搪玻璃設(shè)備缺陷的類型和預(yù)防 （二）

1、搪玻璃設(shè)備缺陷的類型和預(yù)防 （二） 水蒸氣腐蝕 也許似乎是奇怪的，水能引起嚴(yán)重的腐蝕，并隨著水的純度而增加。腐蝕的速度也隨著溫度的上升而增加，并且當(dāng)水超過(guò)沸點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大。 當(dāng)水珠冷凝在蒸汽中較冷的玻璃表面時(shí)，其要與玻璃中滲出堿離子，形成堿溶液。然后，該腐蝕就如前面描述的堿腐蝕一樣。在稀的酸性蒸汽中出現(xiàn)水蒸氣，說(shuō)明了為什么在蒸汽中酸的腐蝕更大。少量的酸加進(jìn)水里將大大地延遲由在蒸氣區(qū)域里水蒸氣冷凝引起的腐蝕?？梢攵栊詺怏w，以隔離蒸氣區(qū)域，而減少或消除這種類型的腐蝕。這些是在蒸餾過(guò)程中要考慮的重要因素。 反應(yīng)物加入容器的方法是特別重要的。例如，腐蝕物質(zhì)加入容器應(yīng)該總是通過(guò)溶液管道直接進(jìn)入液體狀態(tài)。

2、如果通過(guò)噴嘴喂入，堿將在蒸汽中順著容器的邊壁流下，并會(huì)引起嚴(yán)重的堿腐蝕，尤其是當(dāng)容器受到加熱時(shí)。因此，重要的是，不但要監(jiān)控反應(yīng)溫度，而且要考慮到搪玻璃的實(shí)際溫度，以及加入容器的反應(yīng)物的濃度。到這種狀況，在該行業(yè)的許多反應(yīng)器已過(guò)早地淘汰了。 雖然要完全消除搪玻璃的腐蝕是不可能的，但是通過(guò)溫度的控制和仔細(xì)的加工過(guò)程是可以降低到安全水平的。搪玻璃設(shè)備制造商出版的腐蝕圖表顯示了大多數(shù)普通的酸和堿，由于溫度和濃度的作用而產(chǎn)生的腐蝕速度。作為一個(gè)例子，圖3 顯示了避免容器和其他部件的過(guò)早損毀的好例子。 磨損 搪玻璃磨耗的特征是烘烤拋光的損毀。在較嚴(yán)重的情況下，出現(xiàn)粗糙，砂紙樣的拋光。實(shí)踐表明，由磨耗產(chǎn)生的

3、缺陷是不常見(jiàn)的?？墒牵?dāng)酸腐蝕結(jié)合在一起時(shí)，缺陷就會(huì)非常嚴(yán)重。磨耗會(huì)機(jī)械地削弱硅網(wǎng)絡(luò)，加速酸腐蝕。 除了限制反應(yīng)器里磨耗粒子，減少容器壁上的磨耗，唯一實(shí)際的方法是向制造商定制一個(gè)抗磨耗的搪玻璃。 結(jié)晶搪玻璃具有更強(qiáng)的抗磨耗力。因?yàn)樗麄儽葌鹘y(tǒng)的搪玻璃更堅(jiān)硬。表面抗磨耗力取決于結(jié)晶搪玻璃最后涂層拋光的狀況。熔制的時(shí)間越長(zhǎng)，抗磨耗力就越強(qiáng)。但是，表面同時(shí)也變得越來(lái)越粗糙，缺乏熔制拋光，其結(jié)果是抗粘質(zhì)量降低。在一些情況下，抗酸性也降低。因此，必須獲得一個(gè)平衡，一產(chǎn)生一個(gè)具有對(duì)磨耗，酸、堿，和熔制拋光都有號(hào)的抗性的結(jié)合體。安裝一個(gè)具有熱縮保護(hù)罩，可減少攪拌器和擋板刀片上的磨耗。 熱沖擊 熱沖擊缺陷隨著搪

4、玻璃溫度的突變而發(fā)生，并產(chǎn)生相應(yīng)較小的，但卻是厚的玻璃片從剛性的斷面上剝落。根據(jù)該區(qū)域的外形以及熱沖擊發(fā)生的方式，缺陷可呈現(xiàn)出粉碎飛火象皮樣的現(xiàn)象。在大部分的熱沖擊情況中，鋼的底層將被暴露。圖4顯示了在接孔凸出的表面上嚴(yán)重的熱沖擊的例子。圖5顯示的是在凸出表面熱沖擊的粉碎現(xiàn)象。 熱沖擊發(fā)生的基礎(chǔ)是非常有趣的。玻璃在大約870攝氏的溫度下被搪到鋼上。在那個(gè)溫度下，鋼發(fā)光發(fā)紅，并比較柔軟。玻璃是無(wú)定形的粘性位置。烘烤后，在冷卻階段期間，玻璃在大約315攝氏度時(shí)固化。此成為"零'點(diǎn)。在該點(diǎn)上，玻璃處有一對(duì)低的熱膨脹系數(shù)。隨著冷卻過(guò)程，玻璃以比鋼慢的速度收縮。隨著室內(nèi)溫度的到達(dá)，搪玻

5、璃在大約6.3×104到11×104千帕（12000到16000PSL）的綜合壓力下。因?yàn)橛妙A(yù)壓混凝土，該抗壓強(qiáng)度大大地加強(qiáng)了玻璃，并使其對(duì)損壞有了更大的抗力。但是，必須注意的是，在玻璃里，過(guò)量的壓力，確實(shí)增加了在凸出面上剝落的傾向。如容器接孔外的瓷層。因此，在玻璃里的抗壓強(qiáng)力必須注意平衡。 如果要加熱搪玻璃鋼至315攝氏度的零點(diǎn)，損壞的風(fēng)險(xiǎn)很大。因?yàn)椴Ａチ似淇箟簭?qiáng)力。因此，加熱或冷卻鋼或玻璃，將改變玻璃的抗壓強(qiáng)力。如果溫度突變，玻璃里的抗壓強(qiáng)力也將突變，引起玻璃"爆裂'。這就是所知的熱沖擊。因?yàn)椴ＡУ膹?qiáng)度隨著殘余的抗壓強(qiáng)力減少而降

6、低。很明顯，在較高的溫度下，熱沖擊將更普遍。這時(shí)，搪玻璃的抗壓強(qiáng)力就較低。結(jié)果，不同的溫度所引起的熱沖擊將隨著搪玻璃溫度溫度的增加而減少。圖6顯示了這個(gè)特點(diǎn)，分別是熱沖擊最大和最小的曲線的坡度。 在環(huán)境溫度下做的測(cè)試表明，玻璃應(yīng)該能承受的，不會(huì)裂開(kāi)的最大允許溫差大約為200攝氏度（360華氏度）。在較高的溫度差異是，隱形裂縫以statiflux的裂縫的形式出現(xiàn)。雖然statiflux的裂縫顯示的裂縫并不能說(shuō)明是操作生產(chǎn)，但它表明的是即將發(fā)生的缺陷。實(shí)際上，玻璃鋼的熱沖擊抗力的設(shè)定，裂紋約在statiflux所測(cè)缺陷點(diǎn)30%以下，以允許存在于金屬基座里的自身的強(qiáng)力。金屬基座可降低搪玻璃里剩余的壓

7、力。 有四種操作引起的溫度突然變化會(huì)造成熱沖擊： （1）在預(yù)熱的表面加上冷的液體，使玻璃的表面突然冷卻。（2）快速的循環(huán)熱溶液通過(guò)冷的容器套，使容器壁突然受熱。（3）把熱的溶液注入冷的容器，使玻璃表面突然受熱。（4）快速循環(huán)的冷溶液通過(guò)預(yù)熱容器套，使容器壁突然冷卻。在操作1和操作2的情況中，搪玻璃鋼會(huì)失去抗壓強(qiáng)度，使搪玻璃強(qiáng)度變?nèi)?。在操?和操作4中，搪玻璃會(huì)受到突然的超強(qiáng)力，引起玻璃破裂。 熱沖擊是嚴(yán)格的操作問(wèn)題，可由以下制造商提出的建議來(lái)避免。在設(shè)定有熱變化的加工過(guò)程之前，必須遵循以下注意事項(xiàng)： （1）測(cè)量或估計(jì)玻璃表面的溫度，注意不要忽視可能的內(nèi)部問(wèn)題。（2）參照制造商的最大的安全溫度差

8、異范圍，并嚴(yán)格地遵循。 為了避免由失控引起的發(fā)熱反應(yīng)，快速反應(yīng)溫度傳感器，如在擋板里的TC傳感器，閥頭，熱電偶套管都被用來(lái)警示操作人員以采取適當(dāng)動(dòng)作。 與機(jī)械沖擊引起的缺陷不同，熱沖擊通常損壞搪玻璃，所以用鉭塞或碎片修補(bǔ)是不實(shí)用或不可能的。容器的完全重涂搪玻璃是必要的。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，在斷裂發(fā)生點(diǎn)上，結(jié)晶搪玻璃將比傳統(tǒng)的玻璃承受更高的溫度差異范圍。但是，statiflux法測(cè)出的裂縫出現(xiàn)在大約相同的差異范圍。由于這個(gè)原因，用于結(jié)晶搪玻璃的最大的安全溫度差異范圍與傳統(tǒng)的搪玻璃大約相同。測(cè)試已經(jīng)表明，結(jié)晶搪玻璃的容器仍可使用很長(zhǎng)時(shí)間而沒(méi)有問(wèn)題，即使熱沖擊已經(jīng)在"statiflux微型裂

9、縫'中形成。在用傳統(tǒng)的普通搪玻璃容器里，用"statiflux'法測(cè)出的，由熱沖擊引起的裂縫，也許會(huì)很快就導(dǎo)致容器的失效。 熱應(yīng)力 熱應(yīng)力產(chǎn)生的缺陷與由于不同的加熱或冷卻的溫度而產(chǎn)生熱沖擊相反，在本質(zhì)上不是立即能顯現(xiàn)出來(lái)的。熱應(yīng)力也許發(fā)生在頂部上接環(huán)密封圈下面的容器壁上，或在底部飛焊接在容器上的下接環(huán)密封圈的區(qū)域。在這任一種情況下，在夾套里的區(qū)域可被加熱或冷卻，而沒(méi)有夾套的區(qū)域卻不是這樣。在較高的溫度是，在205攝氏度（400華氏度）的范圍里，足量的張力可被擴(kuò)展到搪玻璃里，并產(chǎn)生玻璃裂縫。 熱壓力可由小心控制操作的加熱或冷卻而減少。逐漸地加熱或冷卻夾套以減少溫度變化的速度。即使加熱或冷卻時(shí)在安全溫度差異范圍內(nèi)，一個(gè)突變的