K系列搪瓷反应釜的修补文档格式.docx
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2012年5月20日
目录
摘要-2-
关键词-2-
1引言-2-
2我厂K系列瓷搅拌反应釜技术特性(釜内)-3-
3BELZONA材料主要性能及相关参数分析-4-
3.1修复机理-4-
3.2BELZONA材料基本技术参数-5-
4修复工艺-5-
4.1施工准备-5-
4.2表面处理-5-
4.3第一层调料涂覆-5-
4.4第二层调料涂覆-6-
4.5第三层调料涂覆-7-
4.6检查-8-
5固化处理-8-
6结论-8-
致谢-9-
参考资料-10-
摘要:
应用BELZONA1391和BELZONA1311材料对搪瓷搅拌反应釜发生穿孔及脱瓷部位进行有效修复,使已停用的反应釜重新投入使用,为强腐蚀工作条件下有效修复搪瓷反应釜、延长反应釜的使用寿命提供了可借鉴的方法。
关键词:
搪瓷反应釜脱瓷修复
1引言
在我厂6—硝生产中,搪瓷搅拌反应釜是常用的生产设备,搪瓷搅拌反应釜的工作条件往往十分恶劣、经常承受压力的波动、温度的变化(或较大的温差)、介质的腐蚀、甚至操作过程的改变。
反应釜在生产过程中经常发生各类故障,其中最常见的就是搪瓷脱落。
本文介绍的是应用BELZONA1311材料对搪瓷搅拌釜进行修复的一种快捷方便、简单易行的修复技术。
2我厂K系列瓷搅拌反应釜技术特性(釜内)
基体材质Q235B
工作压力0.1/-1.0(MPa)
工作温度150(℃)
设计温度200(℃)
搪瓷厚度1.2(mm)
工作介质H2SO4、萘磺酸、蒸汽
K系列搪瓷釜结构简图
K系列搪瓷釜检修期间曾采用“环氧树脂配方”、“辉绿岩粉配方”等多种其他方式对脱瓷部位进行修复、但均未成功。
我们分析主要原因有:
(1)釜内温度较高(操作温度最高达150℃),所用材料易起皮变形;
(2)修复材料与基体粘接力不够易脱落;
(3)材料在高温下防腐防渗能力不足;
(4)有的修复方法有效却不符合《压力容器安全技术监察规程》要求。
后来我们开始考虑使用BELZONA材料对该釜进行修复,并对BELZONA材料主要性能及相关参数进行了前期分析。
3BELZONA材料主要性能及相关参数分析
3.1修复机理
BELZONA1391修补剂材料是一种高分子合金聚合物。
在常温下这种合金聚合物分子在修补过程中能扩散到被修补基体金属的分子里,与基体形成很强的分子链连接,结合牢固。
3.2BELZONA材料基本技术参数
如下表:
BELZONA1391力学性能参数
BELZONA1391热变形温度参数
从表中参数看出它具有的高温防腐性能和高温力学性能比曾采用的“环氧树脂配方”、“辉绿岩粉配方”等较优异。
4修复工艺
根据BELZONA的使用说明我们制定了BELZONA1391和BELZONA1311材料整合施工修复工艺。
4.1施工准备
首先检查与反应釜相连的物料管线阀门,确保其关闭紧密,使反应釜完全处于离线停用状态,落实各项安全措施,办理相关作业票,使修复施工有安全可靠的环境保障。
4.2表面处理
4.2.1工具准备
预先准备好施工工具:
打磨砂轮机、调料板、盆、塑料抹刀。
4.2.2基体表面粗糙化
为了增大修补材料与基体的接触面积,增强粘合力,必须对基体表面进行粗糙化处理。
首先彻底清除反应釜内剩余物料,对脱瓷部位及其周围进行反复清洗(除垢、除锈),使粘附在基体表面的介质完全清洗干净。
再用粗纱布对脱瓷部位(包括裸露基体和破损的搪瓷边缘区)进行打磨等处理,使表面适当粗糙。
其要求为:
彻底除去锈蚀和氧化皮,显露出基体金属本色,表面粗糙度至少达到75μm。
4.2.3基体清洁
用干净抹布及刷子蘸上挥发性溶剂(BELZON2A9111或丙酮)对脱瓷部位及附近区域进行反复清洗。
经过以上两步骤,才能得到洁净、干燥又具有适当粗糙度的待修表面。
4.3第一层调料涂覆
待表面清洁剂完全挥发和彻底干燥(一般约20min)后、在清洁过的待修补表面出现新的氧化皮、锈斑以及凝露前,对搪瓷脱落部位先行采用BELZONA1311材料进行修补,修补完待修补材料适度固化(即不粘手为原则)后,方能开始调料涂覆BELZONA1391材料.
4.3.11311第一层调料涂覆
对搪瓷脱落部位先行采用BELZONA1311材料进行修补
调料时先依据涂覆面积及涂覆厚度选择合适的混料量。
混料配比须严格按基料:
固化剂=5∶1(重量比)来进行,
混料时必须予以充分、均匀的搅拌,确保基料与固化剂均匀混合、充分反应。
由于两组分颜色不同,混合反应后,合格的混合料用肉眼观察应呈单一均匀颜色而无杂色。
要点:
调料混合要均匀并且动作要快,以留出更多的涂覆及修整时间。
4.3.2混料完毕后,开始涂覆施工。
涂覆第一层BEL2ZONA1311时,为了获得最佳的粘结力,必须用力涂刷,并保证裸露基体(含BELZONA1311材料)被完全覆盖。
涂覆时要保证BELZONA1311材料附着平滑、无断点和气泡。
厚度:
0.8mm。
4.4第二层涂覆
涂覆第一层BEL2ZONA1311间隔2~4h后(此时前道涂层处于半固化状态,这样既能保证与基体或前道涂层的粘接力,不至于再涂覆时被带起,又不影响后续涂层与其形成良好附着状态)开始涂覆第二层BEL2ZONA1391.
4.4.1第二层BEL2ZONA1391配料
固化剂=13∶1(重量比)来进行,
4.4.2混料完毕后,开始涂覆施工。
涂覆第二层BEL2ZONA1391时,为了获得最佳的粘结力,必须用力涂刷,并保证裸露基体(含第一层BELZONA1311材料)被完全覆盖。
涂覆时要保证BELZONA1391材料附着平滑、无断点和气泡。
0.6mm。
4.5第三层涂覆
涂覆第二层BEL2ZONA1391间隔2h以内开始涂覆第三层BEL2ZONA1391.
4.5.1第三层BEL2ZONA1391配料
4.5.2混料完毕后,开始涂覆施工。
涂覆第三层BEL2ZONA1391时,为了获得最佳的粘结力,必须用力涂刷,并保证裸露基体(含第二层BELZONA1391材料)被完全覆盖。
0.2mm。
4.6检查修整
涂覆工序完成后,检查最后一层涂覆料与反应釜原搪瓷表面是否平滑过渡,若有高低不一及不连续现象,应用工具对其进行修整,确保其接缝连续、表面光滑。
因为釜内物料为树脂,极具粘性,若修复表面不能达到光滑平整,则极易粘附物料甚至引起修复表面脱落。
每层涂覆均应确保涂层边缘与基体边缘充分吻合接触,最后一层可溢出基体边缘后平缓过渡覆于搪瓷层表面。
5固化处理
经过检查修整合格,在干燥、常温环境下固化8~12h。
常温固化后再通入蒸汽进行湿热固化,使温度保持在80~100℃6h,后即可结束固化过程。
经过以上步骤,便可得到既有优异耐高温抗腐蚀性能,强度、硬度指标相当出色,又具有与基体高度粘结性能却又不粘带物料的修复表面。
6结论
三年来,反应釜修复部位仍然完好如初。
这说明利用BELZONA1391和BELZONA1311材料修复该反应釜是成功的。
采用BELZONA材料修复后,每台消耗的材料和人工的费用平均不到3000元,且能最大限度维持设备的稳定运行,目前已用BELZONA材料成功修复10余台脱瓷反应釜,创造了一定的经济效益、延长了设备使用周期,减少了维护量及维修费用,直接和间接经济效益都很可观。
致谢
借此论文完成之际,我要特别感谢我所在的单位——重庆川庆化工厂和车间领导,是他们的无私奉献和默默支持使我得以完成技师学业。
他们是我信心的保障和力量的源泉。
感谢培育了我的重庆市化医技师学院!
老师们渊博的知识、他们对工作的积极热情、认真负责、实事求是的态度,让我受益匪浅。
他们对知识孜孜不倦的追求、深厚的学术素养、对教育科学研究的热爱、严谨的治学态度,精益求精的工作风使我终生受益,深深地感染和激励着我。
向所有曾经给予我关心、帮助和鼓舞、同事和朋友致以真诚的谢意!
最后,向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位专家表示衷心地感谢!
参考资料
《搪瓷反应釜设计》中国科技大学出版社,1993.
《新材料》(刘海林主编.第一版),北京人民教育出版社
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