搪玻璃设备在医药、化工生产中搪玻璃层破损的原因及延长使用的几点体会

来源:用户上传      作者:赵建辉

　　【摘  要】论文从几方面对搪玻璃设备在使用过程中的搪玻璃层进行探讨，即搪玻璃设备使用介质、搪玻璃设备制作标准、运输、安装及密封件的使用选型。
　　【Abstract】The paper discusses the glass lining layer of the glass lining equipment in the process of use from several aspects， that is， the medium used by the glass lining equipment， the production standard of the glass lining equipment， the selection of the use of transportation， installation and sealing parts.
　　【关键词】搪玻璃;化工生产;破损;使用
　　【Keywords】glass lining; chemical production; breakage; use
　　【中图分类号】TQ173                                【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）03-0170-02
　　1 引言
　　我国的化工行业、医药企业处于高速发展时期，对于一些特殊设备需求不断增加，例如，搪玻璃设备就得到了广泛的推广使用。搪玻璃设备安全程度和产品洁净度要求都比较高，其固有的耐腐蚀性、不粘性、绝缘性一直被医药、化工企业看中，因此，必须注意搪玻璃层的保护，但是由于搪玻璃设备制作工艺复杂、搪瓷釉面容易爆瓷、严重制约其工业发展，从设备的制作、安装、使用、维护等许多方面都会造成搪瓷釉面的脱落损坏，使金属层直接与介质物料接触，直接造成搪玻璃设备报废，给使用单位带来很大的经济损失，延长搪玻璃设备使用寿命，正确选型、安装、使用是关键。下面对选型、使用、安装等方面逐一进行分析，探讨搪玻璃层损坏的原因，以此减少不必要的损失。
　　2 搪玻璃设备的耐腐蚀性
　　从源头设计和选用搪玻璃设备上要充分考虑物料的特性。搪玻璃设备适用于各种浓度的无机酸、有机酸、有机溶剂及弱碱等介质均有极强的抗腐蚀性。
　　2.1 不适用搪玻璃设备的介质
　　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。
　　搪玻璃设备内介质的状态-离子交换树脂行业中的磺化反应，例如，初期大量的离子树脂悬浮的介质上部，搅拌过程中离子交换树脂与搪玻璃层产生强烈的摩擦，离子交换树脂磺化初期树脂塑料球悬浮在液体上部，塑料球自身产生摩擦，物料在不断的搅拌和摩擦下对设备内件产生很大的磨损，并聚集大量静电荷，静电对搪玻璃层进行冲击产生针孔，当使用时间的增加和投料次数的积累，针孔会越来越多、越大，最终会导致设备搪玻璃层点状损坏或区域性釉面脱落。
　　2.2 搪玻璃设备制作标准的选择
　　制作标准的选择是搪玻璃设备损坏的主要原因，制造应力本身引起的搪玻璃设备管口法兰面变形，使用时，外部渗漏不能很好地密封，导致釉质破裂。在搪玻璃设备制作过程中，制作标准的选择也决定搪玻璃设备管口的使用周期。79标的管口为嵌入式焊接，焊缝在封头的上面，焊缝长且管口为斜口，焊缝的焊接质量对搪玻璃层质量影响增大。另外，由于焊缝轮廓线为不规则形，在多次高温焊成时各部位收缩和应力不一致，导致管口法兰不规格变形，密封没法达到要求，另外，由于管口为斜口，给设备安装和维修时带来很大的难度。92标的管口为冲孔对接，管口为平接口，这是79标和92标在结构上不一样的地方，92标的管口是在封头上用模具在加温的状态下冲孔成型，然后和管口对接，这种结构大大减小了焊缝长度，焊缝在高温烧成时收缩相对均匀，管口法兰变形较小，选用这个标准结构形式不但能保证搪玻璃层的质量，还能延长搪玻璃设备的使用寿命，而且降低了企业对设备的投入成本。
　　2.3 搪玻璃設备垫片的选择及紧固
　　目前，搪玻璃设备制造单位在使用单位没有提及工况环境的情况下，大部分出厂配套四氟包覆石棉垫片，四氟包覆石棉垫片弹性相对较小，密封性能差，工作范围在0.25MPa以下，密封可靠性能要求不高的搪玻璃设备上。但是对于有毒、有害或高温高压易发生泄露的的设备上，应选用石棉板内夹不锈钢波纹钢的垫片或氟橡胶石棉垫片。即便是盛水的容器，如果密封不严，造成泄漏也会加速搪玻璃层边缘与钢板处的锈蚀，减少搪玻璃设备使用寿命。介质泄漏是搪玻璃设备存在的较为普遍的问题，也是对搪玻璃设备损坏最常见的问题，与搪玻璃设备制作中烧制变形大、垫片密封性能差有直接的关系。因此，应根据工艺、设备实际工况环境进行选择。
　　3 安装未按标准执行，引起搪玻璃设备的泄漏
　　搪玻璃管道与设备管口一般是通过活套法兰来连接，中间用垫片来起到密封和缓冲作用，一般都是四氟包石棉的垫子。搪玻璃反应釜设备专用活套法兰，一般为0.6MPa和1.0MPa两种，其为均匀对半结构，合起来为一个完整的，其规格从DN50到DN200都有，根据实际使用规格情况来选择，设备管口使用卡子或螺栓紧固，紧固过程中法兰受力要均匀分布，一个放在搪玻璃设备管口，一个放在管道一端，再用螺栓依次穿过，用螺母拧紧即可，在拧紧的过程中要注意对称并平均用力以保证密封的效果。严禁一个部位一次拧紧，防止法兰局部受力过大而损伤搪玻璃层，不能为了消除泄漏点而强力紧固少数卡子或螺栓，由于搪玻璃设备在制作过程中的问题，两个高颈法兰之间密封面间隙较大，为了保证高颈法兰受力均匀和垫片的密封可靠，允许局部加偏垫片进行调整，但偏垫片的材料不能影响设备的使用，如果是蒸馏设备和塔节的连接，一般都要用到卡子[1]。 　　由于工艺设计和操作过程不同，需要对部分进出料的管口进行拆装，根据以往总结的经验在管口处安装一段搪玻璃短节，短节一端和搪玻璃设备管口连接，另一端和管道相连，这样可以避免经常拆装管道而造成搪玻璃设备管口的损坏。搪玻璃开式釜或者搪玻璃闭式釜尽量减少在封头上的开孔设计，如在人孔盖上开孔能满足要求的，就不要减少开孔的数量，对于强腐蚀或高温的介质加入设备时，采取物料与管口减少直接接触的方法，在管口内壁镶装聚四氟乙烯套管，或制作过程中将整个管口法兰进行喷釉加工烧制。相对于大规格的搪玻璃设备，人孔可采取安装人孔保护圈，在安装或更换设备内件、更换搅拌、测温套管时，检维修人员和工具进出时，一定要注意搪玻璃面的保护，严禁工具与搪玻璃面硬硬相碰，造成设备的损坏，做好管口的保护，可以增加搪玻璃设备的使用寿命。
　　4 设备运输及生产过程中的注意事项
　　局部受力或受力不均是搪玻璃层破裂的主要原因，搪玻璃设备局部受力和受力不均也是搪玻璃层损坏的原因，从运输到安装到使用的过程中禁止磕碰、不符合规定摆放。对于到厂或未及时安装的搪玻璃设备，未保护的搪玻璃面要采取有效的保护措施，生产过程中发现设备内壁上有物料粘结，或是出料口有物料堵塞时，用软质的工具进行清理、疏通。搪玻璃设备温度聚冷聚热、局部受力不均匀、氢爆是瓷釉层损伤的工艺因素。搪玻璃层一般都较薄，厚度约在0.8～2mm，因具有一定的导热性，搪玻璃设备常用在有耐腐蚀性，又需要传热的工况环境。生产过程中必须严格控制工艺参数，正确操作，严禁超温超压运行，加压或卸压的速度不宜太快，严禁聚冷聚热的物料直接加入设备内，防止因压力和温度的大幅度波动，骤冷骤热而产生热应力，使用搪玻璃设备对水进行加热，过程中会产生大量气泡，物料加热过程中接近了沸点，产生大量的气泡，这些气泡就会对搪玻璃层造成损坏[2]。
　　需要在搪玻璃设备夹套上开孔或焊接的，应采取电焊方法快速焊接，并有可靠的冷却措施[3]。另外，由于酸与铁接触产生氢效应，严禁使用气焊，防止局部过热。另外，由于酸与铁接触产生氢效应会使搪玻璃层发生氢爆而损坏，因此，在生产过程中应禁止搪玻璃钢板另一面与酸液长期接触或因工艺要求夹套需通入酸性介質液体的，应在操作完成后尽快清洗、置换干净。
　　5 结语
　　总之，搪玻璃设备在化工生产中占有很大比重，虽然使用过程中有许多问题，但是经过科学性的使用和管理，是有可能延长使用寿命的，不仅可以降低企业的设备投资成本，充分发挥设备的综合效能，减少能源消耗，更符合绿色生产的国家政策。
　　【参考文献】
　　【1】李兆新.搪玻璃设备瓷层易损分析与应对措施[J].石油和化工设备，2009，12（4）：32-35.
　　【2】辛成涛.对搪玻璃设备使用中玻璃层破损的探讨[J].化工设备与管道，2010，47（06）：36-38.
　　【3】曹辉.延长搪玻璃设备寿命的几点体会[J].设备管理与维修，1994（06）：2-3.
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