搪瓷化工设备的安装、使用与维护
河南天都化工机械有限公司 叶军博士
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1、搪瓷化工设备的安装
搪瓷釜在制造质量保证的前提下，安装过程直接影响今后该设备的使用和维修，这也是搪瓷釜投用的前几个月出现故障频率较高的原因之一，所以要尽量从以下几个方面消除原始缺陷存在的可能。
1）、吊装搪瓷釜时要求平稳且轻起轻落，以免碰撞硬物，留下隐患，吊装作业的受力点只能是吊耳、支脚或出厂时的原包装；
2）、安装前后进行搪瓷面检查，可用高频电火花发生器进行探伤，所用电压一般控制在5000V，并用用60-100W安全灯照视有无脱瓷及破裂等；
3）、 安装釜盖、人孔盖、接管法兰等，要求两连接面保持平行，并按对角线逐步拧紧卡子和螺栓，而且卡子和螺栓数目要按设计要求，防止工器具等磕碰搪瓷面。
2、搪瓷化工设备的使用要求
1）、在操作过程中避免用金属器具直接敲击搪瓷面，并注意观察出料情况，避免因小缺陷未发现而转变成大缺陷；
2）、避免空釜加热料和热釜加冷料，使用温差不得超过设备技术指标的规定；
3）、使用过程不得急速加压升温或骤冷，按工艺要求制定合适的升降温曲线，一般控制3℃/min以下。
3、搪瓷化工设备的维护
1）、按不同的生产状况制定相应的搪瓷釜使用操作法，并严格按此执行；
2）、定期对搪瓷釜进行清洗、检查，及时发现细小爆瓷，要定期检查各紧固元件及密封面的可靠度，检查、检修搪瓷釜附属的电机、减速机、温度计、压力表、密封件等；
3）、严禁用盐酸清洗夹套，夹套内介质应呈中性，若夹套内是冷却水时，也要防止系统内酸性介质误入夹套；
4）、 因法兰面的受力情况较特殊，要选择合适的耐蚀法兰垫圈，防止漏料、渗料和法兰圈腐蚀，并须加强搪瓷釜外壁防护，减弱腐蚀；
5）、搪瓷釜上施焊时，要保证焊渣不能落在瓷面上。
4、搪瓷化工设备的修补
化工行业大量使用的搪瓷釜，由于介质的腐蚀性、反应条件忽冷忽热等问题，总会出现这样那样的搪瓷层损坏。搪瓷釜价格较高，微小损坏时没有必要整台设备更新，这就需要选用合适的修补法。否则，搪瓷面的损坏会迅速扩大，并由此造成停产、安全事故及环境污染等不可预计的损失。
4. 1 有机树脂与无机化合物复合修补法
4. 1. 1 PPS 树脂与无机物质复合修补法
将PPS 树脂(学名聚苯硫醚) 粉末与少量填料(三硫化钼和三氧化二铬) 混合做成热喷涂料，喷涂前，修补面进行一定的热处理，然后将PPS 热喷涂料喷于破损搪瓷化学设备表面上，320 ℃温度下对修补面进行热处理，保温10min ，再次将PPS 热喷涂料喷于破损处，如此反复进行6 次。最后用沸腾植物油对其进行淬火处理，这样得到的表面在不同浓度的酸、碱溶液中具有较好的耐腐蚀性。
4. 1. 2 有机硅树脂与无机物质复合修补法
修补物组成(质量比) 如下:
有机硅树脂18～20
氟硅酸钠4～4. 4
抗酸性填料47. 1～55
水玻璃20～25
SnO 3. 0～3. 5
按比例做成均一的混合物，涂到搪瓷设备的破损处，在20～30 ℃干燥1. 5～2h ，然后在100 ℃下热处理1h 。修补好的设备可在低于120 ℃腐蚀性介质中使用。
4. 1. 3 玻璃鳞片复合有机树脂修补法
本方法以玻璃鳞片为骨架，耐腐蚀性树脂为粘接剂。混合物组成(质量比) 如下:
玻璃鳞片20～40
环氧树脂14～16
呋喃树脂34～36
有机溶剂(丙酮或三甲苯) 3～10
颜料9～10
助剂(硅烷偶联剂) 不超过1
把这些物质按比例混合均匀涂于破损搪瓷表面上，经一定的处理后，形成涂层。本方法采用玻璃鳞片，不仅具有质轻、高强度、耐蚀性强的特点，而且由于玻璃鳞片在修补层中是平行底层重叠排列的，从而延长了腐蚀性离子、水、介质等的渗透路径，提高了修补层的机械强度、表面强度和耐磨性能，并减小修补层与金属基体之间的热膨胀系数差，可防止因温度急变而引起的修补层龟裂和剥落。
4. 1. 4 无机混合物与环氧树脂复合修补法
把下列物质按质量比均匀混合。
Na2O 6. 8～7. 4
BaO 2. 6～3. 0
K2O 2. 3～2. 7
Li2O 2. 7～2. 9
PbO 18. 6～19. 4
Cr2O3 18. 6～19. 4
Bi10CrO27 1. 7～2. 3
Zn 8. 7～12. 9
SiO2 45. 9～57
在1300 ℃进行热加工，做成熔块，用球磨机将其磨碎，作为填料。修补剂中各组分组成(质量比) 如下:
填料50
水玻璃20
环氧树脂20
乙二胺2
氟硅酸钠8
将混合好的修补剂涂于破损部位，15～25 ℃处理1. 5～2h ，然后100 ℃热加工1h ，这样得到的修补层在20 ℃，20 %的HCl 溶液中寿命达155 天左右。
以上几种方法是利用有机树脂为粘结剂，无机化合物作为填料，将二者机械混合作成修补物涂于搪瓷设备的破损面上，进一步的处理而得到的。此类方法虽然具有一定的抗热、抗腐蚀性，但修补层与基体间的连接依靠的是有机树脂的粘性，修补层与基体间不产生化学键，所以修补层在使用过程中容易发生脱落。另外，修补面积小、工序繁琐也是这类方法的主要缺点。
4. 2 电弧气热喷涂法
用两根相互绝缘的钛金属丝，分别接电源的两端。电源电压为25～28V ，电流为360～
350A。两根钛金属丝放置成锐角。接通电源，钛金属丝间产生电弧，这时钛发生熔融，借助于含5 %～8 %氧气的压缩空气，把熔化的钛吹向待修补部位。喷涂的距离为150～250mm。由于压缩空气中含有氧气，结果在被修补面上形成了Ti 及TiO2 的固态混合物。形成后的修补面用四糠基硅烷在200～280 ℃下热处理0. 3h 便完成了修补。修补后的表面有较好的抗热腐蚀性。这种修补方法把熔融的金属喷到待修补处，由于其温度在1800 ℃左右，引起修补处基体过热，而引发修补处周围搪瓷的爆瓷，所以操作时要小心，修补面积不宜大。
4. 3 陶瓷涂层法
本方法利用喷枪热喷涂含3 %TiO2 的Al2O3 陶瓷粉末，在破损处形成陶瓷层以达到修补的目的。喷涂工艺流程为:预热→粗化处理→喷涂过渡层→喷陶瓷层→喷刷封孔剂→烘干。此方法具有周期短、成本低、而且具有抗高温耐腐蚀的性能。由于此操作在高温下进行，操作不慎易引起修补处周边搪瓷层爆瓷，所以操作时要小心。
4. 4 销钉法
四氟塑料是一种化学惰性物质，极耐酸碱作用，采用螺钉将四氟塑料板紧固于搪瓷面的破损处，然后在四氟塑料板和基体面之间填充耐腐蚀性胶泥，在40～50 ℃恒温24h 固化，使胶泥具有一定的强度，这种方法施工简便、成本低、性能可靠，避免了设备拆装运输。克服了其他修补方法易脱落的弊病，但这种方法只能对小面积破损处进行修补，而且在有机溶剂介质的场合胶泥强度下降，应慎用。另一种方法是在破损处中心钻孔，套丝拧入销钉，销钉与搪玻璃表面之间的空隙填以环氧—碳的混合物，然后使混合物发生聚合反应。放上有机垫圈和四氟塑料垫圈，用螺丝拧紧销钉。把被修补区在100～150 ℃热处理4h ，拧紧螺丝，然后冷却，再拧紧螺丝。修补用零件均由抗腐蚀的金属制成。经测试修补后的设备在高温腐蚀性介质中其寿命可高达8000h ，但修补面积小。
本文节选自 叶军博士 著 《化工设备技术手册》 化学工业出版社 2003 年第一版
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