粗馏塔聚四氟乙烯衬里的破坏分析

大染坊

粗馏塔釜是氟材料厂氢氟酸工序的主要生产设备，其工艺介质为腐蚀性极强的含水HF气体，且温度达100度以上，因而腐蚀相当严重，往往一台碳钢新釜使用不到一个月就会腐蚀穿孔，被迫停车，钢衬聚四氟乙烯(以下简称四氟)衬里结构也会受到破坏。本文对衬里的破坏原因及应注意解决的几个问题进行了介绍。
      1 四氟衬里的破坏原因分析
      1．1 粗馏塔釜的四氟衬里结构
      四氟衬里一般为松衬里结构，即衬里不与设备表面粘合，存在间隙。这种衬里有3种加工方法：(1)将四氟带缠绕在胎具上，然后烧结成型。(2)在四氟切削板与切削板之间涂粘结剂，用电阻加热焊在一起。(3)采用四氟焊条将衬里材料焊接在一起。粗馏塔釜的衬里采用的是四氟带缠烧在钢丝上烧结成型的结构，这样可提高四氟衬层抗负压的能力。缠绕后生钢不与釜内介质直接接触，避免介质对钢丝的腐蚀。另外，在靠近法兰外的壳体上开直径4 mm小孔供排气用。四氟衬层的厚度设计为2 mm。
    1．2 粗馏塔釜四氟衬里的破坏分析
      从残存的一段釜节发现，衬里与钢壳严重脱离，衬里的横截面呈梅花形，碳钢壳体基本完好。
从粗馏塔釜衬里的破坏情况分析，显然为失稳破坏。产生失稳破坏的原因如下：该设备的操作压力为微负压，其真空度为195—269 Pa，从设计的衬里强度分析，粗馏塔釜衬里能耐真空度为975 Pa的负压。进一步检查发现：该釜节四氟衬里内未按设计图纸添加钢丝胎，使其承受负压的能
力大为降低；衬四氟的碳钢壳体上未开直径4mm排气小孔，由于四氟衬里未添加钢丝胎具，故设备运行时，衬里与钢壳间间隙内的气体因温度升高而膨胀，从而使压力升高，由气体状态方程得：
      2 应该注意的几个问题
      2．1 设计上应注意的问题
      在进行四氟衬里设备设计时，应注意在壳体靠近法兰处开设排气小孔。视设备大小和釜节长短，适当考虑开孔个数。当设备负压较大时，应设计出防失稳破坏的结构。如在四氟衬层内添加钢丝，增强衬里的强度，或用四氟管支承四氟衬里，用四氟螺钉固定等。
2．2 制造上应注意的问题
      四氟衬里设备应严格接照设计图纸制造，不能随意改变原设计的结构。
2．3 使用管理上应注意的问题
      设备到货后要检查验收，设备与施工图不符的地方要制造单位说明甚至返工。不可见部分要认真查看有关记录，严格把住质量关。安装中要小心，不要将四氟衬里设备的法兰密封面碰伤。按施工安装规程和设计要求安装就位。使用时要按操作规程严格、精心操作，严禁超压超温。综上所述，只要严格管理，层层把关，认真总结经验教训，聚四氟乙烯衬里设备在氢氟酸生产装置中是
可以正常使用的。