陶瓷復(fù)合管扛住濃硫酸催化劑粉塵？數(shù)據(jù)說話
先講出結(jié)論, 陶瓷復(fù)合管于濃硫酸裝置當(dāng)中, 并非是“可不可以使用”這件事, 而是一件關(guān)乎“怎樣運用才會有性價比”的事宜。對于催化劑粉塵這一關(guān)卡, 它實實在在是能通過的, 但其先決條件是你必須挑對工況。
究竟粉塵能有多厲害呢? 有一個硫磺制酸裝置進行過一回實測。轉(zhuǎn)化器出口的煙氣當(dāng)中, 含有的塵量大概在3.5g/Nm3左右, 在這些塵量里, 超過60%的部分是那些粒徑小于10微米下的催化劑粉末。這些粉末具備硬度高的特性, 還帶有棱角, 普通的碳鋼管道僅僅三個月的時間便能夠被磨穿。將其替換成陶瓷復(fù)合管以后, 在相同位置持續(xù)運行十八個月, 其壁厚磨損的數(shù)量小于零點五毫米, 這并非是實驗室所獲取的數(shù)據(jù), 而是他人在展開檢修工作時, 借助測厚儀測量得出的結(jié)果。
瓷管緣何具備卓越扛御能力? 緣由并非繁雜。陶瓷表層硬度達至之上, 相較于催化劑塵埃的硬度, 超出一個規(guī)格等級。塵埃撞擊于陶瓷表面, 恰似沙礫撞擊于玻璃之上, 難以留存顯著痕跡。加之管道內(nèi)部壁面光滑, 其摩擦系數(shù)僅為鋼管的三分之一, 塵埃根本無法附著, 徑直被氣流裹挾卷走。如此便規(guī)避了因塵埃積聚所引發(fā)的局部渦流磨損——那才是致使管道穿孔的實質(zhì)禍首。
但有個坑必須提醒。 陶瓷復(fù)合管怕的是大角度沖擊。如果彎頭角度小于90度，或者氣流直接正面沖刷某個部位，再硬的陶瓷也扛不住。某銅冶煉廠就吃過這個虧，他們在一處45度斜插管上用了陶瓷復(fù)合管，結(jié)果半年就漏了。后來改成耐磨彎頭加陶瓷直管的組合，問題才解決。所以記住一句話：直管段隨便用，拐彎處要動腦子。
就算計算濃硫酸的腐蝕, 也很難算出個所以然嗎? 不少人憂心陶瓷制的涂層能不能經(jīng)受得住酸腐蝕。事實上, 陶瓷復(fù)合管正常工作時的溫度一直處于200℃至400℃的范圍里面 , 這個時候濃硫酸的腐蝕作用對陶瓷復(fù)合管反而微弱了不少。真正需要提高防洪能力以免被侵害的是冷凝之后的酸。要是管道的保溫環(huán)節(jié)施工作業(yè)未被高質(zhì)量完成 , 局部范圍內(nèi)的熱量降低到在露點范圍以下 , 硫酸變成蒸汽后便冷凝成液體 , 這才是陶瓷層在防腐蝕里最大的敵人。處理方式并不復(fù)雜: 實行伴熱以及保溫舉措, 使得管壁的溫度一直要高于露點二十?dāng)z氏度以上。如果達成了這個程度, 陶瓷管于硫酸體系當(dāng)中的使用期限, 相較于不銹鋼管而言要高出三至五倍。
安裝環(huán)節(jié)存在一個容易被忽視的細節(jié), 法蘭連接處的密封面, 絕對不要讓陶瓷面直接硬碰硬, 因為陶瓷很脆, 要是擰螺栓時稍微用力不均衡, 密封面就會崩裂, 正確的做法是在法蘭面預(yù)留鋼圈, 或者加上柔性石墨墊片, 這個小細節(jié)決定了整套系統(tǒng)能否安穩(wěn)運行兩年以上。
又是一筆經(jīng)濟賬, 一根DN200的陶瓷復(fù)合管, 其單價相較于碳鋼管道貴了約40%, 然而碳鋼管道在催化劑粉塵工況里, 平均壽命僅僅8個月, 陶瓷管以3年使用壽命來計算, 綜合成本反倒降低了60%, 這還沒把停機換管所造成的生產(chǎn)損失計算在內(nèi), 那才是真正占大頭的部分。
最終給出個用以判斷的標準, 要是你的工況符合以下這三條, 分別為粉塵濃度大于1g/Nm3, 顆粒硬度高, 氣流速度于15m/s到25m/s之間, 那么陶瓷復(fù)合管即是當(dāng)下性價比最高的選擇；倘若是粉塵濃度很低, 或者溫度長時間超過450℃, 那就需另作打算了。
管道選型不存在能適用于所有情況的答案, 有的只是最為契合的搭配, 數(shù)據(jù)就放置在這兒, 要如何去做決策呢, 得依據(jù)實際狀況來判斷。
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