浅议搪瓷反应釜损坏与维护对策

浅议搪瓷反应釜损坏与维护对策摘要：根据搪瓷反应釜应用实例，介绍了搪瓷反应釜在使用中可能出现的安全隐患，以及为防止这些问题的出现采取的措施。同时论述了安装、应用、检验等环节如何确保搪瓷反应釜日常应用维护。关键词：搪瓷反应釜；损坏；维护中图分类号：J527.1文献标识码：A文章编号：我国国民经济正在高速发展，人们对安全生产日益重视，政府各有关部门早已通令各单位严格生产安全，以保人身安全及减少不必要的财产损失。搪瓷反应釜为化学工业，石油化工厂常用抗腐蚀生产设备，由于使用单位在运行中对安全隐患重视不够而常有发生煤喷煤炸等事故发生。因此对搪瓷反应釜的选择、质量、安装、试压、操作、检验、维修等都应认真，才可消除隐患，确保国民经济可持续发展。一、对搪瓷反应釜的质量要求设计搪瓷反应釜的单位必须是具有压力容器设计证的才可设计，有相应压力容器制造证的单位制造、有搪瓷生产许可证的单位制造搪瓷；金属胎设计与制造必须符合GB150-1998钢制压力容器标准，搪玻璃符合HG2432-2001搪玻璃设备技术条件规定，并应满足压力容器安全技术监察规程的要求。具体包括：(1)绝缘性，玻璃层经20KV高压检测，以不导电才为合格；(2)耐冲击性，耐机械冲击性为22010-3J；(3)耐热性，搪瓷面耐温差急变性能，热冲击为120，冷冲击为110；(4)厚度，搪瓷厚度为082mm；(5)表面，搪瓷表面光滑有光泽，无斑点或划痕；(6)档案资料，由于低压及中压搪瓷设备分别为二类和三类压力容器，所以出厂的档案文件必须齐全有效，如产品检验证书、锅检所签章的合格证，加盖设计和制造资料印章竣工图等。二、搪瓷反应釜制作与损坏机理搪瓷是在非金属表面通过特殊工艺涂上一层或多层不透明或透明的非金属材料，而这二者又是在高温下发生物理化学反应以化学键牢固结合成一体，形成具有抗冲击、耐腐蚀、光滑美观、绝缘、耐热耐磨等性质的复合材料，其既有金属的强度，又有玻璃的化学稳定性，对除氢氟酸和浓硫酸以外的有机酸、无机酸及有机溶剂均有良好的耐蚀性能。搪瓷反应釜是化工行业不可缺少的防腐设备。所有的瓷釉都是由石英石、长石等天然岩石加上助熔剂及少量使瓷釉牢固密着和给瓷釉其它性能的物质粉碎后混合熔融、急冷成瓷釉混合物，然后磨细均匀施布在钢铁表面烘干而成，最后相互熔合成一致密度的玻璃质薄层，其组成为底釉层和面釉层，每施布一次瓷釉就需在800900温度下烧成一次，所以钢铁在搪烧过程中经过多次高温加热与冷却，同时瓷釉熔融体与钢铁发生强烈的化学反应并析出CO2、SO2等，钢铁性能和钢铁瓷釉质量受到影响，同时由于涂搪质量，使用中机械碰撞、温度急变等因素经常引起脱瓷、裂纹、气泡、气孔和面釉损伤，一旦发生这种现象，必须进行修补。二、搪瓷反应釜的安装搪瓷釜在制造质量保证的前提下，安装过程直接影响今后该设备的使用和维修，这也是搪瓷釜投用的前几个月出现故障频率较高的原因之一，所以要尽量从以下几个方面消除原始缺陷存在的可能。1）、吊装搪瓷釜时要求平稳且轻起轻落，以免碰撞硬物，留下隐患，吊装作业的受力点只能是吊耳、支脚或出厂时的原包装；2）、安装前后进行搪瓷面检查，可用高频电火花发生器进行探伤，所用电压一般控制在5000V，并用60-100W安全灯照视有无脱瓷及破裂等；3）、安装釜盖、人孔盖、接管法兰等，要求两连接面保持平行，并按对角线逐步拧紧卡子和螺栓，而且卡子和螺栓数目要按设计要求，防止工器具等磕碰搪瓷面。4）衬垫的选择要根据介质类别、浓度、温度合理确定。常用的衬垫有石棉橡胶、石棉外包聚四氟乙烯。5）搪瓷设备一旦制造完成，严禁在搪瓷外表面施焊；在夹套上施焊要采取冷却措施，绝对不容许使用气焊。施焊过程中做好保护，避免焊渣飞溅到搪瓷表面。三、修补方法初探目前我国搪瓷反应釜的修补方法较多，但修补寿命普遍不长，采用螺栓紧固法相对来说效果较好，但破坏了钢体整体结构，而且对下一次维修造成一定困难。到目前为止，还未找到一种成熟的经验，使金属或非金属修补达到原搪瓷性能，只能靠提高搪瓷修补质量以延长设备使用寿命。目前最常用的几种方法如下：(1)损坏而体积较大时，在有搪烧设备时仍按瓷釉搪烧的方法修补；无搪烧设备，可采用火焰背而加热，以使瓷釉搪烧上去。(2)耐蚀金属修补。对于针孔那样细微缺陷的修补，使用黄金、钡等贵金属，做成钉予嵌入加以修补；利用耐蚀金属做螺钉紧固在不大的瓷而破损处，通常使用不锈钢、硅铁、铅、银、铝、钛、锡等耐钟个属和需四氦乙烯垫片；利用耐蚀金属片覆盖于搪瓷的损坏而上，然后用同种金属做成的螺钉紧固，此方法简单易行，如施工精细，则有较长的使用寿命；利用耐蚀金属和耐蚀胶泥遮盖法，或将接触物料的金属防腐后用螺栓紧固。(3)耐蚀金属涂料混合修补。即用涂料在破坏处涂抹，再用金属片覆盖，然后用同种金属做成螺钉紧固，此方法多用于较大瓷而破坏处，具有良好使用效果。我公司常用此法，涂料一般选用环氧树脂，内加氧化铝粉，在其未完全固化时覆盖不锈钢片紧固。(4)非金属修补。目前大量合成树脂材料因其较高的化学稳定性和良好的物理机械性能应用于化工设备防腐，利用这些合成树脂材料修补化工搪瓷设备，不仅节约有色金属，而且修补工艺简单，费用低，修补时间短，耐腐耐磨，很有探讨和推广价值。一般高分予有机材料与搪瓷表而粘结力较小，如酚醛树脂常温固化条件下粘结力为1.7MPa，而搪瓷反应釜在100时产生温差应力就达1.5MPa。这样粘结剂修补搪瓷反应釜就需解决两个问题：提高自身粘结强度；减少温差应力。为了提高粘结强度，提高胶粘剂的物理机械性能，我公司修补搪瓷反应釜时常使用环氧酚醛混合胶泥，主要考虑酚醛树脂可作为环氧树脂的活性增韧剂，又可提高胶泥的耐温耐腐性能，在混合胶泥中加入17%-20%的丁睛胶或丁基胶，提高胶泥的柔韧性能，降低其抗张强度和刚性。为降低胶泥的粘度，并考虑到稀释剂的挥发逸出，我们采用690或501活性稀释剂代替丙酮，并加入5%-8%的氧化铝粉，提高了树脂的粘结力和强度。由于温差应力的影响，高温下树脂进一步固化产生收缩力，粘结强度明显降低，因而如何克服由于收缩应力、温差应力造成的粘结强度下降，成为搪瓷修补的关键。考虑到温度变化的影响，我们采用予应力施工来减少温差应力，取得了良好效果，修补寿命提高4个月以上。予应力施工即将设备预热，带温粘结，这样设备降到常温时，由于壳体和粘结剂的收缩系数不同，使其产生一定的应力即予应力，当温度变化时，首先抵消了这部分应力，随着温度的继续升高，产生新的应力相对而言就小了，从而减少了温差应力的影响。我公司对小而积搪瓷损坏大部分采用胶粘修补，其工艺如下：损坏处清洗除锈，去汕去灰。如破损处露出金属时可采用碱性固化的环氧树脂作隔离层，然后将设备升温至40C-600C，按选定的胶粘剂品种所规定的配方配制耐蚀胶泥，薄薄的涂在搪瓷损坏处，带温干燥，再涂，再干燥，直至所需厚度，最后逐渐升温，至工作温度以上200C.热处理24小时即可。四、搪瓷反应釜的使用与维护反应釜合理使用和维修是保证设备使用寿命的重要方法，所以必须严守制度，精心维护、妥善及时保养，以延长使用年限。1、加料(1)釜内所用各原料，每批必须详细检查，无其他任何杂质，尤禁止夹带金属或杂物或硬块入釜，否则容易损坏搪瓷。例有数次在生产柠檬酸钠所用的柠檬酸原料袋中夹有小铁块及铁屑，幸经每袋原料检查发现后及时阻止投料，否则既损坏搪瓷又导致产品不合格而损失巨大。(2)经常检查釜内搅拌器螺栓是否拧紧，不可松脱，以防螺母螺栓落入釜内。不允许工具等落入釜内。(3)减少物料与釜壁温差太大，防止热釜加冷料或热釜加冷料因温差大造成内应力，影响设备使用寿命。2、升降温加热时应逐渐升温，夹套升压速度控制为0.1MPa/min；降温时不可突冷，以防造成应力而爆瓷。3、出料如出料阀门或管道堵塞，只可用非金属工具通开，不得硬打硬击，以防损坏搪瓷。4、夹套内不可进入酸液，以防搪玻璃层金属吸氢反应易引起搪玻璃衬里鳞爆。5、清洗粘结在釜内壁的物料应及时彻底清洗干净，清洗时不可用金属清洗工具。6、保管设备未安装前或闲置时宜放于室内，如放于室外时应遮布，以防日晒雨淋，冬季存放时须清除釜内及夹套内的积存水，可保证不会冻结胀裂搪瓷面；设备放置处不可与其他硬物乱堆乱放，即使在仓库内也应与其他物品放置有一米以上距离，防止当搬运其他硬物时冲击、碰撞或摩擦被损坏釜身。结语：我公司从事的是精细化工，使用的搪瓷反应釜有多台，规格在1000-5000立升之间，生产中经常出现爆瓷、穿孔现象。以往有些反应釜只能生产几釜产品就要报废，造成生产成本居高不下。通过修补，延长了搪瓷釜的使用寿命，大大降低了生产成本，减少了因不必要停车而造成的损失。仅2003年就节约成本80多万。同时，我们逐渐摸索出一套搪瓷