搪玻璃设备的选用
作者：桑临春
搪玻璃设备是一个专业性很强的产品，非专业人员对其了解很少。怎样选择好的生产企业和优质的搪玻璃设备是广大用户很关心的，也是困扰用户的一个问题。不少用户听取媒体的宣传和制造厂的自我宣传介绍来选择制造厂，但使用后发现质量不尽人意，或者根本发现不了设备存在的问题。这是因为对搪玻璃设备不了解。这里给大家介绍搪玻璃设备选购时应注意的事项。
一、设计单位推荐和用户选择时，应选用有搪玻璃设备生产许可证的企业的产品。
设计单位推荐和用户选择时，应选用有搪玻璃设备生产许可证的企业的产品。并且要确认所购的产品的品种和规格，生产企业是否有资格生产。每个有证企业的生产许可证上都有准许本企业生产的产品品种和规格。虽然2007年10月起国务院已取消了搪玻璃设备生产许可证管理（取消生产许可证的原因并不是我国搪玻璃设备现在的质量水平已保证了设备的安全使用，对于这种使用在腐蚀性易燃、易爆、中毒、剧毒介质的特殊压力容器取消政府监管是否正确本网站不作评论，但是，可以肯定地说，搪玻璃设备生产许可证取消以后，搪玻璃设备市场恶性竞争加剧，偷工减料严重，安全隐患增加。最终的的受害人是用户）。有证企业毕竟是经过国家权威部门审核，生产条件、人员素质、工装设备、检测条件、产品质量符合发证条件的正规生产企业，在近两、三年内还应是用户选择的主要对象。
二、应尽量选用结构符合行业标准的产品。
行业中有部分企业按照本企业的标准组织生产。用户购买其企标产品后，由于种种原因需部分或全部更换其它企业生产的行标产品时，将会无法互换或安装。
三、应选用新标准的产品。
目前，搪玻璃行业大部分企业生产的搪玻璃搅拌容器的结构还是1979年的标准结构（简称79标），有少数企业甚至还在生产69标的产品，79标经过1992年和2003年两次修订。2003标和92标相比，在产品结构上无较大技术差异；而2003标和79标相比，则存在很大的差异。2003标是参照德国DIN标准修订，其规定的搅拌容器的结构形式达到国际先进水平，是目前国际上最先进的结构，与79标相比更加符合搪玻璃工艺的要求，有利于提高搪玻璃设备的内在质量，延长搪玻璃设备的使用寿命，提高设备运行的可靠性。下面，我列举出为2003标和79标的主要差异及2003标结构的科学性。供各位用户参考。
1. 减速机支座
79标为马鞍形支座，在铁胎制作时就已焊接到罐盖上。在高温搪烧过程中支座会发生变形，支座相互之间和支座对中心孔的位置发生偏移。这样，在装配减速机支架时， 由于支座变形，螺栓孔错位，导致无法组装，或强行组装后支座部位局部应力较大。减速机在运行时振动，导致应力较大部位的搪玻璃层爆瓷脱落。
2003标的支座。先在铁胎上焊接一个马鞍形支座，待罐盖搪烧成品后，再在马鞍形支座上以模具定位焊一个螺母（或螺栓孔），这样完全可以保证安装精度要求。提高了减速机运行的稳定性，避免了局部应力过大引起的爆瓷。
2. 管口
79标的管口为嵌入式焊接，管口与封头的对接焊缝在封头上，焊缝较长且管口为斜口。焊缝中存在的缺陷对搪玻璃层质量影响很大，焊缝长，存在缺陷的几率增大。另外，由于焊缝轮廓线为不规则形，在多次高温焊成时各部位收缩不一致，导致管口法兰不规则变形增大，使密封可靠性差。由于管口为斜口，给设备安装、接管、维修带来很大的不方便。
2003标的管口结构是在封头上冲出一段接管，然后和管口对接，管口为平接口，这是79标和2003标在结构上的重大区别之一。这种结构大大减小了焊缝长度和焊缝中的缺陷，从而大大减少了由于焊缝缺陷造成的爆瓷。焊缝在高温烧成时收缩量小且均匀，使管口法兰变形小。另外，封头和管口连接部位圆滑、缓慢过渡，过渡半径大，避免了79标小圆弧过渡的应力集中，减小了爆瓷的几率。因此，这种结构不但能提高搪玻璃层的质量，延长搪玻璃设备的使用寿命，保证设备密封可靠性，安装、维修方便，而且不增加设备的制造成本，应该是用户的首选。
3. 人孔法兰
79标的人孔法兰为环形钢板冲压而成，与新标准法兰比较，这种结构的法兰强度小、法兰密封面宽窄不一，外形不规则，与封头为嵌入式对接，焊缝长，在多次高温烧成时由于焊缝收缩不均匀，导致法兰变形大。人孔法兰部位是搪玻璃设备的一个主要泄漏点。目前，行业内大部分企业还在用冲压法兰，这是因为整体锻打的新标准法兰成本较高（增加约200元的成本）。另外，部分企业不具备冲孔的条件。
2003标的人孔法兰采用整体锻造而成，高温下强度高，而且人孔法兰与封头采用冲孔对接焊，焊缝在管口的直边部位，焊缝短，应力简单，不但能很好的保证搪玻璃层质量，延长使用寿命，而且成品后变形小，密封可靠性高。对于密封可靠性要求高的用户建议选用2003标人孔法兰。
4．人孔盖
79标人孔盖为平盖，强度小，烧成变形大。
2003标人孔盖为拱形，强度大，结构科学、合理，烧成变形小。
5．夹套放气孔
79标放气孔在上接环上，由于放气孔焊缝应力影响，放气孔部位上接环变形较大。
2003标放气孔在夹套上，用一个90°弯管通到夹套顶部，实现排放废气的作用。
需要特别注意的是，部分企业在夹套上没有安装放气孔，或放气孔长度不够长，在设备加装保温层后完全埋在里面。这会严重影响搪玻璃设备的使用寿命和性能。因为，设备在运行一段时间后，加套顶部积聚了大量的不凝性气体，不凝性气体中有大量的游离氢，当游离氢的浓度达到一定程度时，会渗透到钢板中，并向搪玻璃层和钢板的结合层面扩展，在底釉层的空隙中集聚，压力逐渐增大而引起爆瓷。另外，不凝性气体的集聚，增加，占据了夹套顶部的空间，使夹套顶部形成换热死区，大大降低设备的换热效率。因此，建议用户使用一段时间后，应打开夹套顶部的放气孔排出不凝性气体。
6．夹套进水口增设水力喷咀
79标夹套无水力喷咀。夹套内水流动缓慢，远离进水口的部位形成换热死区，设备换热效率低。能源，换热介质用量大，浪费。
2003标在进水口安装一个或多个水力喷咀，使夹套水呈螺旋状流动，增加紊流状态，可提高换热效率2～3倍，节约能源和换热介质，缩短生产周期，降低生产成本，长期算，是一笔不小的节约。而每个水力喷嘴不到50元钱。
7．下接环
79标下接环为直形或盆形下接环。这种下接环组装精度要求高，组装难度大。夹套内温度变化形成的夹套膨胀、收缩应力无法释放，直接作用在下接环、上接环与内筒体连接的部位，冷热交变产生的应力容易引起接环部位的瓷层爆裂。
2003标下接环为U形。这种结构的接环与夹套组装很方便。另一方面，它又是一个膨胀节，可消除筒体和夹套的热应力差，保护接环部位的搪玻璃层，延长设备使用寿命。
8．放料阀
搪玻璃放料阀有上展式和下展式两种。99标和79标的阀门结构相比，下展式无较大区别，上展式区别较大。99标的上展式放料阀是参照美国和德国的相关标准制订，密封可靠性高。特别对有沉积的物料，可避免物料在下液口部位沉积，形成流动死角和放料困难。虽然99标上展式放料阀价格较高，但从运行可靠性角度考虑是值得的。目前，搪玻璃行业还在大量配套79标的阀门，部分生产企业为了降低生产成本，粗制滥造、偷工减料，不论是79标的上展式还是下展式放料阀，其金属孔板上只有很薄的一层（约有1-2mm）F4或F46 的包覆层。阀头挤压孔板上的F4包覆层形成密封。由于阀头和阀杆在烧成时会变形，这样薄的一层包覆层根本无法保证阀头与孔板的紧密贴合。由于阀门封不住，操作人员只有使劲紧阀门，这样在很短的时间内孔板的包覆层就会开裂、裂离。不少新阀门还没有用就封不住，结果加进反应罐的物料还没有反应就流入下游设备，严重影响产品质量。
搪玻璃阀门泄漏现象普遍存在，因此，应选用质量可靠企业的产品。
9．卡子
79标的卡子为铸铁卡，强度小，质量差异大。
2008《搪玻璃设备 卡子》标准规定压力＞0.25 MPa的反应容器卡子均选用锻钢卡，是参照德国标准制定的。2008标卡子强度高、结构合理。
卡子是搪玻璃设备的紧固承压件，直接关系到设备的安全使用。铸铁卡受材质和工艺的影响，抗拉强度低，个体质量差异大，安全系数低。
10．垫片
目前，搪玻璃设备配套使用的设备法兰垫片和人孔法兰垫片，绝大部分为四氟包覆石棉垫片。大量使用的原因是这种垫片价格低。但是，这种垫片弹性差，受压后回弹性差，密封压力小，密封可靠性差，只能适用于设计压力0.25 MPa以下，密封可靠性要求不高、介质危害性小的设备。对于使用压力高，介质危害性大，密封可靠性要求较高的设备，应选用垫片内夹波纹钢的垫片或丁腈橡胶垫片。应符合HG/T2050-2006标准的要求。大家知道，搪玻璃设备内绝大部分是腐蚀性介质，如果密封不严，腐蚀性有毒有害介质泄露不但会污染环境，危及人体健康，也会加速车间内金属元件的锈蚀，缩短使用寿命。特别是对于钢结构的厂房，腐蚀性介质会对钢结构造成严重腐蚀，危及厂房安全，缩短厂房寿命。介质泄漏是搪玻璃设备存在的较为普遍的问题。这与搪玻璃设备变形大、垫片密封性能差有直接的关系。因此，建议各位用户在采购设备时应尽量选用符合标准的垫片。虽然价格高一千多元，但对人身、财产、环境带来的保护远远大于一千多元。
11．搅拌器
搅拌器是搪玻璃设备的重要部件。一支好的搅拌器可以大大提高搅拌效率，缩短反应时间，提高成品收率，提高产品质量等。还可以延长机械密封的使用寿命，提高密封可靠性。
以下是国内搪玻璃搅拌器主要存在的缺陷：
（1） 机械密封段不精加工（为了降低成本）。经过精加工的上端机械密封段径向跳动≤0.5mm，而没有精加工的上段径向跳动有的可达2～3mm，可想而知，这么大的径向跳动，会导致机械密封性能差，使用寿命短。
（2） 锚式，框式搅拌器的锚翼宽度、高度、锚翼形状不符合标准，导致搅拌效果差；锚翼对称度差，导致动平衡差，搅拌高速旋转时摆动大，机械密封封不住，且机封使用寿命短。
（3） 叶轮式搅拌的上翅角偏差大，标准规定应为15°。上翅角15°时，搅拌效率最高。搪玻璃搅拌器叶轮在高温烧成时会变形，控制不严，偏差大，搅拌效率低。
（4） 锚式、框式搅拌器的锚翼是圆形的。目前，还有相当一部分用户还在选用这种形式的搅拌器，这是一种错误的做法，这种是79标的结构形式，搅拌效率很低。道理很简单，划船的浆如果是圆棒，船能划得快吗？因此，建议各位用户应选用2008标准的搅拌器。锚翼是压扁的，高、宽比应为1：2，偏高搅拌器效率低；偏宽电机启动阻力大，可能烧毁电机。
（5）搅拌器下端偏摆大。搅拌器在搪烧过程中会受温差等因素的影响，引起搅拌轴弯曲，要经过高温调直才能达到标准要求。但不少制造厂为了降低成本，减少了这道工序。这样生产出来的搅拌器必然由于弯曲而下端偏摆大，动平衡差。
（6）在目前激烈的市场竞争下，不少企业为了利益，采取偷工减料的手段：钢管壁厚减薄，不符合标准；用小管代替大管；锚翼宽度、高度不够；焊缝强度不够等。
针对以上状况，提醒各位用户采购搅拌器时应注意以下几点：
（1）应选购有生产许可证的企业制造的产品。
（2）搅拌器的外形尺寸应符合HG/T2051.1-4《搪玻璃搅拌器》标准的要求。
（3）搪玻璃面光亮，瓷面平整，少凹凸和铁坯压扁等成型痕迹，焊缝部分没有明显的凹凸。外圆弧部位应圆滑过渡。
（4）对于密封可靠性要求较高的设备，最好由机械密封供应商去选购搅拌器。理由如下：
搅拌器是密封系统中的一个重要部件，其加工精度的高低直接影响到设备的密封可靠性。再好的机械密封，如果搅拌器上端径向跳动、下端偏摆大、动平衡差也是封不住的。即便是暂时封住了，机械密封的的使用寿命也会大大降低。搅拌器和机械密封共同组成了密封体系，每一个部件不合格，都会导致密封效果的降低。
四、机械密封的选购
强腐蚀性介质和-20℃～200℃的使用温度要求搪玻璃设备用机械密封与介质接触到的结构件要有优良的耐磨性和耐温性能。另外，搪玻璃设备制造过程中，在高温搪烧时，减速机支座会变形错位，搅拌孔法兰面会变形不平。这都会为机械密封的安装造成难度，特别是搪玻璃搅拌器上端径向跳动、下端偏摆大、动平衡性能差，在高速旋转时跳动、摆动量大、不平衡。因此，搪玻璃设备用机械密封的选材、结构设计、制造等都有特殊要求，制造难度远远高于钢制反应罐用机械密封。目前，为搪玻璃行业配套机械密封的供应商约有十几家，但针对搪玻璃设备的特殊性，专业为搪玻璃设备配套生产机械密封的企业只有四、五家。这里本网站建议各位用户选购机械密封时应注意以下事项。
1.应选用有生产许可证企业的产品。
2.对于压力高，密封可靠性要求高的设备应尽量选用为搪玻璃设备专业配套厂生产的机械密封。机械密封和搅拌器最好由机械密封生产企业统一配套或选购，包括搅拌器、电机、减速机架、冷却水套、垫片等。不要去分开采购，原因如下：
（1） 密封的可靠性是靠整个密封体系中每一个部件的结构合理性和加工精度来
保证的。机械密封生产企业非常清楚什么样的结构和加工精度才是最好的，才能保证机械密封的可靠和耐用。
（2） 专业生产搪玻璃设备用机械密封的企业，都对搪玻璃搅拌器的质量有很高的鉴别和检测能力。由他们选配的搅拌器质量可靠性高。
（3） 整体配套，不但保证了质量，而且比分开采购省钱，也有利于管理和供应商
的售后服务。
3.机械密封的选购不能单纯以价格来选择供应商。优质的材料，精密的机械加工，严格的质量管理才能保证机械密封的长期可靠运行。优质必有优价，为了企业有一个优良的工作环境；为了企业全体员工的身体健康；为了尽量避免泄漏对人身、财产、环境造成的危害；为了减少机械密封维修、更换的次数，保证生产正常进行，一次性多花点钱选择一个优良的密封体系是非常值得的。
4.密封性能差是搪玻璃设备的一个重要缺陷。专业生产厂的质量差别也较大，选
购时应多加比较。
五、温度计套管的选择
为了防止腐蚀，测温元件要插在搪玻璃温度计套管中，反应罐内介质的温度通过温度计套管传递到测温元件，测出介质温度。
标准温度计套管有两种形式，一种是不带钽金属测温头的，一种是带的。目前，市场上供应的温度计套管大部分为不带钽金属测温头的，只有在用户提出要求时，才提供带钽金属测温头的，但价格要贵一些。
两种形式的温度计套管相比如下：
搪玻层的导热系数是低碳钢的40～45分之一，导热性能很差。由于搪玻璃层的影
响，没有钽测温头的测温灵敏度低，滞后大。带钽金属测温头的测温灵敏度高。可提高2～3倍的测温灵敏度。如果用户对反应温度的测控要求很高，罐内温度的变化要求很快就能显示出来，那么应选用带测温头的温度计套管。
六、阀门的选择
搪玻璃阀门有上展式放料阀、下展式放料阀、隔膜阀、平面阀四种标准形式，近几年又开发出一种球阀。目前，使用量最大的是上、下展示放料阀，且大部分为79标的产品。搪玻璃阀门的质量差别很大，虽然生产厂家不少，但能做出优等品的只有四五家。选购时应注意以下几点。
1.重量。各个厂家的阀门重量差别很大，重的阀体壁厚，安全性高。
2.孔板表面包覆的聚四氟乙烯层有的厂家做得很薄，这样密封回弹量小，密封性能差，也容易被阀头顶裂。
3.在化工生产中有时会出现物料沉淀在下液口，形成搅拌死角，且堵住下液口而放不出料的现象。这种情况应选用99标的上展式放料阀。99标的上展式放料阀阀头位置高，不会形成搅拌死角，打开阀门时，阀头会冲顶开底部沉积层而顺利放料。
以上三点的具体合格指标请查看搪玻璃阀门的标准。
优质阀门虽然价格高几百到上千元不等，但是在所用材料的数量和质量方面，从阀门的使用寿命和使用可靠性方面考虑，多花上千元是非常值得的。有的用户为了省钱而选购劣质阀门装在设备上，从外表看好像不漏，其实不少阀门是内漏，外面根本看不见，前面加的液体介质还没有和后面加的介质反应，已经有一部分漏到下游设备，这样反应物料比例失调，直接影响产品质量。另外，阀门密封不严，罐内压力泄露，压力达不到工艺要求，也会影响产品质量。
