聚丙烯催化劑裝置搪玻璃釜攪拌的腐蝕與防護(hù)

【摘要】結(jié)合聚丙烯催化劑裝置搪玻璃設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀，介紹了搪玻璃釜攪拌損壞原因及隱患。利用聚四氟乙烯帶纏繞在搪玻璃攪拌外層進(jìn)行燒結(jié)成型，這種新的處理方式增強(qiáng)了搪玻璃攪拌的耐熱沖擊和敲擊沖擊的性能，從而極大的延長了搪玻璃攪拌在聚丙烯催化劑裝置后處理單元的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】催化劑；聚丙烯；搪玻璃攪拌

搪玻璃設(shè)備是將二氧化硅、二氧化錳、氧化鈷等無機(jī)物經(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。其同時(shí)具有玻璃的穩(wěn)定性和金屬強(qiáng)度的雙重優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)良的耐腐蝕設(shè)備，廣泛地應(yīng)用于化工、石油、醫(yī)藥等工業(yè)。由于搪玻璃與玻璃、陶玻璃類似，因此在繼承其優(yōu)異耐腐性能的同時(shí)也具備了不抗磕碰、敲打和耐沖擊性能差等弱點(diǎn)。特別是搪玻璃設(shè)備的附件如攪拌，溫度計(jì)等更是歸結(jié)為易耗品范圍內(nèi)。

1、聚丙烯裝置中搪玻璃攪拌的工作環(huán)境

聚丙烯催化劑生產(chǎn)裝置搪玻璃釜主要負(fù)責(zé)水解高沸物及中和酸性物料的工作。工作溫度最高時(shí)超過130攝氏度，釜內(nèi)液體的PH值1～14之間變化。由于高沸物在水解過程中產(chǎn)生大量熱且含有大量固渣，加之酸堿中和過程中釋放出的反應(yīng)熱加劇了釜內(nèi)液體溫度上升的速度，從而對(duì)搪玻璃產(chǎn)生較大的熱沖擊，極易出現(xiàn)攪拌損壞現(xiàn)象，損壞位置集中在攪拌葉中部或攪拌葉與軸連接處，在聚丙烯催化劑生產(chǎn)裝置后處理單元搪玻璃攪拌平均使用壽命僅為3～4個(gè)月，屬于裝置易耗品。如（圖1）所示，攪拌葉局部表面防腐釉面爆瓷，物料直接接觸腐蝕攪拌的碳鋼本體，嚴(yán)重時(shí)在巨大扭矩作用下槳葉甚至斷裂跌入釜底，進(jìn)而損壞釜底搪玻璃層，造成釜體腐蝕穿孔，造成更大的損失。由于搪玻璃釜的結(jié)構(gòu)，更換攪拌費(fèi)時(shí)費(fèi)力，經(jīng)常性的攪拌損壞對(duì)聚丙烯催化劑生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)造成一定的影響。

2、搪玻璃攪拌腐蝕原因分析

（1）攪拌基材制作過程中采用的卷筒、焊接等工藝均產(chǎn)生大量的內(nèi)應(yīng)力，部分廠家根本就未進(jìn)行消除應(yīng)力工作或進(jìn)行的不徹底，攪拌R角、焊縫部位極易產(chǎn)生爆瓷損壞。

（2）制造搪玻璃附件時(shí)忽略材料問題。攪拌用碳鋼管材易出現(xiàn)含碳、硫、錳、硅的含量超標(biāo)的情況，在制造的過程中很容易在搪玻璃設(shè)備表面釉層中產(chǎn)生有許多的氣泡，使得其耐冷熱沖擊能力急劇下降，極易發(fā)生局部性的爆瓷。

（3）聚丙烯催化劑搪玻璃釜應(yīng)用在后處理，在水解過程中由于物料的積累放慢作用導(dǎo)致反應(yīng)速度的降低，進(jìn)而使得物料未完全水解完就下降至釜底。隨著設(shè)備的攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)于液體的湍流作用會(huì)引起攪拌槳局部壓力下降形成氣泡，高溫的反應(yīng)大量的空泡在破滅的同時(shí)又形成新的空泡，并迅速破滅，這個(gè)過程在攪拌反復(fù)進(jìn)行，從而破壞攪拌槳玻璃面造成爆玻璃損壞。

3、搪玻璃攪拌腐蝕的防護(hù)

根據(jù)損壞部位和原因的分析，利用纏繞法成型技術(shù)將聚四氟乙烯（以下簡稱F4）復(fù)合于成品的搪玻璃攪拌外側(cè)，形成耐腐蝕的F4搪玻璃復(fù)合攪拌器（圖2）。利用外裹的F4層優(yōu)異的耐腐蝕性能的同時(shí)作為搪玻璃的外保護(hù)層，彌補(bǔ)了搪玻璃的弱點(diǎn)的同時(shí)，復(fù)合防腐的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。

4、搪玻璃攪拌外襯F4防腐纏繞工藝簡介

（1）將搪玻璃攪拌器進(jìn)行表面處理。

（2）利用F4薄帶纏繞搪玻璃攪拌表面6層，且注意應(yīng)以每圈搭邊50%并沿一個(gè)方向繞扎。

（3）將坯料放入電爐內(nèi)350攝氏度左右恒溫24～40小時(shí)。

（4）燒結(jié)完畢外觀表面應(yīng)平整、光滑、潔白，用2萬伏電火花檢測不導(dǎo)電。

5、結(jié)論

通過對(duì)搪玻璃攪拌進(jìn)行外纏繞F4燒結(jié)成型處理后的攪拌壽命較原搪玻璃攪拌延長近10倍，解決了長期困撓聚丙烯催化劑生產(chǎn)裝置后處理單元的一個(gè)難題，實(shí)現(xiàn)了裝置的長周期穩(wěn)定運(yùn)行。F4搪玻璃復(fù)合攪拌器已在聚烯烴催化劑行業(yè)得到了普遍的推廣和應(yīng)用，給企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

錢海（1978—），男，工程師，現(xiàn)在中國石油化工股份有限公司催化劑北京奧達(dá)分公司從事生產(chǎn)裝置管理及設(shè)備腐蝕研究。