二手10噸開式機械密封搪瓷反應釜加熱方式 搪瓷反應釜（搪玻璃反應釜）

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二手10噸開式機械密封搪瓷反應釜加熱方式    

應用說明

搪玻璃反應釜廣泛地應用于化工、石油、醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品等工業(yè)。為了保證搪玻璃設備正常使用，現(xiàn)將其主要性能和安裝、使用注意事項說明如下：

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。如將搪玻璃試樣置于20%HCI溶液中煮沸48h，腐蝕速率為0.9g/m2.d（優(yōu)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(yōu)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。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(guī)定厚度內(nèi)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(nèi)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。玻璃層在規(guī)定厚度內(nèi)，用直徑30mm，重量112g鋼球沖擊時，其沖擊功為282×10-3J（優(yōu)等品指標為260×10-3J）。

執(zhí)行標準

搪瓷反應釜現(xiàn)行的標準為：(1) GB25025-2010《搪玻璃設備技術條件》;(2) 搪瓷開式反應釜為GB/T25027-2010《搪玻璃開式攪拌容器》;(3) 搪瓷閉式反應釜為GB/T25026-2010《搪玻璃閉式攪拌容器》；（4）因搪瓷反應釜一般為承壓容器，還要符合GB150《鋼制壓力容器》。

損壞修復

損壞原因

搪瓷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：

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(nèi)，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(xiàn)小坑或爆瓷。

工作溫度影響

搪瓷反應釜經(jīng)900℃高溫焙燒，冷卻后搪瓷與鋼板粘結(jié)在一起。由于搪瓷的線膨脹系數(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，搪瓷受到鋼板的約束產(chǎn)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(shù)和延伸率相關，線膨脹系數(shù)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(chǎn)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<11O~C，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。。

因此，搪瓷反應釜為確保設備的使用性能，在運輸、保管與安裝過程中，應采取有效的措施。搬運時只允許罐耳受力（指非包裝時），不允許滾動及用撬杠，避免震動、碰撞，嚴禁接管管箍、卡子等易損部件受力。在有條件下，設備室內(nèi)存放。設備于室外存放時,應注意遮蓋，避免人敲物擊，日曬雨淋。冬季存放時應特別注意檢查罐體及溫度計套管是否積水，避免因冰凍而損壞。對于裝配有機械密封的反應罐或聚合釜，對密封部位應倍加防護、保持清潔。

應力爆瓷或損壞

應力爆瓷主要是由于瓷層和金屬坯體的熱膨脹系數(shù)存在巨大的差異而引起的。在大多數(shù)情況下，金屬坯體的熱膨脹系數(shù)大于瓷層的熱膨脹系數(shù)，這就意味著在常溫下瓷層總是存在著殘余的應力。殘余應力受熱膨脹系數(shù)差、溫度、釉層厚度、基材厚度等因素的影響。搪玻璃設備熱殘余應力進行了理論計算。瓷層的壓應力足夠大時，瓷層將會出現(xiàn)剝落。

所以在設計瓷釉時，應使瓷釉的熱膨脹系數(shù)盡量接近基體的熱膨脹系數(shù)，同時提高基體與瓷層間的密著力，搪瓷的密著性與瓷釉潤濕金屬的能力直接有關。瓷釉熔體及釉漿對金屬的潤濕性愈強，愈有利于噴涂和燒成時界面的相互吸引，加速化學反應形成化學鍵，增強密著。另外瓷層通常是不均勻的，普遍含有夾雜物，這是涂搪過程的特征，由于釉漿由熔塊磨加物和搪加物等混合而成，而且zui終燒成受時間的限制，這就阻礙玻璃體的*均化。一般地說，這些外加粒子和氣泡是產(chǎn)生應力的原因，也是瓷層裂紋的，即使搪瓷的強度降低，又會導致各種缺陷。

在釜體加工過程中，由于卷筒、沖壓、焊接產(chǎn)生大量的內(nèi)應力，這些應力在搪瓷前應*消除，如消除不*會導致搪瓷爆瓷。這種損壞往往發(fā)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一定的應力爆瓷。搪瓷（搪玻璃反應釜）表面硬而脆，機械強度很低，表面硬度比較大，受到?jīng)_擊力的作用即行破碎。設備在運輸、安裝的過程中，常常導致搪瓷表面出現(xiàn)脫瓷現(xiàn)象，造成罐體腐蝕而無法使用。

靜電穿刺

搪瓷釜內(nèi)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(chǎn)生磨擦，這樣就產(chǎn)生大量的靜電荷，高的靜電荷對搪瓷產(chǎn)生強烈的穿刺作用，從而導致搪瓷點蝕，因此攪拌轉(zhuǎn)速不宜太快。

析氫腐蝕

析氫腐蝕是常見的爆瓷原因，也稱之為鱗爆現(xiàn)象。引起鱗爆的因素很多，包括鋼坯的表面及內(nèi)部質(zhì)量，瓷釉的成分及均勻度，以及搪燒工藝，如脫脂硫酸濃度，酸洗時間，搪燒的溫度及時間。此外鱗爆現(xiàn)象受季節(jié)性影響十分強。

鱗爆的形成主要是由鋼板中氫的吸收、擴散、聚集和溢出引起的。據(jù)國外測定，鱗爆時，由金屬基材中析出的氣態(tài)氫的壓力可高達11MPa。搪瓷設備金屬基體在燒成時，鋼材處于奧式體狀態(tài)，對氫有*的溶解度，它可吸收在燒成過程中產(chǎn)生的大量氫。鋼材在冷卻過程中會產(chǎn)生奧式體向鐵素體的相變，金屬基體溶解氫的能力大幅度下降，從鋼材中析出的氫聚集在鋼坯與搪瓷層交界處和鋼材內(nèi)部的缺陷部位上，隨著時間的延長，氫的濃度越來越高，壓力越來越大，當壓力超過瓷層的機械強度時，瓷層就會產(chǎn)生鱗爆，從鱗爆過程的分析可知，搪瓷用鋼板的組織狀態(tài)是決定爆瓷是否發(fā)生的內(nèi)因，外界因素只起促進內(nèi)因發(fā)生變化的作用，這些組織有宏觀組織，如氣泡、縮孔、裂紋等，有顯微組織，如晶粒度，滲碳體的形狀、大小、分布等。搪瓷設備的腐蝕破壞，大部分是由于在焊縫表面上瓷釉層有不同程度的鱗爆脫瓷引起的，因為焊縫金屬的金相組織為鐵素體和珠光體。焊接處有氣泡、縮孔、裂紋等缺陷，對氫有強烈的吸收作用。所以應盡量避免對坯體進行熱加工。另外，要防止鱗爆的產(chǎn)生，還必須減少氫的來源，或者給氫提供一個聚集的空間。在高溫800～900 ℃搪燒時，瓷釉內(nèi)的水與金屬Fe 發(fā)生下列反應:Fe + H2O →FeO + 2H這對鋼坯的含氫量影響很大，這是鋼板析氫zui為嚴重的因素，因此，在產(chǎn)品燒成時，一定要盡可能地減少瓷釉中水分的含量和鋼坯表面吸附的水分，以及燒成環(huán)境中的水分，從而減少氫的產(chǎn)生。

此外，搪瓷釜的夾套在使用一段時間后會結(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，都會導致金屬發(fā)生析氫腐蝕(Fe+2HCl=FeCl2+H2O一部分H原子擴散到金屬內(nèi)空穴，這些H由于搪瓷的致密性而不能再向外擴散，因此當H聚積到一定的程度，形成定的動力時，搪瓷就會發(fā)生破裂。因此清洗結(jié)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(xiàn)腐蝕性穿孔的話，必須采用腐蝕率低的高品質(zhì)清洗劑，避免清洗操作不當帶來的嚴重后果。

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(nèi)部形成大量氣泡，導致搪瓷結(jié)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。

搪燒質(zhì)量欠佳

有些搪瓷釜生產(chǎn)廠家生產(chǎn)環(huán)境簡陋、除銹防塵達不到標準，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。因此嚴格按制造規(guī)程制造才能保證搪瓷釜的質(zhì)量。

檢修方案

故障情況

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(chǎn)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，zui終造成硬度相對較低的部件出現(xiàn)磨損。zui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(nèi)壁局部破損、反應釜入孔破損、連接部件的破損等。

高分子復合材料修復搪瓷反應釜內(nèi)壁局部破損

修復技術

我國搪瓷反應釜的修補方法較多，但修補壽命普遍不長，采用螺栓緊固法相對來說效果較好，但破
　　壞了鋼體整體結(jié)構(gòu)，而且對下次維修造成一定困難。其他的修補方式如下 [1]  ：

1 搪燒。 常用損壞面積較大時，在有搪燒設備時仍按瓷釉搪燒的方法修補; 無搪燒設備，可采用火焰背面加
　　熱，以使瓷釉搪燒上去。

2 耐蝕金屬修補: 對于針孔那樣細微缺陷的修補，使用黃金、鉭等貴金屬，做成釘子嵌入加以修補; 利用耐蝕金屬做螺釘緊固不大的瓷面破損外，通常使用不銹鋼、硅鐵、鋁、鉛、銀、鈦、錫等耐蝕金屬和聚四氟乙烯墊片; 利用耐蝕金屬片覆蓋于搪瓷的損壞面上，然后用同種金屬做成的螺釘緊固，此方法簡單易行，如施工精細，則有較長的使用壽命; 利用耐蝕金屬和耐蝕膠泥遮蓋法，或?qū)⒔佑|物料的金屬防腐后用螺栓緊固。

比如用鈦修補的兩種方法電弧氣熱噴涂法，用兩根相互絕緣的鈦金屬絲，分別接電源的兩端。電源電壓為25-28V，電流為360-350A。兩根鈦金屬絲放置成銳角。接通電源，鈦金屬絲間產(chǎn)生電弧，這時鈦發(fā)生熔融，借助于含5%-8%氧氣的壓縮空氣，把熔化的鈦吹向待修補部位。噴涂的距離為150-250mm。由于壓縮空氣中含有氧氣，結(jié)果在被修補面上形成了Ti 及TiO2 的固態(tài)混合物。形成后的修補面用四糠基硅烷在 200-280℃下熱處理0.3h 便完成了修補。修補后的表面有較好的抗熱腐蝕性。這種修補方法把熔融的金屬噴到待修補處，由于熔化的金屬溫度在1800 ℃左右，容易引起修補處基體過熱，進而引發(fā)修補處周圍搪瓷的爆瓷，所以操作時要小心，修補面積不宜大。

3 耐蝕金屬涂料混合修補，即用涂料在破壞處涂抹，再用金屬片覆蓋，然后用同種金屬做成螺釘緊固，此方法多用于較大瓷面破壞處，具有良好使用效果。涂料一般選用環(huán)氧樹脂，內(nèi)加氧化鋁粉，在其未*固化時覆蓋不銹鋼片并緊固。

也有用陶瓷涂層法進行修補，利用噴熱噴涂含3%TiO2的Al2O3 陶瓷粉末，在破損處形成陶瓷層以達到修補的目的。噴涂工藝流程為:預熱→粗化處理→噴涂過渡層→噴陶瓷層→噴刷封孔劑→烘干。此方法具有周期短、成本低、而且具有抗高溫耐腐蝕的性能。搪瓷反應釜的玻璃襯里，雖具有一定的抗沖擊強度，但它畢竟是一種脆性材料，苛刻的工作條件又不允許其存在任何微小缺陷。

4 非金屬修補。目前大量合成樹脂材料應用于化工設備防腐，這些合成材料具有較高的化學穩(wěn)定性和良好的物理機械性能。利用這些合成樹脂材料修補化工搪瓷設備，不僅節(jié)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。相對傳統(tǒng)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(chǎn)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(nèi)針對搪瓷反應釜故障的維修中，也逐步取代傳統(tǒng)的辦法。

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(xiàn)場進行局部修補。采用現(xiàn)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?，F(xiàn)場修補劑有環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯樹脂、高性能搪瓷修補劑等，而常用的是高分子復合材料搪瓷修補劑。

高分子復合材料搪瓷現(xiàn)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(jié)構(gòu)，使得材料自身具有更強的粘接力和優(yōu)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(xiàn)場修補劑具有較高的化學穩(wěn)定性和良好的物理機械性能。

修復工藝

表面清洗→除銹→*清洗→涂底層修補劑→涂面層修補劑→固化→使用。

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