案例速遞：來(lái)看看修補(bǔ)硫酸預(yù)濃縮器脫瓷，到底有多簡(jiǎn)單

1．設(shè)備概況

硫酸是重要的化工原料，用于化工、石油、鋼鐵等領(lǐng)域，應(yīng)用廣泛，工業(yè)上常用于做脫水劑、反應(yīng)中間體、清洗劑、催化劑等?；诨瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展和對(duì)環(huán)境保護(hù)的需求，現(xiàn)在化工行業(yè)中一般對(duì)稀硫酸進(jìn)行濃縮回收，再繼續(xù)用于生產(chǎn)，進(jìn)而減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問(wèn)題。生產(chǎn)中稀硫酸的提濃處理主要是在加熱環(huán)境下對(duì)水分進(jìn)行高溫蒸發(fā)洗脫，或者加熱的過(guò)程中減壓濃縮。
濃縮器殼體內(nèi)襯搪玻璃，搪玻璃是經(jīng)高溫灼燒而牢固地密著于金屬表面上成為復(fù)合材料制品。所以它具有玻璃的穩(wěn)定性和金屬?gòu)?qiáng)度的雙重優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)良的耐腐蝕設(shè)備。稀硫酸進(jìn)入濃縮器后使用鉭管加熱，沿著濃縮器的濃縮室流動(dòng)，濃度逐級(jí)提高，各級(jí)濃縮室的隔板阻止了酸液的回流，保證了酸液和加熱蒸汽之間的平均溫差，充分利用鉭管表面的加熱面積，從而使后一級(jí)濃縮室流出的硫酸達(dá)到目標(biāo)濃度。

2、預(yù)濃縮器搪玻璃的破損原因分析

預(yù)濃縮器的筒體是將含硅量高的瓷釉噴涂到金屬鋼胎表面，經(jīng)高溫焙燒，使瓷釉密著于金屬鋼胎表面而形成，由于這兩種材料的機(jī)械性能和物理性能各不相同，因此搪玻璃的破損原因也多樣，一般有以下主要原因：
1)機(jī)械損壞：搪瓷表面硬而脆，機(jī)械強(qiáng)度很低，表面硬度比較大，抗沖擊力非常差，任何金屬、硬物對(duì)其進(jìn)行撞擊均會(huì)導(dǎo)致搪瓷破損。
2)熱應(yīng)力損壞：熱應(yīng)力損壞主要是由于瓷層和金屬坯體的熱膨脹系數(shù)存在巨大的差異而引起的。
3)加工應(yīng)力損壞：在筒體加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的內(nèi)應(yīng)力，這些應(yīng)力在搪瓷前如消除不徹底，會(huì)導(dǎo)致搪瓷爆瓷。
4)基體材料不合格：為了降低成本，個(gè)別生產(chǎn)企業(yè)降低金屬胎體材質(zhì)，使搪瓷層與基體間、搪瓷層內(nèi)部形成大量氣泡，導(dǎo)致搪瓷結(jié)合強(qiáng)度降低。
5)搪燒質(zhì)量欠佳：有的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)環(huán)境簡(jiǎn)陋、除銹防塵達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，致使底釉與基體結(jié)合不好。有的減少搪燒遍數(shù)，增加每層厚度，使內(nèi)應(yīng)力過(guò)大，影響搪瓷釜使用壽命。

3、傳統(tǒng)修復(fù)工藝

濃縮器搪玻璃一旦出現(xiàn)破損、脫瓷、爆瓷情況傳統(tǒng)方式一般只能選擇重新搪瓷或直接更換設(shè)備，重新搪瓷或更換周期長(zhǎng)影響企業(yè)安全連續(xù)化生產(chǎn)，且運(yùn)輸成本高給企業(yè)增加資金負(fù)擔(dān)。也可以選擇普通修補(bǔ)劑，但普通修補(bǔ)劑只能臨時(shí)應(yīng)急，在粘接力和抗化學(xué)腐蝕、抗高溫方面比較差，易脫落和易腐蝕不能長(zhǎng)時(shí)間使用。

4、福世藍(lán)高分子復(fù)合材料修復(fù)優(yōu)勢(shì)分析

采用高分子材料實(shí)施修復(fù)是目前行之有效的尺寸恢復(fù)及防腐蝕措施之一。高分子復(fù)合材料是在高分子化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、膠體化學(xué)和材料力學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的高技術(shù)學(xué)科，利用高分子滲透形成分子之間的作用力，使其與修復(fù)部件形成范德華力和氫鍵鏈接，從而確保其與修復(fù)保護(hù)部件的粘接性能。高分子復(fù)合材料可在被保護(hù)基體上形成固化形態(tài)的保護(hù)涂層,并起到屏蔽作用，使基體和介質(zhì)隔開(kāi),以免受腐蝕銹蝕；涂層具有的抗?jié)B透性能、對(duì)腐蝕介質(zhì)的穩(wěn)定性、附著力強(qiáng)、相適應(yīng)的力學(xué)性能等，確保了保護(hù)涂層的應(yīng)用效果及設(shè)備的運(yùn)行周期。與傳統(tǒng)的焊接修補(bǔ)相比，防腐涂層保護(hù)技術(shù)具有施工簡(jiǎn)便、成本低、安全性高、修復(fù)效果好的特點(diǎn)。此方面應(yīng)用較為成熟的為福世藍(lán)EE-121K防腐材料。該產(chǎn)品是一種無(wú)溶劑、增強(qiáng)的高功效環(huán)氧酚醛涂料，適用于浸泡和無(wú)浸泡使用，特別適用于抗化學(xué)侵蝕和高溫。在含鐵或不含鐵的金屬表面形成一層堅(jiān)硬的抗化學(xué)的涂層用于完全浸泡并且固結(jié)成二次保護(hù)層。材料沒(méi)有揮發(fā)物質(zhì)，在密封的環(huán)境里可安全使用而不會(huì)收縮，可以為部件提供一個(gè)長(zhǎng)久的保護(hù)涂層。

1)技術(shù)合成優(yōu)勢(shì)：
高分子復(fù)合材料是在高分子化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、膠體化學(xué)和材料力學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的高技術(shù)學(xué)科，與一般的修補(bǔ)劑和膠粘劑有著根本的區(qū)別。
2)附著力優(yōu)勢(shì)：
高分子滲透形成分子之間的作用力，使其與修復(fù)部件形成范德華力和氫鍵鏈接。
3)物理性能優(yōu)勢(shì)：
能滿足機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的各種復(fù)合力的要求，在材料的合成過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了各種數(shù)據(jù)的均衡性。并具有良好的機(jī)械加工性能和金屬不具備的退讓性能。
4)抗腐蝕性能優(yōu)勢(shì)：
解決了大多數(shù)高溫下的有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸及混合酸的腐蝕。
5)材料的安全性：
100%固體，材料沒(méi)有揮發(fā)性；無(wú)毒無(wú)害，可以和皮膚直接接觸。

5、福世藍(lán)高分子復(fù)合材料修復(fù)步驟

1)材料的選擇：
搪瓷設(shè)備修復(fù)需根據(jù)腐蝕部位尺寸、介質(zhì)、溫度來(lái)選擇適合的高分子復(fù)合材料，并選擇屬性不同的產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行復(fù)合使用。針對(duì)該設(shè)備工況選擇使用福世藍(lán)?EE-121HT/EE-121K材料更為合適。
2)檢查待修復(fù)部位：
首先檢查有無(wú)穿孔，如有需針對(duì)孔洞部位進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊時(shí)應(yīng)采用手工電弧焊，焊條材質(zhì)要與基材相同或相近。采用細(xì)焊條、小電流，并間斷焊接，以防再次出現(xiàn)爆瓷現(xiàn)象。補(bǔ)焊完成后，自然冷卻至常溫，并靜置12小時(shí)以上，使焊接應(yīng)力充分釋放。
3)表面處理：
用磨光機(jī)、電磨等工具將脫瓷部位打磨出金屬原色，并將周圍50~100mm范圍內(nèi)未脫瓷表面打毛，打磨時(shí)要保證獲得較為粗糙的表面。打磨完成后用無(wú)水乙醇（99.7%分析純）清洗表面，確保無(wú)殘留物質(zhì)。檢查周圍搪瓷表面有無(wú)暗紋，如有暗紋則要繼續(xù)打磨并重新用無(wú)水乙醇清洗檢查。
注意：永遠(yuǎn)不能低估表面處理的重要性，95%的失敗源于表面處理不當(dāng)所致。
4)調(diào)和材料：
福世藍(lán)?高分子復(fù)合材料大多為雙組分產(chǎn)品，要嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明中規(guī)定的比例調(diào)和樹(shù)脂和固化劑，并充分混合至顏色均勻一致無(wú)色差?；旌暇鶆蚝髴?yīng)薄薄的攤開(kāi)散熱，并及時(shí)使用。為了避免浪費(fèi)，應(yīng)根據(jù)用量調(diào)配材料，并在規(guī)定的適用期內(nèi)用完。
5)涂抹材料：
首先將調(diào)和完成的福世藍(lán)?EE-121HT修復(fù)材料涂抹在處理完的裸露金屬的表面，第一層要薄并用力涂抹確保材料滲入基材的每一個(gè)縫隙中，配合面位置修復(fù)出平面；待材料固化后使用砂紙將材料表面釉質(zhì)層打磨粗糙，徹底清除表面殘余的材料碎末及粉塵。再次按比例調(diào)和并涂抹薄薄一層福世藍(lán)?EE-121K材料完全覆蓋上一遍材料并向周圍延展50mm左右，不可超過(guò)未打毛的搪玻璃范圍，待材料再次固化后同樣使用砂紙打磨材料釉面至粗糙，按比例調(diào)和福世藍(lán)?EE-121K并涂抹完全覆蓋第二遍材料，并確保完全覆蓋不留任何氣孔。
6)固化：
按照材料技術(shù)數(shù)據(jù)單進(jìn)行足夠時(shí)間的自然固化。待材料自然固化后緩慢升溫（120℃/3h）進(jìn)行后固化，加溫固化還可以提高材料本身的性能，包括抗化學(xué)腐蝕，抗高溫和自身的其他物理性能。加熱固化完成后，要等設(shè)備冷卻至環(huán)境溫度，再開(kāi)機(jī)運(yùn)行。