搪玻璃反应釜

搪玻璃反应釜应用广泛，山东旭日二手设备有限公司常年销售二手搪玻璃反应釜，详情：

搪玻璃具有较好的耐酸碱性，较同规格的不锈钢制品

成本低很多，因而搪玻璃容器广泛应用于化工、医药、印

染、食品等工业生产领域，参与反应、蒸发、浓缩、合

成、萃取、氯化、硝化、烃化等工艺过程。常见的搪玻璃

容器按用途可分为反应容器、贮存容器、蒸馏容器、换热

容器等等。

1 搪玻璃容器的损伤模式

搪玻璃容器内一般都承装强腐蚀性介质，而搪玻璃层

作为主要的耐腐蚀性层，一旦被破坏，金属基层会被快速

腐蚀掉，因此搪玻璃层的破坏是导致容器失效的最重要原

因。对于搪玻璃反应釜，一般都有夹套，用以对釜内的温

度进行控制。

1.1 搪玻璃层破损的原因主要有以下几种

（1）机械冲击磨损损坏：搪玻璃层抗冲击力较差，

搪玻璃容器使用过程中，任何硬物对其进行撞击都有可能

对搪玻璃层造成损伤，因此在日常使用和检修过程中，要

严防固体物料的野蛮式投料，检修期间的各种工具、螺栓

螺帽的意外掉落，以免砸伤搪玻璃层；此外，搪玻璃反应

釜在生产过程中，由于搅拌使物料在釜内也会对搪玻璃层

造成冲蚀磨损、减薄。

（2）温差急变损坏：由于搪玻璃的膨胀系数和延伸

率小于金属材料，如果温差过大，搪玻璃层的变形量小于

金属材料的变形量，而致搪玻璃层受到的应力超过其承载

极限，则搪玻璃层将遭到破坏发生爆瓷；在搪玻璃容器使

用过程中，由于工艺需求，搪玻璃层会经常承受降温、升

温的变化，导致受到的应力交替发生变化，会影响搪玻璃

容器的使用寿命。

（3）腐蚀损坏：搪玻璃虽具有绝大多数的耐酸碱

性，但还是不能适用在以下介质环境中，①氢氟酸及含

氟离子介质；②磷酸，浓度 30%以上，温度高于 180℃；

③硫酸，浓度10%～30%，温度高于200℃；④碱液，

pH≥12，温度高于100℃。

（4）超压损坏：当搪玻璃容器内或夹套内的压力超

过设计允许压力时将造成搪玻璃容器金属壳体变形，从而

导致搪玻璃层的损坏，因此对容器及夹套内的压力应进行

有效控制；此外，不当的耐压试验压力也会造成搪玻璃这

种极度脆性材料出现微裂纹而损坏。

1.2 搪玻璃反应釜的夹套破损主要有以下几种原因

（1）腐蚀损坏：由于搪玻璃容器的夹套一般都为碳

钢制成，为实现搪玻璃反应釜的加热降温功能，夹套内需

通入冷冻盐水、冷却水、热水、蒸汽等介质，且多种通入

介质会频繁更换，导致夹套内壁接触多种不同介质，易造

成腐蚀加快，特别是夹套内通入过冷冻盐水或者蒸汽后，

该夹套闲置一段时间后再使用，夹套内残留的冷冻盐水或

蒸汽更快更容易造成碳钢夹套的腐蚀速率；搪玻璃容器的

夹套一般都会安装保温层，若保温层破损或未安装好的情

况下，会加快夹套的腐蚀。

（2）温度急变及热应力损坏：搪玻璃反应釜在工作

时，其夹套内会交替循环使用冷冻盐水、冷却水、热水、

蒸汽等介质，当夹套内从加热状态切换到降温状态或者降

温切换到加热时，由于温度变化迅速，会产生内应力，造

成夹套裂纹的产生，严重影响夹套的使用。同时夹套在加

热过程中也会产生热应力，造成夹套裂纹的加速产生。

（3）超压使用造成损坏：由于搪玻璃反应釜的夹套

内工作压力一般不会超过0.6MPa，在反应釜使用过程中，

通入的蒸汽未进行调节阀调节，导致夹套超压使用，易造

成严重后果。

2 搪玻璃反应釜的维护保养

搪玻璃容器的维护保养主要分为日常检查和定期维护

保养，日常检查由使用车间的操作人员进行日常检查以确

保搪玻璃反应釜在正常使用状态，定期维护保养需由专业

维保人员对搪玻璃反应釜的各个部件进行检查，对于需要

调整保养的部位及时进行处理解决以保证搪玻璃反应釜处

于正常使用状态。

2.1 搪玻璃反应釜的日常检查

在搪玻璃反应釜的日常使用过程中，应注重平时的维

护检查，确保设备时刻处于正常使用状态，以下总结了搪

玻璃反应釜日常使用的一些注意事项：

（1）搪玻璃反应釜在生产过程中，在放出物料的里

面若发现有搪玻璃碎片，应立即开釜进行检查，发现搪玻

璃有局部破损时，必须及时修补后方可使用，以免破损部

位扩大导致意外事故。生产后粘贴在釜内表面的物料应及

时清洗，清洗时也不能用金属工具，以防损坏搪瓷层。

（2）若遇到搪玻璃反应釜的出料口堵塞时，可用木棒、橡胶棒等其它软质物件疏通，严禁用金属及硬质工具

对堵塞的搪玻璃管口进行铲打。

（3）搪玻璃反应釜的夹套在使用冷冻盐水降温后，

在停机时不能关闭夹套的进出水阀门，只需关闭分属该搪

玻璃反应釜的气包控制点即可，因为夹套在密封状态下，

冷冻盐水升温后体积会膨胀，产生非常高的压力，从而对

釜体强力挤压导致设备损坏。

（4）在日常使用过程中要注意搪玻璃反应釜的减速

机和电机的声音是否正常，以及减速机、机座轴承等各部

位的温度变化情况；经常检查搪玻璃反应釜减速机有无漏

油现象，检查减速箱内油位和油质变化情况，如出现缺油

需及时补加或更新。

（5）要日常检查搪玻璃反应釜的安全阀、压力表、

温度计等安全装置是否准确灵敏好用，有无偏差，如出现

问题及时更换，以保证反应数据的准确性。

（6）日常检查中要经常倾听搪玻璃反应釜釜内有无

异常的振动和响声，若有异常情况应及时减速停车查看，

避免出现生产事故等。

（7）检查搪玻璃反应釜所有进出口阀是否完好，若

有问题必须及时处理；检查搪玻璃反应釜的法兰和机座等

有无螺栓松动，安全护罩是否完好可靠；检查搪玻璃反应

釜本体有无裂纹、变形、鼓包、穿孔、腐蚀、泄漏等现

象，保温、油漆等是不是完整，有无脱落、烧焦情况。

（8）日常对电机等动力装置的检查，一是听声音是

否正常；二是用手去摸减速机、电机、机座轴承等各部

位的开车温度情况：一般正常温度应该≤40℃，最高温

度也应≤60℃（以测试人员手背在上可停留8秒以上为正

常）。

（9）在日常使用中，搪玻璃反应釜应做好卫生环

境，保证无油污、设备见本色。

2.2 搪玻璃反应釜的定期维护保养

根据搪玻璃反应釜的维护保养周期规定，每年一般应

安排维护两次，时间一般会定于春节前后与夏季大修期

间，维护保养人员进入搪玻璃反应釜内检查时，应在反应

釜底部铺上足够厚、大的软垫，以免工具落入，且进入人

员需穿胶底鞋或塑料鞋以免损伤搪瓷面。在定期维护保养

期间，对下列事项需格外注意，保证搪玻璃反应釜的正常

定期维护保养。

（1）在春节前后的定期保养，一般只需对搪玻璃反

应釜的温度计套管进行拆出检查，并彻底检查釜内搪瓷层

的完好性。

（2）每年夏季大修期间，搪玻璃反应釜除了检查温

度计套管以外，还必须完成对搅拌桨、釜内壁搪瓷层检

查，反应釜夹套试压，减速机换油，反应釜外部防腐，保

温保冷检查。

（3）温度计套管的检查保养：若温度计套管外表面

为搪玻璃，需检查无破损，如发现破损需及时更换新的；

若温度计套管为不锈钢材质，需检查其外表面的腐蚀情

况、其与法兰焊缝连接处的腐蚀情况，如发现异常，则需

考虑更换或补焊。

（4）搅拌桨、釜内壁的搪瓷层检查：搅拌浆、釜内

壁的搪玻璃表面检查需无破损，更不允许有露铁现象，如

有破损可采用修复材料进行修补，若破损较严重，修补效

果不佳，需考虑及时更换新的搅拌桨或者反应釜。

（5）减速机、机封的检查保养：机械密封需要检查

动环的磨损程度，磨损太多的要及时进行更换；减速机

换油，先放净减速机内的机油，加入新油至油标1/2至2/3

处，且确保油位清晰。

（6）夹套试压检查：夹套一般需试压到0.55MPa至

0.6MPa，且保压两小时后要求无泄漏，反应釜的保温层超

过3年的，需要拆除外面的保温层，对夹套进行全面的检

查及重新防腐处理。

（7）反应釜外部防腐及保温保冷层的检查维护：对

反应釜外表面所有能肉眼看见的卡子、连接螺栓、管口等

部位进行除锈防腐处理，外部的保温保冷层检查后要无破

损，发现破损处需及时修补。

3 结束语

搪玻璃反应釜因其具有广泛的使用范围，且有耐酸耐

碱的特性，较不锈钢反应釜，其价格较低，使用效果较

好。因此对于搪玻璃反应釜的使用，需加强管理规范化，

及时进行针对性维护保养，延长搪玻璃反应釜的使用寿

命。

参考文献

[1] 王璟，张广清，等. 夹套式搪玻璃反应釜定期检验技

术和方法[J]. 广州化工，2014，42（15）：201-203.

[2] TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》.

[3] 殷如生. 搪玻璃反应罐检验体会[J]. 广州化工，

2012，40（18）：120-121.

微信公众号搜索：杨三多

由于搪玻璃反应釜搪玻璃瓷釉的物理特性，决定了搪瓷的脆性和不抗冲击性，由于用户使用不规范性，就会发生生反应釜局部爆瓷，出现爆瓷请勿恐慌及时停车，及时修复即可，这就像新车有时一不小心划了一下漆。下面为大家介绍一下搪玻璃反应釜搪瓷反应釜出现爆瓷现象的原因及处理方法。

　　搪玻璃反应釜中瓷爆的原因有哪些

反应釜爆瓷案例：

某化工厂由于工艺要求，整个生产线需要大量搪玻璃反应釜、搪玻璃管道等搪玻璃设备。然而正常使用的一台2000L电加热搪玻璃反应釜，夹套介质为导热油温度在250度左右，反应釜釜内反应介质是浓度为75%的硫酸，工艺要求反应温度达到180摄氏度左右，最近以来反应釜频繁发生大面积爆瓷现象！经搪玻璃设备技术人员到其现场勘查发现：其两批料之间的投料间隔时间比较短，前一批料放空后搪瓷反应釜釜内温度仍较高，而紧接着投入的浓度为75%的硫酸温度约为70度左右。据此分析此反应釜爆瓷现象应该是因为冷热冲击导致爆瓷。

　　爆瓷分析及建议处理方法：

案例中反应釜夹套导热油的温度是250度，放料后反应釜釜体的温度应该高于反应温度180度，而目前搪瓷反应釜耐冷热冲击的极限是110摄氏度，虽然再次加入的硫酸物料预热到70度，但物料和釜体的温差估计大于110度，由此导致暴瓷。建议两次物料投料间隔时间扩大，并将硫酸提高预热温度，爆瓷情况就可以避免。

搪玻璃反应釜在日常应用中会出现瓷爆，出现瓷爆后，会影响整个反应釜的正常工作，从而影响生产，造成直接经济损失。

瓷爆就是搪玻璃反应釜里面最主要的搪玻璃出现爆瓷现象，导致整个搪玻璃不完整，从而在进行反应的时候会导致反应釜的主题被腐蚀。

瓷爆的主要原因是两个方面，一个是在操作过程中，受热不均匀，短时间内温度变化大，导致搪玻璃剧烈热胀冷缩，发生爆瓷现象。这种爆瓷是认为可以控制的，而且也是可以避免的。

第二个就是在烧制过程中有瑕疵，产生鳞爆。其主要原因是金属坯体的质量、瓷釉的成分以及均匀度、还有搪烧工艺中的酸洗时间、搪烧时间、搪烧温度等诸多因素，其主要元凶是氢元素。

当金属进行搪瓷的时候，烧成之后的金属坯体处于奥氏体状态，这种状态很容易就溶解氢，也就是说在烧成状态的时候，就已经有很多氢被坯体吸收。在冷却的过程中，澳式体逐步向另一种状态、-铁素体转变，这个阶段金属对氢的熔接能力大大减弱，原来溶解的那些氢逐渐释放析出，因为有搪玻璃的阻隔，这些氢就只能聚集在搪玻璃层和金属坯体之间的凹陷处，随着坯体相变的转化，氢气析出也就越来越多，那么氢气越多对坯体和搪瓷层产生的压力就越来越大，当这些氢气产生的压力足够大超过了搪玻璃层的物理强度时，一些非常轻微的物理冲击就会引发内部氢气的压力反弹，那么直接表现出来就是瓷爆。

　搪玻璃反应釜发生爆炸事故的主要原因

　　一、违章作业

违章作业的主要表现如下：

1、未对设备进行置换或置换不彻底就试车或打开人孔进行焊接检修，空气进入塔内形成爆炸性混合物而爆炸。由此发生爆炸事故的次数最多，在小氮肥生产中尤为严重。

2、用可燃性气体(如合成系统的精炼气、碳化系统的变换气)补压、试压、试漏。

3、未作动火分析、动火处理(如未加盲板将检修设备与生产系统进行隔离，或盲板质量差，或采用石棉板作盲板)，未办理动火证就动火作业。

4、带压紧固设备的阀门和法兰的螺栓。

5、盲目追求产量，超压、超负荷运行。

6、擅自放低储槽液位，使水封不起作用或因岗位间没有很好配合，造成压缩机、泵抽负，使空气进人设备形成爆炸性混合物。

7、设备运行中离岗，没有及时发现设备内工艺参数的变化，致使系统过氧爆炸。

　　二、操作失误

操作失误的主要类型如下：

1、设备置换清扫时，置换顺序错误。

2、操作中错开阀门，或开关阀门不及时，或开关阀门顺序错误，致使设备憋压或气体倒流超压，引起物理爆炸。

3、投料过快或加料不均匀引起温度剧增，或使设备内母液凝固。

4、未及时排放冷凝水或操作不当，使设备操作带水超压。

5、由操作原因引起的压缩机、泵抽负，使空气进入设备，形成爆炸性混合物。

6、过早地停泵停水，造成设备局部过热、烧熔、穿孔。

7、投错物料，使其在回收工序中受热分解爆炸。

8、错开油罐出口阀，导致冒顶外溢，遇明火爆炸。

　　三、维护不周

维护不周的主要表现如下：

1、设备运行中，因仪表接管漏气、阀门密封不严等引起可燃性气体泄漏。

2、未及时清理沉积物(如黄磷、砖泥、积炭)，使管道堵塞，造成设备真空度上升，空气通过水封进入煤气管道，设备内形成爆炸性混合物，或高温下引起积炭自燃爆炸。

3、仪表装置失灵。损坏，如氢气自动放空装置损坏，空气进入；开车时造气炉煤气下行阀失灵，致使氧含量提高，甚至高达4.2%；缩合罐的真空管道上的止回阀失灵，部分水进入罐内引起激烈化学反应而爆炸，铜液液位计破裂而引爆。

4、不凝性气体没有排出或排尽，导致超压爆炸。

5、用环氧树脂作防腐剂，涂在设备上引起着火。

6、设备长期储存，温度过高引起自聚反应，或充装可燃性液化气体过满，高温下储存和运输中气体受热膨胀，压力剧升而导致爆炸。

7、油蒸气排放源向大气中排放的油蒸气积累以及失控，残留品的挥发，使油罐区周围形成易燃易爆体系，在油罐作业搅动时，使沉积的油气挥发，遇焊渣时燃着火。

8、存在点火源，主要指焊火、机动车尾气火花、静电消除装置失灵发生静电放电、雷击起火和其它点火源，如铁器相互碰撞、钉子鞋与路面摩擦产生的火星等。

　　四、制造缺陷

设备制造缺陷主要有以下几种：

1、自制或自制改装的设备，材质不符合要求，没按有关规定和技术要求进行加工。

2、焊接质量大差，如设备焊接处有明显的与母材未熔合、连续点状夹渣、气孔或细小裂纹等现象，或外壁采用单面焊、未开坡口、焊肉厚薄不均、焊缝内夹垫圆钢等金属。

3、设备没严格按图纸加工，给设备事故留有隐患。如水解釜联苯加热水套因回流管头加工错误，管头下部积水无法排除，致使受热沸腾而引起水解釜突然爆炸。

4、选用旧设备或代用设备，因材料性能不明或自身的缺陷，如设备陈旧，阀门、封头长期打不开，止逆阀安装位置错误，不能阻止流体倒流等，或常压设备加压使用而发生爆炸。

　　五、设计缺陷

设计主要有如五几种类型：

1、工艺不成熟，如未经物料、热量的衡算，盲目将小试数据用于大生产装置，致使设备强度不够，发生爆炸。

2、违反压力容器的有关规定，错误地将方形容器焊在夹套上，而且安装位置偏高，在高温高压下因强度不够而爆炸。

3、设备按常压设计，操作时其压力超过设计压力，因强度不够而爆炸。

　　六、化学腐蚀

腐蚀现象表现如下：

1、电化学腐蚀、氢腐蚀严重，使设备局部壁厚减薄或变脆。

2、塔壁腐蚀严重，局部穿孔。

3、由腐蚀造成设备及零部件断裂，如合成塔中心管断，高压氧腐蚀使合成塔出现裂纹而爆炸。

4、因设备腐蚀而泄漏。

搪玻璃反应釜的特殊修补方法

搪玻璃反应釜的平常修补方法有：瓷釉搪烧法、耐蚀金属修补法、耐蚀金属涂料混合修补法等，这里介绍特殊修补办法——非金属修补法。

合成树脂材料具有较高的化学稳定性和良好的物理机械性能，利用这些合成树脂材料修补化工搪瓷设备，工艺简单、费用低、修理时间短、耐腐耐磨。

一般合成树脂材料与搪瓷表面粘结力较小，如酚醛树脂，常温条件下固化粘结力为1. 7MPa，而搪瓷反应釜在100℃时产生的温差应力就达1. 5MPa。因此用粘结剂修补搪瓷反应釜就需要解决两个问题，即提高自身粘结强度和减少温差应力。

　　1、提高自身粘结强度

首先要提高胶粘剂的物理机械性能，修补搪玻璃反应釜时常用环氧酚醛混合胶泥，主要考虑酚醛树脂可作为环氧树脂的活性增韧剂，又可提高胶泥的耐温耐腐性能。在混合胶泥中加入17%~20%的丁睛胶或丁基胶，提高胶泥的柔韧性能。为降低胶泥的粘度，考虑到稀释剂的挥发，采用690或501活性稀释剂代替丙酮，并加人5%~8%的氧化铝粉，提高了树脂的粘结强度。

　　2、减少温差应力

高温下树脂进一步固化产生收缩力，粘结强度明显降低，采用预应力施工，来减少温差应力，取得了良好效果，修补寿命提高4个月以上。所谓预应力施工是将设备预热后再粘结的方法。

这样当设备降到常温时，由于壳体和粘结剂的收缩系数不同，产生了一定的应力—预应力。当搪玻璃设备在使用中温度发生变化时，首先抵消了这部分应力，随着温度的继续升高，产生的新应力相对就小，从而减少了温差应力的影响。

对小面积搪瓷损坏大部分可采用胶粘修补，损坏处一般应清洗除锈，去油去灰。如破损处露出金属时，可采用碱性固化的环氧树脂作隔离层，然后将设备升温至40~60℃，按选定的胶粘剂品种所规定的配方配制耐蚀胶泥，薄薄的涂在搪瓷损坏处，保温干燥，再涂，再干燥，直至所需厚度。最后逐渐将所修反应釜升温至其工作温度以上20℃，保温24h即可。这种方法修理成本低，在化工行业有很大应用价值。

搪玻璃反应釜带状垫片的研发，是为更好地满足易接触到腐蚀性介质的大型搪玻璃设备法兰在苛刻工况条件下的挑战性密封需求，如高温、操作压力变化、作用在垫片上的压紧力较低和搪玻璃法兰密封表面不平整等情况。该类应用，若发生法兰密封失效易导致严重后果：泄漏事故、设备腐蚀受损、代价高昂的设备停车停产，甚至危及人身安全。我们设计研发的KWO膨体聚四氟乙烯多向拉伸带状垫片有着紧密持久的密封性能，突破了市场上其他密封材料的性能局限。”

在应对搪玻璃法兰密封表面不平整问题时的性能表现相当卓越，即便作用在垫片上的压紧力较低的情况下，也可实现紧密密封、保持设备无故障平稳运行。该产品还能满足最终用户面临的日益严格的环保要求，同时延长搪玻璃设备的使用寿命，还可延长设备维护周期，这正是国际主要化学品生产商们需要的。”

该款戈尔新型密封产品加入了独特的内核（barriercore）结构设计，即便作用在垫片上的压紧力较低和高渗透介质存在的情况下，也能让整个法兰面保持特别紧密的密封。

产品应用：适用于摩擦连接处所有类型法兰，特别适合大型压力容器，大直径以及表面不平整的管状（管束）热交换器、大型板式换热器、大型搪玻璃反应釜、大型洗涤塔，如晶硅行业的HCL洗涤塔。

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