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針對(duì)搪玻璃反應(yīng)釜常見缺陷預(yù)防及修復(fù)的探討

來源:搪玻璃反應(yīng)釜廠家??日期:2018-08-02

    針對(duì)搪玻璃反應(yīng)釜常見缺陷預(yù)防及修復(fù)的探討,搪玻璃反應(yīng)釜是化工、石化、制藥等行業(yè)常用的生產(chǎn)設(shè)備,適用于各種濃度的有機(jī)酸、無機(jī)酸、有機(jī)溶劑及弱堿等介質(zhì)或物料的反應(yīng)、聚合、貯存、換熱等化工過程。目前反應(yīng)釜是多是用來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的容器,樣式較多,在化工企業(yè)生產(chǎn)中廣泛被采用。由于反應(yīng)釜內(nèi)常常裝有有毒有害的危險(xiǎn)化學(xué)品,發(fā)生事故后果較之一般爆炸事故更為嚴(yán)重。本文對(duì)反應(yīng)釜的常見缺陷預(yù)防及修復(fù)進(jìn)行全面分析,這樣可以提高搪玻璃設(shè)備的安全運(yùn)行。
 
針對(duì)搪玻璃反應(yīng)釜常見缺陷預(yù)防及修復(fù)的探討
 
    隨著科學(xué)的發(fā)展,技術(shù)在不斷的進(jìn)步,搪玻璃設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用越來越廣泛,存在的問題及技術(shù)難題也較多。目前,搪玻璃設(shè)備是在我國化工類企業(yè)的常用設(shè)備、主要設(shè)備,由于搪玻璃設(shè)備制造、結(jié)構(gòu)的特殊性,任何微小的缺陷、操作失誤都能為企業(yè)帶來不可估量的損失。又由于反應(yīng)釜搪瓷層的耐腐蝕性、不粘性、絕緣性、隔離性、保鮮性、導(dǎo)熱的獨(dú)特性能不能被其它涂層取代,再有,外加劑蔡磺酸生產(chǎn)是化工生產(chǎn)比較突出的惡劣介質(zhì)環(huán)境之一,為此,對(duì)搪玻璃反應(yīng)釜的缺陷進(jìn)行了解分析,可以有效的預(yù)防類似問題的出現(xiàn)及提高反應(yīng)釜的修復(fù)效率。
 
    1搪玻璃反應(yīng)釜常見缺陷
 
    搪玻璃反應(yīng)釜是將含硅量高的瓷釉噴涂到低碳鋼胎表面,經(jīng) 900℃左右的高溫焙燒,使瓷釉密著于金屬鋼胎表面而形成,由于這兩種材料的機(jī)械性能和物理性能各不相同,因此搪玻璃反應(yīng)釜的破損原因也多樣,一般有以下幾種常見缺陷原因:
 
    1.1 機(jī)械損壞
 
    搪玻璃抗沖擊力非常差,任何金屬、硬物對(duì)其進(jìn)行撞擊均會(huì)導(dǎo)致搪瓷破損。因此反應(yīng)釜使用過程中嚴(yán)防任何金屬、硬物掉進(jìn)釜內(nèi),如遇堵料,必須用塑料棒疏通,檢修時(shí)蓋好鍋蓋,嚴(yán)防焊渣熔化瓷面出現(xiàn)小坑或爆瓷。機(jī)械損壞一般都是人為因素造成的,包括有:
 
    (1)機(jī)械碰撞。主要是維修工具或口袋中的卷尺等小物品掉入罐內(nèi)砸傷瓷面,或是隨身的利器如鞋底的釘子皮帶扣等擦傷搪瓷面。
 
    (2)螺栓(或卡子)擰緊壓應(yīng)力過大或不均勻會(huì)引起爆瓷。在擰緊螺栓時(shí)要用帶計(jì)量的扭力扳手。在設(shè)備使用時(shí),設(shè)備與設(shè)備之間的管道連接若沒有安裝膨脹節(jié)或波紋管(應(yīng)靠近接孔安裝),會(huì)導(dǎo)致設(shè)備接孔應(yīng)力改變而引起爆瓷。
 
    (3)運(yùn)輸或吊安裝時(shí)違規(guī)操作,將搪玻璃設(shè)備的接孔當(dāng)?shù)醵谩?/span>
 
    (4)安裝時(shí)電焊飛濺灼傷搪瓷面。
 
    1.2 熱應(yīng)力損壞
 
    反應(yīng)釜經(jīng) 900℃高溫焙燒,冷卻后反應(yīng)釜與鋼板粘結(jié)在一起。由于搪玻璃的線膨脹系數(shù)和延伸率小于鋼板,因此冷卻后搪玻璃的變形量小于鋼板的變形量,反應(yīng)釜受到鋼板的約束產(chǎn)生壓應(yīng)力。搪玻璃反應(yīng)釜制成后,其搪玻璃即存在預(yù)壓縮應(yīng)力,而鋼板則存在預(yù)拉伸應(yīng)力。由于預(yù)應(yīng)力與線膨脹系數(shù)和延伸率相關(guān),線膨脹系數(shù)和延伸率與溫度又密切相關(guān),因此,反應(yīng)釜的工作溫度對(duì)搪瓷釜的使用影響很大。瓷層在常溫下處在受壓狀態(tài)是相對(duì)穩(wěn)定、安全的。如果將瓷層加熱到一定的溫度(約315℃),瓷層受到的壓應(yīng)力會(huì)從大到小,***后到無壓應(yīng)力狀態(tài)。這時(shí)瓷層損壞的風(fēng)險(xiǎn)是很大的,因?yàn)樘虏AТ蓪拥膹?qiáng)度會(huì)隨著壓應(yīng)力的減小而降低。如果溫度有突變,瓷層里的壓應(yīng)力也將會(huì)突變,引起瓷層“爆瓷”。搪玻璃設(shè)備溫差急變損壞有四種情況:
 
    (1)夾套處于加熱狀態(tài),此時(shí)罐壁溫度與夾套介質(zhì)溫度相同,將冷卻物料加進(jìn)罐內(nèi),使搪瓷面突然受到冷卻。
 
    (2)夾套內(nèi)通冷卻水,罐壁溫度與冷卻水溫度相同,將熱物料加進(jìn)罐內(nèi),使搪瓷面突然加熱。
 
    (3)反應(yīng)罐內(nèi)貯存有冷的物料,罐壁溫度與物料溫度相同,將熱的介質(zhì)通入夾套內(nèi),使搪瓷面反面突然受熱。
 
    (4)反應(yīng)罐內(nèi)貯存有熱的物料,罐壁溫度與物料溫度相同,將冷的介質(zhì)通入夾套內(nèi),使搪瓷面反面突然受冷。
 
    1.3超壓損壞
 
    搪玻璃設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí),在一定溫度下罐內(nèi)及夾套有特定的壓力或真空度,但當(dāng)使用后,由于操作不當(dāng)或在惡劣的條件下就會(huì)造成超壓或真空度過高,使設(shè)備變形或失穩(wěn),導(dǎo)致瓷層脫落,從而破壞了搪玻璃面,影響了正常的使用,甚至罐壁都會(huì)腐蝕穿透。
 
    1.4加工應(yīng)力損壞
 
    在釜體加工過程中,由于卷筒、沖壓、焊接產(chǎn)生大量的內(nèi)應(yīng)力,這些應(yīng)力在搪瓷前應(yīng)徹底消除,如消除不徹底會(huì)導(dǎo)致搪瓷爆瓷。這種損壞往往發(fā)生在投入使用后的頭三個(gè)月。所以對(duì)胚體進(jìn)行熱處理或時(shí)效處理能防止爆瓷。
 
    1.5靜電穿刺
 
    反應(yīng)釜內(nèi)攪拌帶有懸浮物的液體,懸浮物與搪瓷強(qiáng)烈的磨擦,同時(shí)懸浮物自身也產(chǎn)生磨擦,這樣就產(chǎn)生大量的靜電荷,高的靜電荷對(duì)搪瓷產(chǎn)生強(qiáng)烈的穿刺作用,從而導(dǎo)致搪瓷點(diǎn)蝕,因此攪拌轉(zhuǎn)速不宜太快。
 
    1.6腐蝕
 
    反應(yīng)釜的夾套在使用一段時(shí)間后會(huì)結(jié)垢和生銹,如果使用酸性除垢劑清除污垢或夾套中的冷卻液偏酸性,都會(huì)導(dǎo)致金屬發(fā)生腐蝕。
 
    (1)堿的腐蝕。搪玻璃層一般不耐堿,堿對(duì)瓷層的侵蝕是通過OH-離子破壞硅氧骨架(≡Si- O- Si≡健)而產(chǎn)生≡Si- O-群,使SiO2溶解在溶液中。所以,在瓷層侵蝕過程中,不形成硅酸凝膠薄膜,瓷層的侵蝕程度與侵蝕時(shí)間成直線關(guān)系。
 
    (2)氫氟酸及濃磷酸腐蝕。氫氟酸會(huì)嚴(yán)重腐蝕瓷層。氫氟酸與瓷層的主要成份SiO2反應(yīng),以蒸汽的狀態(tài)形成SiF4。焦磷酸對(duì)搪玻璃設(shè)備的腐蝕是相當(dāng)嚴(yán)重的,生成的反應(yīng)產(chǎn)物不能形成連續(xù)的保護(hù)性膜層。
 
    1.7 基體材料不合格
 
    為了降低成本,有些廠家胚體采用 Q235 鋼代用,直接導(dǎo)致鋼材中的碳、硫在搪燒過程氣化,使搪瓷層與基體間、搪瓷層內(nèi)部形成大量氣泡,導(dǎo)致搪瓷結(jié)合強(qiáng)度降低。搪瓷層遇冷熱急變,極易爆瓷。所以反應(yīng)釜選用含碳、硫低的鋼材做胚體能防止爆瓷。
 
    1.8 搪燒質(zhì)量欠佳
 
    有些搪玻璃反應(yīng)釜生產(chǎn)廠家生產(chǎn)環(huán)境簡(jiǎn)陋、除銹防塵達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),致使底釉與基體結(jié)合不好。有的減少搪燒遍數(shù),增加每層厚度,使內(nèi)因力過大,影響搪瓷釜使用壽命。因此嚴(yán)格按制造規(guī)程制造才能保證搪玻璃反應(yīng)釜的質(zhì)量。
 
    1.9在役搪玻璃反應(yīng)釜的鱗爆損壞
 
    初生態(tài)氫是在役搪玻璃反應(yīng)釜產(chǎn)生鱗爆損壞的直接原因,有兩種情況:一是夾套內(nèi)進(jìn)了酸(Ph 值小于6)或搪瓷反面(金屬壁)遇到殘留酸液,在其表面產(chǎn)生氫,即初生態(tài)氫原子。這種氫(原子)在微觀下通過金屬組織內(nèi)部的晶格,到達(dá)相反一側(cè)的瓷層與鋼板之間的界面后,滯留于此。當(dāng)儲(chǔ)存到一定量的壓力后,就形成了向瓷面一側(cè)的強(qiáng)推動(dòng)力,使瓷層產(chǎn)生鱗爆現(xiàn)象。另一種情況是夾套內(nèi)的冷卻水或蒸汽腐蝕鋼材,即銹蝕鋼材(微電池作用)也會(huì)產(chǎn)生初生態(tài)氫(氫原子)引起鱗爆,特別是設(shè)備使用后再停一段時(shí)間,腐蝕會(huì)更厲害。
 
    1.10“梯形”缺陷損壞
 
    這是一種在溫差沖擊和機(jī)械壓力共同作用下產(chǎn)生的缺陷。這僅發(fā)生在用蒸汽加熱和冷卻介質(zhì)(如通過管道進(jìn)入夾套的水)的反應(yīng)罐里。在熱循環(huán)結(jié)束時(shí)關(guān)閉蒸汽,剩余蒸汽冷凝形成真空,如果與夾套連接的冷卻水閥門沒有關(guān)掉,那么冷卻水會(huì)被吸入夾套內(nèi)從而沖擊反應(yīng)罐金屬基體,改變應(yīng)力,損壞瓷層。這種損壞的特點(diǎn)是:即使溫差在許可范圍也會(huì)發(fā)生。該缺陷以一個(gè)或多個(gè)水平方向的裂縫出現(xiàn)在瓷層里,并有不同的長(zhǎng)度,一個(gè)在另一個(gè)的下面,就象梯子的橫檔一樣。
 
    2搪玻璃反應(yīng)釜的修復(fù)措施
 
    反應(yīng)釜大面積搪瓷損壞,需將設(shè)備送制造廠重新搪瓷,費(fèi)用約是新購置的1/4。損壞面積不大的可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行局部修補(bǔ)。采用現(xiàn)場(chǎng)快速修復(fù),不用拆設(shè)備,只需打開人孔即可修復(fù),修復(fù)后24 小時(shí)即可投入使用。
 
針對(duì)搪玻璃反應(yīng)釜常見缺陷預(yù)防及修復(fù)的探討
 
    2.1 解決方案
 
    搪玻璃反應(yīng)釜的破損修復(fù)材料必須具備下列條件:
 
    (1)耐腐蝕性優(yōu)良;
 
    (2)耐熱性能好,耐熱溫差小于120e,耐冷溫差瀕于110e;
 
    (3)耐磨損;
 
    (4)耐沖擊。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)小試和反復(fù)論證,***終采用配制耐酸膠泥粘耐酸瓷板的方法對(duì)搪玻璃反應(yīng)釜進(jìn)行修復(fù)改造。具體是:以水玻璃為膠結(jié)劑,氟硅酸鈉為硬化劑,摻入骨料鑄石粉和工業(yè)泥膠,按一定的比例配制成耐酸膠泥;然后將耐酸膠泥膠結(jié)在搪玻璃反應(yīng)釜內(nèi)壁的破損處,還可局部粘貼耐酸瓷板,或整體內(nèi)襯耐酸瓷板,經(jīng)酸化處理后,養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間即可使用。
 
    2.2 原材料要求
 
    (1)水玻璃(硅酸鈉):模數(shù)216~218,比重1142~1145,放置時(shí)間不宜過長(zhǎng)。
 
    (2)氟硅酸鈉:純度>95%,水分<1%,細(xì)度80~120目。
 
    (3)鑄石粉:耐酸度>98%,水分<1%,細(xì)度80~120目。
 
    (4)工業(yè)膠泥:耐酸度>98%,水分<1%,細(xì)度80~120目。
 
    (5)耐酸瓷板:耐酸度>98%,水分<1%,抗壓強(qiáng)度>100MPa,表面光滑平整,無裂紋與缺角。
 
    2.3 修補(bǔ)方法
 
    (1)將破損處灰塵、脫落物等清除干凈,用水清洗后,再用20%的鹽酸進(jìn)行2~3次酸化處理,然后擦干。
 
    (2)按比例配制耐酸膠泥,操作中不能隨意加水玻璃,現(xiàn)用現(xiàn)配,每次拌合量應(yīng)控制在初凝前用完。
 
    (3)對(duì)破損處底層先涂耐酸膠泥,再襯耐酸瓷板(或綁玻璃布),***后用耐酸膠泥進(jìn)行膠結(jié)與覆蓋。粘貼耐酸瓷板時(shí),耐酸瓷板之間和縫隙必須用耐酸膠泥填滿抹平。
 
    (4)襯里基本干燥時(shí),用20%左右的鹽酸進(jìn)行4~5次酸化處理,將未參與反應(yīng)的氟硅酸鈉分解成硅酸凝膠。酸化處理要求均勻,干燥后有白色結(jié)晶物析出,下次酸化時(shí)必須將白色結(jié)晶物去除干凈,每次酸化時(shí)間間隔為10h左右。
 
    (5)施工溫度為15~30e,并防水、防曝曬,在干燥環(huán)境中養(yǎng)護(hù)一周時(shí)間。
 
針對(duì)搪玻璃反應(yīng)釜常見缺陷預(yù)防及修復(fù)的探討
 
 
    搪玻璃反應(yīng)釜的修復(fù)是件細(xì)致而要求較高的工作,只有根據(jù)其設(shè)備運(yùn)行的條件,認(rèn)真分析研究發(fā)生表面破損的原因,制定合理的修補(bǔ)方案,并嚴(yán)格控制修復(fù)各環(huán)節(jié)的技術(shù)指標(biāo)及操作方法,才能優(yōu)質(zhì)、迅速、經(jīng)濟(jì)地修復(fù),取得滿意的效果。
 
    以上是對(duì)針對(duì)搪玻璃反應(yīng)釜常見缺陷預(yù)防及修復(fù)的探討的內(nèi)容,如果大家對(duì)搪玻璃反應(yīng)釜還有疑問,可以咨詢淄博福民的技術(shù)顧問,福民人會(huì)竭誠為您服務(wù)。
 
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