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搪玻璃装备

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  搪玻璃设备是将含硅量高的瓷釉涂于金属表面,通过950℃搪烧,使瓷釉密着于金属铁胎表面制成。因此,它具有类似玻璃的化学稳定性和金属强度的双重优点。

  搪玻璃设备广泛适用于化工、医药、染料、农药、有机合成、石油、食品制造和国防工业等工业生产和科学研究中的反应、蒸发、浓缩、合成、萃取、聚合、皂化、矿化、氯化、硝化等,以代替昂贵的不锈钢和有色金属。耐腐蚀性:对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性。但对于强碱、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。

  搪玻璃设备主要包括反应罐、储罐、蒸馏罐、冷凝器,设计制造的主要依据标准:GB150-2011压力容器和压力容器安全技术监察规程以及HG2432-2001《搪玻璃设备技术条件》。

  搪玻璃设备是一个专业性很强的产品,非专业人员对其了解很少。怎样选择好的生产企业和优质的搪玻璃设备是广大用户很关心,同时也是困扰用户的一个重要问题。不少用户听信媒体的宣传和制造厂的自我宣传介绍来选择制造厂,但使用后发现质量很不尽人意,给企业造成很大的损失,有时不得已还要诉诸法律。这都是因为对搪玻璃设备不了解造成的。为此,我在这里给大家详细介绍搪玻璃设备选购时应注意的事项和方法。

  外在质量和内在质量共同决定了搪玻璃设备质量的优劣。外在质量可以通过目测和仪器检测来定性,而内在质量是设备在制造过程中由于选材、成型、焊接、表面处理、搪烧等不合理,各工序质量控制不严格而隐含在设备内部的宏观或微观的、有形或无形的缺陷。这种缺陷会在设备运输、贮存或使用过程中暴露出来,导致设备失效。内在缺陷是无法用任何手段来检测的,只能通过严格的质量管理和科学、合理的工艺纪律来尽量减少内在缺陷的存在。也就是说在搪玻璃设备制造过程中,每一道工序都要严格控制,才能保证每台设备的质量。但是在目前激烈的市场竞争下,不少企业很难做到这一点。粗制滥造、以次充好的设备在市场上并不少见,这就要求用户要有一定的识别能力才能买到合格的产品,才能发现设备存在的缺陷,促使制造厂不断提高产品质量。

  一、设计单位推荐和用户选择时,应选用具有搪玻璃设备生产许可证的企业的产品。并且要确认所购的产品的品种和规格,生产企业是否有资格生产(每个有证企业的生产许可证上都有准许本企业生产的产品品种和规格)。虽然2007年10月国务院取消了搪玻璃设备生产许可证的管理(取消的原因并不是我国搪玻璃设备已台台质量合格,已不存在质量安全问题),但是,有证企业毕竟是经过国家权威部门审核,生产条件、人员素质、工装设备、检测条件、产品质量均符合发证条件的正规生产企业,我认为,在近两、三年内还应是用户选择的主要对象。需要特别提醒大家的是,目前,在搪玻璃行业存在非常严重的不规范现象:有些企业,规模很小,有的就是家庭小作坊,没有压力容器制造能力,没有什么管理,没有专业技术人员,几个人合资建一台炉子,简单的工装,大量翻修破旧搪玻璃设备,刷上油漆后当新设备出售,牟取暴利。这种设备价格很低,有的用户贪图便宜选购,但是这种设备无任何质量和安全保证,甚至存在着严重的安全隐患。有的用户买来作压力容器使用,其后果自然不堪设想。这种设备造成的惨痛教训也不少。因此,建议用户尽量到正规企业采购产品。

  行业中有一小部分企业按照本企业的标准(这里指结构标准)组织生产。用户购买其企标产品后,由于种种原因需部分或全部更换其它企业生产的产品时,将会无法互换和安装。

  搅拌器是搪玻璃设备的重要部件。一支好的搅拌器不但可以大大提高搅拌效率,缩短反应时间,提高成品收率,提高产品质量等,而且还可以延长机械密封的使用寿命。下面就国内搪玻璃搅拌器存在的主要缺陷作个介绍,以供借鉴:

  (1)机械密封段不精加工(精磨):经过精加工的上端机械密封段径向跳动≤0.5mm,而没有精加工的搅拌器上段径向跳动有的可达2~3mm,这会导致机械密封可靠性差,缩短使用寿命。

  (2)锚式,框式搅拌器的锚翼宽度、高度、锚翼形状不符合标准。锚翼对称度差,导致动平衡差,搅拌高速旋转时下端摆动大,机械密封封不住,且使用寿命短。宽度、高度不够,搅拌效率低。

  (3)叶轮式搅拌的上翅角偏差大,标准规定应为15°。上翅角15°时,搅拌效率最高。搪玻璃搅拌器叶轮在高温烧成时会变形,控制不严,偏差大,搅拌效率低。

  (5)搅拌器下端偏摆大。搅拌器在搪烧过程中会受温差等因素的影响,引起搅拌轴弯曲,要经过高温调直才能达到标准要求。但不少制造厂为了降低成本,减少了这道工序。这样生产出来的搅拌器由于弯曲而下端偏摆大,动平衡差。

  (2)搅拌器的外形尺寸应符合现行标准的要求:搪玻璃面光亮,瓷面平整,少凹凸和铁坯压扁等成型痕迹,焊缝部分没有明显的凹凸。

  (3)对于密封可靠性要求较高的设备,最好由机械密封供应商去选购搅拌器,由他来保证机械密封的可靠。理由如下:

  搅拌器是密封系统中的一个重要部件,其加工精度的高低直接影响到设备的密封可靠性。再好的机械密封,如果配套的搅拌器上端径向跳动、下端偏摆大、动平衡差,也是封不住的。即便是暂时封住了,机械密封的的使用寿命也会大大降低。搅拌器、传动装置和机械密封是一个密封整体,哪一个部件不合格,都会影响密封效果,因此,国外将搅拌器、传动装置和机械密封统称为密封体系。搪玻璃设备专用机械密封生产企业知道哪个企业生产的搅拌器质量好。

  1.用干布(不能用湿布)擦去搪玻璃层表面的灰尘,在正常光线下观察,搪玻璃面越光亮越好。如果瓷面如镜可照清人的脸面则为优品;再仔细观察搪玻璃层表面应无以下缺陷:

  b. 应无釉瘤、鼓泡、无擦不掉的杂质和明显的色泽不均;对于6300L以上的大规格闭式罐,瓷层表面,特别是人孔、上接环部位、下接环部位、底部封头对焊缝部位和下液口部位的瓷面最好无线状的条纹;瓷面无明显的划痕。

  c. 搪玻璃面的焊缝应无明显的凸起。在这里告诉大家一个专业知识,金属基体凸起部位(也就是外圆弧部位)的搪玻璃层在较高温度下,由于搪玻璃层和金属基体热膨胀系数的差异,会受到拉应力的作用,而搪玻璃层是脆性材料,抗拉应力的性能很差。因此,在金属基体上尽量减少凸起部位的出现,凸起的焊缝应尽量磨平。

  d. 搪玻璃面不应有明显的凹坑。凹坑是修磨铁胎金属基体表面的缺陷留下的,凹坑越多,说明所用的钢板的表面质量差,这种钢板不适宜用于搪玻璃设备。

  e. 搪玻璃层表面不得有明显的划痕。划痕在中国制造的搪玻璃设备上普遍存在,这是因为进入搪玻璃设备的所有人员没有换穿软质、洁净鞋的意识,在国外制造厂,进入设备的人员要换软底鞋,或不能穿鞋,严禁随声带入硬质物件。这是因为,搪玻璃层的表面是最致密、强度最高的,一旦表面遭到严重划伤,就形成薄弱环节,容易遭到应力的破坏。

  (2)管口与封头,人孔与封头,高颈法兰与筒体对焊部位的钢板应无明显的厚度差。这种缺陷大都出现在大规格设备上,由于制造厂没有按照设备钢板的实际厚度来加工或选购适合的管口和高颈法兰,而是将适合用在小规格设备上的管口和高颈法兰用在大规格设备上,造成对接部位的厚度差。规格越大,厚度差越明显,严重时差5mm以上。这种金属基体厚度的突然变化对搪玻璃层质量极为不利。由于厚度差别大,设备在烧成时薄厚部位在升温和降温时温度差别很大,冷却后搪玻璃层会残存很大的温差应力,在外力作用下,应力释放而破坏搪玻璃层。另外还要说明的是,温度的高、低差异,会引起反应速度的不一致,温度低的区域还没有完成整个反应过程,还没有形成较为理想的微观结构时设备已经出炉了,导致微观结构的差异,薄厚区域搪玻璃层的物理性能差异大。这种缺陷是完全可以避免的。这种缺陷的存在,说明了制造企业对质量的忽视和管理上的漏洞。

  1.用测厚仪测量搪玻璃层厚度。测量值应在0.8~2.0mm之间。瓷层厚度越均匀越好。这里要纠正一个错误的认识,不少用户认为:搪玻璃层越厚约好。搪玻璃层越厚,其承受温度急变的性能就降低,温差急变导致搪玻璃层爆瓷的几率增大。

  2.用钢卷尺测量罐身和罐盖高颈法兰的外径若干次,最大值与最小值的差应小于0.1%DN,且差值越小越好。差值大,说明变形大,罐身与罐盖组装时法兰密封面错位就大,垫片密封不住。仔细观察组装好的整机设备,如果卡子出现明显的向外或向内倾斜,说明法兰圆度变形大。这种缺陷导致的直接结果是压力泄漏,满足不了工艺要求,严重时,罐内的介质从法兰与垫片之间溢出造成危害。

  3.将一块标准平板,放在人孔法兰上,然后用一个塞尺测量平板与法兰之间的间隙,越小越好。人孔法兰的变形主要表现为法兰面的不平整,特别是目前的一部分制造企业还在大量使用冲压人孔,这种人孔高温强度差,易变形,很难控制。特别是烧成次数较多的设备,人孔变形很大。

  4.将一个标准平面圈放在罐身或罐盖法兰面上,然后用一个塞尺测量平面圈与法兰之间的最大间隙,测量值越小越好。这里要说明的一点是:企业用的平面圈有的本身就不平,测量时要注意。如果转动平面圈,在法兰面同一点测量出不同的值,说明平面圈不平。

  搪玻璃设备是易损品,使用不当、维护不好,搪玻璃设备的使用寿命就会大大缩短,给用户造成损失。这里,介绍一些搪玻璃设备使用注意事项和维护知识,帮助各位用户正确使用和维护搪玻璃设备,使其最大限度的发挥使用价值。

  2.固体物料最好溶解后再加入反应罐内,以避免固体物料磨损和撞击搪玻璃层。

  3.搅拌固体物料或粘稠度很高的物料时,启动搅拌时应多几次点动后启动。避免一次启动搅拌锚翼转动阻力过大而导致搪玻璃层爆裂。

  4.严禁热冷介质直接冲击搪玻璃层及其金属基体反面,温度的急冷急热最易导致搪玻璃层爆瓷。

  虽然,HG 2432《搪玻璃设备技术条件》标准规定搪玻璃层应能经受120℃的热冲击和110℃的冷冲击。但是,多次的频繁的大幅度的温度冷、热急变还是造成搪玻璃层爆瓷的致命原因。因此,应尽量减少这类现象的发生。例如,给冷的反应罐中加入温度较高的热介质时,最好先加热反应罐;给热的反应罐中加入冷介质时,应少量逐渐多次加入,或等设备冷却下来以后再加入。另外,严禁夹套内高温蒸汽和冰冷介质直接冲击罐体或一开始就最大量的通入夹套升温或降温。有时,制造厂家在组装夹套时会忘记装冲击挡板,这样热或冷介质就会直接冲击到罐体上,引起局部温度急变而爆瓷。另外,在给夹套内通入高温蒸汽或冰冷介质加热或冷却时,应先少量加入,等设备温度升高或降低到一定温度时,再大量通入,避免夹套内温度急变而引起爆瓷。有时,为了降低急剧升高的温度而不得不大量通入冷冻介质时,为了避免此类事件的多次发生,建议各位用户选购一支带快速测温头的温度计套管,以便快速准确地了解罐内温度。特别是罐内介质反应比较剧烈或工艺温度的控制要求严格的设备。普通温度计套管由于搪玻璃层导热系数差,测温滞后性很严重。

  因为酸性介质中的H会向钢板中渗透、扩散并聚集在搪玻璃层和钢板的界面上,也就是搪玻璃层的底釉层中,底釉层是多孔状的,H渗透到孔隙中会形成氢气,随着H的不断渗透,孔隙中氢气的压力越来越高,达到一定程度时,引起大面积爆瓷。

  厂房空气中的腐蚀性气体会冷凝到设备表面而腐蚀基体金属。上面的设备或管道泄漏,腐蚀性介质滴落到搪玻璃设备上也会使基体金属受到严重腐蚀,腐蚀性介质中的H渗透而引起爆瓷。应经常用清洁水冲洗设备表面会减缓腐蚀的发生。但也不是一种好的解决方法。虽然保护了设备,却造成水质的污染,建议用户最好在设备安装好后,在设备外表面做一层树脂防腐层,从一开始就对设备进行保护。

  前面提到,搪玻璃设备由于高温烧成而引起法兰密封面变形,密封可靠性差,泄漏现象较为普遍。有的用户认为,少量泄漏只要不影响生产就没关系,这是不对的。设备中的腐蚀性介质泄漏出来后,会从法兰的外缘逐渐向内腐蚀金属,引起搪玻璃层逐渐脱落。时间一长,泄漏点密封面的搪玻璃层会全部脱落,法兰金属基体受到严重腐蚀形成残缺和凹坑,设备报废。另外,设备内腐蚀性气体泄漏出来后遇到冷空气冷凝到法兰外缘面上,同样引起腐蚀。特别是酸性腐蚀介质中的H,会从法兰外缘向深层渗透,引起法兰密封面较大范围的瓷层脱落。待到设备开始大量泄漏,用户不得不维修时,设备法兰已腐蚀得相当严重,甚至无法修复。这种现象发生得相当普遍,希望在此能给用户提一个醒,防患于未然。

  强腐蚀、强氧化性介质对搪玻璃层危害性较大。尽量不要第一个加入反应罐中。加料时最好用一根加料管直接加入反应罐中,就会被搅拌快速稀释,减小对设备的腐蚀。使用加料管还有另外一个好处,保护管口搪玻璃层。有的用户直接通过管口加强腐蚀性介质,这样会造成管口损坏。例如,直接通过管口加浓硫酸,其强腐蚀性会对管口的搪玻璃层严重腐蚀。另外,浓硫酸遇到管口壁上的水会放出大量的热,会造成管口局部温度骤升,破坏搪玻璃层。

  人孔是为维修、检验人员进出设备设计的通道,长期处于封闭状态。但是,有的用户将人孔作为固体物料的加入孔,时常开启。这样容易损坏人孔,如果必须要用人孔作为加料孔,则要求制造厂配套人孔保护圈与。

  这里告诉各位用户一个理念,以牺牲小价值的配件来保护大设备不受损害,对于一台搪玻璃设备来说,很微小的搪玻璃层破坏就会造成几万、十几万的设备整体报废。因此,在设备的设计和使用上,要有以下观念。在这里给大家介绍几点:

  (1)、搪玻璃设备应尽量少设计管口。管口部位结构复杂,易引起瓷面爆落。管口应尽量设计在人

  (2)、对于强腐蚀或高温介质的加入管口,为了防止管口搪玻璃层遇高温介质而爆瓷,最好用四氟

  (3)、对于大规格的搪玻璃设备,人孔一定要配套人孔保护圈。除了上述第9点说明的原因外,还

  有检测、维修人员在进出设备时,仪器、工具递进递出时,不小心就会损坏人孔,造成人孔搪玻璃面严重划伤或破坏。因此,应用人孔保护圈来保护人孔。人孔保护圈的更新费用要远远低于整台设备。

  (4)、对经常需要拆装的进、出料管口,应在进、出管口上增加一个搪玻璃的短管,短管一端和搪

  玻璃设备管口连接(这一端很少拆卸),另一端和管道连接,这样可避免经常拆装管道损坏设备管口。

  大部分用户认为,夹套放汽孔只是用来在设备做水压试验时放净夹套中的气体用的,这种认识对于搪玻璃设备来说并不全面。放汽孔除了水压试验用外,还有以下两个重要作用。

  (1)、搪玻璃设备在运行一段时间后,夹套顶部就会有不凝性气体聚积,而且越积越多,占据夹套

  空间,降低夹套的换热性能。因此,建议用户在设备运行一段时间后,应打开放汽孔排除不凝性气体,提高设备的换热效率。

  (2)、夹套顶部聚积的不凝性气体中游离H的浓度较高,游离氢会向金属基体中渗透、扩散、并聚

  积,形成氢气,时间长了压力升高,导致瓷层爆裂。这个道理前面讲过了。因此,放汽孔还有保护设备的功能。

  12. 对于罐内温度高的设备,在做保温层时,下接环里面的放料口周围也应有保温措施。否则,

  夹套内外区域会因温度差别大而爆瓷。不少用户忽视了这个问题。下接环部位和下液口部位总是爆瓷,温差大是主要原因之一。

  新中国成立以后,我国工业遭受战争的重创。直到1953年左右,第一家搪玻璃企业才在北京东城区成立,命名为北京市搪瓷厂。由于当时没有国家标准,而且国内也没有其他搪玻璃生产企业,因此北京市搪瓷厂的生产标准是企业内部制定的。被称为企业标准,简称企标。经过多年发展,国内逐渐发展起几家国有搪玻璃企业,由于没有统一标准,给使用企业带来众多不便。因此,我国决定制定统一的国家标准,遂采用北京市搪瓷厂的企业标准作为基础,经过适当完善,使得其更适合当时我国国情。

  搪玻璃设备是涂烧在金属钢坯表面上的无机玻璃瓷釉。那么好我们就先说出第一个优点:大家都知道金属是比较容易受强酸强碱的腐蚀造成生锈等等,然而我们通过在金属表面进行瓷釉涂搪可以防止金属生锈,因为金属表面的搪玻璃层使的金属在受热过程中不会形成氧化层并且搪玻璃具有防腐蚀的能力能抵抗各种液体的侵蚀从而保护好我们的金属表层。

  第二个优点:搪玻璃不仅安全无毒且易于洗涤洁净,可以广泛地用作日常生活中使用的饮食器具和洗涤用具,所以我们把搪玻璃搪烧在金属表层后在特定的条件下还具有硬度高、耐高温、耐磨以及绝缘等优良性能,,瓷釉涂搪在金属坯体上表现出的这些特性使得我们的搪玻璃设备更实用于化工医药等行业所以搪玻璃设备有了更加广泛的用途。

  最后一个优点:大家都知道搪玻璃层光滑,所以给我们搪玻璃设备造就了一个美丽的外表。