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搪玻璃反应釜在化工行业中使用非常广泛，是化工企业通用设备之一，但搪玻璃设备在使用过程中常会发生爆瓷现象。小面积爆瓷损坏可在现场局部修复，较大面积的爆瓷损坏一般只能拆回到制造厂复搪。若有备件，立即更换，损失较小；若临时采购备件或更换整台设备，停产时间较长，损失较大。有的公司还要拆分墙体、切割管道等通道移动设备。爆瓷损坏严重影响生产，并对企业造成很大的损失。化工邦联合海鑫公司对搪玻璃反应釜爆瓷的原因、相应的预防措施和破损修复内容作了总结，帮助大家更好的了解和使用搪玻璃反应釜，减少不必要的损失。 & 搪玻璃反应釜爆瓷的原因 搪玻璃设备是将含硅量高的瓷釉喷涂到低碳钢胎表面，经高温焙烧，使瓷釉密着于金属钢胎表面而形成。它具有类似玻璃的化学稳定性和金属强度的双重优点。但由于这两种材料的机械性能和物理性能不同，搪玻璃设备也常常发生爆瓷，一般有以下几种原因： 1、机械冲击破坏：搪瓷脆、抗冲击力较差，任何金属、硬物的撞击均会导致搪瓷破损。 2、温差急变：搪玻璃设备搪瓷层遇冷、热急变，极易爆瓷。由于搪瓷的线膨胀系数和延伸率小于钢板，因此冷却后搪瓷的变形量小于钢板的变形量，搪瓷受到钢板的约束产生压应力，而钢板则存在预拉伸应力。由于预应力与线膨胀系数及延伸率相关，线膨胀系数及延伸率又与温度密切相关，因此工作温度对搪玻璃反应的影响很大。如果温度变化大会导致搪瓷产生的应力超过其许用应力，搪瓷将破损。 3、腐蚀损坏。如果搪玻璃设备的介质环境与搪瓷的使用条件不匹配，或搪瓷层厚度不符合标准要求，就可能发生爆瓷。 4、超压损坏。一般是由于夹套内介质超压，造成搪玻璃设备罐内壁凸起，产生搪瓷损坏。 5、管口应力超过许用载荷。搪玻璃设备管口的许用载荷要小于一般钢制设备管口的许用载荷。如果搪玻璃设备、管道系统设计不合理，在操作工况下，引起管口的局部应力超过了许用载荷，设备接管处可能发生爆瓷损坏。 6、安装偏差。通常是由于螺栓拧紧力过大或不均匀，设备与管道连接处未安装膨胀节或波纹管等，也会导致放料管口和管口对侧区域产生较大应力，塑性较差的搪瓷釉层会发生破坏。 7、质量问题：在烧制过程中有瑕疵，产生鳞爆，主要是金属坯体的质量、瓷釉的成分以及均匀度、还有搪烧工艺中的酸洗时间、搪烧时间、搪烧温度等诸多因素。 & 搪玻璃反应釜爆瓷的预防措施 搪玻璃设备的搪瓷衬里，虽具一定的抗机械冲击强度，但它毕竟是一种脆性材料，苛刻的工作条件不允许存在任何微小缺陷。因此，为确保设备的正常使用，防止发生爆瓷，搪玻璃设备使用时应注意以下几点： 1、防止机械冲击破坏。使用过程中严防任何金属、硬物掉进釜内，如遇堵料，必须用塑料棒疏通；检修时盖好釜盖，严防焊渣熔化瓷面而出现小坑或爆瓷。 2、防止温差急变引起爆瓷。搪玻璃设备有耐温限制，允许工作温度为0～200℃。在使用中升温、降温要缓慢、均匀。若投料时物料与釜体温差太大，升温时蒸汽过猛，降温太急也会导致爆瓷。这种爆瓷认为是可以控制的，也可以避免。 3、防止腐蚀损坏。搪瓷对各种有机酸、无机酸、有机溶剂均有较好的抗蚀性；对碱性溶液的抗蚀性较酸溶液差；对于强碱、氢氟酸及含氟离子介质，以及温度大于180℃、浓度大于30％的磷酸等不适用。搪玻璃设备使用时，应注意介质与搪瓷的使用条件相匹配。 4、防止超压损坏。一般釜内允许工作压力≤0.4MPa，夹套允许工作压力≤0.6MPa。 5、防止管口应力超过许用载荷。搪玻璃设备、管道系统设计应合理，并对管口的应力进行校核，使管口载荷小于许用载荷。同时，管道、阀门安装时，应规范安装，尽量避免安装偏差。 & 日常使用及维护保养注意事项 1、每班（经常）巡回检查搪玻璃设备内及夹套操作压力、温度、真空度等是否在许可的安全操作范围之内（尤其是反应釜夹套不允许超压），搅拌桨在转动时要经常关注设备的运行声音，注意釜内温度计套管及搅拌有无异常。 2、操作工及维修工检查设备要运用看、摸、听的手段，看外表、摸温升、听声音，判断设备运行是否正常， 有隐患应及时报告。 3、搪玻璃设备应定期维护保养，一般每年安排维护不少于两次。大修期间除了检查温度计套管及进气管外，还必须完成对搅拌桨、釜内壁搪瓷的检查，反应釜夹套试压，减速机换油，反应釜外部防腐，保温保冷检查。 & 搪玻璃反应釜的非金属修补 搪玻璃反应釜的平常修补方法有：瓷釉搪烧法、耐蚀金属修补法、耐蚀金属涂料混合修补法等，这里介绍非金属修补法——合成树脂材料，该材料具有较高的化学稳定性和良好的物理机械性能，且工艺简单、费用低、时间短、耐腐耐磨，但合成树脂材料与搪瓷表面粘结力较小（如酚醛树脂），常温的固化粘结力为1.7MPa，而搪瓷反应釜在100℃时产生的温差应力就达到了1.5MPa。因此，在应用时需要注意几个问题。 1、提高粘结强度 首先要提高胶粘剂的物理机械性能，修补搪玻璃反应釜时常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。为降低胶泥的粘度，考虑到稀释剂的挥发，采用690或501活性稀释剂代替丙酮，并加人5%~8%的氧化铝粉，提高了树脂的粘结强度。 2、减少温差应力 高温下树脂进一步固化产生收缩力，粘结强度明显降低，采用预应力施工（将设备预热后再粘结的方法，修补寿命可提高4个月以上），来减少温差应力。由于壳体和粘结剂的收缩系数不同，当设备降到常温时，产生了一定的预应力。当搪玻璃设备在使用中温度发生变化时，首先抵消了这部分应力，随着温度的继续升高，产生的新应力相对就小，从而减少了温差应力的影响。 对小面积搪瓷损坏大部分可采用胶粘修补，损坏处一般应清洗除锈，去油去灰。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40~60℃，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，保温干燥，再涂，再干燥，直至所需厚度。最后逐渐将所修反应釜升温至其工作温度以上20℃，保温24h即可。这种方法修理成本低，在化工行业有很大应用价值。 & 反应釜爆瓷案例 由于使用条件苛刻，反应釜的搪玻璃衬里易受损破坏，若不及时进行修复，将造成设备报废，生产无法进行。搪玻璃反应釜的成本一般较高，为降低生产成本，搪玻璃反应釜的修补问题已成了各生产厂家共同关注的课题，分析具体案例为各企业作参考。 1、工厂情况： 某化工厂整个生产线需要大量搪玻璃反应釜、搪玻璃管道等搪玻璃设备。然而正常使用的一台2000L电加热搪玻璃反应釜，夹套介质为导热油温度在250度左右，反应釜釜内反应介质是浓度为75%的硫酸，工艺要求反应温度达到180摄氏度左右，反应釜频繁发生大面积爆瓷现象。经技术人员到现场勘查发现：其两批料之间的投料间隔时间比较短，前一批料放空后搪瓷反应釜釜内温度仍较高，而紧接着投入的75%浓度的硫酸温度约为70度左右。分析此反应釜爆瓷现象应该是因为冷热冲击导致爆瓷。 2、爆瓷分析及处理方法： 案例中反应釜夹套导热油的温度是250度，放料后反应釜釜体的温度应该高于反应温度180度，而目前搪瓷反应釜耐冷热冲击的极限是110摄氏度，虽然再次加入的硫酸物料预热到70度，但物料和釜体的温差估计大于110度，由此导致暴瓷。建议两次物料投料间隔时间扩大，并将硫酸提高预热温度，爆瓷情况就可以避免。 搪玻璃反应釜是一种具有良好的耐腐性、抗击性、绝缘耐热、耐磨等可靠性能的复合材料设备，能够代替价格昂贵的不锈钢设备，因而广泛应用于化工、医药、农药、印染、食品等工业生产领域，参与反应、蒸发、浓缩、合成、萃取、氯化、硝化、烃化等工艺过程。但搪玻璃设备易损，爆瓷破损给企业带来的后果是停产、设备报废，由此引发的直接和间接损失巨大。尽管产生爆瓷原因很多，但从各个环节加强控制，爆瓷的现象就能大大减少。 |
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