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搪玻璃设备的制造

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发布时间:2010-7-9 17:20:29

一、搪玻璃设备生产作业程序

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图1:搪玻璃设备生产作业程序

二、搪玻璃设备的基材特性

大量用于制造搪玻璃制品的基体材料主要是优质低碳钢、铸铁和不锈钢,其中以低碳钢及铸铁最为普遍。前者作为搪玻璃的适用钢,大量用来制作设备和容器:后者,由于能浇铸成型复杂部件,且成本低廉,因此被广泛用以制造泵、阀、小型设备及零配件。

表1:搪玻璃设备基材的技术指标

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三、底胎的要求

搪玻璃设备的质量,首先决定于铁胎。没有高质量的铁胎,就不可能有高质量的搪玻璃设备。要保证制品质量,铁胎应满足以下六条要求:

(一)底胎表面应平整,不得有显著的工具伤痕、凹坑、夹层等机械缺陷;

(二)底胎表面的焊道要平直、规整,焊缝宽度不得超过钢板、厚度的1.5倍。焊缝接头要圆滑地过渡,不允许有夹渣、气孔、咬边、未焊透等缺陷;

(三)底胎表面的焊缝在喷砂前要进行磨光;

(四)底胎表面的对接焊缝错边量要小于厚度的10%;

(五)法兰不平度要小于直径的0.15%;

(六)对接法兰的压紧面要保证设计压力下的密封。

四、表面处理

底胎加工好后,由于基材表面质量往往达不到搪瓷的工艺要求,如金属表面尚有氧化层、表面夹皮(轧制时造成)、焊缝缺陷及机加工过程中粘附的油脂污物等,都要影响搪烧质量,因此必须进行磨光、烧油脱碳和喷砂等表面处理。

磨光一般在砂轮机上或用手提砂轮进行。磨光的要求是将搪烧面上焊坡磨平,将尖棱角磨圆、将氧化皮及夹皮磨去,现出金属本色。

烧油脱碳是将粘附的油脂、有机物等在高温下烧除。有时钢板含碳量超过标准规定时,也采取高温表面脱碳的办法来作补偿处理。

搪瓷设备损坏后到搪瓷厂进行复搪,必须进行热处理(脱氢),以消除爆瓷部位基材渗入的氢。

喷砂是将底胎表面打粗糙,增加表面自由能及比表面积,从而提高底胎金属与底釉的密着。

五、修胎

经过表面处理后的铁胎,在正式喷搪瓷釉前,要细致地检查,凡是不符合搪瓷工艺要求的“毛病”均应及时处理,如毛刺、尖锐角、凹凸坑、夹层、沙眼等。这些“毛病”可采用手工打磨,挖铲补焊再磨平等作业修磨。

六、搪烧底釉

铁胎修磨好以后即可进行喷涂和搪烧底釉。喷涂可采用手工喷,也可以采用机械化(半自动)喷涂。两者的釉浆稠度控制不一样,这要根据操作人员的经验自己掌握,因为喷枪口径、喷涂用空气压力及釉浆稠度间是相互关联的。喷搪底釉的要点是要使头遍底釉厚薄均匀,其厚度值控制在烧成后为200±50μm为合适。底釉喷涂于铁胎上后要经过干燥,一般采取自然干燥,也可放到烘房内干燥,放在炉前或出炉的制件边进行缓慢的烘烤。要注意防止快速烘烤,快速烘烤易使粉层开裂。粉层干燥后即可进烧成炉内进行烧成。底釉的烧成温度较高。为使底釉能牢固地与铁表面密着,采用三合一底釉时烧成温度不能低于880℃。而为使铁胎与底釉间温度能达到上述要求,烧成炉温度必须控制到920℃以上。为提高效率,最佳烧成炉温度是960~980℃。底釉的烧成必须精心掌握好时间,即不能烧成不足(俗称烧得生),更不能烧过(俗称火大)。前者密着不好,后者会烧损底釉。烧成适度的底釉应该是色泽均勾,表面平滑光亮,无气泡。头遍底釉烧好后,如质量合格即可进行喷搪面釉;如果不合格就要进行修磨,烧损严重时需要喷搪第二遍底釉。当喷搪第二遍底釉时,不能喷得太厚,要使两遍底釉的总厚度控制在350μm以下。再厚了就要影响面釉层的有效厚度了。

七、搪烧面釉

底釉搪烧好后,质量符合要求即可进行面釉搪烧。搪玻璃设备的真正防腐保护层是面釉层。面釉层的喷涂和搪烧跟底釉相似。面釉层的厚度,一般要求1mm 左右。具体根据使用要求而定,如考虑传热,应使瓷釉层薄些,不需传热而使用的介质腐蚀牲严重时,瓷釉层厚些。日本允许最厚达2.55mm,我国标准则规定不得超过2mm,最薄0.8mm。要达到规定瓷厚,产品上的面釉要喷搪多遍。每遍厚度以薄一些为好。但考虑生产效率,也不能太薄,一般以控制每遍厚度增加0.2mm为佳。如果金属表面状况好,焊缝不出问题,喷搪过程中修磨细致,那么喷搪三遍到四遍面釉后就可达到规定厚度。为保证搪烧质量,每喷搪一遍,都要经过检查,检查瓷面上是否有暗泡、针孔等,一经查到就应打磨开进行修补。对于直通金属表面的针孔和暗泡要磨挖,甚至补焊。凡见底金属的修补处,必须补喷底釉。上述修补程序是每个喷搪操作者必须掌握的。

八、搪玻璃件成品质量及技术指标

(一)搪玻璃层表面质量

1. 在距搪玻璃层表面250mm处,用36V、60W手灯,目测搪玻璃层表面,不应有下列缺陷:

1)裂纹、鱼鳞爆、局部剥落;

2)暗泡、粉瘤:暗泡、粉瘤部位经机械处理后表面平滑、平整,且经直流高压电检测通过,搪玻璃厚度符合2的要求,则判定此部位质量合格;

3)明显的擦伤;

4)由烧成托架引起妨碍设备使用的局部变形;

5)影响设备正常使用的发纹。

2.每平方米搪玻璃层上的杂粒不得超过三处;每处面积不应小于4mm2。

允许采用机械手段清除搪玻璃层浅表面的异物,清除部位搪玻璃层厚度和高压电试验应符合八、(三)1.,八(三)2.的要求。

3. 搪玻璃层表面允许有色泽差异,但制造厂应保证色泽差异部位的性能符合标准,且不影响设备的正常使用。

(二)搪玻璃件的形位公差

搪玻璃部件、塔节、管道及管件的形位公差按HG/T2637检测,其结果应符合表2、表3的规定。设计压力超出表1的搪玻璃设备搪玻璃件的形位公差由供需双方约定。

表2:搪玻璃件的位型公差

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图2:搪玻璃塔节及管道、管件的形位公差示意图(三)物理机械性能

1.搪玻璃层的厚度

1)搪玻璃层的厚度为0.8~2.0mm。公称容积大于或者等于10000L时,厚度上限可允许至2.2mm;公称容积大于或等于20000L时,厚度上限可允许至

2.4mm。搪玻璃搅拌器经精加工的机械密封段搪玻璃层厚度可允许至0.6mm。搪玻璃层的厚度应尽可能均匀,凸面部位搪玻璃层的厚度宜薄,厚薄区域应平滑过渡。

2)搪玻璃层的厚度按GB/T7991进行检测。

2.搪玻璃层耐直流高压电性能:

搪玻璃层有效工作面(钽钉等导电材料修补点除外)应按照下列要求进行高电压性能测试,不导电为合格:

1)用于强腐蚀性介质的设备,应经20kV直流高压电检测通过;

2)用于弱腐蚀性介质的设备,应经5kV直流高压电检测通过;

3)搪玻璃层的耐高电压性能按GB/T7993进行测验。

3.搪玻璃设备耐温差急变性

搪玻璃设备的耐温差急变性是指搪玻璃面或其反侧的金属基体经受突然温度急变的性能。

搪玻璃设备耐温差急变温度为:冷急变温度为110℃,热急变温度为120℃。

搪玻璃设备的耐热差急变性请按下面进行检测:

室温条件下向设备夹套内充满洁净水,使夹套温度到水的温度,保持20min 后,测量搪玻璃层表面温度,加热导热油的温度为120℃±3℃加搪玻璃层温度。自下而上向设备各部位搪玻璃面层表面迅速泼热油,每次泼油量为0.5L,隔5min 泼一次,泼油部位和点数如下:

下液口部位,3次;

下接环部位,5次;

下环焊缝部位,10次;

直筒体部位,10次;

上接环部位,10次;

高颈法兰部位,10次。

(四)针孔

1.搪玻璃层有效工作面若出现针孔,允许用钽材加聚四氟乙烯材料修复。修复部位应不影响设备的正常使用。修补材料供需双方也可在合同中另行约定。

2.搪玻璃设备搪玻璃层针孔修补数目不得超过表4:

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3.搪玻璃塔节针孔修补数目不得超过表5:

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4.密封面以及影响设备操作的部位不允许钽钉修补。

(五)搪玻璃设备配套件

搪玻璃设备配套件,如卡子、活套法兰、垫片、温度计夹套、搅拌器、填料箱、放料阀、机械密封、减速机、视镜玻璃等,应符合本标准和相关标准的要求。

(六)特殊约定

当供需双方在合同中根据使用的特殊要求对搪玻璃质量另有约定时可不按上述要求执行。

九.出厂前检验

由于搪瓷设备多数用于苛刻的腐蚀环境中,因此对制品的质量检查要十分严格。检查检验要求要根据制品本身的等级要求按照以下内容进行,产品经检验合格即可组装或包装出厂。需要组装的制件,在组装后还要进行检验,只有整个制件合格后才算合格品,才能包装入库,销售前设备应静臵半月以上以消除残存应力。

(一)表面质量

对搪玻璃件搪玻璃层的表面质量,按八、(一)中规定逐条检验。

(二)形位公差和物理机械性能

对搪玻璃件的尺寸公差、搪玻璃层的厚度及耐直流高电压性能,请按八、(二)(三)的规定逐件进行检验。

(三)液压试验

1.搪玻璃设备内容器和夹套的液压试验压力按表6规定。内容器液压试验可选择表5中的任一种方式。液压试验方法按GB/T7994进行。

2.搪玻璃塔设备的耐压试验压力、试验方法、应按图样规定。搪玻璃塔节在出厂前不可进行耐压试验(如带夹套应按1条中进行试验),但应在现场组装后进行耐压试验。

3.搪玻璃真空设备液压试验压力按表6规定。

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(四)气密性试验

1.盛装介质毒性为极度、高度危害和设计上不允许有微量泄露的搪玻璃压力容器,设备组装好后应依次进行液压试验和气密性试验。如设备在制造厂组装液压试验合格,在用户现场安装好后,投产前应经气密性试验合格。

2.设备气密性试验方法按照GB/T7995的规定进行。对承压设备,试验压力为1.0倍的设计压力。对真空设备,试验压力为0.1MPa。气密性试验结果应无泄漏。

(五)直流高压电检测

经过耐压试验后,应对CH类设备进行10kV直流高压电检测并通过。WCH类设备进行5kV直流高压电检测并通过。

(六)模拟实际生产工艺进行试运行试验

盛装介质毒性为极度、高度危害和设计上不允许有微量泄露的搪玻璃压力容器,设备安装好后,用户在设备正式投入使用前,宜以水代料,温度(包括夹套)和压力(包括夹套)模拟实际生产过程,进行多次试运行。并检查搪玻璃层完好后,方可正式投入使用。

(七)设备耐温差急变性试验

搪玻璃设备的耐温差急变试验不作为常规检验项目,但是在下列情况下应进行设备的耐温差急变性试验:

搪烧工艺发生重大调整时;

使用新烧成炉或烧成炉发生重大改造时;

搪玻璃釉配方发生重大调整或搪玻璃釉供应商改变时;

用户提出要求时。

以上1.2.3.三种情况发生时,制造厂应尽可能选择大公称容积的设备进行耐温差急变性试验。

(八)高电压复验

如用户在合同中有复验条款时,则进行用户复验。复验时应有制造单位人员参加。设备进行直流高电压试验的复验电压,对强腐蚀性介质的设备为7kV,对弱腐蚀性介质的设备为3kV。仲裁检验或第三方检验时,对强腐蚀性介质的设备直接高电压试验的电压为10kV,对弱腐蚀性介质的设备为3kV。

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