术领域，具体涉及一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺。

背景技术：

2.化容系统上充、下泄流量调节阀等核电关键气动阀，与核电厂安全经济运行息息相关，是控制一回路关键阀门，阀门功能失效会导致严重的安全事故和巨大的经济损失。隔膜是核电气动阀的关键部件，其安装在执行机构内部，可以在静止部件和运动部件之间起密封作用，同时传递阀门动作的气动驱动力。因隔膜主要由橡胶材质和纤维织物复合组成，纤维编织物布置在内部作为骨架，橡胶覆于编织物两侧，周期性的运动和过渡挤压会导致隔膜橡胶开裂，当上述损伤无法及时发现并替换时，将会出现隔膜编织物断裂造成撕裂的严重后果，继而执行机构动作功能失效、阀门无法控制。
3.隔膜胶质保期一般为5-8年，核电气动阀隔膜应定期检查更换。国内核电常用气动阀品牌为国外品牌，上述品牌隔膜备件供货周期为一年左右，一旦备件无法及时到货将影响设备预维工作的开展，影响设备的可靠性和可用性。因此，有必要针对核电关键气动阀隔膜开展加工制造工艺研究，研发满足核电关键气动调节阀隔膜技术性能的备件制造工艺，实现隔膜的持续供货。

技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，能够提供制造性能参数指标符合化容系统气动调节阀需求的隔膜备件，实现进口隔膜的替代。
5.本发明的技术方案如下：一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，包括如下步骤：
6.步骤一：将尼龙帘子布在挂胶机上进行挂胶预处理；
7.步骤二：将步骤一中得到的挂胶后尼龙帘子布剪形，围接，辊压搭接处；
8.步骤三：将步骤二中得到的搭接尼龙帘子布装入预成型模具，预压定型；
9.步骤四：将橡胶混炼胶热炼出规格要求的橡胶片，用内胶层预压模具制作内胶层；
10.步骤五：将橡胶混炼胶热炼出规格要求的橡胶片，用外胶层预压模具制作外胶层；
11.步骤六：在硫化模具下模内装入内胶层，按压排除内胶层与下模间的空气；
12.步骤七：在内胶层上铺设第一层环状帘布加强件，按压排除内胶层与第一层环状帘布加强件间的空气，形成胶接；
13.步骤八：在第一层环状帘布加强件上铺设第二层环状帘布加强件，按压排除第一层环状帘布加强件与第二层环状帘布加强件间的空气，形成胶接；
14.步骤九：在第二层环状帘布加强件上铺设外胶层，按压排除外胶层与第二层环状
帘布加强件间的空气，形成胶接；
15.步骤十：硫化模具上模，将硫化模具推入平行班硫化机工作位；
16.步骤十一：加压，卸压，反复几次，开模检查，无缺陷后合模硫化；
17.步骤十二：硫化完成后，卸模取出制件；
18.步骤十三：修边后得到橡胶隔膜。
19.所述的步骤二中辊压搭接处的搭接重叠深度不小于5cm。
20.所述的步骤三中的预成型通过模具实现，所述的模具由钢质模具外壳和橡胶内胆复合一体制成，内胆厚度3-5mm，较钢质模具限位高出1mm，以提供预压软力，以防帘线被钢质模具压断。
21.所述的步骤四中橡胶混炼胶热炼的温度范围是40-55℃。
22.所述的步骤五中橡胶混炼胶热炼的温度范围是40-55℃。
23.所述的步骤六中硫化模具由钢质模具外壳和橡胶内胆复合一体制成，内胆厚度3-5mm，较钢质模具限位高出1mm，以提供硫化软压力。
24.所述的步骤八中第一层环状帘布与第二层环状帘布加强件的搭接处至少错开10cm。
25.所述的步骤十一中硫化条件为160℃
×
(5-8)h
×
15mpa。
26.本发明的有益效果在于：优异的“橡胶-帘布增强-橡胶”复合结构设计和制程工艺，保证隔膜在大位移运动下依然保持良好的密封性能；“钢质模具外壳+橡胶内胆”提供硫化压力属弹性软力，避免隔膜在制造过程形成内伤，使其获得长服役寿命，以达到15年以上寿期要求；制造工艺确保帘布加强层均匀硫化，避免骨架层外漏导致产品失效，提高隔膜制造成品良品率，避免渗漏破损现象；隔膜制造工艺成熟可靠，具备批量制造的优势，保障了国产替代隔膜的性价比。
附图说明
27.图1为隔膜结构示意图；
28.图2为挂胶帘布剪型示意图；
29.图3为环状帘布加强件示意图；
30.图4为预压/硫化模具下模示意图；
31.图5为预压/硫化模具上模示意图。
32.图中：1外胶层，2环状帘布加强件，3内胶层，4橡胶内胆，5钢质模具外壳。
具体实施方式
33.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
34.本发明所提供的一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，成品试验要求及结果如下表：
[0035][0036]
完成由内胶层、织物增强层和外胶层组成的化容系统气动调节阀橡胶隔膜制作工艺。其中内胶层和外胶层材质均为橡胶，性能如表1所示；织物增强层为尼龙帘子布，规格为1870dtex/2，性能如表2所示。
[0037]
表1橡胶性能指标及结果
[0038]
[0039][0040]
表2尼龙帘子布力学性能指标
[0041][0042]
一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，包括如下步骤：
[0043]
步骤一：将尼龙帘子布在挂胶机上进行挂胶预处理；
[0044]
步骤二：将挂胶后帘子布剪形如附图2所示，围接，辊压搭接处，搭接重叠深度不小于5cm；
[0045]
步骤三：将搭接帘子布装入预成型模具，预压定型，完成2件如图3所示的环状帘布加强件；预成型模具由钢质模具外壳和橡胶内胆复合一体制成，内胆厚度3-5mm，较钢质模具限位高出1mm，以提供预压软力，以防帘线被钢质模具压断；
[0046]
步骤四：将橡胶混炼胶热炼(温度40-55℃)出规格要求的橡胶片，用内胶层预压模具制作内胶层；
[0047]
步骤五：将橡胶混炼胶热炼(温度40-55℃)出规格要求的橡胶片，用外胶层预
压模具制作外胶层；
[0048]
步骤六：在附图4所示的硫化模具下模内装入内胶层，手动按压排除内胶层与下模间的空气；硫化模具由钢质模具外壳和橡胶内胆复合一体制成，内胆厚度3-5mm，较钢质模具限位高出1mm，以提供硫化软压力；
[0049]
步骤七：在内胶层上铺设第一层环状帘布加强件，手动按压排除内胶层与第一层环状帘布加强件间的空气，形成胶接；
[0050]
步骤八：在第一层环状帘布加强件上铺设第二层环状帘布加强件，手动按压排除第一层环状帘布加强件与第二层环状帘布加强件间的空气，形成胶接；两层环状帘布加强件的搭接处至少错开10cm；
[0051]
步骤九：在第二层环状帘布加强件上铺设外胶层，手动按压排除外胶层与第二层环状帘布加强件间的空气，形成胶接；
[0052]
步骤十：合附图5所示硫化模具上模，将硫化模具推入平行班硫化机工作位；
[0053]
步骤十一：加压，卸压，反复几次，开模检查，无缺陷后合模硫化，硫化条件为160℃
×
(5-8)h
×
15mpa；
[0054]
步骤十二：硫化完成后，卸模取出制件；
[0055]
步骤十三：修边后得到附图1所示橡胶隔膜。

技术特征：

1.一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将尼龙帘子布在挂胶机上进行挂胶预处理；步骤二：将步骤一中得到的挂胶后尼龙帘子布剪形，围接，辊压搭接处；步骤三：将步骤二中得到的搭接尼龙帘子布装入预成型模具，预压定型；步骤四：将橡胶混炼胶热炼出规格要求的橡胶片，用内胶层预压模具制作内胶层；步骤五：将橡胶混炼胶热炼出规格要求的橡胶片，用外胶层预压模具制作外胶层；步骤六：在硫化模具下模内装入内胶层，按压排除内胶层与下模间的空气；步骤七：在内胶层上铺设第一层环状帘布加强件，按压排除内胶层与第一层环状帘布加强件间的空气，形成胶接；步骤八：在第一层环状帘布加强件上铺设第二层环状帘布加强件，按压排除第一层环状帘布加强件与第二层环状帘布加强件间的空气，形成胶接；步骤九：在第二层环状帘布加强件上铺设外胶层，按压排除外胶层与第二层环状帘布加强件间的空气，形成胶接；步骤十：硫化模具上模，将硫化模具推入平行班硫化机工作位；步骤十一：加压，卸压，反复几次，开模检查，无缺陷后合模硫化；步骤十二：硫化完成后，卸模取出制件；步骤十三：修边后得到橡胶隔膜。2.如权利要求1所述的一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，其特征在于：所述的步骤二中辊压搭接处的搭接重叠深度不小于5cm。3.如权利要求1所述的一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，其特征在于：所述的步骤三中的预成型通过模具实现，所述的模具由钢质模具外壳和橡胶内胆复合一体制成，内胆厚度3-5mm，较钢质模具限位高出1mm，以提供预压软力，以防帘线被钢质模具压断。4.如权利要求1所述的一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，其特征在于：所述的步骤四中橡胶混炼胶热炼的温度范围是40-55℃。5.如权利要求1所述的一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，其特征在于：所述的步骤五中橡胶混炼胶热炼的温度范围是40-55℃。6.如权利要求1所述的一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，其特征在于：所述的步骤六中硫化模具由钢质模具外壳和橡胶内胆复合一体制成，内胆厚度3-5mm，较钢质模具限位高出1mm，以提供硫化软压力。7.如权利要求1所述的一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，其特征在于：所述的步骤八中第一层环状帘布与第二层环状帘布加强件的搭接处至少错开10cm。8.如权利要求1所述的一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺，其特征在于：所述的步骤十一中硫化条件为160℃
×
(5-8)h
×
15mpa。

技术总结

本发明属于橡胶复合材料成型技术领域，具体涉及一种核电厂化容系统气动调节阀用隔膜的制造工艺。包括如下步骤：将尼龙帘子布在挂胶机上进行挂胶预处理；挂胶后尼龙帘子布剪形，围接，辊压搭接处；搭接尼龙帘子布装入预成型模具，预压定型；将橡胶混炼胶热炼出规格要求的橡胶片,在硫化模具下模内装入内胶层，按压排除内胶层与下模间的空气；硫化模具上模，将硫化模具推入平行班硫化机工作位；加压，卸压，反复几次，开模检查，无缺陷后合模硫化；硫化完成后，卸模取出制件。本发明的有益效果在于：优异的“橡胶-帘布增强-橡胶”复合结构设计和制程工艺，保证隔膜在大位移运动下依然保持良好的密封性能。保持良好的密封性能。保持良好的密封性能。