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化
2013年第6期
非金属防腐设备
聂崇岩(中核第四研究设计工程有限公司(050021)
摘要:石墨设备大多用于常压和低压操作状态,且使用温度也不太高。石墨设备设计压力不大于2.4MPa,设计温
度-60~4009C。
关键词:塑料设备玻璃钢设备石墨设备
塑料随着化学介质和环境条件的不同,可出现不同形式、不
同程度的化学老化和侵蚀现象。
3.2、玻璃钢设备
在化工、医药、石油化工、治金轻工以及国防等众多领域,容
坏氧玻璃钢具冇耐压好、强度高、刚度大、重量轻、寿命长
器、管道等经常与各种强腐蚀性介质如酸、碱、盐等接触,腐蚀问耐腐蚀、无毒无味、内表面光洁等特性。玻璃钢的耐腐蚀性,主要
题非常严重。腐蚀会引起设备损坏、产品和原料流失、能源浪费取决于材树脂,尤其乙烯基脂进一步提高了玻璃钢的耐腐蚀性能
等重大经济损失,有时甚至造成火灾、爆炸、中萨恶性安全故物理性能以及耐热性。在腐蚀环境中玻璃钢的耐腐蚀性能优于
以及环境的污染
钢材,为提高玻璃钢的耐性,可以在树脂基体中加入适当的填
在工程设计过程中,首先根据工作压力、工作温度、盛装的料。玻璃钢的长期使用的温度取决于树脂基体的玻璃化转变温
物料、设备造价等方而综合考虑,合理逃择材料,以便做到设备度和热变形温度。玻璃钢制品的力学性能影响因素很多,同种材
设计合理,便于制造,运行中易维护和检修
料的制品会因施工工と、成型办法、固化条件等因素,其力学性
能相差很大
非金属腐蚀
玻璃钢没有明显的屈服强度,故玻璃钢容器壁厚叮根据拉
伸强度及合理的安全系数进行计算。机械缠绕玻璃钢容器的工
2.1、非金属腐蚀特点
非金属没有化学溶解作用,其破坏一般是由于化学或物理温性能好,冲击强度随着温度的降低而升高,在-40℃条件下仍能
作用引起的,如氧化、溶解等。非金属(除石墨、玻璃、陶瓷外)耐正常工作。
腐性不以腐蚀率作标准,而是以一定时间内的失强(%)、增重
玻璃钢容器的失效主要是腐蚀渗透和力学破环。玻璃钢売
)和外形破环等作为综合考虑的指标。非金属腐独不仅是表体一般由三层组成:内层(树脂层和中间层)、结构层(増强层)和
腐蚀,内部腐蚀也很常见。非金属也会发生应力腐蚀破坏,如缘外层(保扩层)。
乙烯、不透性石墨在化学介质和拉应力的共同作用下破坏。
缠绕工艺适于耐腐蚀管道、容器制造。缠绕工艺的特点:缠
2.2、腐蚀的控制因素
绕玻璃钢的比强度高于普通钢的三倍。缠绕制品质量稳定,生产
腐蚀是一个非常复杂的过程,涉及到许多因素,如选材是否的效率高,便于大批量机械化的生产,容易实现机械化和自动
正确、结构设计是否合理、加工制造方法是否得当,操作条件是化。缠绕玻璃钢制品所用的纤维増强材料无须纺织,可减少纺织
否严格、维修和管理的好环等。设计时首先要考虑介质和环境的工序,从而降低成本。
耐腐蚀性,如浓度、温度、不同形态(气、液、固)等的影啊,正确的
3.3、石墨制设备
选择材料,然后进行合理的结构设计,最后实施可靠地加工制造
石墨为典型的脆性材料,它具有良好的耐腐蚀性和导热性;
技术米确保产品质量。
线性系数小,耐温度急变性好;机械加工性能良好;耐磨损、质量
三、非金属设备
轻,温度升高但强度不降低。压型石墨元件表面不易结垢,能保
证产品的纯度。缺点是机械强度低,弹性变形小,性能很脆,抗冲
3.1、塑料设备
击能力差,抗拉强度小。石墨设备基本为厚壁设备,一般不发生
塑料有比较优异的化学惰性及良好的腐蚀性能,除强氧化材料抗压强度达到极限前失稳破坏,一般为筒体的强度破坏
性酸(浓硫酸、发烟硫酸)、芳香族及含氟的碳氰化合物和有机溶
石墨设备大多用于常压和低压操作状,且使用温度也不
剂外,对一般的酸、碱介质都是稳定的。它有一定的机械强度,加人高。石墨设备设计ボ力不大于2.4MPa设计温度-60~400℃
工成型方便,焊接性能较好。但它热导半小,时热性能差。广泛加设各材料一般为浸渍类不透石墨。石墨材料多用于换热器、塔
于制造储存各种腐蚀性液体储罐、贮糟、容器等,也适用于備你器、过滤器、反应総、吸收器等设备。
石墨设备设计中应尽量发挥石墨材料的抗压强度的特点
多种液体,尤其在備存腐蚀性、危险性的液体方面使用效果非常使石盤制元件处ず承受压应力,避免或减小受拉应力和弯曲应
好
用于制造设备的塑料材质一般有硬聚氯乙烯(PNC)、聚丙烯カ。换热器通道走向必须符合石墨各向异性所带米的最佳导热
(PD和聚乙烯( LDPE、HDPF)聚丙烯无毒,耐热性和化学稳定牲方向。作为加热设备,在采用树脂浸渍石墨、压型石墨及其胶结
较高,温度可达到80℃,成型加工良好,机械强度较高,但低温
剂等与金属材料或其它材料相结合制造时应尽量减少用粘接结
初性较差;硬聚氯乙烯PVC机械强度较高,刚性好,耐热性、初丝构。设备的主要石墨制零部件同时应尽量避免用粘接结构
及成型加工性差;聚乙烯PE.无毒,韧性、化学稳定性和成型加工
结東语
性良好,们其强度低、刚性差
塑料材质普遍强度较低,因此一般内压容器工作压力不大
于0.1MPa,真空度不大于0.091MP2
总之,非金属设备整体比钢制设备耐压、耐温范围小,但在
压力、温度不高的强腐蚀环境下,选用非金属作为设备材料既经
塑料设备受温度影响较大:23-50℃范内材料的强度刚度济又耐用,着新材料和新的制造工艺的不断进步,非金属设各
就发生较大变化。一般最高工作温度为60~80℃
在工程中会得到越米越多的应用。
由于塑料设备的强度刚度均不易保证,故设备容积不能过
大。义因其易脆易损坏,也不宜存放极度和高度危害有毒介质