搪瓷设备维护保养

搪玻璃设备爆瓷损坏分析
发布时间：2010-7-9 17:55:01
搪玻璃设备制造、结构的特殊性决定了搪玻璃设备极易爆瓷损坏，任何微小的爆瓷损坏轻者停产检修、更换设备，重者还可能为企业带来不可估量的损失。

常见的搪玻璃设备爆瓷损坏的类型有很多，主要是由搪玻璃设备的内在缺陷和安装使用时人为因素造成的。

下面分别加以论述：
一. 搪玻璃设备的内在缺陷
搪玻璃设备制造企业在设备制造过程中存在诸多问题，导致设备质量低劣。

具体体现在以下几个方面：
1.搪玻璃设备制造企业生产条件、技术落后
在胎体选材、瓷釉质量以及搪烧技术、搪烧工艺、检测手段这一系列设备制造过程中，国内与国外相比有较大的差距。

国外的可控温烧成、低温长烧以及严格的质量管理、检测手段保证了国外的搪玻璃设备能连续使用几年、十几年，而国内除去几个大厂外，大多数企业的产品只能望“洋”兴叹。

2.不执行新标准
为了使设备制造企业生产的设备更加符合搪玻璃设备制造工艺要求、有利于提高设备的内在质量、延长设备的使用寿命、提高设备运行的可靠性，国家相关部门制定了最新的2003标。

2003标是参照德国DIN标准修订，其规定的搅拌容器的结构形式可达到国际先进水平，是目前国际上最先进的结构。

但是，搪玻璃行业大部分企业由于各种原因生产的搪玻璃搅拌容器的结构还是79标，有少数企业甚至还在生产69标的产品，这就使得69标、79标搪玻璃设备在结构上就存在许多缺陷。

3.降低选材标准
1）低级钢材替代专用钢材。

生产搪玻璃设备所用的钢材应该用低碳专用钢，钢板、焊条含碳、硫、锰、硅的含量（见表1）不能超标。

许多厂家为了降低成本都使用A3钢，但用其制造的设备在搪瓷层和钢板间会有许多的气泡，搪玻璃设备受到冷热冲击或震动就极易爆瓷。

嘉峪关某厂的碳酸锶生产釜,在夹套通蒸汽加热、放料后加料前空罐时就爆瓷,碎裂下来的搪瓷片靠基材的一面布满蜂窝状的气孔。

后经酒泉钢铁公司化验鉴定,购自某搪瓷厂的设备基体钢材的化验成份（见表2）硫元素含量高达规定值上限的2.49倍。

表1 搪玻璃设备基材的技术指标
表2：酒钢的化验结果
2）减少筒体厚度。

搪玻璃设备釜体的厚度有严格的规定（见表3），有许多生产厂家设备的筒体和封头（外购）的厚度不一样。

某厂生产的1000升搪玻璃设备筒体厚度竟只有8mm，5000升的搪玻璃设备也就是12-13mm，这样的设备釜壁抗压能力就会降低，夹套或釜内压力稍大就会产生大面积爆瓷。

再有，由于筒体、夹套厚度不同，壁薄的部位在搪烧时升温快、高温时段长，瓷面搪烧过火，该处瓷面韧性降低、脆性加大，使用时极易产生爆瓷
损坏。

表3 搪玻璃设备釜体厚度
4.省略设备制造工序
1）热处理工序偷工
（1)未消除应力或消除的不彻底
在釜体制造过程中，会因为卷筒、冲压、焊接产生大量的内应力，这些应力在搪烧底釉前就应采用热处理进行消除，而有些生产厂家根本就未进行这项工作或进行的不彻底，致使设备残留大量的应力，设备运行时R角、焊缝部位极易产生爆瓷损坏。

（2）返修釜未进行脱氢处理
搪玻璃设备爆瓷穿孔后夹套进酸、酸液滴撒在釜盖上或导热媒介呈酸性
就有氢产生，一部分氢原子扩散到金属内空穴，并在该处结合为氢分子。

由于氢分子不能扩散，就会积累形成巨大的内压，引起钢材表面鼓泡，甚至破裂,以致发生“鳞爆”。

再有氢原子进入金属后，使晶格应变增大，因而降低韧性及延性，引起脆化，有应力时可能同时发生氢脆，甚至腐蚀破裂。

需要复搪的搪玻璃设备在搪烧前应在100---200℃条件下进行足够时间的烘烤，以驱除渗入的氢原子，否则，重新搪烧的搪玻璃设备仍然有爆瓷的可能。

2）不按规程搪烧
（1）搪玻璃设备瓷层厚度规定是0.8-2mm，搪烧的次数应该在5-7次。

有许多企业在生产时减少搪烧次数、增大每次喷釉厚度。

同样的搪烧温度、搪烧时段瓷层就烧不透、夹生，瓷层耐腐蚀性能下降，搪瓷层与层之间结合不好，极易爆瓷。

许多厂家为了弥补在制作过程中产生的瓷层针孔、爆瓷缺陷，反复喷釉搪烧，导致设备法兰严重变形。

（2）设备在制造过程中产生的应力除用退火的方式释放外，还要在设备搪烧好后最少静置15天，成品设备在静置期没有爆瓷方可出厂。

许多企业缩短或省略成品设备的静置期，致使设备在运输途中、安装前就产生爆瓷。

二．人为因素
1．搪玻璃设备超范围使用
搪玻璃设备搪瓷层能耐大多数无机酸、有机酸、有机溶剂等介质侵蚀，尤其在盐酸、硝酸、王水等介质中具有优良的耐腐蚀性能，但搪玻璃设备不能在以下介质环境中长期使用：
1)任何浓度及任何温度的氢氟酸;
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。

在生产中还要注意反应物料中是否有含有氟离子的杂质，哪怕是数量极微的氟离子也能造成对瓷面硅网络的破坏。

2．机械损坏
机械损坏主要是在设备安装、使用时人为造成的：①金属类维修工具、套管、搅拌等掉入罐内砸伤瓷面或随身利器如鞋钉的擦伤；②紧固卡子时压力过大或不均匀紧固引起爆瓷；③运输或吊装时将搪瓷孔当吊耳用；④安装时电焊飞溅灼伤或背面直接施焊等。

3．密封垫密封不严造成的损坏
搪玻璃设备法兰损坏大多数是因为垫子不耐介质腐蚀、法兰不平、垫子安装不密封造成的。

介质或酸气泄漏，由外向里渗透腐蚀法兰基体，最终使设备报废。

南方、沿海地区以及北方的潮湿车间，即便垫子选材、安装得当，酸气依然侵蚀法兰。

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。

4．冷热冲击造成的损坏
搪玻璃设备能经受的冷冲击温度极限是110℃，热冲击温度极限是120℃，热罐加冷料、冷罐加热料以及夹套突然升温、降温，温差大于冷热冲击的温度极限都有可能导致爆瓷损坏。

还有一种损坏是在冷热冲击和机械压力共同作用下产生的损坏。

这仅发生在用蒸汽加热和冷却介质（如通过管道进入夹套的冷却水）的反应罐里。

在热循环结束时关闭蒸汽，剩余蒸汽冷凝形成真空，导致设备釜壁几何变形。

如果与夹套连接的冷却水阀门没有关闭，那么冷却水会被吸入夹套内从而冷冲击设备釜壁，釜壁几何变形与冷冲击改变瓷层应力共同造成爆瓷损坏。

这种损坏的特点是：即使温差在许可范围也会发生。

该缺陷以一个或多个水平方向的裂缝出现在瓷层里，并有不同的长度，一个在另一个的下面，就像梯子的横档一样。

5．夹套或釜内超压损坏
搪玻璃设备夹套中用于升温的蒸汽由于压力不稳定、冬天停车时夹套中未放净的水结冰或真空以及反应过程中物料剧烈反应造成超压，都能使设备几何变形或失稳导致爆瓷损坏。

6．氢腐蚀造成的鳞爆损坏
搪玻璃设备在使用中没有及时发现爆瓷，继续使用釜壁穿孔，酸性物料进入夹套、循环冷却系统或酸液滴撒在搪玻璃设备釜盖表面，因氢腐蚀导致爆瓷损坏。

还有夹套内的冷却水或蒸汽腐蚀钢材，即锈蚀钢材（微电池作用）也会产生初生态氢（氢原子）引起鳞爆。

特别是设备使用后再停一段时间，腐蚀会更加严重。

三.其它类型的损坏
1.静电释放
两种不能相互混合的物料至少有一种物料不导电，在搅拌器的作用下会产生摩擦，生成静电。

静电电压最高能达到50000-100000V，如果处理不当会击穿瓷层，甚至引起火灾、爆炸。

2.磨损
当反应物料中有硬质粉末物料时，在短时内不能完全反应或溶解，就会对瓷层产生磨损。

3.搅拌扭力过大
搅拌器在工作时，如果物料粘稠，超过设计条件，就会因扭力过大引起搅拌器几何变形造成爆瓷损坏。

4. 剧爆
搪玻璃设备内的两种物料相互剧烈反应，犹如小的爆炸，这种破坏不能造成釜内超压导致设备几何变形，但其剧烈的、局部、小的爆炸产生的冲击波撞击釜壁、搅拌瓷面，造成瓷面爆瓷。

剧爆产生的爆瓷损坏现象只是瓷面的表面有小的爆瓷，好像是受到撞击，遍布在搪玻璃设备液相部位，搅拌比较严重。

5.气窝现象
搪玻璃设备的搅拌在高速转动时，由于液体的湍流会引起搅拌桨局部压力下降，形成空泡。

泡内只含有少量水蒸气，它存在时间非常短暂，当它破灭时产生的冲击波压力最高能达到4000大气压，空泡在破灭的同时又形成新的空泡，并迅速破灭，这个过程反复进行，从而破坏搅拌桨瓷面造成爆瓷损坏。

总结
通过分析，搪玻璃设备爆瓷损坏大部分是设备产品质量恶劣、选购不当、在运输、安装、使用、维护、保养中存在问题造成的，深层次讲是企业管理不到位造成的。

通过有效的管理完全可以减少或避免爆瓷损坏的发生。

搪玻璃设备在使用中应注意的问题
发布时间：2010-7-9
在长期的维修实践中，经过维修人员和搪玻璃设备用户的交流总结，有几个问题需要搪玻璃设备用户注意：
一、搪玻璃设备损坏早发现早处理
搪玻璃设备爆瓷损坏除去受冷热冲击造成大面积爆瓷外，更多的损坏是从微小的缺陷开始的。

搪玻璃设备用户在出料时不能及时发现瓷片碎屑、不注意经常检查瓷面是否完好、发现问题不能及时有效的处理、带伤生产，微小的缺陷发展成穿孔进而造成更大的损失。

二、搪玻璃设备外壁防腐
在潮湿、酸气较大的车间里，搪玻璃设备（包括其它碳钢设备）外壁大多腐蚀都比较严重，特别是管道阀门密封不好漏液，物料会滴在釜盖上，釜盖基材因氢腐蚀导致釜盖内壁“鳞爆”。

为此，许多单位采用刷油漆、加保温层防护，效果并不太好。

国外的化工企业为了避免此类事情的发生，就在釜盖上加了一个塑料套子。

本着因陋就简的原则，搪玻璃设备在刚出厂时可涂刷耐腐蚀涂料、贴玻璃钢。

搪玻璃设备外壁已经腐蚀，可在搪玻璃设备外壁干燥时不除锈直接刷涂机油，就能起到防护的目的。

三、搪玻璃设备的衬垫不应忽视
搪玻璃设备法兰损坏，有50%以上是因为垫子不耐介质腐蚀或垫子安装不密封造成的。

介质或酸气泄漏、由外向里渗透腐蚀法兰基体，最终使设备报废，南方、沿海地区、潮湿的车间（北方）即使垫子选材、安装得当，酸气依然侵蚀法兰。

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。

解决的办法有以下几点：
1、购买搪玻璃设备时应选择法兰平整的设备；
2、选择耐腐蚀性能优越、材质软、抗老化的垫子；
3、反应釜内压力超过0.25Mpa时不能再使用石棉衬垫，应使用内衬波纹钢的衬垫。

使用石棉衬垫时，应先将它泡在沸水中使其柔软，否则不容易压紧；
4、由于使用过的衬垫几乎没有了弹性不能很好的密封，拆装设备时，应更换新的衬垫；
5、安装螺丝要对称安装、力度一致；
6、必要时应该将法兰的立面防腐（国内有些搪玻璃设备制造企业已经将法兰立面搪瓷）。

四、加入管应伸长几厘米
搪玻璃设备釜盖小孔除去一个用来作视孔，其它的都用来安装加料或抽真空的管子，在安装管子时大多厂家都错误的将管子头与塞子面安装的一样平。

正确的应该是将管子露出几厘米，其原因有二：
1、避免腐蚀搪瓷层的物料直接接触搪瓷层。

北京某外加剂公司中和工段，加氢氧化钠的管子没伸长，碱液流过的高温瓷面被腐蚀的一塌糊涂；
2、避免冷料或热料对搪瓷层造成冷热冲击。

石嘴山某化工公司抽真空的管子没露出，真空泵停止运转后，冷凝水回流造成刚放完料温度极高的搪瓷层暴瓷。

五、购买二手搪玻璃设备请注意
许多二手设备经销商将损坏设备的损坏部位补上腻子，用砂纸打磨，涂刷蓝漆当做好设备卖给用户，给用户造成极大损失。

用户在购买二手设备时应把握以下几点：
一看。

购买二手设备时一定要让经销商将设备釜身、釜盖分离（加料口、视孔也不例外），并将设备清洗干净，目视检查设备是否有破损、是否有局部发亮的蓝漆；
二摸。

经销商更多的时候会将设备内壁全部喷上蓝漆，由于搪瓷层和腻子的材质不同导热也不同，用手触摸的手感即凉热的感觉也不同；
三划。

用钥匙或铁钉划搪瓷层，造假的部位会出现划痕、露出白色；
四测。

用直流电火花检测仪检测。

六、选择搪玻璃设备修复材料要慎重
搪玻璃设备在化工行业应用极其广泛，由于其固有的耐腐蚀性、不粘性、绝缘性、隔离性、保鲜性，100多年来一直没有被其它设备替代。

但搪玻璃设备损坏修理却一直困扰着人们，为此，许多搪玻璃设备修理方法应运而生。

价格昂贵的搪玻璃设备能修好固然是好事，但盲目选材会造成更恶劣的后果，为此，在对搪玻璃设备进行修理前应注意以下几点：
1、充分了解拟选用搪玻璃设备修理方法的机理，重点考虑设备修理后是否带来安全隐患；
2、对修理材料要模拟实际生产环境进行试验，防止所选择的修补材料不耐腐蚀出现脱落、龟裂、翘皮甚至溶解；
3、调查了解修理单位的资质及拟选用搪玻璃设备修理方法的业绩，必要时亲自到应用过的厂家调查了解。

以上是二十年来修理搪玻璃设备的总结，但愿能起到抛砖引玉的作用。

搪玻璃设备的检验
发布时间：2010-7-9 18:04:57
搪玻璃设备能否发挥最大的作用与设备的安装维护使用保养有直接关系，更多的取决于搪玻璃设备内在质量的优劣。

许多用户由于缺乏对设备知识的了解，不清楚搪玻璃设备出厂前、安装前后、使用中各个阶段检测设备的方法，以至于因搪玻璃设备爆瓷损坏给企业造成了巨大的损失。

下面介绍搪玻璃设备在出厂前、安装前后、运行中的检验方法。

一、搪玻璃设备出厂前的检验
搪玻璃设备多数用于苛刻的腐蚀环境中，因此，对制品的质量检查要十分严格，详细的检查、检验要求国家相关部门都制定了相应的标准。

尽管在制造过程中、组装后制造厂都对设备进行了严格的检测，但在出厂前采购人员还应亲自对设备进行必要的检验，所需的设备最好自备。

搪玻璃设备的主要性能及检测方法
二、搪玻璃设备安装前后的检验
搪玻璃设备在运输、安装过程中因各种疏忽可能造成瓷面的损坏，为此搪玻璃设备在安装前和安装后均应对瓷面进行检查。

发现瓷面损伤应对损坏设备作有效的修理后才能使用，否则不许安装、使用。

检查瓷面的方法是:
一是用高频电火花发生器进行探伤，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，须征得设备生产厂的同意。

二是用60瓦安全灯照视，检查瓷面有无脱瓷、有无电焊渣烧损、有无划痕及破裂。

三、搪玻璃设备停车后运行中的检验
国内、国外高品质的制造商都选用高品质的钢板、焊条、瓷釉，钢板焊条含碳、硫、磷杂质低，钢板内晶格结构紧密并有微量元素以抑制制造过程中吸氢，瓷釉选用耐腐蚀性能好、耐温差急变性能优异、熔点低的瓷釉。

搪烧时采用“低温长烧”、“搪烧后缓冷”的烧制工艺，一般在搪烧三次后就没有了气孔，以后的三到四次搪烧仅仅是瓷层的加厚，瓷层一半以上的厚度是致密不导电的，这样的瓷层耐腐蚀性能优异，腐蚀、摩擦、碰撞后即便瓷层厚度减薄也不会影响瓷层的性能。

而国内大多数的搪玻璃层是经过5-7次
搪烧形成的，由于国内搪玻璃设备的价格低廉，导致制造商选用的材料质量较差，加上搪烧时高温快烧、不保温冷却，导致搪瓷层中的气孔很多，许多的制造商在逐次搪烧时都是检验没有气孔就算合格，实际上致密无气孔的瓷层仅仅不超过0.3mm,当瓷层表面因摩擦、腐蚀、磕碰变薄时气孔就暴露出来，导致瓷层爆瓷。

这就要求在运行停车间隙对搪玻璃设备进行检验，监控其寿命，具体方式如下：
1．目视检查搪玻璃设备。

彻底清洗搪玻璃设备，在保证进入搪玻璃设备人员安全的情况下，进入搪玻璃设备详细检查搪玻璃设备、搅拌各个部位是否有化学或机械损伤,是否有爆瓷现象的发生。

2．使用瓷层测厚仪对搪瓷层的厚度进行检验。

定期对搪玻璃层的厚度进行检验，每次检验的位置不变，发现瓷层变薄应引起重视，防止爆瓷发生后造成更大的损失。

3. 使用电火花测漏仪对微小气孔检验。

设定一般不超过5000V的电压使用电火花测漏仪对瓷层进行检验，以检查瓷层的完好性。

4．安装搪玻璃设备运行损伤报警装置，动态监控设备瓷层是否损伤。

这种设备是利用测量釜内物料和釜体外壳电阻变化来判断瓷面受损情况，给系统加一个持续的电流，当瓷面没有受损时，釜内物料与釜体外壳的会电阻很大，当瓷面破损钢基体暴露在外时，釜内物料与釜体钢板接触，釜内物料与釜体外壳的会电阻会直线下降。

这种设备不能应用于生产物料不导电的设备，对于使用易燃易爆的高爆车间也要相当谨慎，确认不能造成危害后才能使用，对于因为泄露造成的釜内物料与釜体外壳的电阻下降要甄别，防止假报警给企业带来不必要的麻烦。

总结
搪玻璃设备的完好性对企业的安全生产、节能增效有着直接的关系，只有对搪玻璃设备在出厂前、安装前后、生产运行中的各个阶段进行有效了的检验，才能及早发现搪玻璃设备存在的问题，把可能发生的事故消灭在萌芽状态。