搪玻璃层设备中涂层的损坏形式与检验方法探讨论文_孙翠华

江苏省特种设备检验研究院宿迁分院 223800

摘要:随着搪玻璃涂层设备的广泛应用,且承压设备对涂层质量要求严格,《固容规》对玻璃涂层提出了特殊的检验方法,本文根据搪玻璃涂层损坏形式来对检验方法探讨。

主题词:搪玻璃 检验 方法

搪玻璃设备内筒金属基体上通过高温复合一层光滑、致密的特殊性能玻璃质材料。它适用于除氢氟酸、热浓磷酸(浓度>30%)及强碱(PH>12,温度>100℃)外的在水溶液中能几乎全部电离的各种强腐蚀性介质(不含氟离子)和弱腐蚀性介质。因而设备使用环境苛刻的,TSG R7001-3013《压力容器定期检验在规则》对承压设备的搪玻璃层提出了特殊的检验方法,现对这些检验方法进行探讨。

一、搪玻璃层的损坏主要原因有以下几个方面:

1、应力损坏

设备制造时首先应确保金属基体各部位的应力不得大于搪玻璃层的许应力.否则,搪玻璃层就会出现裂纹或暴瓷。其次使用过程中热冷介质直接冲击搪玻璃层及其金属基体反面,温度的急冷急热最易导致搪玻璃层爆瓷。虽然HG 2432《搪玻璃设备技术条件》标准规定搪玻璃层应能经受120℃的热冲击和110℃的冷冲击。但是,由于基体金属与搪玻璃的膨胀系数不一样,多次的频繁的大幅度的温度冷、热急变还是造成搪玻璃层爆瓷的致命原因。再次瓷层厚度要均匀,搪玻璃层不均匀或越厚,其承受温度急变的性能就降低,温差急变导致搪玻璃层爆瓷的几率就增大。

2、冲击损坏

由于长期使用物料磨损和撞击搪玻璃层,导致涂层磨损、脱落;搅拌固体物料或粘稠度很高的物料时,搅拌锚翼转动阻力过大而会导致搪玻璃层爆裂,因而启动搅拌时应多几次点动后启,清理物料时不得用工具敲、铲搪玻璃层,否则会导致搪玻璃层出现擦伤、划痕甚至局部剥落。

二、搪玻璃层的检验

1、宏观检验

宏观检验是搪玻璃层的首选的检验方法,进入搪玻璃设备眼观和手摸,用单向光紧贴着设备壁照视查搪玻璃层是否均匀光亮,手摸有无凹凸不平,搅拌的各个部位是否有腐蚀迹象和机械损伤, 物料进口、流动转向等易冲蚀的部位,截面突变、焊缝等易产生应力部位,接管部位,是否有裂纹、爆瓷现象的发生,法兰边缘的搪玻璃层是否有脱落。

2、电火花测漏

用 高 电 压发生器的给搪玻璃层瞬时施加一个规定高的直流电压,利用金属导电性和搪玻璃层的绝缘性,在瞬时高电压通过因搪玻璃层时只有涂层过薄、漏铁微孔处的电阻值和气隙密度都很小,形成气隙击穿产生电火花放电,同时给检漏仪的报警电路产生一个脉冲信号,驱动检漏仪电路声光报警,探测出搪玻璃层中的缺陷和薄弱点。根据TSG R7001-3013《压力容器定期检验在规则》的规定,压力容器中搪玻璃层的检测电压为10KV,在此电压值移动电刷,使电刷覆盖尽可能大的面积,电刷移动的速度不大于40 cm/s,在 检 测 出的缺陷或薄弱点做好标记,并测量该点的搪玻璃层厚度。检测时应确保搪 玻璃层表面保持干燥和清洁,否则产生导电,引起误判。

3、搪玻璃层厚度的测定

根据TSG R7001-3013《压力容器定期检验规则》的规定,搪玻璃层的厚度按GB/T 7991《搪玻璃层厚度测量 电磁法》进行检测,承压搪玻璃容器的涂层厚度应在0.8-2.0mm范围内。电磁法是采用磁感应原理,利用测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小或磁阻的大小,来测定覆层厚度。覆层越厚,则磁阻越大,磁通量越小。

根据磁感应原理的可以分析出影响磁感应测厚仪测量精度的主要因素有⑴基体金属的导磁性要好,不过制造压力容器用的结构钢磁性变化很小,因此对测量精度影响很小;⑵基体金属的厚度,从图上我们可以看出基体金属厚度太薄在金属的表面或近表面产生漏磁现象,磁通量增大,测出的涂层厚度偏小,因而要根据测厚仪规定基体金属临界厚度值来选择;⑶搪玻璃厚度大则磁阻越大,磁通量越小,搪玻璃厚度超过仪器的测量范围时,磁通量太小,测量的精度降低,误差增大,影响测量结果的准确度;⑷测量探头与被测表面要垂直紧密接触,否则磁阻增大,磁通量小,测量结果偏大;⑸外界环境的干扰,周 围各 种 电器设备所产生的强磁场,严重干扰电磁式测厚仪的测量精度,因此在检测搪玻璃设备时,要消除周围强磁场的干扰,提高测量的精度。以上就仪器原理分析了解影响测量精确度的几个方面的原因,在实际操作的还要减少人为的因素造成的误差,要合理选用探头,并按使用说明书对仪器进行校准。测量过程中避免靠近测件的边缘、孔、拐角等形状突变区域,每 一 测量区域内应做多次测量,对于搪玻璃层厚度局部差异较大或者基体金属表面粗糙时更应对于搪玻璃层厚度局部差异较大或者基体金属表面粗糙时更应多次测量,每次将测头旋转90°,用力要均匀,测量时间不能低于于3秒钟。

根据以上的三种检验方法可知,我们采用宏观检验和磁感应测厚相结合来检验搪玻璃设备,因高电压检验对搪玻璃层来说是一种破坏性的检验,在已经能保证搪玻璃层质量的情况下应尽量减少检验的次数,从而保护搪玻璃层。

搪玻璃设备的完好性对企业的安全生产、节能增效有着直接的关系,只有对搪玻璃设备进行有效的检验,才能及早发现搪玻璃设备存在的问题,把可能发生的事故消灭在萌芽状态。

参考文献:

[1]GB/T 7993《用在腐蚀条件下的搪玻璃设备的高电压试验方法》GB/T 7991《搪玻璃层厚度测量 电磁法》.

论文作者:孙翠华

论文发表刊物:《基层建设》2016年9期

论文发表时间:2016/8/3

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