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渣漿泵襯膠過流件的研制
渣漿泵是礦山、冶金和化工等行業(yè)對含
懸浮顆粒的液體介質(zhì)進(jìn)行管道輸送的重要設(shè)
備,而葉輪和護(hù)板(包括前、后護(hù)板)過流件是
其重要構(gòu)件,該部件易損壞。過去采礦單位使
用的是襯耐磨金屬過流件,存在磨損快、能耗
高、維修量大和壽命短等問題,銅陵有色金屬
公司橡膠廠將其改為襯膠件。4PNJFA泥漿
泵襯膠葉輪和護(hù)板的研制情況簡介如下。
橡膠襯層膠料根據(jù)使用要求,以阿克隆
磨耗量為主要指標(biāo),采用Ls}3')正交設(shè)計(jì)得
到的較佳配方為:NR 100,硫黃2. 5 ,氧化
鋅+硬脂酸7,促進(jìn)劑DM/TMTD 1.05,
防老劑A 1. 5,石蠟+松焦油4,高耐磨炭
黑(HAF )+半補(bǔ)強(qiáng)炭黑((SRF) 27,活性碳
酸鈣23;共計(jì)166. 050
混煉采用X(S)M-50/42密煉機(jī)混煉,加
料順序?yàn)?NR~促進(jìn)劑DM、防老劑A,氧化
鋅、硬脂酸一1/2補(bǔ)強(qiáng)填充劑(HAF-}SRF+
活性碳酸鈣)一石蠟、松焦油一1/2補(bǔ)強(qiáng)填充
劑一排膠至XK-450開煉機(jī)一硫黃一促進(jìn)劑
TMTD一混勻下片。
半成品膠料性能見附表。由附表可見,膠
料物性指標(biāo)符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求(無國標(biāo)和行
業(yè)標(biāo)準(zhǔn))。
附表
性能
半成品膠料物性檢側(cè)結(jié)果
測試值企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)’
邵爾A型硬度,度58 55-60
教伸強(qiáng)度.MPe 16. 3 ,15
300%定伸應(yīng)力,MPa 3. 9 ,3
扯斷伸長率,%635 ,500
扯斷永久變形,%27 <35
磨耗量(1. 61km) .cm3、0. 35 <0. 4
注:,銅陵有色金屬公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《工礦橡膠制品》.編
號:QJ/YSTL02. 7-91,銅陵市備Q/B083-91,
產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程為:骨架干燥一噴
砂除銹~涂刷膠粘劑CH252一膠片裁剪一
上定位螺絲一成型->QLB900 X 900平板硫
化機(jī)硫化一脫模一修邊~成品檢驗(yàn)。
產(chǎn)品特點(diǎn):葉輪:骨架材質(zhì)ZG25,每件骨
架重13kg,每件膠重7. 5kg,硫化條件
151 0C X 120min;前護(hù)板:骨架材質(zhì)A3,每件
骨架重4kg,每件膠重8. 5kg,硫化條件
151 0C X 100min;后護(hù)板:骨架材質(zhì)A3,每
件骨架重4kg,每件膠重7kg,硫化條件
151 0C X 90min。模具型腔均用濃度為2}
的201”甲基硅油(溶劑為120“汽油)作脫模
劑。
產(chǎn)品試用:1995年6月送10套4PNJFA
葉輪和護(hù)板到馬鞍山鋼鐵公司姑山鐵礦選礦
廠裝車使用,經(jīng)現(xiàn)場跟蹤記錄,平均使用壽命
為:葉輪及前護(hù)板God,后護(hù)板Sod開車
率約50})。
將以上配方和工藝推廣到2PNJFA,
250FJ-35,8PSJ和PNJ-25等型號的渣漿泵
襯膠件上,產(chǎn)品經(jīng)江西銅業(yè)公司永平銅礦、云
南錫業(yè)公司、廣東凡口鉛鋅礦和甘肅白銀有
色公司選礦廠等單位使用,壽命為30-90d,
均比金屬襯里延長50 0 0-300 0 o 0
嘆廠州卞但達(dá)機(jī)橄何狂木及辰公列)
美國先進(jìn)聚合物公司近年來研制成功一
種新型防腐材料—聚硅基環(huán)氧乙烷系列徐
料.該涂料不僅具備卓越的防腐性能,而且在
施工涂裝方面極為便利。該產(chǎn)品一間世,便在
美、日、歐等國家和地區(qū)引起很大的反響,得
到工業(yè)界人士的普遍歡迎,獲得了廣泛應(yīng)用。
由于其強(qiáng)防腐性,靈活簡便的現(xiàn)場施工特點(diǎn),
巴大有取代容器和設(shè)備管道襯膠、襯四氟和
搪玻璃等傳統(tǒng)重防腐途徑的趨勢.對建筑物
地面防腐和有復(fù)雜內(nèi)件的塔器內(nèi)表面防腐更
具有一般防腐材料和途徑所無法比擬的優(yōu)越
性。目前,該產(chǎn)品已獲準(zhǔn)進(jìn)入中國市場。為使
國內(nèi)企業(yè)界對該徐料有較深的了解,本文將
作一詳細(xì)介紹。
1化學(xué)結(jié)構(gòu)
聚硅基環(huán)氧乙烷系列涂料為一種雙組份
高固體份涂料,因分子中不含經(jīng)基和醋基,從
而在結(jié)構(gòu)中避免了其它樹脂涂料在酸、堿、油
類及有機(jī)溶劑介質(zhì)中存在的滲透腐蝕的可能
性。
涂料分子聚合單體結(jié)構(gòu)如圖1示:
O-Si-O y""}..0-CHt}}
圖1涂料分子聚合單體結(jié)構(gòu)‘
單體結(jié)構(gòu)由Si-O主鏈與5個環(huán)氧乙烷
尾團(tuán)組成有機(jī)無機(jī)聚合結(jié)構(gòu)形式。5個尾團(tuán)
的存在大大增加了分子間的交聯(lián)密度。聚合
單體在經(jīng)催化劑作用后,最后形成一種立體
式的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),如圖2示。-
2產(chǎn)品特性
聚硅基環(huán)氧乙烷系列涂料具備以下一些
主要性能。
2. 1防腐范圍廣
(1)可耐各種有機(jī)無機(jī)酸、堿、鹽類。如硫
酸、鹽酸、硝酸、醋酸等及苛性鈉液、次抓酸鈉
液、胺液、海水等.
圖2徐料分子立體式網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)簡圖
(2)耐各種油類與有機(jī)溶劑.如液壓油、
汽油、二抓甲烷、丙酮、甲苯、甲醉、各種酮類、
醚類等。
2. 2防腐能力強(qiáng)
可耐100^9800硫酸,耐各種濃度下的
醋酸,苛性鈉液.
2. 3使用溫度廣
在一86℃至260℃可以選擇,熱穩(wěn)定性
強(qiáng)。
2. 4適用性強(qiáng)
可根據(jù)用戶要求,在顏色、產(chǎn)品特殊性能
上做多方面的選擇.
2. 5涂料無毒
不含鉛、鉻等重金屬元素.
2. 6.涂層物理性能好
非常堅(jiān)硬、柔韌、抗彎曲、抗撞擊、耐磨
蝕、徐層不滲透、不吸收.涂層可進(jìn)行蒸汽清
洗、堿洗。
2. 7施工非常方便
<1)對底材表面要求不高,可涂在水泥、
鋼材、玻璃、木材、塑料等表面。對有塵表面、
濕表面、有少量油跡或銹跡表面、有殘留保護(hù)
層表面可直接涂裝而不需對表面做特殊處
理。
聚硅墓環(huán)氧乙烷涂料與其它防腐材料性能比較
┌───────┬─┬─┬─┬─┬──┬───────┬─┬─┬─┬─┬─┐
│化學(xué)物質(zhì) │S │V │E │R │P} │化學(xué)物質(zhì) │S │V │E │R │P │
├───────┼─┼─┼─┼─┼──┼───────┼─┼─┼─┼─┼─┤
│冰醋酸 │A │N │N │L │L】 │ 甲苯 │A │A │A │N │A │
│丙酮 │A │N │N │N │A{ │ 三氛乙烯 │A │N │N │N │A │
│氧化胺 │A │A │A │A │“} │ 汽油 │A │A │A │N │A │
│氫氧化胺 │A │A │A │A │L} │ 液壓油 │A │A │L │L │A │
│苯 │A │A │N │N │A{ │ 鹽酸(0一37%)│A │A │A │A │L │
│造紙廢液 │A │A │A │A │L} │ 煤油 │A │A │A │L │A │
│溟水 │A │N │N │N │“} │ 抓甲烷 │A │L │N │N │A │
│四氛化碳 │A │A │N │N │Al │ 甲酸 │A │L │N │N │A │
│氛水 │A │A │N │A │NI │ 一氮乙酸 │A │N │N │N │N │
│氛苯 │A │A │A │N │N} │.鍍鎳液 │A │A │A │A │A │
│乙醉 │A │A │A │L │A} │一抓化鈉 │A │A │A │A │A │
│甲醛 │A │A │A │N │A} │…氫氧化鈉 │A │N │L │A │N │
│次氛酸鈉(17%) │A │A │N │N │N} │博紙用亞硫酸液│A │A │A │N │A │
│硫酸(71^-98%) │A │N │N │A │A{ │…,, │A │L │N │ │A │
└───────┴─┴─┴─┴─┴──┴───────┴─┴─┴─┴─┴─┘
表中符號說明:
S-聚硅羞環(huán)暇乙烷
A-抗蝕性良好
V一乙烯樹脂類
N一非推薦用
E一環(huán)氧樹脂類
L一限制使用
R-橡膠P-酚醛樹脂類
一一無記錄
(2)施工時(shí)可根據(jù)情況采用自固化或加
熱固化。常溫自固化6^-7小時(shí)后部分固化,
5^-7夭后完全固化.熱固化溫度80℃一
120'C , 4小時(shí)左右完全固化.
(3)易于修補(bǔ).施工可用噴、刮、滾、刷、抹
涂多種工藝.不管是涂裝后,還是使用過程中
發(fā)現(xiàn)的缺陷都極易修補(bǔ)或再徐.
3物理性質(zhì)
顏色淡乳白色(可根據(jù)需要調(diào)色)
粘度102gms/L
體積固含量91. 000
重量固含量
涂布面積
拉伸強(qiáng)度
彎曲強(qiáng)度
滲透率
吸水率
粘接剪切強(qiáng)度
抗撞強(qiáng)度
抗紫外線強(qiáng)度
硬度
97.0%-r99.0%
1. 7^-3. 2時(shí)/L
78. 187MPa (240C)
128. 588MPa<24 C)
0. OOOOg/ftp·7d·in
(90℃水下7天滲透量)
0. 25 % (ASTMD570標(biāo)準(zhǔn))
15. 720MPa(一550C)
18. 754MPa<240C)
2070mm/kg
(ASTMD2794標(biāo)準(zhǔn))
40年以上
(ASTMD257標(biāo)準(zhǔn))
75^-78巴卡爾硬度
4化學(xué)防腐性能
下表列出了聚硅基環(huán)氧乙烷涂料與其它
防腐材料的部份化學(xué)物質(zhì)防腐性能比較。
5應(yīng)用例證
日本Tonen公司,煉油廠油港碼頭油氣
輸送管道外表涂層.使用環(huán)境:海水、海風(fēng)侵
蝕,要求20年使用壽命以上。1990年采用聚
硅基環(huán)氧乙烷涂料,直接覆蓋在原鉛基徐層
上。迄今使用良好.
美國TANKINETICS公司,世界上最
大的一家容器襯玻璃鋼制造廠家,已選用聚
硅基環(huán)氧乙烷涂料做各種低溫和高溫壓力容
器襯里材料。
美國LUZZ太陽能電廠太陽能采熱油
管地面保護(hù)涂層。工作條件:承受390℃高溫
油泄漏事故,承受長時(shí)間陽光曝曬.1989年
使用,1989年發(fā)生一玻璃管道炸裂事故,涂
層迄今使用完好。
美國HUKILL化學(xué)公司系列貯槽襯里
材料。介質(zhì):甲基乙基丙酮,氯甲烷,丙酮,乙
醛,全氯乙烷CpCls o使用溫度:一29℃一49 `G
澳大利亞Portland Smelting Pty. Ltd.
發(fā)電廠空氣清洗器襯里材料。介質(zhì):硝酸、氫
氟酸、98%硫酸。工作溫度:100℃一250 0C。
澳大利亞SCM化學(xué)有限公司氯化反應(yīng)
器底層襯里材料。工作介質(zhì):370oHCI氣體。
工作溫度:loo0Ce
美國Kemira公司,世界上最大紙漿生
產(chǎn)廠家。紙漿酸解槽襯里材料。介質(zhì):96}
HZSO;溶液。工作溫度:一82 0C一93 C e
橡膠襯里在國內(nèi)外磷酸裝置的設(shè)備和管道中,
無論是常壓或真空狀態(tài),都得到了廣泛應(yīng)用。我廠
12萬t P205/a磷酸裝置中既有直徑為17m的常壓
容器,也有直徑為5.7 m的真空容器,還有襯膠的風(fēng)
機(jī)葉輪。就選用的橡膠品種而言,既有天然橡膠,又
有丁基橡膠;有從國外進(jìn)口的膠板和膠漿,也有國產(chǎn)
的膠板和膠漿。這些設(shè)備使用至今已4年多了,其
使用情況可喜可憂。橡膠襯里出現(xiàn)的一些問題對生
產(chǎn)帶來了許多困難,我們做了許多工作?紤]到國
內(nèi)正在建設(shè)若干大型磷酸裝置,為了總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、少走
彎路,現(xiàn)將我廠磷酸裝置中襯膠設(shè)備的使用情況和
處理方法介紹如下.供同仁參考。
未損壞或修補(bǔ)過。
表1襯天然橡膠設(shè)備的工況
設(shè)備名稱
介質(zhì)
壓力/
MPa
溫度膠板膠
/℃漿來源
1襯天然橡膠設(shè)備
傳統(tǒng)的襯膠工藝多采用熱烙法襯膠,襯膠后的
設(shè)備放入硫化罐內(nèi)進(jìn)行恒壓蒸汽加熱硫化。我廠磷
酸裝置中襯天然橡膠設(shè)備的工況見表1。這些襯膠
設(shè)備的使用情況是可喜的,除風(fēng)機(jī)葉輪外,使用至今
液封罐含氟的水常壓30靖江
文丘里洗滌塔含氟尾氣常壓85靖江
風(fēng)機(jī)葉輪含氟尾氣常壓40法國
風(fēng)機(jī)蝸殼含氟尾氣常壓40吉林
加熱器上、下室濃磷酸0.4(表)75法國
過濾機(jī)集風(fēng)罩含氟氣體常壓50吉林
風(fēng)機(jī)葉輪損壞原因是由于安裝吊起時(shí)未控制好
它的重心位置,跌落碰壞使其邊緣掉了兩塊約50 X
20mmZ硬膠板。我們用從日本進(jìn)口的天然橡膠板
和膠漿,由國內(nèi)施工單位進(jìn)行修補(bǔ),并作局部硫化。
葉輪經(jīng)平衡試驗(yàn)、做風(fēng)機(jī)的振動測試合格后小心安
裝,使用至今一直很好。
2襯丁基橡膠設(shè)備
我廠磷酸裝置中的大型設(shè)備多選用軟質(zhì)預(yù)硫化
吸附劑,又增加了后處理負(fù)荷。
3.3試驗(yàn)裝置的材質(zhì)要求
試驗(yàn)的主要過程是在液相中進(jìn)行,有微
量的磷酸和偏磷酸產(chǎn)生,pH值約在5一60
為防止金屬設(shè)備表面被腐蝕成金屬鹽進(jìn)入液
態(tài)黃磷中,部分設(shè)備需采用不銹鋼制作,濾布
應(yīng)選耐酸、耐熱的有機(jī)材料。
3.4濾渣的移送
含有殘存黃磷的濾渣是一潮濕的濾餅,
為防止氧化(黃磷自燃),濾渣不能長時(shí)間暴
露在空氣中貯存和移送。試驗(yàn)過程中將濾餅
制成漿狀后,再封閉送去回收處理。
4結(jié)語
近些年來,黃磷及黃磷產(chǎn)品不斷向新的
應(yīng)用領(lǐng)域滲透,隨之而來的是對其質(zhì)量要求
越來越苛刻。如何使我國正在發(fā)展的黃磷工
業(yè)適應(yīng)時(shí)代要求,還有待于科研單位、生產(chǎn)企
業(yè)去逐步探討和開發(fā)。
吸附法脫除工業(yè)黃磷中微量硫的工藝技
術(shù)簡單,效果較好,沒有新的雜質(zhì)引入,不產(chǎn)
生環(huán)境污染,具有潛在的工業(yè)價(jià)值和增值能
力。為黃磷脫硫提供了一條實(shí)用的技術(shù)路
線。
丁基膠板襯里,所用的膠板和膠漿既有法國進(jìn)口的,
也有國產(chǎn)的。膠板的力學(xué)性能見表2,襯軟質(zhì)預(yù)硫
化丁基膠板的設(shè)備工況列于表30
表2軟質(zhì)預(yù)硫化丁墓膠板的力學(xué)性能
單位北京橡膠院
拉伸強(qiáng)度
扯斷伸長率
扯斷永久變形
硬度
90'剝離強(qiáng)度。
膠板與膠板
膠板與鋼板
MPa
%
%
法國
3
)500
邵A
橄/2 . 5cm
>4.9
>400
(40
45一70
58
)5
多7
①兩者在23士3℃下粘合240h后的900剝離強(qiáng)度。
現(xiàn)將陳化槽、稀磷酸貯槽和石膏漿貯槽的使用
和問題處理情況介紹如下。
2.1陳化槽
012 500 x 12 000陳化槽中心設(shè)有攪拌槳,內(nèi)襯
兩層厚度均為2mm預(yù)硫化丁基膠板,槽底加砌一層
厚65mm碳磚。1991年10月開始使用,一年后(空
槽半年)槽內(nèi)某擋板根部搭接處的膠板局部剝起,酸
滲入導(dǎo)致12mm厚的鋼殼體腐蝕穿孔,出現(xiàn)漏酸。
由于及時(shí)用泵把槽內(nèi)的稀磷酸排盡,損失不大。引
起這次腐蝕的原因是膠板搭接方向與槽內(nèi)攪拌槳旋
轉(zhuǎn)方向不一致(相反).屬襯膠時(shí)疏忽所致。
表3襯預(yù)硫化丁基橡膠設(shè)備的工況
設(shè)備名稱
萃取槽
排風(fēng)機(jī)殼體
第一洗滌塔
第二洗滌塔
陳化槽
外形尺寸/mm
013 200 x 6 900
辛寸里材料
介質(zhì)
壓力
溫度/℃
80一90
40
30一60
30一60
50
膠板膠漿來源
03 400 x 34 470
必3 400 x 34 470
012 500 x 12 000
稀磷酸貯槽417 000 x 9 000
鋼筋混凝土襯丁基膠板砌碳磚
鋼殼襯丁基膠板
碳鋼襯單層丁基膠板
碳鋼襯單層丁基膠板
簡體為碳鋼襯丁基膠板
槽底為碳鋼襯丁基膠板砌碳磚
簡體為碳鋼襯兩層丁基膠板
槽底為碳鋼襯丁基膠板砌碳磚
筒體為碳鋼襯兩層丁基膠板
槽底為碳鋼襯丁基膠板砌碳磚
碳鋼襯兩層丁基膠板
碳鋼襯兩層丁基膠板
磷酸料漿
含氟尾氣
含氟尾氣
含氟尾氣
28 %幾認(rèn)
常壓
常壓
常壓
常壓
常壓
法國
法國
北京橡膠院
北京橡膠院
北京橡膠院
0 0 00
門J4門JZ
28 %幾Os
常壓
北京橡膠院
濃磷酸貯槽49 000 x 9 878
50 %幾Os
常壓
北京橡膠院
氟硅酸貯槽
石膏漿貯槽
44 000 x 6 845
07 400 x 11 300
20 % HZSi氏常壓
含固量22%的含氟水常壓
北京橡膠院
北京橡膠院
在沒有預(yù)硫化丁基膠板的情況下,我們用
MFE-3乙烯基醋樹脂玻璃鋼修復(fù)(詳見(硫磷設(shè)
計(jì))1993年第3期第41一43頁)。
1993年10月,陳化槽筒體下部靠近槽底處又
出現(xiàn)穿孔漏酸(不在擋板處)。為減少漏酸損失,我
們從槽頂放入砂袋把穿孔處堵住,同時(shí)用泵排盡酸。
清槽后檢查,發(fā)現(xiàn)筒體僅腐蝕了一個小孔。我們按
圖1所示的結(jié)構(gòu),用3161)螺栓、大墊圈(自制,8=
6mm)和膠泥把小孔堵住了。并在螺栓和大墊圈外
用膠泥封閉,再自槽底往上局部砌碳磚把它覆蓋并
粘合為一體.以防萬一。
筒體
襯膠層
膠泥
316L璨栓
螺母
316L大墊圈
碳磚
困1螺栓堵小孔結(jié)構(gòu)示意
同時(shí),我們檢查已使用了一年以MFE-3玻璃
鋼修復(fù)的擋板處,發(fā)現(xiàn)離槽底1.2 m高處的玻璃鋼
層鼓泡,有破裂。由此可見,用玻璃鋼修補(bǔ)損壞的襯
膠層只能作為應(yīng)急措施。
據(jù)此,我廠決定把玻璃鋼層全部清除掉,對損壞
的鋼基體換上新制的鋼構(gòu)件,用庫存的北京橡膠工
業(yè)研究設(shè)計(jì)院(簡稱北京院)預(yù)硫化丁基膠板修補(bǔ)。
為慎重起見,這次把擋板處底部碳磚敲掉約0.4 mz,
修補(bǔ)三角擋板的襯膠層從槽底補(bǔ)起,然后再把碳磚
砌回原處,最后再用碳磚自槽底往上蓋住它約600
mm。使用至今尚未發(fā)現(xiàn)異常情況。
22稀磷酸貯摺
該槽為圓柱形,槽中心裝有轉(zhuǎn)動耙,底部設(shè)錐斗
供排除酸泥,規(guī)格為X17 000 X 9 OOOo鋼基體內(nèi)襯
兩層2 mm厚預(yù)硫化丁基膠板,槽底和錐斗另砌碳
磚防磨。1990年防腐蝕施工完成后,1991年開始使
用,1994年4月發(fā)現(xiàn)出酸管短接處漏酸(見圖2)0
由圖2可見,出酸管短接內(nèi)僅襯了兩層膠板。
生產(chǎn)中該短接會被酸泥堵塞,經(jīng)常用O . S MPa的壓
力水反沖被酸泥堵塞的管道,使疏通。我們分析,它
可能就是損壞襯膠層使漏酸的原因。
我們先把槽內(nèi)的酸泥(含PzOs約16%)清理干
凈(約排出酸泥80 t)。由于漏酸穿孔處修補(bǔ)非常困
2.3石膏漿貯槽
該槽為圓柱形錐底,中心設(shè)有帶兩層槳葉的攪
拌器,外形尺寸為}7 400 x 11 300,鋼基體內(nèi)襯兩層
厚2 mm的預(yù)硫化丁基膠板。由于介質(zhì)中含固量較
高,槽底磨損較嚴(yán)重。使用過程中曾因攪拌槳上的
聯(lián)軸器連接螺栓被剪斷過兩次(它懸在槽頂),導(dǎo)致
攪拌軸掉落,槳葉端部把槽體襯膠層劃破嚴(yán)重。為
此,曾多次修補(bǔ)了襯膠層,使用情況不盡理想。
1994年7月,我們在槽的錐底部分膠板上加砌
了一層厚65 mm的碳磚保護(hù)層。以便在其上搭腳
手架,擰緊聯(lián)軸器連接螺栓,不再擔(dān)心鋼腳手架把襯
里層損壞,又提高了槽底襯里層的抗磨損性能。已
使用一年多,未修補(bǔ)過。
圖2稀磷酸貯糟糟底結(jié)構(gòu)示意
難,既不能焊接,又不能切割更換,更無法修補(bǔ)其襯
膠層。為了不破壞錐斗內(nèi)碳磚和橡膠襯里層,決定
在出酸管短節(jié)(DN 100)內(nèi)套入一根DN 80的316 I_
不銹鋼短管。套入的短管在錐斗側(cè)焊上厚6 mm、直
徑800 mm的316 1.圓板(其平面應(yīng)先敲成與錐斗內(nèi)
襯的碳磚表面能緊貼的弧形),并滿涂膠泥使與碳磚
(其表面用磨光機(jī)打磨掉一層)貼實(shí);另一端焊上
316 I,不銹鋼法蘭,然后再將該法蘭與出酸管短節(jié)上
的原法蘭焊在一起;最后在不銹鋼弧形圓板與碳磚
護(hù)縫處用厚4 mm的玻璃鋼層蓋縫。襯好后盛水試
壓不漏,但開車進(jìn)滿酸后發(fā)現(xiàn)酸從修補(bǔ)處出現(xiàn)滴漏。
出現(xiàn)滴漏的原因是多方面引起的,如其中的膠
泥層面積較大,縫窄又深,不可能都是密實(shí)的,抗?jié)B
性較差;合成樹脂配制的膠泥或膠料與不銹鋼的粘
接力差,容易脫落;不銹鋼的熱膨脹系數(shù)比膠泥或玻
璃鋼大得多;玻璃鋼或膠泥在使用過程中還會進(jìn)一
步收縮;以及施工過程中出現(xiàn)的一些不可預(yù)見因素,
等等。從滿足長期穩(wěn)定運(yùn)行考慮,開車半個月后我
們安排了徹底的處理措施。具體如下:把套入的
DN 80不銹鋼短管等全部拆掉;把錐斗內(nèi)出酸管周
圍的碳磚敲掉約X500 mm;割掉已腐蝕的原來的出
酸管鋼短節(jié)(僅留下70 mm),并焊上新的鋼管,為方
便防腐蝕施工,將其總長度縮短了180 mm;為滿足
生產(chǎn)急需,因庫存無膠板,用玻璃鋼內(nèi)襯作防滲層,
然后修復(fù)錐斗內(nèi)的碳磚襯里。使用至今未出現(xiàn)問題。
3襯膠的真空設(shè)備
稀磷酸濃縮多采用真空蒸發(fā),且真空度高。由
于絕對壓力低,稀磷酸中的氟大量逸出,操作溫度又
較高,故濃縮系統(tǒng)是濕法磷酸生產(chǎn)中腐蝕性最強(qiáng)的。
我廠濃磷酸濃度為50 06 Pz OS,操作溫度70 - 80`C ,
操作壓力約0.011 MPa(絕壓),襯膠的真空設(shè)備工況
見表4。曾用過的膠板牌號和物理性能見表5。自
1991年10月磷酸裝置的濃縮系統(tǒng)投用至今,襯膠
的真空設(shè)備因腐蝕穿孔迫使停車的事例甚多。曾請
國內(nèi)外公司選用多種膠板進(jìn)行了多次修補(bǔ),效果都
不理想。
3.1閃蒸室
閃蒸室襯膠于1990年7月完成,除底部襯兩層
復(fù)合膠板(E-15天然硬膠與B一巧丁基軟膠)外,
其余均為單層天然硬膠(E-15)0 1991年10月投
入使用.試生產(chǎn)2個月后檢查襯膠層使用情況,發(fā)現(xiàn)
人孔短接管上有兩處約必150襯膠層脫落,并把鋼
短接管腐蝕了約5 mm深。由于施工時(shí)剩下的日本
膠板已超過有效期限,失效了,為滿足生產(chǎn)我們用膠
泥修補(bǔ),僅使用了一星期該處即腐蝕穿孔,出現(xiàn)漏
酸。我們購買了北京院的自然硫化氯丁膠板(厚4
mm)進(jìn)行修補(bǔ),1992年3月開車后不足7天,兩處
均出現(xiàn)問題。其中一處因膠板剝落,厚10 mm的鋼
短接管腐蝕穿孔;另一處出現(xiàn)鼓泡。同時(shí),在閃蒸室
筒體的氣液交界面處出現(xiàn)了1.6 m x 3.3 m的鋼殼
體多處腐蝕穿孔而漏酸。
我們請日本專家到現(xiàn)場共同分析原因,研究處
理方法,并空運(yùn)膠板供修復(fù)。閃蒸室內(nèi)壁結(jié)垢清洗
干凈并搭好腳手架后,日本專家和我們對襯膠層進(jìn)
行了全面檢查。切割、更換了1.6mx3.3m的筒體
鋼板,噴砂除銹后刷膠漿并襯膠。這次修補(bǔ)日本專
家采用了天然軟硬復(fù)合膠板SH 8168,局部蒸汽硫
化。為慎重起見,對濃縮系統(tǒng)的襯膠設(shè)備和管道也
作了全面檢查。發(fā)現(xiàn)每臺設(shè)備和管道的襯膠層都有
不同程度的老化裂縫,且較長,膠板搭接處的裂縫較
多,除霧器內(nèi)的膠板裂縫更為嚴(yán)重。對發(fā)現(xiàn)的問題
現(xiàn)場都做了修補(bǔ),修補(bǔ)面積總計(jì)達(dá)50 mZ,歷時(shí)1個
多月。分析認(rèn)為,出現(xiàn)這些情況與膠板選擇和施工
以及空罐時(shí)對襯膠層的保護(hù)有關(guān),因素是多方面的。
由于受市場銷售及液氨緊缺所限,這次濃縮系統(tǒng)只
開了半個月就停下來了。
這次僅針對裂縫進(jìn)行了修補(bǔ)。因膠板已存在一
定程度的老化,估計(jì)隱患還會隨時(shí)出現(xiàn)。為此,化工
部召集國內(nèi)專家進(jìn)行專題研究,商討對策。會上提
過兩個方案:一是把膠板全部燒掉后重新襯膠,但經(jīng)
濟(jì)損失太大,也不能保證新襯的膠板能符合質(zhì)量要
求;二是在原膠板的基礎(chǔ)上再襯一層丁基軟膠B-
15,但原膠板表面的結(jié)垢很難清除干凈,且原膠板已
有一定程度的老化。都感到可靠性不足。
大家認(rèn)為,閃蒸室氣液界面以下腐蝕沖刷較嚴(yán)
重,真空度不穩(wěn)定會出現(xiàn)“吹、吸”交替的工況,加速
膠板被剝離,應(yīng)在襯膠面上砌一層碳磚才是可靠措
施0 1993年6月,我們在閃蒸室內(nèi)自錐底至氣液界
面以上lm的筒體砌了一層碳磚,用酚醛膠泥作粘
接劑。
根據(jù)產(chǎn)品銷售需要,1993年1--10月我廠用稀
磷酸(26 %幾幾)直接生產(chǎn)NPK三元復(fù)肥,濃縮系統(tǒng)
一直未開車。1993年11月開車后半個月,閃蒸室
底必800進(jìn)酸管腐蝕穿孔,漏酸。為使維修工作簡
化,我們在閃蒸室內(nèi)用吊籃進(jìn)入該管內(nèi),以膠泥和玻
璃鋼進(jìn)行修補(bǔ),使?jié)M足生產(chǎn)急需。開車后10天閃蒸
室進(jìn)酸管又漏酸了,停車后以膠板修補(bǔ),用碘鎢燈局
部加熱硫化。
1994年1月開車,1個多月后因塊孔式石墨換
熱器石墨塊破損需檢查、檢修。乘拆除石墨加熱器
至閃蒸室底進(jìn)酸管間的連接管段之機(jī),對閃蒸室底
X800進(jìn)酸管進(jìn)行認(rèn)真檢查,發(fā)現(xiàn)其膠板上有許多裂
縫。我們又對濃縮系統(tǒng)襯膠的真空設(shè)備進(jìn)行了全面
檢查,發(fā)現(xiàn)了不少裂縫,日本專家修補(bǔ)的除霧器內(nèi)也
發(fā)現(xiàn)有3個大的鼓泡(約X600 ),但沒有破裂。
由于裂縫的修補(bǔ)工作量相當(dāng)大,對施工方便處
用北京院的自然硫化氯丁膠板修補(bǔ),另外的用膠泥
修補(bǔ)。1994年10月準(zhǔn)備開車時(shí)先用水聯(lián)動試車,
發(fā)現(xiàn)第一氟吸收塔的進(jìn)風(fēng)管(位于6m高處)穿孔漏
水,即安排了修補(bǔ)。
3.2氟吸收塔
1991年10月試生產(chǎn)2個月后曾發(fā)現(xiàn)兩臺氟吸
收塔的進(jìn)氣口法蘭連接處襯膠層大面積鼓泡、破裂。
1992年5月日本專家修補(bǔ)閃蒸室時(shí)對它們也作了
修補(bǔ)。使用到1992年10月停車檢查時(shí),該處仍有
鼓泡和破裂,須修補(bǔ)。我們請沈陽橡膠廠用該廠生
產(chǎn)的天然硬膠修補(bǔ),采用熱烙法施工,蒸汽局部硫
化,修補(bǔ)面積約8 m2。使用1個月停車檢查,發(fā)現(xiàn)膠
板拐角翻邊處有10多個小鼓泡,部分膠板表面有許
多小的碳化點(diǎn)。1992年12月再次用北京院的自然
硫化氯丁膠板修補(bǔ),施工單位由該院選擇并承擔(dān)監(jiān)
督指導(dǎo);為了探索新材料,人孔蓋改用襯聚乙烯龜甲
網(wǎng)旋轉(zhuǎn)成型的。使用至今情況良好。
3.3 199‘年初濃縮系統(tǒng)襯膠設(shè)備修補(bǔ)概況
由于濃縮系統(tǒng)的襯膠設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)腐蝕穿孔,
到處漏酸,生產(chǎn)無法正常。我廠決定把第一氟吸收
塔、除霧器以及連接管道的襯膠層全部燒掉后重新
襯膠。由中日合資靖江王子防腐工程有限公司提供
膠板、負(fù)責(zé)施工。
襯膠工作分兩部分進(jìn)行。較大的氟吸收塔和除
霧器在現(xiàn)場施工,采用天然軟硬復(fù)合膠板SH 8168,
常壓蒸汽本體硫化。硫化工藝分兩個階段完成:先
進(jìn)行預(yù)硫化,升溫8 h, 50℃保溫12h,檢查施工質(zhì)
量;合格后繼續(xù)進(jìn)行硫化,升溫8 h, 95℃保溫48 ho
管道及除霧器內(nèi)件在江蘇靖江該公司內(nèi)襯單層丁基
軟膠B-5,并送入硫化罐內(nèi)硫化。
石墨加熱器至閃蒸室底進(jìn)酸管之間的連接管
段,考慮其操作溫度較高,改用316 I不銹鋼管,使
用效果如何有待日后觀察。
1995年4月開車,1個月后對襯膠層進(jìn)行了檢
查,發(fā)現(xiàn)除霧器內(nèi)有4處大的鼓泡,我廠防腐隊(duì)用該
公司提供的丁基軟膠B-SS進(jìn)行修補(bǔ)。1995年8
月開車,1個月后檢查,發(fā)現(xiàn)修補(bǔ)的B-SS膠板已脫
落。隨即請?jiān)摴九扇藖憩F(xiàn)場仍用B-SS膠板修
補(bǔ),1995年10月14日開車,10天后打開人孔蓋檢
查,該修補(bǔ)處出現(xiàn)一個約必400的鼓泡,再修補(bǔ)。
本次系統(tǒng)修補(bǔ)的襯膠面積約800襯,使用情況有
了一定好轉(zhuǎn),但有些部位仍多次出現(xiàn)問題。對此我
們認(rèn)為真空設(shè)備的襯膠技術(shù)仍有待進(jìn)一步研究改進(jìn)。
4幾點(diǎn)看法
1預(yù)硫化丁基膠板用于常壓設(shè)備及管道,特別
是大型設(shè)備的防腐蝕襯里是可行的,施工方便。
2帶攪拌裝置的貯槽襯膠,應(yīng)使膠板搭接方向
與攪拌槳旋轉(zhuǎn)方向一致。槽底和槽體下部宜襯板材
防磨,又便于清理酸泥時(shí)保護(hù)襯膠層。
3真空設(shè)備襯膠宜采用加壓硫化,提高膠板與
基體的粘接強(qiáng)度。根據(jù)我廠的實(shí)況,在閃蒸室內(nèi)自
底至氣液界面以上lm加砌一層碳磚的措施是成功
的。建議人孔的直徑宜加大些。
4用刮膠泥或局部襯玻璃鋼以修補(bǔ)襯膠層出
現(xiàn)的缺陷,這種方法是不可靠的,僅屬應(yīng)急措施。
公司名稱:滄州昊和管道有限公司
公司地址:河北滄州鹽山縣城南工業(yè)園
座機(jī)傳真 0317-2135311
手機(jī) 18632729959
聯(lián)系人:趙經(jīng)理
公司網(wǎng)址:http://www.bwffgd.net
http://www.ffbwgd.cn