搪玻璃设备现场局部快速修补技术应用概述

摘要：在我国化工、医药、食品等行业持续发展的过程中，搪玻璃设备凭借耐腐蚀性以及绝缘性等方面的优势，得到了广泛的应用。但实际上，搪玻璃设备在正常运行期间很容易出现局部破损问题，这也需要进行现场的局部修理工作。基于此，文章针对搪玻璃设备的现场局部修复进行研究。首先，文章针对目前搪玻璃设备的损伤模式进行研究，主要从设备爆瓷的几个现象进行研究。随后，文章针对搪玻璃的局部修复技术进行研究，局部修复技术以涂料修复技术和补丁类型修复技术为主。最后，文章提出了搪玻璃设备日常维护以及保养的相关对策。

关键词：搪玻璃设备（本文中的设备指反应釜、储罐、塔器）；爆瓷现象；现场局部修补技术；应用

在当下的医药、食品、化工等行业生产产品期间，搪玻璃设备通常用于各种强酸以及有机溶剂的储存。

之所以能够针对各种强酸以及有机溶剂进行储存，是因为内部的搪玻璃衬里具备着较为稳定的化学性质。搪玻璃衬里本质上就是在金属基体上通过涂抹SiO2含量≥65%的搪玻璃釉料，在高温环境下通过一段时间的烧结所形成的防腐层。搪玻璃釉料分“底釉”和“面釉”。底釉SiO2含量少，他起到的是粘合防腐的面釉和钢胚，面釉SiO2含量高主要起防腐作用。

但实际上，搪玻璃是金属的基体和非金属的防腐层组合而成的复合材料设备，会因为使用不当或制造原因产生爆瓷。一些大型设备例如公称容积大于20000L有局部损伤不方便拆装。化工厂生产任务繁重不方便将设备回厂复搪。基于此，文章针对搪玻璃设备的现场局部修补技术进行研究以及分析，为搪玻璃设备细小破损问题的现场局部修复工作提供参考。

1、搪玻璃设备的基本损伤模式

1.1、垫片失效物料渗透从外向内腐蚀

这种腐蚀多见于管口，高颈法兰密封面的外侧，物料通过垫片向外渗透，腐蚀介质先腐蚀外部铁胚，使得搪玻璃层失去支撑而爆瓷。

1.2、机械和温度冲击

搪玻璃设备胚体一般使用的是Q245R材质，在100℃是其线性膨胀系数为11.2×10-6/K，同样温度搪玻璃层的线性膨胀系数是2×10-7/K，胚体是瓷釉层的60倍左右。理论上搪玻璃层的拉伸强度是68～88N/mm²。

在运输、安装、生产过程中如果有外力直接作用于瓷面或钢胚外部都有可能会造成局部的爆瓷，在其出现破坏问题后，意味着金属基层也会被快速腐蚀。生产过程的外力一般可能有夹套超压，

因为，搪玻璃自身的膨胀系数以及延伸率相较于金属材料相比差别很大，而在温差数值过大的状况下，搪玻璃层的变形量相较于金属材料也会降低，在其应力数值已经超过承载极限数值的状况下，便会出现搪玻璃层的爆瓷现象。

1.3、均匀腐蚀

搪玻璃不耐受碱、游离的F+、高温浓磷酸，如果反应介质中含有以上物料会均匀腐蚀搪玻璃层使得瓷层减薄，防腐蚀性降低，瓷层中的空泡会随着均匀腐蚀而出现，介质会通过空泡向内渗透使得瓷层局部爆瓷或者大面积脱瓷。

2、搪玻璃设备的现场局部修复技术要点

2.1、使用修补剂对破损点进行涂敷修复

目前在搪玻璃设备现场局部修复工作期间，通常都会使用搪玻璃设备修补剂，属于典型的高分子复合材料聚合物修补剂，其内部包括了数量较多的合金金属粉末、陶瓷粉末以及碳纤维材料。这种修补剂在强度、耐腐蚀性、耐磨性等方面的优势较为明显，在搪玻璃层以及零部件的现场局部修复工作中有着较为明显的效果，并且可以在搪玻璃设备不停止运转的状况下，发挥其修复速度方面的能力优势，确保出现破损现象的位置能够以最快的速度进行修复。但在高温的生产环境下，这种修复材料的线膨胀系数也会明显提升，代表搪玻璃层的表面高分子材料卷曲脱落问题的发生概率明显提高[1]。

目前这种修复方式因为修复材料与搪玻璃和铁胚之间结合能力比较差的原因，只能作为临时应对措施，不能作为长期处理方案。

修补剂修复处理工艺流程具体如图1所示。涂敷前，需要相关人员在精准定位脱瓷现象位置的基础上，根据真实的设备发展状况，孔洞是否补焊做出正确的决策。在处理需要等待修复的区域表面的状况下，可以使用砂轮机以及铜刷进行表面的打磨，直至完全暴露出金属光泽。在此之后，可以利用无水乙醇或者是丙酮溶液对其表面存在的油污以及其他物质进行清洗。同时，需要按照既定的比例，测量底层修复剂所用的相关材料重量，且需要均匀进行混合。在此之后，便可在反应釜的破损区域表面适当进行涂抹，并且不得存在气泡现象。在破损区域的底层修复剂基本固化之后，需要对其釉面进行砂纸打磨处理，并利用无水乙醇开展清洗工作[2]。同时，相关人员针对面层修复剂的材料进行测量以及均匀搅拌，在底层修复剂釉面完全固化之后，可以将面层修复剂进行涂刷，在静置三天以上之后，同步利用碘钨灯进行加热，确保固化时间可以明显压缩，而这也是保障反应釜受损区域耐高温、耐腐蚀性能明显提升的有效方式。

2.2、使用PTFE套和FFKM的O型圈对管口破损点修复

如果破损点处于管口或高颈法兰的密封面可采取PTFE套和O型圈的方案来进行修复。该方案采用FFKM的O型圈阻断腐蚀性介质靠近破损点，利用修补剂的固化性能作为PTFE护套的基础骨架。采用此种方案修复的管口或高颈法兰继续使用年限甚至可以达到与设备本体一致。

2.3、使用补丁类型对破损点修复

此种修复方案一般使用在特殊R角，接液部位。补丁面板根据介质、温度进行选择可以是钽、锆等耐腐蚀金属也可以是碳钢衬PFA或搪瓷。其原理是在耐腐蚀面板周边设置螺栓孔，设备本体破损周边设置同中心距离螺纹孔或螺钉，使用耐腐蚀的螺栓和螺母将面板镶嵌在破损部位，面板和设备本体搪瓷面采用膨体四氟垫密封，面板间隙采用修补剂填充。此方案使用范围最广效果也最好，但是相对修复价格较高。

3、搪玻璃设备的维护保养工作策略

3.1、积极开展日常检查工作

搪玻璃设备在日常运转期间，如果相关人员发现在物料中存在有一定数量的搪玻璃碎片需要立即进行检查、清理。如果存在有局部破损的情况，可以使用前文提到的现场局部修复技术进行处理，避免破损部位持续扩大，带来各种意外事故。如果相关人员在反应釜日常运转期间发现存在出料口堵塞现象，需要利用橡胶棒和木棒这类软质材料进行疏通以及清理，不得利用金属以及其他硬质工具，避免出现釉层破损的现象。此外，冷冻盐水能够针对反应釜的夹套进行降温处理，在设备处于停机状态时，无需关闭夹套的进出水阀门，只需要关闭其中的气包控制点[3]。夹套在处于封闭状态时，冷冻盐水在经过升温之后，体积也会逐渐扩张，压力数值有所增加，很容易出现设备损坏的问题，在日常检查工作期间，需要由专业人员针对压力表、温度计这类装置的使用性能以及灵敏性能进行研究以及分析，及时更换其中存在各种误差的零部件，确保各项数据指标变得越发精准。

3.2、定期开展维护保养工作

总体看来，搪玻璃设备为了避免频繁出现现场局部修复现象，需要科学确定其养护周期，每年的维护工作数量不得少于两次，春节前后以及夏季是最为重要的维护保养时间。在开展反应釜维护保养工作时。需要将软垫在容器的底部进行铺装，用于检修工作期间的螺栓以及螺帽等材料和工具也需要妥善进行保管，避免出现意外掉落以及砸伤搪玻璃层的现象[4]。维护人员在进入反应釜时需要身穿胶底鞋或者是塑料鞋，避免自身重力对于搪瓷面产生损伤。春节前后的保养工作需要由相关人员针对搪瓷层以及温度计套管的完整程度进行检查。进入夏季之后，维修工作的主要对象包括了温度计套管、内部搅拌桨、反应釜内壁搪瓷层等零部件，同时需要开展减速机换油以及夹套试压等相关工作。在进行温度计套管的日常维护保养工作时，如果其表面分布有搪玻璃，需要对其是否存在破损现象进行检查，并及时更换。如果是不锈钢材质，则需要对其表面的腐蚀状况进行检查。内部的夹套试压检查则需要将其压力控制在0.55～0.6MPa的范围内，并且在保压两小时的状况下不得出现泄压现象。反应釜的保温层使用年限在超过三年的情况下，则需要对其外面保温层进行拆卸，合理检查夹套，并二次开展防护处理工作。

总结

目前搪玻璃设备在化工、医药等行业中广泛应用，通常用于各种强腐蚀性介质的储存工作，并且在日常运行期间很容易出现搪玻璃层破损现象。在破损现象不严重的情况下，可以选择现场局部修复。同时，相关企业需要关注搪玻璃设备的日常检查以及维护保养工作的有效实施，保障搪玻璃设备的运行性能能够控制在合理的范围内，避免频繁出现故障以及破损现象。

参考文献

[1]付日映，吕才宏.搪玻璃设备检验重点探讨与分析[J].广东化工，2020，47（19）：135-136.

[2]江洪明，郭捷昕，孔令昌.制药企业搪玻璃设备检验中的常见问题及原因分析[J].广东化工，2019，46（01）：96-97+105.

[3]杨建华.搪玻璃设备的维护保养[J].石化技术，2016，23（10）：105-106.

[4]夏界如.一起搪玻璃设备内胆失稳事故分析[J].中国化工装备，2021，23（06）：24-28.