案例速递：来看看修补硫酸预浓缩器脱瓷，到底有多简单

1．设备概况

硫酸是重要的化工原料，用于化工、石油、钢铁等领域，应用广泛，工业上常用于做脱水剂、反应中间体、清洗剂、催化剂等。基于化学工业的发展和对环境保护的需求，现在化工行业中一般对稀硫酸进行浓缩回收，再继续用于生产，进而减少资源浪费和环境污染问题。生产中稀硫酸的提浓处理主要是在加热环境下对水分进行高温蒸发洗脱，或者加热的过程中减压浓缩。
浓缩器壳体内衬搪玻璃，搪玻璃是经高温灼烧而牢固地密着于金属表面上成为复合材料制品。所以它具有玻璃的稳定性和金属强度的双重优点，是一种优良的耐腐蚀设备。稀硫酸进入浓缩器后使用钽管加热，沿着浓缩器的浓缩室流动，浓度逐级提高，各级浓缩室的隔板阻止了酸液的回流，保证了酸液和加热蒸汽之间的平均温差，充分利用钽管表面的加热面积，从而使后一级浓缩室流出的硫酸达到目标浓度。

 

2、预浓缩器搪玻璃的破损原因分析

预浓缩器的筒体是将含硅量高的瓷釉喷涂到金属钢胎表面，经高温焙烧，使瓷釉密着于金属钢胎表面而形成，由于这两种材料的机械性能和物理性能各不相同，因此搪玻璃的破损原因也多样，一般有以下主要原因：
1)机械损坏：搪瓷表面硬而脆，机械强度很低，表面硬度比较大，抗冲击力非常差，任何金属、硬物对其进行撞击均会导致搪瓷破损。
2)热应力损坏：热应力损坏主要是由于瓷层和金属坯体的热膨胀系数存在巨大的差异而引起的。
3)加工应力损坏：在筒体加工过程中会产生大量的内应力，这些应力在搪瓷前如消除不彻底，会导致搪瓷爆瓷。
4)基体材料不合格：为了降低成本，个别生产企业降低金属胎体材质，使搪瓷层与基体间、搪瓷层内部形成大量气泡，导致搪瓷结合强度降低。
5)搪烧质量欠佳：有的生产厂家生产环境简陋、除锈防尘达不到标准，致使底釉与基体结合不好。有的减少搪烧遍数，增加每层厚度，使内应力过大，影响搪瓷釜使用寿命。

 

3、传统修复工艺

浓缩器搪玻璃一旦出现破损、脱瓷、爆瓷情况传统方式一般只能选择重新搪瓷或直接更换设备，重新搪瓷或更换周期长影响企业安全连续化生产，且运输成本高给企业增加资金负担。也可以选择普通修补剂，但普通修补剂只能临时应急，在粘接力和抗化学腐蚀、抗高温方面比较差，易脱落和易腐蚀不能长时间使用。

 

4、福世蓝高分子复合材料修复优势分析

采用高分子材料实施修复是目前行之有效的尺寸恢复及防腐蚀措施之一。高分子复合材料是在高分子化学、有机化学、胶体化学和材料力学等学科基础上发展起来的高技术学科，利用高分子渗透形成分子之间的作用力，使其与修复部件形成范德华力和氢键链接，从而确保其与修复保护部件的粘接性能。高分子复合材料可在被保护基体上形成固化形态的保护涂层,并起到屏蔽作用，使基体和介质隔开,以免受腐蚀锈蚀；涂层具有的抗渗透性能、对腐蚀介质的稳定性、附着力强、相适应的力学性能等，确保了保护涂层的应用效果及设备的运行周期。与传统的焊接修补相比，防腐涂层保护技术具有施工简便、成本低、安全性高、修复效果好的特点。此方面应用较为成熟的为福世蓝EE-121K防腐材料。该产品是一种无溶剂、增强的高功效环氧酚醛涂料，适用于浸泡和无浸泡使用，特别适用于抗化学侵蚀和高温。在含铁或不含铁的金属表面形成一层坚硬的抗化学的涂层用于完全浸泡并且固结成二次保护层。材料没有挥发物质，在密封的环境里可安全使用而不会收缩，可以为部件提供一个长久的保护涂层。

1)技术合成优势：
高分子复合材料是在高分子化学、有机化学、胶体化学和材料力学等学科基础上发展起来的高技术学科，与一般的修补剂和胶粘剂有着根本的区别。
2)附着力优势：
高分子渗透形成分子之间的作用力，使其与修复部件形成范德华力和氢键链接。
3)物理性能优势：
能满足机械设备在运行过程中所产生的各种复合力的要求，在材料的合成过程中实现了各种数据的均衡性。并具有良好的机械加工性能和金属不具备的退让性能。
4)抗腐蚀性能优势：
解决了大多数高温下的有机酸、无机酸及混合酸的腐蚀。
5)材料的安全性：
100%固体，材料没有挥发性；无毒无害，可以和皮肤直接接触。

 

5、福世蓝高分子复合材料修复步骤

1)材料的选择：
搪瓷设备修复需根据腐蚀部位尺寸、介质、温度来选择适合的高分子复合材料，并选择属性不同的产品来进行复合使用。针对该设备工况选择使用福世蓝?EE-121HT/EE-121K材料更为合适。
2)检查待修复部位：
  首先检查有无穿孔，如有需针对孔洞部位进行补焊。补焊时应采用手工电弧焊，焊条材质要与基材相同或相近。采用细焊条、小电流，并间断焊接，以防再次出现爆瓷现象。补焊完成后，自然冷却至常温，并静置12小时以上，使焊接应力充分释放。
3)表面处理：
   用磨光机、电磨等工具将脱瓷部位打磨出金属原色，并将周围50~100mm范围内未脱瓷表面打毛，打磨时要保证获得较为粗糙的表面。打磨完成后用无水乙醇（99.7%分析纯）清洗表面，确保无残留物质。检查周围搪瓷表面有无暗纹，如有暗纹则要继续打磨并重新用无水乙醇清洗检查。
   注意：永远不能低估表面处理的重要性，95%的失败源于表面处理不当所致。
4)调和材料：
   福世蓝?高分子复合材料大多为双组分产品，要严格按照产品说明中规定的比例调和树脂和固化剂，并充分混合至颜色均匀一致无色差。混合均匀后应薄薄的摊开散热，并及时使用。为了避免浪费，应根据用量调配材料，并在规定的适用期内用完。  
5)涂抹材料：
   首先将调和完成的福世蓝?EE-121HT修复材料涂抹在处理完的裸露金属的表面，第一层要薄并用力涂抹确保材料渗入基材的每一个缝隙中，配合面位置修复出平面；待材料固化后使用砂纸将材料表面釉质层打磨粗糙，彻底清除表面残余的材料碎末及粉尘。再次按比例调和并涂抹薄薄一层福世蓝?EE-121K材料完全覆盖上一遍材料并向周围延展50mm左右，不可超过未打毛的搪玻璃范围，待材料再次固化后同样使用砂纸打磨材料釉面至粗糙，按比例调和福世蓝?EE-121K并涂抹完全覆盖第二遍材料，并确保完全覆盖不留任何气孔。
6)固化：
按照材料技术数据单进行足够时间的自然固化。待材料自然固化后缓慢升温（120℃/3h）进行后固化，加温固化还可以提高材料本身的性能，包括抗化学腐蚀，抗高温和自身的其他物理性能。加热固化完成后，要等设备冷却至环境温度，再开机运行。