搪玻璃设备是一种具有耐腐蚀玻璃衬里的钢制化工容器,其钢制罐体确保了承压能力,罐内涂搪的玻璃衬里又使其具有可靠的耐腐蚀性能。
这种耐腐蚀性结合于一体的独特性能,极大地扩展了设备的适用范围,使其应用于化工、石油化工、农药、医药、冶金、食品等各个部门。
在众多的化学反应条件下,搪玻璃设备不但能够替代价格昂贵的不锈钢制容器,而且广泛用于那些不能使用不锈钢容器的腐蚀条件中。
一、适用范围鉴于搪玻璃衬里的理化性能和耐腐蚀性能,搪玻璃设备适用于各种浓度的有机酸、无机酸、有机溶剂及弱碱等介质或物料的反应、聚合、贮存、换热等化工过程。
为保证正常的使用寿命,搪玻璃设备有适用于下列介质或物料:1、任何浓度和温度的氢氟酸及含有氟离子的介质或物料;2、浓度大于30%,温度高于180℃的磷酸介质或物料;3、PH值大于12且温度高于80℃的碱性介质或物料;4、酸碱物料交替进行的反应过程。
搪玻璃设备之耐腐蚀性基于在玻璃衬里与介质接触后,形成一层硅氧保护膜,此膜阻止了介质对罐体的腐蚀。
当搪玻璃层接触强碱液时,其表面不能形成硅氧保护膜,致使碱液不断向玻璃层深部侵蚀,而强碱浓度越高,温度越高其被侵蚀的程度越大,沸腾状态的强碱溶液具有最大的侵蚀能力。
在实际情况中,由于生产并非使用一种反应介质,多种酸在一起时由于“混酸效应”多数情况下多降低离子活度,减轻腐蚀程度。
建议用户在腐蚀程度不确定的情况下亦与生产厂家联系。
在搪玻璃适用范围中,有一个很重要的问题,这就是对设备对温度的适用性。
显而易见,钢与玻璃层的热膨胀系数不同,当设备温度急剧变化时,所产生过大的应力会导致爆瓷而损坏设备。
为避免这种损坏我们在介质适用范围内还应注意设备的温差,即冷冲击110℃,热冲击120℃,所以在设备加热与冷却的过程中应缓慢进行。
二、搪玻璃设备的运输搪玻璃设备的玻璃衬里,虽具有一定的抗冲击强度,但它毕竟是一种脆性材料,苛刻的工作条件又不允许其存在任何微小缺陷。
因此,为确保设备的使用性能,在运输、保管与安装过程中,应采取有效的措施。
1、设备在运输过程中的注意事项(1)合理选择吊装部位。
我厂销售的搪玻璃设备一般为裸装。
吊装设备进只能采用支座、吊钩或罐体受力,不允许接管、卡子等薄弱部件或包装底托受力。
(2)吊装过程中,设备不得与其它物件碰撞,应做到轻吊轻放。
(3)设备进入安装工位时,应平稳拖运,不应采用滚动、撬翻等不稳妥的方法。
2、设备在待用保管过程中的注意事项(1)在有条件下,设备最好室内存放。
(2)设备于室外存放时,应注意遮盖,避免人敲物击,日晒雨淋。
(3)冬季存放时应特别注意检查罐体及温度计套管是否积水,避免因冰冻而损坏。
(4)对于装配有机械密封的反应罐或聚合釜,对密封部位应倍加防护、保持清洁。
3、设备在安装过程中的注意事项(1)拆除包装时,防止起钉器、撬棍、手锤等拆装工具直接接触碰撞搪玻璃件,以免玻璃衬里机械冲击损伤。
(2)安装前应将设备搪玻璃表面用水清洗干净,穿洁净胶鞋入内察看玻璃衬里是否完好。
(3)法兰及接管部位的坚固,应遵循化工容器安装的一般原则,即要求对称、均匀地逐渐紧固,以免因局部受力过大,导致搪玻璃表面的损坏。
若发现垫片经拆卸后失去弹性,应及时更换。
(4)设备所用卡子,是主要受力元件之一,在安装过程中,除要求其受力均匀外,尚应保证其质量和数量,切不可带残或减量安装。
(5)搪玻璃反应釜搅拌器的安装,应注意装配防松销或防松螺母等防松件,并检查搅拌器的旋转方向是否与图示方向一致,以免运转时后搅拌器反转脱落而砸坏衬里。
(6)反应釜上装设的视镜玻璃是一种脆性材料,安装时除保证均匀紧固外,压紧力不宜过大。
如局部泄漏应加塞偏垫,避免局部受力过大发生碎裂。
(7)如欲在搪玻璃设备上设置金属构件,只允许在夹套等非搪玻璃部件外表面施焊,施焊时应严密复盖各个管口,避免焊渣飞溅损伤搪玻璃表面。
搪瓷设备使用条件搪瓷层能耐大多数无机酸、有机酸、有机溶剂等介质,尤其在盐酸、硝酸、王水等介质中具有优良的耐腐蚀性能。
但不能在下列条件下使用:(1)任何浓度及任何温度的HF都不能耐腐蚀;(2)磷酸:浓度30%以上、温度大于180℃时腐蚀强烈;(3)盐酸:浓度10--20%,温度大于150℃时,腐蚀强烈;(4)硫酸:浓度10--30%,温度大于200℃时不能耐腐蚀;(5)碱液:PH大于或等于12、温度大于100℃时,不能耐腐蚀。
三、化工搪瓷设备的使用化工搪瓷设备的机械强度虽然比玻璃、陶瓷设备要好得多,但搪瓷终究是由玻璃陶瓷体与金属共同形成的复合体,因此仍然存在类似玻璃、陶瓷那样的经不起磕碰、敲打和冲击的弱点。
它们的区别,只是因为搪瓷设备有金属外壳,当瓷釉层损伤时并不象玻璃、陶瓷设备那样马上失去使用价值,而是需要有一段显露被破坏的时间(时间长短随所处环境条件而定)才会失去使用价值。
这种特性,从有利的方面看是给用户以安全感,但从不利方面看,则是由于存在安全感而容易给许多不经心的用户产生错觉,以至忽视安全使用条件。
对此必须引起注意。
正确使用搪瓷设备,能大大提高搪瓷设备的寿命,正确使用搪瓷设备包括既要根据使用条件选择质量好、规格适宜和品种合适的搪瓷制品外,还要严格遵守各种安全操作规定。
四、化工搪瓷设备的选购1、购买搪瓷设备前应详细了解预购搪瓷生产厂的技术、生产、信誉度等情况,尽可能不要因为价格原因购买产品经常出问题生产厂家的搪瓷设备;2、要向搪瓷生产厂家说明搪瓷釜的实际介质环境,可能的话模拟生产环境作瓷釉的耐腐蚀实验;3、将预购搪瓷釜的各种性能与实际生产环境对比;4、欲购买的搪瓷设备应在组装合格后静置半月以上(时间越长越好),以消除残存应力;5、确定购买的设备后,按附表的测试方法检测(高频电火花发生器最好自备)。
五、运输及安装注意事项(1)搬运:在搬运搪瓷设备时尽可能保持原包装。
当搬运无包装设备时,注意只能使设备上的吊环、罐耳和支脚受力。
要轻起轻落,避免碰撞和震动;(2)吊装:吊装时,除遵守搬运时所需的注意事项外,特别要防止碰撞。
在容易碰撞的环境作业时,必须采取三项以上定位的控制措施,以保证起吊稳定;(3)安装前后的设备检查:搪瓷设备在安装前后均应作瓷面检查。
瓷面损伤的设备应作有效的处理后才能使用,否则不应安装,检查瓷面的方法是:用高频电火花发生器进行探伤、用60瓦安全灯照视,检查有无脱瓷及破裂。
注意: 使用电火花发生器进行探测时,所用电压一般规定控制在5000伏。
重要设备需提高探测电压时,须征得生产厂的同意;(4)衬垫的选择与处理:衬垫应根据反应介质、浓度及温度来选择。
在使用前要根据所选择衬垫的性质进行必要的处理。
例如,使用石棉衬垫时,应先将它泡在沸水中至软方可,否则不容易压紧;(5)法兰的安装与连接:搪瓷设备与外部管线的连接均采取法兰连接,因此法兰很多,安装时须特别注意。
往往由于法兰安装不好,造成爆瓷或泄漏,导致内部腐蚀或自外而内的腐蚀。
安装法兰时要遵守下述规则:对接的法兰端面(如系翻边活套法兰时为对接的翻边平面)要平行,拧紧螺栓要注意均衡并对称加力,切忌偏面拧紧,方法是按对角线成对地,并逐次轮换着慢慢地拧紧全部螺栓;(6)卡子的安装:搪瓷设备上规定的卡子数是根据安全和密封两方面的需要,经过科学计算而得出的。
因此安装时要严格保证卡子数目的完整,若有短缺或损坏,必须补齐或更换。
在拧紧卡子时,也要按照法兰螺栓拧紧规则进行操作;(7)搅拌器和减速机的安装:搪瓷搅拌器、减速机的安装首先是与罐盖在支架上进行的。
为保护瓷层,须在罐盖法兰与支架之间垫以橡胶板。
通过调试以检查安装得是否好。
安装好的搅拌器和减速机应是转向正确,搅拌器有防松措施,盘车轻松无阻碍,最后开机运转正常。
安装好后即可与罐身装配;(8)搪瓷设备上焊接:注意,一般搪瓷设备上带有瓷层由外壁是不允许施焊的。
在无瓷层的夹套上施焊时,必须采取保护带瓷钢板的措施,临近施焊的部位不能局部过热,保护措施包括不使用氧气割、焊,割口时夹套内部要通水,当焊口靠近上、下接环时要对内部瓷面均匀预热并用间隔断续焊接法焊接;(9)搪瓷设备的配管:配管时要注意尺寸计算的准确。
外接的管子管件位置必须待安装妥当后再加以固定。
注意,凡带有瓷层的部件部位切忌承受除自重外的额外外力,否则会因应变应力太大,导致瓷层爆裂。
架空的搪玻璃管道,每隔2米左右应设一支架;(10)瓷层保护:在搪瓷设备附近进行施工和焊接时,应注意把罐口盖住,防止外来硬物或焊渣损坏搪瓷层,进入罐内检查或进行修补时,应注意在罐底上铺垫质地软而洁净的垫子。
六、使用操作注意事项(1)加料:加料时要慎重。
不应有任何坚硬物体掉到搪瓷容器内,同时还应尽量避免空罐加热料和热罐加冷料,使用温差不应超过设备的技术指标规定。
物料加入设备内应严防夹带块状金属或杂物,对于大块硬质物料,应粉碎后加入。
尽量减小物料与罐壁之间的温差,避免冷罐加热料或热罐加冷料;(2)操作运转:在使用有夹套的设备时,要徐徐加压升温。
要预先通入0.1MP的压力,保持一刻钟后,再缓缓通入蒸气达操作压力,如果条件许可,可根据本单位的实际情况,找出适宜的升降温曲线,一般控制在3℃/min以下。
设备运转中,要注意法兰、接盘、人孔及填料箱的密封情况,如发现泄漏应立即采取措施;(3)出料:在出料时,如遇罐底堵塞,不应用金属器具铲打,可用竹竿或塑料棒、木棒轻轻捅开。
反应结束需要冷却时,必须待罐内温度自然下降到一定程度后再向夹套内通冷却水,严防骤冷。
在酸、碱交替作用时,非耐碱搪瓷设备的使用寿命大大缩短,因此要注意选择耐碱性较好的搪瓷设备。
耐酸搪瓷应避免用于酸碱交替的场合。
出料时,如发现有搪瓷碎屑,应立即开罐检查,修补瓷面后再用七、搪瓷设备的维护(1)要经常检查,如发现裂纹或爆瓷等损坏,必须及时修补好方可使用;(2)要经常清洗,以防止污物腐蚀设备表面,防护漆要定期涂刷;(3)清洗夹套严禁用盐酸,夹套内进盐酸会引起罐内壁“鳞爆”,清除瓷面上的粘附物时,不可使用金属敲铲;(4)要妥善保管,凡不用或暂时不用的搪瓷器件,要注意保护和存放,防止磕碰和雨淋,注意夹套、温度计套管内不要进水,冬季里水结冰会将瓷层胀裂;(5)夹套中无论是加热还是冷却用的媒体,均应呈中性,不得夹带任何酸液,否则将会因“氢鼓泡”导致玻璃衬里发生鳞爆;(6)夹套内若使用除垢剂除垢,应在尽可能短的时间内完成,并随之对夹套内反复冲洗,检验残液应呈中性;(7)经常检查搪瓷村里、传动部件。
密封情况等是否正常,若发现异常应及时处理,不可延误;(8)定期更换传动装置和机械密封腔内的润滑液,保证各运转部位的正常润滑;(9)密切注视压力表是否灵敏。
若发现压力表系统指示失准,应及时加注变压器油,对照标准压力表重新调整;(10) 搪瓷设备在设计压力下的工作温度范围为0~200℃,若设备于常压下使用,可扩大为-20~200℃;对于带夹套的搪瓷设备,其罐(釜)内允许真空,但其内外压差应符合规定;(11)FK(FK)系列反应罐内的带翼温度计套,可根据工艺需要在0一90℃。