在化工生產(chǎn)過程中,搪玻璃反應(yīng)釜常因爆瓷、腐蝕穿孔而失效。為了保證設(shè)備長周期連續(xù)運行,工程師們想盡了各種快速修復(fù)的辦法,比如,合成了快速固化的高分子材料、各種常壓堵漏技術(shù)及耐蝕高分子材料與耐蝕金屬復(fù)合修復(fù)技術(shù)等。但上述方法或因耐蝕性不好、或因耐溫不夠、密封不好、附著力差、養(yǎng)護(hù)期長等種種缺陷而不能滿足工程需要??焖僭图夹g(shù)與修復(fù)技術(shù)相結(jié)合,形成的快速修復(fù)技術(shù),隨著現(xiàn)代信息技術(shù)、現(xiàn)代材料及現(xiàn)代交通事業(yè)的發(fā)展,相信在未來的化海譽(yù)玻璃反應(yīng)釜快速修復(fù)工作中將起到非常重要的作用。
1搪玻璃反應(yīng)釜相關(guān)研究
1.1概述
搪玻璃反應(yīng)釜是將含硅量高的瓷釉涂于金屬表面,通過950℃搪燒,使瓷釉密著于金屬鐵胎表面制成。因此,它具有類似玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和金屬強(qiáng)度的雙重優(yōu)點。搪玻璃反應(yīng)釜廣泛適用于化工、醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、有機(jī)合成、石油、食品制造和國防工業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的反應(yīng)、蒸發(fā)、濃縮、合成、萃取、聚合、皂化、礦化、氯化、硝化等,以代替昂貴的不銹鋼和有色金屬。耐腐蝕性:對于各種濃度的無機(jī)酸、有機(jī)酸、有機(jī)溶劑及弱堿等介質(zhì)均有很強(qiáng)的抗腐性。但對于強(qiáng)堿、氫氟酸及含氟離子介質(zhì),以及溫度大于180℃,濃度大于30%的磷酸等不適用。
1.2特點
搪玻璃反應(yīng)釜是一個專業(yè)性很強(qiáng)的產(chǎn)品,非專業(yè)人員對其了解很少。怎樣選擇好的生產(chǎn)企業(yè)和優(yōu)質(zhì)的搪玻璃反應(yīng)釜是廣大用戶很關(guān)心,同時也是困擾用戶的一個重要問題。不少用戶聽信媒體的宣傳和制造廠的自我宣傳介紹來選擇制造廠,但使用后發(fā)現(xiàn)質(zhì)量很不盡人意,給企業(yè)造成很大的損失,有時不得己還要訴諸法律。這都是因為對搪玻璃反應(yīng)釜不了解造成的。為此,我在這里給大家詳細(xì)介紹搪玻璃反應(yīng)釜選購時應(yīng)注意的事項和方法。
外在質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量共同決定了搪玻璃反應(yīng)釜質(zhì)量的優(yōu)劣。外在質(zhì)量可以通過目測和儀器檢測來定性,而內(nèi)在質(zhì)量是設(shè)備在制造過程中由于選材、成型、焊接、表面處理、搪燒等不合理,各工序質(zhì)量控制不嚴(yán)格而隱含在設(shè)備內(nèi)部的宏觀或微觀的、有形或無形的缺陷。這種缺陷會在設(shè)備運輸、貯存或使用過程中暴露出來,導(dǎo)致設(shè)備失效。內(nèi)在缺陷是無法用任何手段來檢測的,只能通過嚴(yán)格的質(zhì)量管理和科學(xué)、合理的工藝紀(jì)律來盡量減少內(nèi)在缺陷的存在。也就是說在搪玻璃反應(yīng)釜制造過程中,每一道工序都要嚴(yán)格控制,才能保證每臺設(shè)備的質(zhì)量。但是在目前激烈的市場競爭下,不少企業(yè)很難做到這一點。粗制濫造、以次充好的設(shè)備在市場上并不少見,這就要求用戶要有一定的識別能力才能買到合格的產(chǎn)品,才能發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的缺陷,促使制造廠不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。
1.3品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
綜上所述,一臺優(yōu)良的搪玻璃反應(yīng)釜應(yīng)該具備以下條件:
(1)減速機(jī)制作應(yīng)符合92標(biāo)要求。應(yīng)為設(shè)備搪燒完后焊接的;
(2)人孔應(yīng)用人孔高頸法蘭,高溫強(qiáng)度高,變形小;
(3)管口(除視鏡孔外)應(yīng)全部為平接口,方便配管和維修;
(4)管口、人孔應(yīng)與封頭沖孔對接。這種對接結(jié)構(gòu)非常有利于搪玻璃層質(zhì)量;
(5)人孔蓋應(yīng)為拱形蓋,而不是平蓋;
(6)管口法蘭面、高頸法蘭面邊緣的搪玻璃層不能有片塊剝落和裂紋;
(7)上接環(huán)外形狀應(yīng)較為規(guī)整,與夾套對接部位應(yīng)無明顯強(qiáng)行組裝痕跡;
(8)下接環(huán)應(yīng)為U形下接環(huán);
(9)夾套進(jìn)水口應(yīng)裝有水力噴咀;
(10)夾套放氣孔的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合92標(biāo)。
1.4使用和維護(hù)
搪玻璃反應(yīng)釜是易損品,使用不當(dāng)、維護(hù)不好,搪玻璃反應(yīng)釜的使用壽命就會大大縮短,給用戶造成損失。在此簡單介紹一些搪玻璃反應(yīng)釜使用注意事項和維護(hù)知識,幫助各位用戶正確使用和維護(hù)搪玻璃反應(yīng)釜,使其較大限度的發(fā)揮使用價值。
(1)嚴(yán)禁用錘子敲擊搪玻璃反應(yīng)釜。
(2)固體物料較好溶解后再加入反應(yīng)罐內(nèi),以避免固體物料磨損和撞擊搪玻璃層。
(3)攪拌固體物料或粘稠度很高的物料時,啟動攪拌時應(yīng)多幾次點動后啟動。避免一次啟動攪拌錨翼轉(zhuǎn)動阻力過大而導(dǎo)致搪玻璃層爆裂。
(4)嚴(yán)禁熱冷介質(zhì)直接沖擊搪玻璃層及其金屬基體反面,溫度的急冷急熱較易導(dǎo)致搪玻璃層爆瓷。
(5)嚴(yán)禁腐蝕性的介質(zhì)通入夾套內(nèi),特別是酸性介質(zhì)。
(6)搪玻璃反應(yīng)釜基體外露金屬表面應(yīng)做防腐處理。
(7)發(fā)現(xiàn)法蘭密封面泄漏應(yīng)盡快消除。
(8)避免強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)直接接觸搪玻璃面。
(9)嚴(yán)禁用人孔做固體物料的加入孔。
(10)盡量減少主體設(shè)備的損壞因素。
2快速修復(fù)技術(shù)概述
所謂的快速修復(fù)技術(shù),就是將計算機(jī)輔助設(shè)計與快速原型技術(shù)集成在一個CAD/CAM系統(tǒng)內(nèi),根據(jù)選定的耐蝕材料粉末,用大功率激光直接燒結(jié)粉末,形成與待修復(fù)部位幾何形狀完全吻合的金屬耐蝕罩(原型),再在耐蝕罩內(nèi)填充相應(yīng)的修補(bǔ)劑及密封材料,用機(jī)械的方法(通常用耐蝕螺栓連接)將之固定在待修復(fù)部位,即完成了整個修復(fù)過程。該技術(shù)的核心就是一個“Rapid”,是區(qū)別于其它修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵,它基于現(xiàn)代通信、CAD技術(shù),RP技術(shù)、現(xiàn)代高速交通及耐蝕新材料等基礎(chǔ)上的,這樣一個操作平臺,不可能像過去一樣,每個化工廠都搞一套,也沒必要。RR實際上是一個急救中心,是一個技術(shù)密集和資本密集的專業(yè)機(jī)構(gòu),這樣一個專業(yè)機(jī)構(gòu)可為周邊廣大地區(qū)的企業(yè)服務(wù),甚至可為全球服務(wù)。
當(dāng)一個企業(yè)的設(shè)備壞了,他們的設(shè)備工程師將在較短的時間內(nèi)檢查出泄漏點,并在計算機(jī)上設(shè)計出三維CAD模型(當(dāng)然也可將數(shù)據(jù)傳給RR中心完成),通過E-mail發(fā)送至被委托(RR)中心,RR中心直接將數(shù)據(jù)載人RP設(shè)備系統(tǒng).并開始制作原型,原型制好后,修復(fù)工程師通過較快捷的交通手段將原型及配套修復(fù)材料一起帶到委托單位現(xiàn)場,并盡快搶修好,詳見圖1,一個搶修程序結(jié)束。
2.1建立CAD模型
現(xiàn)場測出的原始幾何形狀數(shù)據(jù),通過AutoCAD制成CAD模型。建立CAD模型是很便捷的,一般可在數(shù)小時內(nèi)完成。該模型可通過現(xiàn)代通信系統(tǒng)快速淮確地傳到RR中心,該過程只要數(shù)分鐘即可完成。委托方在傳輸CAD數(shù)據(jù)的同時,還必須將設(shè)備工況(介質(zhì)成分、濃度、工作溫度、壓力及流速等相關(guān)工藝操作參數(shù))一并傳給RR中心,以便于準(zhǔn)備和選材,若有特殊要求,要一并說明。
2.2RP原型(工件)制作
RP原型制作必須由RR中心完成,由用戶制得的CAD模型經(jīng)修改可得到符合RP制作的工作程序,并輸人到RP設(shè)備中,RR中心根據(jù)設(shè)備工況合理選擇耐蝕材料,所選材料既要滿足耐蝕要求,還要滿足強(qiáng)度要求及某些特殊要求。一旦選材工作完成后,即可開機(jī)造型。一般根據(jù)工件大小造型,時間需要數(shù)小時到數(shù)十小時。目前世界上比較成熟的RP技術(shù)為:大功率激光直接燒結(jié)金屬粉末是重要的微滴組裝快速制造形式。激光熔化一組粉末(微滴)一單元,該單元通常粒徑只有20pm,通過計算機(jī)控制移動原型(工件),不斷地“組裝”、“堆積”單元形成工件。金屬粉末直接燒結(jié)技術(shù)以德國EOS公司為代表,美國DTM公司也有相當(dāng)成就。EOS公司推出的DirectMetalLaserSintering(DMLS)激光直接制模工藝還同設(shè)備開發(fā)相結(jié)合,制成了EOSNITM設(shè)備專門用于金屬粉末的燒結(jié)。該設(shè)備成功解決了金屬粉末凝固收縮的問題,較終制件的密度為同種金屬的95%-99%。
2.3原型的安裝
RR中心制得的工件原型及配套修復(fù)材料必須以較快的速度送到委托方并幫助安裝好,讓委托方盡早投產(chǎn)才算完成了全部工作。由于RR技術(shù)的費用是昂貴的,必須盡量縮短維修時間才能充分發(fā)揮RR技術(shù)的優(yōu)越性,切不可耽誤,RR中心要對員工不斷灌輸“救火”意識,時間就是效益的概念在這里被充分體現(xiàn)。首先,委托方在等待的時間內(nèi)要做好一切誰備工作,做好設(shè)備的置換,清洗,辦好進(jìn)罐證,裝好防爆安全燈,因需在設(shè)備上打孔攻絲,若有防火要求的,要辦好動火證及安排好消防工作,保證RR中心工作人員一到就能進(jìn)罐作業(yè)。
安裝材料主要有RP原型(工件),膨化四氟密封條、耐蝕螺栓、自密封螺帽、作為填充物的修補(bǔ)劑等。
除銹及打毛(表面粗化處理):用氣動除銹器除去金屬表面的銹層,并使表面粗糙,以增加修補(bǔ)劑與金屬的接觸表面積,提高附著力。
脫脂:用專用脫脂劑或分析純丙酮脫脂,清潔修補(bǔ)面。
修補(bǔ)劑施工:按照工況要求,將選定的修補(bǔ)劑按照配比調(diào)勻并均勻地涂抹在修補(bǔ)面上,根據(jù)損壞的情況,有時可能要分兩到三次完成,每次間隔為1至2小時。
防翹層(RP原形)施工:事先將膨化四氟密封墊片與防翹層邊緣貼緊,然后將防翹層放在先前己固定好的螺栓上,用自密封螺帽壓緊,在壓緊過程中不斷用小木錘輕輕敲擊,使密封面完全貼合密封為止。至此,整個修復(fù)工作結(jié)束。
3RR技術(shù)特點
優(yōu)點:快RP技術(shù)可以在數(shù)小時至數(shù)十小時內(nèi)完成復(fù)雜的單件產(chǎn)品。不怕形狀復(fù)雜對于設(shè)備內(nèi)部形狀復(fù)雜的曲面,通過CAD及RP設(shè)備可以很容易地制得三維圖并造出原型。適用于多種材料RP可將多種金屬或合金加工成型,以滿足防腐蝕復(fù)雜環(huán)境的需要。
缺點:費用高一是RP本身設(shè)備價格昂貴,二是單件遠(yuǎn)距離加工,所以各種輔助費用也相對較高。技術(shù)要求高由于從CAD設(shè)計到RP加工,都需要計算機(jī)輔助工作,所以技術(shù)要求高,需專業(yè)人員才能夠勝任。
4RP技術(shù)的其它應(yīng)用領(lǐng)域
RP技術(shù)的發(fā)展非常迅速,從原來的只能制造紙質(zhì)原型,發(fā)展到后來的工程塑料原型,再發(fā)展到今天的金屬原型,RP技術(shù)適用于不同材質(zhì)制作的單件、多品種的制品加工,RP技術(shù)可應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個部門。形狀復(fù)雜的單件零備件的制作,如葉輪、槳等:申單件非標(biāo)準(zhǔn)件的制作。氣樣品宣傳品的實物制作??焖倌>咧谱?。單件陳列品及復(fù)制品的制作等。
5結(jié)語
RP技術(shù)可以快速地制造出符合性能需求的產(chǎn)品,且在形狀上可以做到與設(shè)備曲面吻合,所以在RR中RP的前景是美好的。隨著計算機(jī)技術(shù),激光成型技術(shù)及新材料的不斷涌現(xiàn)和化工裝置長期連續(xù)運行的需要,RP技術(shù)必將在未來的RR中起著重要的作用。