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[摘 要]石油化工领域的机械设备往往需要和高温、高压、腐蚀性物质相接触，因此其设备的表面将受到不同程度的腐蚀，零件与零件相连接的位置也会出现不同程度的渗漏。因此采用软性材料来进行粘接和密封就成为普遍采用的做法，并以此带动了材料技术的发展。
[关键词]粘接材料；密封材料；化工机械
中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）35-0368-01
1 引言
在石油化工机械中使用粘接和密封材料，与其他传统的连接紧固方法相比不仅在技术上有突出的优越性，而且也有显著的经济效益，主要表现在：
（1）可提高产品质量。用粘合剂与密封材料粘接的石油化工机械产品，质量轻，粘接应力分布均匀，外观平整光滑。
（2）可节约材料和提高生产效率。如美国某石油机械公司生产的轻型机器，用粘接代替铆接，每台机器可以节省763个铆钉。
（3）可满足特种需要。如采用密封胶可消除石油化工机械制品三漏（漏油、漏水和漏气），工厂高压管道泄漏，可以不停车进行带压堵漏。
（4）可令废次品回生，对损坏的石油机件进行修复，重新投入使用。采用浸渍胶用于浸渍铸件砂眼、细孔，可使废次品铸件重新达标。在齿轮、主轴、阀门等的断裂、变形、磨损裂纹、泄漏修复中，已经大量采用粘接技术，使设备免于报废。
高分子粘接和密封材料在石油化工机械领域中主要用于维修、密封和堵漏。石油化工机械产品多种多样，对粘合和密封材料的共性要求主要有：
（1）除了较好的剪切强度、拉伸强度之外，还要求有足够的韧性，耐冲击，耐疲劳，抗蠕变和能经受反复的振动。
（2）有较好的耐老化、耐介质和环境适应性能。
（3）满足温度的要求，膨胀系数小，不至于因温度变化而产生太大的内应力。
（4）固化时间短，固化温度低，室温快速固化粘合剂有利于节能和节省工时，特别是在抢险堵漏时，更需要室温快速固化。
（5）有绝缘和隔离作用，消除电化腐蚀因素。
2 石化行业中常用的粘接和密封材料
石油化工机械中常用粘接与密封材料，按其主要用途，可分为5大类。
（1）通用粘合剂：其特点是在常温下可以固化，综合性能好，使用方便，适于粘接多种金属和非金属材料，常用于小型复杂零部件的粘接、工艺定位和机械修补。主要为环氧树脂类粘合剂，也有少量酚醛树脂类、聚乙烯醇类粘合剂。
（2）结构粘合剂：用于受力构件的粘接，能够承受较大的载荷。在结构胶中，环氧树脂类和酚醛-丁氰类占主导地位，但增长趋势有所下降，聚氨酯类增长较快，另外丙烯酸类发展也较快。
（3）非结构粘合剂：主要用于粘接强度不高，受力不大但又能粘牢的场合以及弹性模量不高的软质材料。主要类型有天然及合成橡胶胶浆、乳液胶、合成树脂改性合成橡胶、聚氨酯胶和有机硅胶。
（4）压敏胶及胶粘带：是一种常温下稍加压力即能粘贴，在较长时间内不变干并保持一定粘附力的材料。主要用于铭牌、文字符号标签的粘贴，精密仪器仪表表面板的保护以及零部件的包装。
（5）密封材料：一般要求对所接触的金属或非金属材料具有良好的粘附力，能耐一定的温度、耐大气老化、耐被密封介质，可以对气体、液体、灰尘起密封作用。常用的密封材料可分为可硫化密封胶，厌氧密封胶和有机灌封材料。
3粘合材料在石油机械中的应用
在机械的维修中采用的粘接材料主要是修复用粘合剂和厌氧胶。
3.1 粘合剂
生产中应用的修复粘合剂的品种较多，包括金属填补系列、耐腐系列、防腐蚀系列、紧急修复系列等。按照其化学成分划分主要有环氧胶、丁氰类、酚醛类、聚硫类等，主要用于设备的粘合性修复。如机械的某个易损部位出现磨损时，就可以采用此种粘合剂对其表面进行修复。修复的过程较为简单，就是对磨损的表面进行必要的处理，达到清洁平整的标准，然后将修复剂涂抹在表面使之高于原有的平面，当固化后再打磨至原有高度。
此种粘合剂也可以对石油化工中常见的腐蚀性损伤进行修复，这些腐蚀性损伤的面积较小，且具有一定的深度，因此常用的机械性修复方式不能满足其需求，所以采用粘合材料进行修复，既可以保证修复的质量也不会影响修复后的使用效果，尤其是一些高分子材料的研制更可以帮助提高修复效果，延长使用寿命。
3.2 厌氧胶
此种粘接剂是机械领域中应用较早的高分子粘合剂。其应用的历史町以追溯到20世纪50年代，自其被发明后就不断地被改进和开发，目前已经可以广泛地应用在石油化工和其他机械生产领域，起到粘接、固定、密封等作用。厌氧胶的单组分形式的制剂因为生产的黏度不同而形状各异。此类粘接剂在空气中不会发生任何反应，因此可以储存在室温下。之所以称之为厌氧胶就是因为其在无氧环境中就会发生反应而迅速同化。厌氧胶的主要成分是双丙烯酸、双甲基丙烯酸。在过氧化物的促进作用下，该制剂可以进行自由基的化合反应。但是与空气接触则不会产生此种效果而发生反应，所以可以在开放和常温下进行保存。其用途有：对各种化工机械设备的螺栓进行放松处理，将厌氧胶涂抹在螺栓上，在拧紧的过程中螺栓与螺母之间的空气得到了排除，此时厌氧胶就会发生反应而固化达到紧同的目的；另外，在密封管的螺纹接头处也可采用此种厌氧胶，原理和螺栓相似，其紧同的效果较好，也得到了应用证实；最后也可以将此厌氧胶用在粘同衬套上，或者工艺性定位等。
4 密封材料在石油机械中的应用
机械中难免会出现一些刚性构件相互连接的部位，这种位置需要进行密封处理。此时液体垫圈就成了密封材料的首选。实际上液体垫圈就是一种粘合剂，也就是一种密封用的胶剂，其组成是树脂、橡胶等。在常温下此种材料是一种粘稠的液体，将其涂抹在金属机械表面，经过干燥就可以形成一个均匀而连续的弹性覆膜。但多数的液体垫圈不会形成完全的固化，涂抹在金属表面后仍然具有一定的弹性和粘合性，因此可以有效地将金属零件间的空隙填充，再依靠螺栓的紧固作用，实现密封效果，而且其弹性的性质可以适应一定压力和温度的变化，对金属的腐蚀性几乎为零，这样就可以取代传统的密封用材料。
5粘接和密封材料在堵漏中的应用
在实际的生产中，堵漏方式可以分为静态或者带压状态。带压堵漏下藝是在石油化工领域中常见的利用高分子密封材料的堵漏技术和工艺。带压堵漏技术就是在设备不停车的状态下对发生泄漏的设备和管道进行维修，达到堵漏的目的。其最大的优势就是不对系统产生影响，整个修复过程中保持设备的运行，待设备停车检修时。密封材料容易清除，不会对堵漏部位材质性能产生影响，节省费用。胶粘剂是带压堵漏技术中的关键，堵漏用胶粘剂的选择主要根据堵漏时所遇到的介质的性质、温度、工作压力和管道材质及粘接面处理的程度等。
一般情况下，带压堵漏用的胶粘剂在现有胶粘剂中选择，特殊的可专门配制，在配制过程中，堵漏用胶粘剂与一般胶粘剂相比，胶中的填料量要适当多一些；多选用反应型胶粘剂；挥发性要小；同化时间要适中，保证充足的操作时间，对温度高的介质，可考虑使用无机胶粘剂。
6结语
（1）综合来看，粘接和密封材料是一种工业用的聚合材料，其特点就是具有一定的流动性能，并且在固化后具备一定的强度。这种材料的液固态变化使其具有在机械领域得到广泛应用的优势。尤其是在石油化丁机械方面的应用，更突出其明显的材料特性。无论是修复、连接、密封都可以达到较好的实用性效果。
（2）高分子粘接和密封材料的原材料多取之于石油化工工业，也多用之于石油化工工业。在石油化工机械领域，目前我国的高分子粘接密封材料的应用范围还比较窄，应用比例也较小，多数情况下还是采用机械方法。随着我国高分子工业的进一步发展，高分子粘接和密封材料也会有长足的进步，将更广泛地应用于石油化工机械领域。
作者简介：赵国伟（1991.04-），河北石家庄人，助理工程师，2014年毕业于燕山大学过程装备与控制工程专业，主要从事石油化工机械、压力容器制造等工作。
[关键词]粘接材料；密封材料；化工机械
中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）35-0368-01
1 引言
在石油化工机械中使用粘接和密封材料，与其他传统的连接紧固方法相比不仅在技术上有突出的优越性，而且也有显著的经济效益，主要表现在：
（1）可提高产品质量。用粘合剂与密封材料粘接的石油化工机械产品，质量轻，粘接应力分布均匀，外观平整光滑。
（2）可节约材料和提高生产效率。如美国某石油机械公司生产的轻型机器，用粘接代替铆接，每台机器可以节省763个铆钉。
（3）可满足特种需要。如采用密封胶可消除石油化工机械制品三漏（漏油、漏水和漏气），工厂高压管道泄漏，可以不停车进行带压堵漏。
（4）可令废次品回生，对损坏的石油机件进行修复，重新投入使用。采用浸渍胶用于浸渍铸件砂眼、细孔，可使废次品铸件重新达标。在齿轮、主轴、阀门等的断裂、变形、磨损裂纹、泄漏修复中，已经大量采用粘接技术，使设备免于报废。
高分子粘接和密封材料在石油化工机械领域中主要用于维修、密封和堵漏。石油化工机械产品多种多样，对粘合和密封材料的共性要求主要有：
（1）除了较好的剪切强度、拉伸强度之外，还要求有足够的韧性，耐冲击，耐疲劳，抗蠕变和能经受反复的振动。
（2）有较好的耐老化、耐介质和环境适应性能。
（3）满足温度的要求，膨胀系数小，不至于因温度变化而产生太大的内应力。
（4）固化时间短，固化温度低，室温快速固化粘合剂有利于节能和节省工时，特别是在抢险堵漏时，更需要室温快速固化。
（5）有绝缘和隔离作用，消除电化腐蚀因素。
2 石化行业中常用的粘接和密封材料
石油化工机械中常用粘接与密封材料，按其主要用途，可分为5大类。
（1）通用粘合剂：其特点是在常温下可以固化，综合性能好，使用方便，适于粘接多种金属和非金属材料，常用于小型复杂零部件的粘接、工艺定位和机械修补。主要为环氧树脂类粘合剂，也有少量酚醛树脂类、聚乙烯醇类粘合剂。
（2）结构粘合剂：用于受力构件的粘接，能够承受较大的载荷。在结构胶中，环氧树脂类和酚醛-丁氰类占主导地位，但增长趋势有所下降，聚氨酯类增长较快，另外丙烯酸类发展也较快。
（3）非结构粘合剂：主要用于粘接强度不高，受力不大但又能粘牢的场合以及弹性模量不高的软质材料。主要类型有天然及合成橡胶胶浆、乳液胶、合成树脂改性合成橡胶、聚氨酯胶和有机硅胶。
（4）压敏胶及胶粘带：是一种常温下稍加压力即能粘贴，在较长时间内不变干并保持一定粘附力的材料。主要用于铭牌、文字符号标签的粘贴，精密仪器仪表表面板的保护以及零部件的包装。
（5）密封材料：一般要求对所接触的金属或非金属材料具有良好的粘附力，能耐一定的温度、耐大气老化、耐被密封介质，可以对气体、液体、灰尘起密封作用。常用的密封材料可分为可硫化密封胶，厌氧密封胶和有机灌封材料。
3粘合材料在石油机械中的应用
在机械的维修中采用的粘接材料主要是修复用粘合剂和厌氧胶。
3.1 粘合剂
生产中应用的修复粘合剂的品种较多，包括金属填补系列、耐腐系列、防腐蚀系列、紧急修复系列等。按照其化学成分划分主要有环氧胶、丁氰类、酚醛类、聚硫类等，主要用于设备的粘合性修复。如机械的某个易损部位出现磨损时，就可以采用此种粘合剂对其表面进行修复。修复的过程较为简单，就是对磨损的表面进行必要的处理，达到清洁平整的标准，然后将修复剂涂抹在表面使之高于原有的平面，当固化后再打磨至原有高度。
此种粘合剂也可以对石油化工中常见的腐蚀性损伤进行修复，这些腐蚀性损伤的面积较小，且具有一定的深度，因此常用的机械性修复方式不能满足其需求，所以采用粘合材料进行修复，既可以保证修复的质量也不会影响修复后的使用效果，尤其是一些高分子材料的研制更可以帮助提高修复效果，延长使用寿命。
3.2 厌氧胶
此种粘接剂是机械领域中应用较早的高分子粘合剂。其应用的历史町以追溯到20世纪50年代，自其被发明后就不断地被改进和开发，目前已经可以广泛地应用在石油化工和其他机械生产领域，起到粘接、固定、密封等作用。厌氧胶的单组分形式的制剂因为生产的黏度不同而形状各异。此类粘接剂在空气中不会发生任何反应，因此可以储存在室温下。之所以称之为厌氧胶就是因为其在无氧环境中就会发生反应而迅速同化。厌氧胶的主要成分是双丙烯酸、双甲基丙烯酸。在过氧化物的促进作用下，该制剂可以进行自由基的化合反应。但是与空气接触则不会产生此种效果而发生反应，所以可以在开放和常温下进行保存。其用途有：对各种化工机械设备的螺栓进行放松处理，将厌氧胶涂抹在螺栓上，在拧紧的过程中螺栓与螺母之间的空气得到了排除，此时厌氧胶就会发生反应而固化达到紧同的目的；另外，在密封管的螺纹接头处也可采用此种厌氧胶，原理和螺栓相似，其紧同的效果较好，也得到了应用证实；最后也可以将此厌氧胶用在粘同衬套上，或者工艺性定位等。
4 密封材料在石油机械中的应用
机械中难免会出现一些刚性构件相互连接的部位，这种位置需要进行密封处理。此时液体垫圈就成了密封材料的首选。实际上液体垫圈就是一种粘合剂，也就是一种密封用的胶剂，其组成是树脂、橡胶等。在常温下此种材料是一种粘稠的液体，将其涂抹在金属机械表面，经过干燥就可以形成一个均匀而连续的弹性覆膜。但多数的液体垫圈不会形成完全的固化，涂抹在金属表面后仍然具有一定的弹性和粘合性，因此可以有效地将金属零件间的空隙填充，再依靠螺栓的紧固作用，实现密封效果，而且其弹性的性质可以适应一定压力和温度的变化，对金属的腐蚀性几乎为零，这样就可以取代传统的密封用材料。
5粘接和密封材料在堵漏中的应用
在实际的生产中，堵漏方式可以分为静态或者带压状态。带压堵漏下藝是在石油化工领域中常见的利用高分子密封材料的堵漏技术和工艺。带压堵漏技术就是在设备不停车的状态下对发生泄漏的设备和管道进行维修，达到堵漏的目的。其最大的优势就是不对系统产生影响，整个修复过程中保持设备的运行，待设备停车检修时。密封材料容易清除，不会对堵漏部位材质性能产生影响，节省费用。胶粘剂是带压堵漏技术中的关键，堵漏用胶粘剂的选择主要根据堵漏时所遇到的介质的性质、温度、工作压力和管道材质及粘接面处理的程度等。
一般情况下，带压堵漏用的胶粘剂在现有胶粘剂中选择，特殊的可专门配制，在配制过程中，堵漏用胶粘剂与一般胶粘剂相比，胶中的填料量要适当多一些；多选用反应型胶粘剂；挥发性要小；同化时间要适中，保证充足的操作时间，对温度高的介质，可考虑使用无机胶粘剂。
6结语
（1）综合来看，粘接和密封材料是一种工业用的聚合材料，其特点就是具有一定的流动性能，并且在固化后具备一定的强度。这种材料的液固态变化使其具有在机械领域得到广泛应用的优势。尤其是在石油化丁机械方面的应用，更突出其明显的材料特性。无论是修复、连接、密封都可以达到较好的实用性效果。
（2）高分子粘接和密封材料的原材料多取之于石油化工工业，也多用之于石油化工工业。在石油化工机械领域，目前我国的高分子粘接密封材料的应用范围还比较窄，应用比例也较小，多数情况下还是采用机械方法。随着我国高分子工业的进一步发展，高分子粘接和密封材料也会有长足的进步，将更广泛地应用于石油化工机械领域。
作者简介：赵国伟（1991.04-），河北石家庄人，助理工程师，2014年毕业于燕山大学过程装备与控制工程专业，主要从事石油化工机械、压力容器制造等工作。