搪瓷反應釜損壞原因分析
搪瓷釜是將含硅量高的瓷釉噴涂到低碳鋼胎表面,經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械性能和物理性能各不相同,因此搪瓷釜的破損原因也多樣,一般有以下幾種原因:
1.熱應力損壞
搪瓷釜經900℃高溫焙燒,冷卻后搪瓷與鋼板粘結在一起。由于搪瓷的線膨脹系數和延伸率小于鋼板,因此冷卻后搪玻璃的變形量小于鋼板的變形量,搪瓷受到鋼板的約束產生壓應力。搪瓷釜制成后,其搪玻璃即存在預壓縮應力,而鋼板則存在預拉伸應力。由于預應力與線膨脹系數和延伸率相關,線膨脹系數和延伸率與溫度又密切相關,因此搪瓷釜的工作溫度對搪瓷釜的使用影響很大。如果因溫度變化大而使搪瓷產生的應力超過其使用應力,搪瓷將被破壞。因此搪瓷釜搪瓷層遇冷、熱急變,極易爆瓷。因此搪瓷釜有耐溫限制:溫度200℃,耐溫急變:冷沖擊<110℃,熱沖擊<120℃。投料時物料溫度與釜體溫差太大以及升溫時蒸汽過猛、降溫太急也能導致爆瓷。因此搪瓷釜在使用中升、降溫要緩慢、均勻,分級冷卻。
2.靜電穿刺
搪瓷釜內攪拌帶有懸浮物的液體,懸浮物與搪瓷強烈的磨擦,同時懸浮物自身也產生磨擦,這樣就產生大量的靜電荷,高的靜電荷對搪瓷產生強烈的穿刺作用,從而導致搪瓷點蝕,因此攪拌轉速不宜太快。
3.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、搪瓷層內部形成大量氣泡,導致搪瓷結合強度降低。搪瓷層遇冷熱急變,極易爆瓷。所以搪瓷釜選用含碳、硫低的鋼材做胚體能防止爆瓷。
4.機械損壞
搪瓷抗沖擊力非常差,任何金屬、硬物對其進行撞擊均會導致搪瓷破損。因此搪瓷釜使用過程中嚴防任何金屬、硬物掉進釜內,如遇堵料,必須用塑料棒疏通,檢修時蓋好鍋蓋,嚴防焊渣熔化瓷面出現小坑或爆瓷。
5.加工應力損壞
在釜體加工過程中,由于卷筒、沖壓、焊接產生大量的內應力,這些應力在搪瓷前應徹底**,如**不徹底會導致搪瓷爆瓷。這種損壞往往發生在投入使用后的頭三個月。所以對胚體進行熱處理或時效處理能防止爆瓷。
6.析氫腐蝕
搪瓷釜的夾套在使用一段時間后會結垢和生銹,如果使用酸性除垢劑**污垢或夾套中的冷卻液偏酸性,都會導致金屬發生析氫腐蝕(Fe+2HCI=FeC12+H2O一部分H原子擴散到金屬內空穴,結合成}b,這些H:由于搪瓷的致密性而不能再向外擴散,因此當Hz聚積到一定的程度,形成定的動力時,搪瓷就會發生破裂。
因此清洗結垢采用酸洗時,必須加緩沖劑,如果搪瓷釜的價值較高或者不容易更換甚至出現腐蝕性穿孔的話,必須采用腐蝕率低的高品質清洗劑,避免清洗操作不當帶來的嚴重后果,比如福世泰克清洗劑等就可以實現極低腐蝕下的水垢清洗。
7.搪燒質量欠佳
有些搪瓷釜生產廠家生產環境簡陋、除銹防塵達不到標準,致使底釉與基體結合不好。有的減少搪燒遍數,增加每層厚度,使內因力過大,影響搪瓷釜使用壽命。因此嚴格按制造規程制造才能保證搪瓷釜的質量。
搪瓷反應釜是將含高二氧化硅的玻璃,襯在鋼制容器的內表面,經高溫灼燒而牢固地密著于金屬表面 搪瓷反應釜上成為復合材料制品。所以,它具有玻璃的穩定性和金屬強度的雙重優點,是一種優良的耐腐蝕設備。已廣泛地應用于化工、石油、醫藥、農藥、食品等工業。
搪玻璃反應釜廣泛地應用于化工、石油、醫藥、農藥、食品等工業。為了保證搪玻璃設備正常使用,現將其主要性能和安裝、使用注意事項說明如下:
技術規范
1、使用壓力:0.2---0.4Mpa
2、耐酸性: 對各種有機酸、無機酸、有機溶劑均有較好的抗蝕性。如將我廠生產的搪玻璃試樣置于20%HCI溶液中煮沸48h,腐蝕速率為0.9lg/m2.d(優等品指標為1.0g/m2.d)。
3、耐堿性: 搪玻璃對堿性溶液抗蝕性較酸溶液差。但將我廠搪玻璃試樣置于1N氫氧化鈉溶液腐蝕,試驗溫度80℃時間48h。腐蝕速率為6.76g/m2.d(優等品指標為7.0g/m2.d)。
4、操作溫度:搪玻璃設備加熱和冷卻時,應緩慢進行。我廠制造的搪玻璃設備使用溫度為0-200℃,耐溫急變性≥200℃。
5、瓷層厚度:玻璃設備的瓷層厚度0.8-2.0mm,搪玻璃設備附件的瓷層厚度0.6-1.8mm。
6、耐壓電:搪玻璃具有良好的絕緣性,當搪玻璃在規定厚度內用20KV高頻電火花檢查瓷層時,高頻電火花不能擊穿瓷層。
7、耐沖擊性:玻璃層的內應力越小,彈性越好,硬度越大,抗彎抗壓強度越高,則耐沖擊就越好。我廠之玻璃層在規定厚度內,用直徑30mm,重量112g鋼球沖擊時,其沖擊功為282×10-3J(優等品指標為260×10-3J)。
搪瓷修補劑
搪瓷釜大面積搪瓷損壞,需將設備送制造廠重新搪瓷,費用約是新購置的1/4。損壞面積不大的可在現場進行局部修補。采用現場快速修復,不用拆設備,只需打開人孔即可修復,修復后24小時即可投入使用。現場修補劑有環氧樹脂、聚四氟乙烯樹脂、高性能搪瓷修補劑等,而目前常用的有高分子復合材料搪瓷修補劑。
高分子復合材料搪瓷現場修補劑是由高分子聚合物、合金鋼粉末或耐磨陶瓷粉末為基材并配以固化劑的雙組份復合材料。與普通樹脂型的修補劑相比,高分子復合材料依靠自身更為細密的高分子結構,使得材料自身具有更強的粘接力和優異的耐腐蝕、抗腐蝕性能,高分子甚至能夠滲透到金屬里面,形成更為緊密的高分子復合材料保護層。高分子復合材料搪瓷現場修補劑具有較高的化學穩定性和良好的物理機械性能。 利用高分子復合材料修補化工搪瓷設備, 不僅節約有色金屬, 而且修補工藝簡單,費用低,修理時間短,耐腐耐磨,很有探討和推廣價值。
修復工藝
表面清洗→除銹→無水酒精清洗→涂底層修補劑→涂面層修補劑→固化→使用。
常見故障及檢修方案
搪瓷反應釜在運行過程中受振動沖擊及其他復合力作用影響,金屬部件會產生“硬對硬”關系。隨著時間延長,部分沖擊變形成為**變形,恢復應力下降,形成間隙,最終造成硬度相對較低的部件出現磨損。最常見的如:傳動部位(軸承室)磨損、表面局部破損、反應釜進料口磨損、反應釜下料口磨損、反應釜內壁局部破損、反應釜入孔破損、連接部件的破損等。當代針對上述故障**維修方法多應用高分子復合材料,其具有**的粘著力,優異的抗壓強度等綜合性能,可免拆卸,免機加工。相對傳統方法來說,應用高分子材料修復既無補焊熱應力影響,修復厚度也不受限制,同時產品所具有的金屬材料不具備的退讓性,可吸收設備的沖擊震動,避免再次磨損。在國內針對搪瓷反應釜故障的維修中,也逐步取代傳統的辦法。http://www.cdzrjx.com/jxread.asp?id=2
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