探讨搪玻璃设备使用中玻璃层的破损

发表时间:2020/10/28   来源:《科学与技术》2020年6月第18期   作者:赵延玺1 王泉翔2
[导读] 搪玻璃设备在化工生产中应用较普遍,而其损坏也很普遍。然而,搪玻璃设备结构易损的特殊性,对所配套的零部件进行合理的使用和保养尤为重要。
        赵延玺1 王泉翔2
        1.身份证号:3703031989071****
        2.身份证号:3703061989121****
        摘要:搪玻璃设备在化工生产中应用较普遍,而其损坏也很普遍。然而,搪玻璃设备结构易损的特殊性,对所配套的零部件进行合理的使用和保养尤为重要。鉴于此,文章详细对搪玻璃设备应用中的玻璃层破损,旨在可以为相关业界人士提供高价值的参考,进而为行业的可持续发展贡献应有之力。
        关键词:搪玻璃设备;使用;玻璃层;破损
        
        前言:现如今,社会经济与科技日新月异飞速发展,各行各业如化工、食品、冶金、医药等行业方兴未艾,特别是化工业中广泛的应用着搪玻璃设备,因其具有隔离性、不粘性、耐腐蚀性、保鲜性等特点,各行业始终非常关注。然而,又因搪玻璃设备容易破损、价格高等劣势,影响其有效发展。简言之,有很多因素都会引发设备搪玻璃层发生破损,如果严重还会导致整台设备废弃,让企业蒙受巨大的经济损失。为此,文章对搪玻璃使用中玻璃层破损进行阐释,以防止出现不必要的损失。
        1搪玻璃搅拌器
        1)在搪玻璃设备设计中,为确保一定范围内转速的安全性,会按要求选择功率合理的电机。然而,在实操中,随着工艺条件的变化,搅拌器的转速需要进行改变,进而通常会初选驱动装置和搅拌器不匹配进而超载,进而使搅拌器受力过大引发搪玻璃层损坏。一系列聚合反应中,因会生成一类粘性物质,进而引发搅拌器挠度太大损坏搪玻璃。如,用户工艺流程如下:先在搪玻璃罐中倒入一批固体物料,然后加入液体物料,此时,搅拌器开始将两者混合。此时将产生二种可能:其一,搅拌器可以平稳搅动,但有时由于过载而无法启动,鉴于此,操作员选择反复开关来开启搅拌器,尽管工艺目的达到了,然而间歇操作会对搅拌轴产生过大的冲击,对玻璃衬层造成很大的破坏,不宜采用。其二,物料反应中,搅拌器转速可能达到临界状态,可能引起有害振动,进而使搪玻璃层遭受破坏,严重还会威胁设备内壁,工艺中不允许改变工作速度,在应用中,可采用在搅拌轴上增加或减小振动块的方法,降低振动频率。
        2)由于搅拌器形式的不同,选择合适的搅拌器类型是非常重要的。当前搪玻璃行业标准形式主要有:,为了满足市场用户的特殊需求,许多设备制造商还推出了等。当然,一种搅拌器只能用于混合和分散一种或多种材料,无万能搅拌器,这对混合料的选型有了更高的标准与要求,为此,合理的选择对保护玻璃层具有重要意义。搪玻璃锚式、框式搅拌机主要用于低转速(<85r/min)搅拌高粘度物料,能将容器内的全部物料搅拌均匀,死角少,但同时也会对框架产生较大的剪力。搅拌器的低速、大转矩、大功率等特性,不可避免地会损坏搅拌器的搪玻璃层:中、低粘度废料中适合应用叶轮搅拌器,产生一定量的循环流量,而推力叶轮式产生径向流效果,两者都具有较好的输出性能。然而,高转速(>80R/rain)、气蚀的产生和材料的快速摩擦和碰撞成为搪玻璃层被破坏的主要因素,所以,想要更好的保护搪玻璃层,最理想的方式就是优化选择搅拌器。
        2搪玻璃温度计套管
        在使用搪玻璃反应罐时,温度计套管有非常特殊的结构:它不仅具有测温的目的,而且利用压扁技术起到挡板的作用,然而,此时也会增加对其的磨损与冲击,严重还会冲击断掉。事实上,不易发现厂房反馈温度计套管的损坏,严重还会损坏设备,掉落的残片也易进入下段工艺设备中,继而引发更严重的危害。搪玻璃套管这类延伸进贯内的长且末端没有支撑的结构,始终为搪玻璃设备潜在的破坏因素,外国部分大的的搪玻璃设备制造厂应用的搪玻璃专用钢板,可将挡板直接焊在内壁,而实施了搪玻璃,在一定程度上使这种损坏因素的风险降至最低。
        3搪玻璃夹套
        在实操中,夹套易出现冷却或加热过快的情况。当温度计滞后、测温触头被污染、材料位过低等,会引发反馈控制可能不及时,进而不能精准获得材料的温度。
        如,蒸汽被引入夹套内,以加热罐中的材料,若蒸汽被关闭,蒸汽就会凝结形成真空,这时,与夹套连接的冷水未关闭,导致回流,这样会导致夹套的介质过热或过冷而出现应力过高情况,虽然HG2432《搪玻璃设备技术条件》中给出了温度范围,但即使设备管口搪玻璃层内的压力很小,如果没有超过最大温差,则可能会损坏搪玻璃层,所以,在应用和制定工艺中应考虑到这一点。
        4搪玻璃内罐体
        化工工艺过程中,有时需将冷热介质加入罐内,如,通过加入热的强酸或强碱来调节罐内物料的pH值,则均会对搪玻璃层形成影响。

搪玻璃设备在烧成后会产生预压应力,所以,当罐内发生冷冲击时,预压应力能够对部分拉应力进行抵消,进而发挥相应的缓冲作用,据此可知,烧成的预压应力非常有益:当罐内受到热冲击时,这时搪玻璃层会出现压应力,同烧成后的预压应力进行叠加,增加了设备的压应力。据相关数据显示,搪玻璃抗压强度与抗拉强度分别为800-1 000MPa、7-90 MPa,由此可知,搪玻璃承受的压应力高于抗拉伸应力的承受力,所以,相对而言,热冲击对搪玻璃层的损伤小于冷冲击,在工艺使用过程中可以考虑这个因素。
        5搪玻璃机械密封
        对于搪玻璃设备而言,应用的机械密封装置通常会应用润滑剂和冷却剂等,然而,通常实际生产中罐内是不允许有其他物质流入的,如果出现泄漏势必会导致物料遭受污染,所以,工方经常用蒸馏水或去离子水替代润滑油或冷却剂,然而,未经处理的水会腐蚀密封垫外的钢搅拌端,造成机械密封失效,最后,搅拌器搪玻璃被损坏,近年来,厂方普遍要求设计使用双端面机械密封,其具有不易损坏泄漏,承受压力范围大等诸多优势,可以有效的保护搪玻璃层。
        6搪玻璃管口
        搪玻璃设备上经常应用活套法兰同外界工艺管道法兰连接方式,若应用钢性管道与管口连接,因管道与容器受冷或热会出现较大应力,如,回流蒸汽、冷液体产生的热冲击都会破坏搪玻璃层,所以,工艺流程中可以合理增加膨胀节。与此同时,另一个易破损的位置就是搪玻璃设备人孔,实操中常会打开,用于防止固体物料,在具体设计中经常使用加保护环装置,在实际中,厂方还应用PTFE制造的垫片装设在人孔上,人孔颈部和法兰表面应采取临时保护措施,防止固体材料摩擦管口或在人孔上涂氯丁橡胶,可充分确保不损坏搪玻璃层。
        7搪玻璃附件
        7.1罐内加盘管
        部分企业为了提高导热系数,需要在罐内增加盘管。基于搪玻璃结构的特殊性,加入的盘管常应用加包四氟托板方法实现,在设计加固上盘管不是很完善,在搅拌机的工作状态下,会发生位移和窜动,接触点的搪玻璃层甚至管口都会遭受损坏,严重还会引发整台设备废弃。在充分满足工艺要求下,最好不应用盘管的方式。
        7.2搪玻璃设备卡子
        对整台设备而言,受力的一个主要元件是搪玻璃卡子,在正式应用前,需要严格根据一定次序安装和卡紧,并对卡子进行均匀布置,避免带残或减量应用。
        7.3垫片
        按照反应物料对合适的垫片进行选取,如:因温度改变设备的应力会松弛,进而损坏不合适的垫片,罐内酸液漏滴到钢壳上,生成初生态氢,它们会穿透钢板,聚集在搪玻璃层和铁轮胎的接合处,进而损坏搪玻璃层。
        结束语:
        通过上文的阐述,我们可知,搪玻璃设备应用中存在一定的局限性,其中无法避免的存在着物料反应中的变化、设备、部件磨损等因素,然而,通过对工艺条件科学分析、设备选择优化、设备配件及时维护和瓷釉种类合理选择措施等的应用,会使其应用中有效提升设备的利用效率,进而最大程度防止企业发生不必要的经济损失。
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