【摘要】采用高分子復(fù)合材料現(xiàn)場修復(fù)搪瓷反應(yīng)釜脫瓷部位；對搪瓷反應(yīng)釜損壞原因及高分子復(fù)合材料現(xiàn)場應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】搪瓷反應(yīng)釜、脫瓷、爆瓷、腐蝕、高分子復(fù)合材料

1．設(shè)備概況

搪瓷反應(yīng)釜是將含高二氧化硅的玻璃，襯在鋼制容器的內(nèi)表面，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)定性和金屬強(qiáng)度的雙重優(yōu)點，是一種優(yōu)良的耐腐蝕設(shè)備。
搪瓷反應(yīng)釜分開式和閉式兩種結(jié)構(gòu)，開式為體蓋分離，中間用密封墊和緊固部件連接起來，一般是容積在5000L以下；閉式為體蓋一體，一般容積在5000L以上。這兩種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)勢，開式拆卸比較方便，如果罐蓋上的管口出現(xiàn)問題，則易于拆下單獨(dú)修理，而閉式則密封性能要好。一般來說，開式結(jié)構(gòu)還有平焊對接式法蘭連接和平蓋式兩種。搪玻璃反應(yīng)釜廣泛地應(yīng)用于化工、石油、醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品等工業(yè)。

2、搪瓷釜的破損原因分析

山東某化工廠搪瓷釜僅使用一年多時間排料口位置出現(xiàn)嚴(yán)重漏介質(zhì)情況，嚴(yán)重影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且對環(huán)境及人身存在很大安全隱患，企業(yè)停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)排料口處搪瓷脫瓷、金屬基體已經(jīng)嚴(yán)重腐蝕。該搪瓷釜容積20000L，介質(zhì)磷酸鐵，溫度90℃，兩個小時左右循環(huán)一次。脫瓷腐蝕長200mm*寬40mm*深度30mm。

搪瓷釜是將含硅量高的瓷釉噴涂到低碳鋼胎表面，經(jīng)900℃左右的高溫焙燒，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，因此搪瓷釜的破損原因也多樣，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、硬物對其進(jìn)行撞擊均會導(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：在釜體加工過程中會產(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，會導(dǎo)致搪瓷爆瓷。
4)靜電穿刺： 搪瓷釜內(nèi)攪拌帶有懸浮物的液體時會產(chǎn)生大量的靜電荷，對搪瓷產(chǎn)生強(qiáng)烈的穿刺作用，從而導(dǎo)致搪瓷點蝕。
5)基體材料不合格：為了降低成本，個別生產(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。
6)搪燒質(zhì)量欠佳：有的搪瓷釜生產(chǎn)廠家生產(chǎn)環(huán)境簡陋、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)力過大，影響搪瓷釜使用壽命。

3、傳統(tǒng)修復(fù)工藝

搪瓷釜搪玻璃一旦出現(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搪瓷釜，重新搪瓷或更換周期長影響企業(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)劑只能臨時應(yīng)急，在粘接力和抗化學(xué)腐蝕方面比較差，易脫落和易腐蝕不能長時間使用。

4、高分子復(fù)合材料修復(fù)優(yōu)勢分析

1)技術(shù)合成優(yōu)勢：
福世藍(lán)高分子復(fù)合聚合物、陶瓷粉末和碳纖維材料組成的雙組分或多組分的復(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：
福世藍(lán)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：
能滿足機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的各種復(fù)合力的要求，在材料的合成過程中實現(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：
解決了大多數(shù)高溫下的有機(jī)酸、無機(jī)酸及混合酸的腐蝕。
5)材料的安全性：
100%固體，材料沒有揮發(fā)性；無毒無害，可以和皮膚直接接觸。

5、采用高分子復(fù)合材料修復(fù)步驟

1)準(zhǔn)備工作：做好施工前的準(zhǔn)備工作，如工具、材料及其它。主要包括：無水乙醇（分析純）、60目砂布、剪刀、油灰刀、調(diào)合板、干凈棉布等；
2)清理現(xiàn)場環(huán)境：修復(fù)前做好人員安全措施，清理現(xiàn)場施工環(huán)境，液體管道加固盲板，罐體內(nèi)進(jìn)行置換和通風(fēng)預(yù)案；
3)表面處理：對待修復(fù)位置使用磨光機(jī)及直磨機(jī)進(jìn)行打磨處理，直至金屬部位露出金屬原色，待修復(fù)部位周圍50mm搪玻璃使用直磨機(jī)打磨粗糙化處理；
4)清洗：使用無水乙醇對待修復(fù)位置進(jìn)行徹底清理、清洗，確保表面干凈、干燥、結(jié)實；
5)調(diào)和材料：嚴(yán)格按比例充分調(diào)和福世藍(lán)EE-101材料至均勻，無色差；
6)涂抹材料：涂抹第一遍福世藍(lán)EE-101材料，第一遍涂抹薄薄一層，確保修復(fù)部位每一個微孔內(nèi)擠滿材料，逐層增加材料至厚度略大于腐蝕量，快速安裝法蘭，壓出配合面；
7)涂抹第二遍材料：待第一遍材料固化后，拆卸法蘭，打磨多余材料、修復(fù)出配合面并粗化材料表面，再次調(diào)和適量EE-101材料，涂抹薄薄一層完全覆蓋原材料；
8)固化：按照材料技術(shù)數(shù)據(jù)單進(jìn)行足夠時間固化。對材料進(jìn)行加熱可縮短固化時間，
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，再開機(jī)運(yùn)行。

6、搪瓷釜修復(fù)現(xiàn)場案例