關(guān)于搪玻璃反應(yīng)釜爆炸、爆瓷及修護(hù)知識,!
由于搪玻璃反應(yīng)釜搪玻璃瓷釉的物理特性,,決定了搪瓷的脆性和不抗沖擊性,由于用戶使用不規(guī)范性,,就會發(fā)生生反應(yīng)釜局部爆瓷,,出現(xiàn)爆瓷請勿恐慌及時停車,及時修復(fù)即可,,這就像新車有時一不小心劃了一下漆,。下面為大家介紹一下搪玻璃反應(yīng)釜搪瓷反應(yīng)釜出現(xiàn)爆瓷現(xiàn)象的原因及處理方法。
搪玻璃反應(yīng)釜中瓷爆的原因有哪些
反應(yīng)釜爆瓷案例:
某化工廠由于工藝要求,,整個生產(chǎn)線需要大量搪玻璃反應(yīng)釜,、搪玻璃管道等搪玻璃設(shè)備。然而正常使用的一臺2000L電加熱搪玻璃反應(yīng)釜,,夾套介質(zhì)為導(dǎo)熱油溫度在250度左右,,反應(yīng)釜釜內(nèi)反應(yīng)介質(zhì)是濃度為75%的硫酸,工藝要求反應(yīng)溫度達(dá)到180攝氏度左右,,近以來反應(yīng)釜頻繁發(fā)生大面積爆瓷現(xiàn)象,!經(jīng)搪玻璃設(shè)備技術(shù)人員到其現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn):其兩批料之間的投料間隔時間比較短,,前一批料放空后搪瓷反應(yīng)釜釜內(nèi)溫度仍較高,而緊接著投入的濃度為75%的硫酸溫度約為70度左右,。據(jù)此分析此反應(yīng)釜爆瓷現(xiàn)象應(yīng)該是因?yàn)槔錈釠_擊導(dǎo)致爆瓷,。
爆瓷分析及建議處理方法:
案例中反應(yīng)釜夾套導(dǎo)熱油的溫度是250度,放料后反應(yīng)釜釜體的溫度應(yīng)該高于反應(yīng)溫度180度,,而目前搪瓷反應(yīng)釜耐冷熱沖擊的極限是110攝氏度,,雖然再次加入的硫酸物料預(yù)熱到70度,但物料和釜體的溫差估計大于110度,,由此導(dǎo)致暴瓷,。建議兩次物料投料間隔時間擴(kuò)大,并將硫酸提高預(yù)熱溫度,,爆瓷情況就可以避免,。
搪玻璃反應(yīng)釜在日常應(yīng)用中會出現(xiàn)瓷爆,出現(xiàn)瓷爆后,,會影響整個反應(yīng)釜的正常工作,,從而影響生產(chǎn),造成直接經(jīng)濟(jì)損失,。
瓷爆就是搪玻璃反應(yīng)釜里面主要的搪玻璃出現(xiàn)爆瓷現(xiàn)象,,導(dǎo)致整個搪玻璃不完整,從而在進(jìn)行反應(yīng)的時候會導(dǎo)致反應(yīng)釜的主題被腐蝕,。
瓷爆的主要原因是兩個方面,,一個是在操作過程中,受熱不均勻,,短時間內(nèi)溫度變化大,,導(dǎo)致搪玻璃劇烈熱脹冷縮,發(fā)生爆瓷現(xiàn)象,。這種爆瓷是認(rèn)為可以控制的,,而且也是可以避免的。
第二個就是在燒制過程中有瑕疵,,產(chǎn)生鱗爆,。其主要原因是金屬坯體的質(zhì)量、瓷釉的成分以及均勻度,、還有搪燒工藝中的酸洗時間,、搪燒時間、搪燒溫度等諸多因素,,其主要元兇是氫元素,。
當(dāng)金屬進(jìn)行搪瓷的時候,燒成之后的金屬坯體處于奧氏體狀態(tài),,這種狀態(tài)很容易就溶解氫,,也就是說在燒成狀態(tài)的時候,,就已經(jīng)有很多氫被坯體吸收。在冷卻的過程中,,澳式體逐步向另一種狀態(tài),、-鐵素體轉(zhuǎn)變,這個階段金屬對氫的熔接能力大大減弱,,原來溶解的那些氫逐漸釋放析出,,因?yàn)橛刑虏AУ淖韪簦@些氫就只能聚集在搪玻璃層和金屬坯體之間的凹陷處,,隨著坯體相變的轉(zhuǎn)化,,氫氣析出也就越來越多,那么氫氣越多對坯體和搪瓷層產(chǎn)生的壓力就越來越大,,當(dāng)這些氫氣產(chǎn)生的壓力足夠大超過了搪玻璃層的物理強(qiáng)度時,,一些非常輕微的物理沖擊就會引發(fā)內(nèi)部氫氣的壓力反彈,那么直接表現(xiàn)出來就是瓷爆,。
搪玻璃反應(yīng)釜發(fā)生爆炸事故的主要原因
一,、違章作業(yè)
違章作業(yè)的主要表現(xiàn)如下:
1、未對設(shè)備進(jìn)行置換或置換不*就試車或打開人孔進(jìn)行焊接檢修,,空氣進(jìn)入塔內(nèi)形成爆炸性混合物而爆炸,。由此發(fā)生爆炸事故的次數(shù)多,在小氮肥生產(chǎn)中尤為嚴(yán)重,。
2,、用可燃性氣體(如合成系統(tǒng)的精煉氣,、碳化系統(tǒng)的變換氣)補(bǔ)壓,、試壓、試漏,。
3,、未作動火分析、動火處理(如未加盲板將檢修設(shè)備與生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行隔離,,或盲板質(zhì)量差,,或采用石棉板作盲板),未辦理動火證就動火作業(yè),。
4,、帶壓緊固設(shè)備的閥門和法蘭的螺栓。
5,、盲目追求產(chǎn)量,,超壓、超負(fù)荷運(yùn)行,。
6,、擅自放低儲槽液位,,使水封不起作用或因崗位間沒有很好配合,造成壓縮機(jī),、泵抽負(fù),,使空氣進(jìn)人設(shè)備形成爆炸性混合物。
7,、設(shè)備運(yùn)行中離崗,,沒有及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)工藝參數(shù)的變化,致使系統(tǒng)過氧爆炸,。
二,、操作失誤
操作失誤的主要類型如下:
1、設(shè)備置換清掃時,,置換順序錯誤,。
2、操作中錯開閥門,,或開關(guān)閥門不及時,,或開關(guān)閥門順序錯誤,致使設(shè)備憋壓或氣體倒流超壓,,引起物理爆炸,。
3、投料過快或加料不均勻引起溫度劇增,,或使設(shè)備內(nèi)母液凝固,。
4、未及時排放冷凝水或操作不當(dāng),,使設(shè)備操作帶水超壓,。
5、由操作原因引起的壓縮機(jī),、泵抽負(fù),,使空氣進(jìn)入設(shè)備,形成爆炸性混合物,。
6,、過早地停泵停水,造成設(shè)備局部過熱,、燒熔,、穿孔。
7,、投錯物料,,使其在回收工序中受熱分解爆炸。
8、錯開油罐出口閥,,導(dǎo)致冒頂外溢,,遇明火爆炸。
三,、維護(hù)不周
維護(hù)不周的主要表現(xiàn)如下:
1,、設(shè)備運(yùn)行中,因儀表接管漏氣,、閥門密封不嚴(yán)等引起可燃性氣體泄漏,。
2、未及時清理沉積物(如黃磷,、磚泥,、積炭),使管道堵塞,,造成設(shè)備真空度上升,,空氣通過水封進(jìn)入煤氣管道,設(shè)備內(nèi)形成爆炸性混合物,,或高溫下引起積炭自燃爆炸,。
3、儀表裝置失靈,。損壞,,如氫氣自動放空裝置損壞,空氣進(jìn)入,;開車時造氣爐煤氣下行閥失靈,,致使氧含量提高,甚至高達(dá)4.2%,;縮合罐的真空管道上的止回閥失靈,,部分水進(jìn)入罐內(nèi)引起激烈化學(xué)反應(yīng)而爆炸,銅液液位計破裂而引爆,。
4,、不凝性氣體沒有排出或排盡,,導(dǎo)致超壓爆炸,。
5、用環(huán)氧樹脂作防腐劑,,涂在設(shè)備上引起著火,。
6、設(shè)備長期儲存,,溫度過高引起自聚反應(yīng),,或充裝可燃性液化氣體過滿,高溫下儲存和運(yùn)輸中氣體受熱膨脹,,壓力劇升而導(dǎo)致爆炸,。
7,、油蒸氣排放源向大氣中排放的油蒸氣積累以及失控,殘留品的揮發(fā),,使油罐區(qū)周圍形成易燃易爆體系,,在油罐作業(yè)攪動時,使沉積的油氣揮發(fā),,遇焊渣時燃著火,。
8、存在點(diǎn)火源,,主要指焊火,、機(jī)動車尾氣火花、靜電消除裝置失靈發(fā)生靜電放電,、雷擊起火和其它點(diǎn)火源,,如鐵器相互碰撞、釘子鞋與路面摩擦產(chǎn)生的火星等,。
四,、制造缺陷
設(shè)備制造缺陷主要有以下幾種:
1、自制或自制改裝的設(shè)備,,材質(zhì)不符合要求,,沒按有關(guān)規(guī)定和技術(shù)要求進(jìn)行加工。
2,、焊接質(zhì)量大差,,如設(shè)備焊接處有明顯的與母材未熔合、連續(xù)點(diǎn)狀夾渣,、氣孔或細(xì)小裂紋等現(xiàn)象,,或外壁采用單面焊、未開坡口,、焊肉厚薄不均,、焊縫內(nèi)夾墊圓鋼等金屬。
3,、設(shè)備沒嚴(yán)格按圖紙加工,,給設(shè)備事故留有隱患。如水解釜聯(lián)苯加熱水套因回流管頭加工錯誤,,管頭下部積水無法排除,,致使受熱沸騰而引起水解釜突然爆炸。
4,、選用舊設(shè)備或代用設(shè)備,,因材料性能不明或自身的缺陷,如設(shè)備陳舊,閥門,、封頭長期打不開,,止逆閥安裝位置錯誤,不能阻止流體倒流等,,或常壓設(shè)備加壓使用而發(fā)生爆炸,。
五、設(shè)計缺陷
設(shè)計主要有如五幾種類型:
1,、工藝不成熟,,如未經(jīng)物料、熱量的衡算,,盲目將小試數(shù)據(jù)用于大生產(chǎn)裝置,,致使設(shè)備強(qiáng)度不夠,發(fā)生爆炸,。
2,、違反壓力容器的有關(guān)規(guī)定,錯誤地將方形容器焊在夾套上,,而且安裝位置偏高,,在高溫高壓下因強(qiáng)度不夠而爆炸。
3,、設(shè)備按常壓設(shè)計,,操作時其壓力超過設(shè)計壓力,因強(qiáng)度不夠而爆炸,。
六,、化學(xué)腐蝕
腐蝕現(xiàn)象表現(xiàn)如下:
1、電化學(xué)腐蝕,、氫腐蝕嚴(yán)重,,使設(shè)備局部壁厚減薄或變脆。
2,、塔壁腐蝕嚴(yán)重,,局部穿孔。
3,、由腐蝕造成設(shè)備及零部件斷裂,,如合成塔中心管斷,高壓氧腐蝕使合成塔出現(xiàn)裂紋而爆炸,。
4,、因設(shè)備腐蝕而泄漏,。
搪玻璃反應(yīng)釜的特殊修補(bǔ)方法
搪玻璃反應(yīng)釜的平常修補(bǔ)方法有:瓷釉搪燒法,、耐蝕金屬修補(bǔ)法、耐蝕金屬涂料混合修補(bǔ)法等,這里介紹特殊修補(bǔ)辦法——非金屬修補(bǔ)法,。
合成樹脂材料具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的物理機(jī)械性能,,利用這些合成樹脂材料修補(bǔ)化工搪瓷設(shè)備,工藝簡單,、費(fèi)用低,、修理時間短、耐腐耐磨,。
一般合成樹脂材料與搪瓷表面粘結(jié)力較小,,如酚醛樹脂,常溫條件下固化粘結(jié)力為1.7MPa,,而搪瓷反應(yīng)釜在100℃時產(chǎn)生的溫差應(yīng)力就達(dá)1.5MPa,。因此用粘結(jié)劑修補(bǔ)搪瓷反應(yīng)釜就需要解決兩個問題,即提高自身粘結(jié)強(qiáng)度和減少溫差應(yīng)力,。
1,、提高自身粘結(jié)強(qiáng)度
首先要提高膠粘劑的物理機(jī)械性能,修補(bǔ)搪玻璃反應(yīng)釜時常用環(huán)氧酚醛混合膠泥,,主要考慮酚醛樹脂可作為環(huán)氧樹脂的活性增韌劑,,又可提高膠泥的耐溫耐腐性能。在混合膠泥中加入17%~20%的丁睛膠或丁基膠,,提高膠泥的柔韌性能,。為降低膠泥的粘度,考慮到稀釋劑的揮發(fā),,采用690或501活性稀釋劑代替丙酮,,并加人5%~8%的氧化鋁粉,提高了樹脂的粘結(jié)強(qiáng)度,。
2,、減少溫差應(yīng)力
高溫下樹脂進(jìn)一步固化產(chǎn)生收縮力,粘結(jié)強(qiáng)度明顯降低,,采用預(yù)應(yīng)力施工,,來減少溫差應(yīng)力,取得了良好效果,,修補(bǔ)壽命提高4個月以上,。所謂預(yù)應(yīng)力施工是將設(shè)備預(yù)熱后再粘結(jié)的方法。
這樣當(dāng)設(shè)備降到常溫時,,由于殼體和粘結(jié)劑的收縮系數(shù)不同,,產(chǎn)生了一定的應(yīng)力—預(yù)應(yīng)力。當(dāng)搪玻璃設(shè)備在使用中溫度發(fā)生變化時,,首先抵消了這部分應(yīng)力,,隨著溫度的繼續(xù)升高,,產(chǎn)生的新應(yīng)力相對就小,從而減少了溫差應(yīng)力的影響,。
對小面積搪瓷損壞大部分可采用膠粘修補(bǔ),,損壞處一般應(yīng)清洗除銹,去油去灰,。如破損處露出金屬時,,可采用堿性固化的環(huán)氧樹脂作隔離層,然后將設(shè)備升溫至40~60℃,,按選定的膠粘劑品種所規(guī)定的配方配制耐蝕膠泥,,薄薄的涂在搪瓷損壞處,保溫干燥,,再涂,,再干燥,直至所需厚度,。后逐漸將所修反應(yīng)釜升溫至其工作溫度以上20℃,,保溫24h即可。這種方法修理成本低,,在化工行業(yè)有很大應(yīng)用價值,。
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