腐蚀与防护
CORROSION民PROTECTION
Vol. 24 No. 2
February 2003
蒸蔽裁
搪玻璃设备的损坏及修补
张晓祖
(苏州精细化工集团有限公司,苏州215001)
关钮词:搪玻璃设备;
中图分类号:T印50
损坏原因;修补技术
文献标识码:B文童编号:1005-748X(2003)02-0088-02
DETERIORATING CAUSE AND REPAIRING TECHNOLOGY OF GLASSED
STEEL EQUIPMENT
MANG Xiao-zu
(Suzhou Fine Chemical Industry Group Company, Suzhou 215001, China)
Key words: Glassed steel equipment; Deteriorating cause; Repairing technology
搪玻璃设备在化工生产中应用较普遍,而其损坏也很普遍.笔者对其损坏原因进行探讨分析,并根据不同的腐蚀环境,介绍了不同的修补技术.
I 搪玻璃设备的损坏原因
1.1制造工艺的原因
(1)釜体材质不合格《搪玻璃设备技术条件及试验方法》中对制造搪玻璃设备基材的化学成分和力学性能均有严格的规定,如普通碳素钢和低合金钢的钢板及钢管应符合表1,表2的规定口衰1对基材化学成分的要求
化学成分(%)
4" C S1 Mn P S基材
钢和低合金钢
一些搪玻璃生产企业未严格贯彻执行上述规定,将制作釜体本应采用含碳,硫低的搪玻璃适用钢改为A7钢,致使钢材中的碳,硫在搪烧过程中气化,导致玻璃釉层与基体界面和搪玻璃内部形成大量的气泡和孔隙,不但降低了搪玻璃层与基体的结合强度,而且也降低了搪玻璃层的强度,使其在冷,热骤变极易发生爆裂损坏.
(2)搪烧工艺及过程不规范我国很多化工搪玻璃生产企业生产规模小,技术落后,生产环境简 陋,除锈,防尘,打磨和搪烧达不到标准,致使底釉与基体结合不好.有的企业为了降低生产成本,减少搪烧遍数,增加每层厚度,导致层内应力过大.虽然设备搪瓷层已达到标准厚度但检测时仍有孔,
还有因炉温控制不严格,导致搪玻璃层内含有空隙,使设备变形严重.不但影响了搪玻璃的质量,对设备的使用造成很大的安全隐患.
(3)未完全消除釜体制造应力在釜体制造过程中,会因卷制,拉孔,冲压,气割,焊接等工序,使釜体产生大量的内应力,这些应力在搪玻璃前应予以彻底消除,如果此项工作进行得不彻底或者根本不 进行,釜体内的应力导致转角处及焊缝处的搪玻璃层易出现爆瓷现象,严重影响设备的使用寿命
(4)返修釜未进行脱氢处理搪玻璃设备爆瓷穿孔后遇到酸性物料就会有氢气产生,相互扩散到 金属结构的晶格空隙内,相互结合为氢分子.由于氢分子不能扩散,就会在金属晶格内积聚形成很大的内压,引起钢材表面的鼓泡,甚至破裂.氢原子进人金属后,将使晶格应变增大,降低了钢材的韧性及延性,引起脆化,有应力时则同时发生氢脆.
1.2使用物料不当发生介质腐蚀
万方数据
张晓祖:搪玻璃设备的损坏及修补
搪玻璃对碱,磷酸,氢氟酸,含氟离子介质不耐蚀,应选用其它材质的设备或防护层.对于温度骤 变的腐蚀环境,搪玻璃设备也易损坏.
1.3人为因素引起的损坏
(1)许多搪玻璃设备的法兰损坏,均因垫子不耐介质腐蚀或垫子安装不密封所致,法兰螺栓紧固 力的不平衡,泄漏的腐蚀介质将腐蚀法兰基体.
(2)操作中人为造成的磕碰,螺帽或螺栓,"c"型夹头落人釜底未及时取出等因素均会破坏搪瓷釉,影响搪玻璃设备使用寿命.
(3)搅拌温度计套管损坏未及时发现,运行时浆叶断裂,搅拌反转等引起脱落,均会损坏搪玻璃釉层
（4）进行气割,焊接作业时未保护防护层,致使融渣坠落在搪玻璃釉层上,导致釉面爆瓷破坏.
(5)在使用过程中,未按正常工艺要求升温和降温,导致搪玻璃设备过早损坏.投料时物料温度与釜体温度相差太大,升温过猛或降温太急,也能导致爆瓷.
(6)釜体夹套部位腐蚀穿孔,夹套内进人腐蚀介质或酸洗夹套时未添加缓蚀剂,均会降低设备的使用寿命.
(2)螺栓,螺母修补技术在搪玻璃层与螺母或螺栓之间,用聚四氟乙烯薄板作填料密封.以钮
材加工的螺栓和螺母为紧固件,但转角或损坏面较大时,难以提供构型一致的曲面钮材,且钮材格昂贵.
2.2国内常用的修补技术
(1)有机树脂类修补利用进口的如英国索
2搪玻璃设备的修补技术
2.1国外的修补技术
(1)凝胶溶液修补技术以金属醇盐和碱性磷酸盐,磷酸等为原料的含磷玻璃物质为底修补剂.涂刷于经清理后的破损部位,加热至300℃形成底修补层.再以硅的醇盐,乙醇,水和酸溶液,填料为原料的面修补剂,施涂于已搜盖底修补剂层的损坏处,加热形成面修补层.面修补荆层固化过程中,须经常涂刷以防气孔产生而影响修补层的质量.这种修补工艺较复杂,因温度太高且频繁加热,不适大规模推广,修补质量也难以保证.泰,美国贝尔佐钠,德国伍尔特的各种高分子合成树脂修补剂做修补.由于有机材质易溶于有机溶剂,热膨胀系数与釜体相差也较大.这种修补很难保证修补层边缘长时间使用不剥离,不翘起.此外,任何一种有机修补剂不可能完全适应任何介质的腐蚀
(2)无机胶泥修补法利用钠水玻璃或钾水玻璃,粉状隋性填料,固化剂配制的耐蚀胶泥涂敷修 补,保养并经酸化处理后即可使用,若损坏面大时可加玻璃纤维布敷盖,这种修补因胶泥对水稀酸 溶液耐蚀性能较差,与搪玻璃层的界面粘结性差,容易剥落.
(3)热喷涂塑料修补技术将耐蚀塑料如聚苯硫醚树脂制成喷涂粉末;用氧乙炔火焰塑料喷枪喷涂在搪玻璃釉的损坏部位,然后淬火.此喷涂层与基材结合强度较低,涂层的耐蚀性能和耐温性能因 塑料品种的不同而有些差别,喷涂温度与喷涂层的淬火温度,对搪烧质量差的搪玻璃设备可能不相宜,喷涂塑料所需的施工条件不易满足搪玻璃设备现场修补.
(4)用聚四氟乙烯棒材或其他金属螺栓修补用聚四氟乙烯棒材,钦材,不锈钢材制成螺栓和螺母,用软聚四氟乙烯板材做密封件作为紧固件进行修补.但大面积修补很困难.以上修补法似存在着这样或那样的问题,但具体使用者只要根据搪玻璃设备的化工物料性质,采用适当的修补方法,仍可达到既方便,又节省资金,延长设备使用寿命的目的.
涂料产业开发方向
据报道,鳞片涂料,导电涂料,重防腐蚀涂料,粉末涂料,含氛涂料六类涂料是涂料产品发展方向,最具开发前景.鳞片涂
料具有耐腐蚀性和防渗透性.国外将鳞片涂料和乙烯基材料用于烟道气脱硫装置.效果良好,它还可用于设备接缝的密封材
料.导电涂料适用于既要防腐蚀又要防静电的设备,如汽油罐.国外的导电涂料研究非常活跃,日本许多公司生产此种涂
料.重防腐蚀涂料除了用于建筑物以外,还广泛应用于化工设备,富锌底漆,环氧树脂涂料,聚氨醋涂料,氯化橡胶类徐料等
粉末涂料是种不含溶剂,以粉末熔成的新型涂料,固化迅速,改组优异.富锌涂料是一种含大量锌的涂料,锌粉含量在85%
-95%之间,涂膜仅厚100
拌设备和辅助设备表面涂饰.
万方数据
腐蚀与防护
CORROSION民PROTECTION
Vol. 24 No. 2
February 2003
蒸蔽裁
搪玻璃设备的损坏及修补
张晓祖
(苏州精细化工集团有限公司,苏州215001)
关钮词:搪玻璃设备;
中图分类号:T印50
损坏原因;修补技术
文献标识码:B文童编号:1005-748X(2003)02-0088-02
DETERIORATING CAUSE AND REPAIRING TECHNOLOGY OF GLASSED
STEEL EQUIPMENT
MANG Xiao-zu
(Suzhou Fine Chemical Industry Group Company, Suzhou 215001, China)
Key words: Glassed steel equipment; Deteriorating cause; Repairing technology
搪玻璃设备在化工生产中应用较普遍,而其损坏也很普遍.笔者对其损坏原因进行探讨分析,并根据不同的腐蚀环境,介绍了不同的修补技术.
I 搪玻璃设备的损坏原因
1.1制造工艺的原因
(1)釜体材质不合格《搪玻璃设备技术条件及试验方法》中对制造搪玻璃设备基材的化学成分和力学性能均有严格的规定,如普通碳素钢和低合金钢的钢板及钢管应符合表1,表2的规定口衰1对基材化学成分的要求
化学成分(%)
4" C S1 Mn P S基材
钢和低合金钢
一些搪玻璃生产企业未严格贯彻执行上述规定,将制作釜体本应采用含碳,硫低的搪玻璃适用钢改为A7钢,致使钢材中的碳,硫在搪烧过程中气化,导致玻璃釉层与基体界面和搪玻璃内部形成大量的气泡和孔隙,不但降低了搪玻璃层与基体的结合强度,而且也降低了搪玻璃层的强度,使其在冷,热骤变极易发生爆裂损坏.
(2)搪烧工艺及过程不规范我国很多化工搪玻璃生产企业生产规模小,技术落后,生产环境简 陋,除锈,防尘,打磨和搪烧达不到标准,致使底釉与基体结合不好.有的企业为了降低生产成本,减少搪烧遍数,增加每层厚度,导致层内应力过大.虽然设备搪瓷层已达到标准厚度但检测时仍有孔,
还有因炉温控制不严格,导致搪玻璃层内含有空隙,使设备变形严重.不但影响了搪玻璃的质量,对设备的使用造成很大的安全隐患.
(3)未完全消除釜体制造应力在釜体制造过程中,会因卷制,拉孔,冲压,气割,焊接等工序,使釜体产生大量的内应力,这些应力在搪玻璃前应予以彻底消除,如果此项工作进行得不彻底或者根本不 进行,釜体内的应力导致转角处及焊缝处的搪玻璃层易出现爆瓷现象,严重影响设备的使用寿命
(4)返修釜未进行脱氢处理搪玻璃设备爆瓷穿孔后遇到酸性物料就会有氢气产生,相互扩散到 金属结构的晶格空隙内,相互结合为氢分子.由于氢分子不能扩散,就会在金属晶格内积聚形成很大的内压,引起钢材表面的鼓泡,甚至破裂.氢原子进人金属后,将使晶格应变增大,降低了钢材的韧性及延性,引起脆化,有应力时则同时发生氢脆.
1.2使用物料不当发生介质腐蚀
万方数据
张晓祖:搪玻璃设备的损坏及修补
搪玻璃对碱,磷酸,氢氟酸,含氟离子介质不耐蚀,应选用其它材质的设备或防护层.对于温度骤 变的腐蚀环境,搪玻璃设备也易损坏.
1.3人为因素引起的损坏
(1)许多搪玻璃设备的法兰损坏,均因垫子不耐介质腐蚀或垫子安装不密封所致,法兰螺栓紧固 力的不平衡,泄漏的腐蚀介质将腐蚀法兰基体.
(2)操作中人为造成的磕碰,螺帽或螺栓,"c"型夹头落人釜底未及时取出等因素均会破坏搪瓷釉,影响搪玻璃设备使用寿命.
(3)搅拌温度计套管损坏未及时发现,运行时浆叶断裂,搅拌反转等引起脱落,均会损坏搪玻璃釉层
（4）进行气割,焊接作业时未保护防护层,致使融渣坠落在搪玻璃釉层上,导致釉面爆瓷破坏.
(5)在使用过程中,未按正常工艺要求升温和降温,导致搪玻璃设备过早损坏.投料时物料温度与釜体温度相差太大,升温过猛或降温太急,也能导致爆瓷.
(6)釜体夹套部位腐蚀穿孔,夹套内进人腐蚀介质或酸洗夹套时未添加缓蚀剂,均会降低设备的使用寿命.
(2)螺栓,螺母修补技术在搪玻璃层与螺母或螺栓之间,用聚四氟乙烯薄板作填料密封.以钮
材加工的螺栓和螺母为紧固件,但转角或损坏面较大时,难以提供构型一致的曲面钮材,且钮材格昂贵.
2.2国内常用的修补技术
(1)有机树脂类修补利用进口的如英国索
2搪玻璃设备的修补技术
2.1国外的修补技术
(1)凝胶溶液修补技术以金属醇盐和碱性磷酸盐,磷酸等为原料的含磷玻璃物质为底修补剂.涂刷于经清理后的破损部位,加热至300℃形成底修补层.再以硅的醇盐,乙醇,水和酸溶液,填料为原料的面修补剂,施涂于已搜盖底修补剂层的损坏处,加热形成面修补层.面修补荆层固化过程中,须经常涂刷以防气孔产生而影响修补层的质量.这种修补工艺较复杂,因温度太高且频繁加热,不适大规模推广,修补质量也难以保证.泰,美国贝尔佐钠,德国伍尔特的各种高分子合成树脂修补剂做修补.由于有机材质易溶于有机溶剂,热膨胀系数与釜体相差也较大.这种修补很难保证修补层边缘长时间使用不剥离,不翘起.此外,任何一种有机修补剂不可能完全适应任何介质的腐蚀
(2)无机胶泥修补法利用钠水玻璃或钾水玻璃,粉状隋性填料,固化剂配制的耐蚀胶泥涂敷修 补,保养并经酸化处理后即可使用,若损坏面大时可加玻璃纤维布敷盖,这种修补因胶泥对水稀酸 溶液耐蚀性能较差,与搪玻璃层的界面粘结性差,容易剥落.
(3)热喷涂塑料修补技术将耐蚀塑料如聚苯硫醚树脂制成喷涂粉末;用氧乙炔火焰塑料喷枪喷涂在搪玻璃釉的损坏部位,然后淬火.此喷涂层与基材结合强度较低,涂层的耐蚀性能和耐温性能因 塑料品种的不同而有些差别,喷涂温度与喷涂层的淬火温度,对搪烧质量差的搪玻璃设备可能不相宜,喷涂塑料所需的施工条件不易满足搪玻璃设备现场修补.
(4)用聚四氟乙烯棒材或其他金属螺栓修补用聚四氟乙烯棒材,钦材,不锈钢材制成螺栓和螺母,用软聚四氟乙烯板材做密封件作为紧固件进行修补.但大面积修补很困难.以上修补法似存在着这样或那样的问题,但具体使用者只要根据搪玻璃设备的化工物料性质,采用适当的修补方法,仍可达到既方便,又节省资金,延长设备使用寿命的目的.
涂料产业开发方向
据报道,鳞片涂料,导电涂料,重防腐蚀涂料,粉末涂料,含氛涂料六类涂料是涂料产品发展方向,最具开发前景.鳞片涂
料具有耐腐蚀性和防渗透性.国外将鳞片涂料和乙烯基材料用于烟道气脱硫装置.效果良好,它还可用于设备接缝的密封材
料.导电涂料适用于既要防腐蚀又要防静电的设备,如汽油罐.国外的导电涂料研究非常活跃,日本许多公司生产此种涂
料.重防腐蚀涂料除了用于建筑物以外,还广泛应用于化工设备,富锌底漆,环氧树脂涂料,聚氨醋涂料,氯化橡胶类徐料等
粉末涂料是种不含溶剂,以粉末熔成的新型涂料,固化迅速,改组优异.富锌涂料是一种含大量锌的涂料,锌粉含量在85%
-95%之间,涂膜仅厚100
拌设备和辅助设备表面涂饰.
万方数据