搪玻璃設(shè)備缺陷的類型和預(yù)防 （二）

水蒸氣腐蝕

也許似乎是奇怪的，水能引起嚴重的腐蝕，并隨著水的純度而增加。腐蝕的速度也隨著溫度的上升而增加，并且當水超過沸點時達到最大。

當水珠冷凝在蒸汽中較冷的玻璃表面時，其要與玻璃中滲出堿離子，形成堿溶液。然后，該腐蝕就如前面描述的堿腐蝕一樣。在稀的酸性蒸汽中出現(xiàn)水蒸氣，說明了為什么在蒸汽中酸的腐蝕更大。少量的酸加進水里將大大地延遲由在蒸氣區(qū)域里水蒸氣冷凝引起的腐蝕?？梢攵栊詺怏w，以隔離蒸氣區(qū)域，而減少或消除這種類型的腐蝕。這些是在蒸餾過程中要考慮的重要因素。

反應(yīng)物加入容器的方法是特別重要的。例如，腐蝕物質(zhì)加入容器應(yīng)該總是通過溶液管道直接進入液體狀態(tài)。如果通過噴嘴喂入，堿將在蒸汽中順著容器的邊壁流下，并會引起嚴重的堿腐蝕，尤其是當容器受到加熱時。因此，重要的是，不但要監(jiān)控反應(yīng)溫度，而且要考慮到搪玻璃的實際溫度，以及加入容器的反應(yīng)物的濃度。到這種狀況，在該行業(yè)的許多反應(yīng)器已過早地淘汰了。

雖然要完全消除搪玻璃的腐蝕是不可能的，但是通過溫度的控制和仔細的加工過程是可以降低到安全水平的。搪玻璃設(shè)備制造商出版的腐蝕圖表顯示了大多數(shù)普通的酸和堿，由于溫度和濃度的作用而產(chǎn)生的腐蝕速度。作為一個例子，圖3 顯示了避免容器和其他部件的過早損毀的好例子。

磨損

搪玻璃磨耗的特征是烘烤拋光的損毀。在較嚴重的情況下，出現(xiàn)粗糙，砂紙樣的拋光。實踐表明，由磨耗產(chǎn)生的缺陷是不常見的?？墒?，當酸腐蝕結(jié)合在一起時，缺陷就會非常嚴重。磨耗會機械地削弱硅網(wǎng)絡(luò)，加速酸腐蝕。
除了限制反應(yīng)器里磨耗粒子，減少容器壁上的磨耗，唯一實際的方法是向制造商定制一個抗磨耗的搪玻璃。

結(jié)晶搪玻璃具有更強的抗磨耗力。因為他們比傳統(tǒng)的搪玻璃更堅硬。表面抗磨耗力取決于結(jié)晶搪玻璃最后涂層拋光的狀況。熔制的時間越長，抗磨耗力就越強。但是，表面同時也變得越來越粗糙，缺乏熔制拋光，其結(jié)果是抗粘質(zhì)量降低。在一些情況下，抗酸性也降低。因此，必須獲得一個平衡，一產(chǎn)生一個具有對磨耗，酸、堿，和熔制拋光都有號的抗性的結(jié)合體。安裝一個具有熱縮保護罩，可減少攪拌器和擋板刀片上的磨耗。

熱沖擊

熱沖擊缺陷隨著搪玻璃溫度的突變而發(fā)生，并產(chǎn)生相應(yīng)較小的，但卻是厚的玻璃片從剛性的斷面上剝落。根據(jù)該區(qū)域的外形以及熱沖擊發(fā)生的方式，缺陷可呈現(xiàn)出粉碎飛火象皮樣的現(xiàn)象。在大部分的熱沖擊情況中，鋼的底層將被暴露。圖4顯示了在接孔凸出的表面上嚴重的熱沖擊的例子。圖5顯示的是在凸出表面熱沖擊的粉碎現(xiàn)象。

熱沖擊發(fā)生的基礎(chǔ)是非常有趣的。玻璃在大約870攝氏的溫度下被搪到鋼上。在那個溫度下，鋼發(fā)光發(fā)紅，并比較柔軟。玻璃是無定形的粘性位置。烘烤后，在冷卻階段期間，玻璃在大約315攝氏度時固化。此成為“零”點。在該點上，玻璃處有一對低的熱膨脹系數(shù)。隨著冷卻過程，玻璃以比鋼慢的速度收縮。隨著室內(nèi)溫度的到達，搪玻璃在大約6.3×104到11×104千帕（12000到16000PSL）的綜合壓力下。因為用預(yù)壓混凝土，該抗壓強度大大地加強了玻璃，并使其對損壞有了更大的抗力。但是，必須注意的是，在玻璃里，過量的壓力，確實增加了在凸出面上剝落的傾向。如容器接孔外的瓷層。因此，在玻璃里的抗壓強力必須注意平衡。

如果要加熱搪玻璃鋼至315攝氏度的零點，損壞的風險很大。因為玻璃失去了其抗壓強力。因此，加熱或冷卻鋼或玻璃，將改變玻璃的抗壓強力。如果溫度突變，玻璃里的抗壓強力也將突變，引起玻璃“爆裂”。這就是所知的熱沖擊。因為玻璃的強度隨著殘余的抗壓強力減少而降低。很明顯，在較高的溫度下，熱沖擊將更普遍。這時，搪玻璃的抗壓強力就較低。結(jié)果，不同的溫度所引起的熱沖擊將隨著搪玻璃溫度溫度的增加而減少。圖6顯示了這個特點，分別是熱沖擊最大和最小的曲線的坡度。

在環(huán)境溫度下做的測試表明，玻璃應(yīng)該能承受的，不會裂開的最大允許溫差大約為200攝氏度（360華氏度）。在較高的溫度差異是，隱形裂縫以statiflux的裂縫的形式出現(xiàn)。雖然statiflux的裂縫顯示的裂縫并不能說明是操作生產(chǎn)，但它表明的是即將發(fā)生的缺陷。實際上，玻璃鋼的熱沖擊抗力的設(shè)定，裂紋約在statiflux所測缺陷點30%以下，以允許存在于金屬基座里的自身的強力。金屬基座可降低搪玻璃里剩余的壓力。

有四種操作引起的溫度突然變化會造成熱沖擊：
（1） 在預(yù)熱的表面加上冷的液體，使玻璃的表面突然冷卻。
（2） 快速的循環(huán)熱溶液通過冷的容器套，使容器壁突然受熱。
（3） 把熱的溶液注入冷的容器，使玻璃表面突然受熱。
（4） 快速循環(huán)的冷溶液通過預(yù)熱容器套，使容器壁突然冷卻。
在操作1和操作2的情況中，搪玻璃鋼會失去抗壓強度，使搪玻璃強度變?nèi)?。在操?和操作4中，搪玻璃會受到突然的超強力，引起玻璃破裂。

熱沖擊是嚴格的操作問題，可由以下制造商提出的建議來避免。在設(shè)定有熱變化的加工過程之前，必須遵循以下注意事項：
（1） 測量或估計玻璃表面的溫度，注意不要忽視可能的內(nèi)部問題。
（2） 參照制造商的最大的安全溫度差異范圍，并嚴格地遵循。

為了避免由失控引起的發(fā)熱反應(yīng)，快速反應(yīng)溫度傳感器，如在擋板里的TC傳感器，閥頭，熱電偶套管都被用來警示操作人員以采取適當動作。

與機械沖擊引起的缺陷不同，熱沖擊通常損壞搪玻璃，所以用鉭塞或碎片修補是不實用或不可能的。容器的完全重涂搪玻璃是必要的。

根據(jù)實驗室測試，在斷裂發(fā)生點上，結(jié)晶搪玻璃將比傳統(tǒng)的玻璃承受更高的溫度差異范圍。但是，statiflux法測出的裂縫出現(xiàn)在大約相同的差異范圍。由于這個原因，用于結(jié)晶搪玻璃的最大的安全溫度差異范圍與傳統(tǒng)的搪玻璃大約相同。測試已經(jīng)表明，結(jié)晶搪玻璃的容器仍可使用很長時間而沒有問題，即使熱沖擊已經(jīng)在“statiflux微型裂縫”中形成。在用傳統(tǒng)的普通搪玻璃容器里，用“statiflux”法測出的，由熱沖擊引起的裂縫，也許會很快就導致容器的失效。

熱應(yīng)力

熱應(yīng)力產(chǎn)生的缺陷與由于不同的加熱或冷卻的溫度而產(chǎn)生熱沖擊相反，在本質(zhì)上不是立即能顯現(xiàn)出來的。熱應(yīng)力也許發(fā)生在頂部上接環(huán)密封圈下面的容器壁上，或在底部飛焊接在容器上的下接環(huán)密封圈的區(qū)域。在這任一種情況下，在夾套里的區(qū)域可被加熱或冷卻，而沒有夾套的區(qū)域卻不是這樣。在較高的溫度是，在205攝氏度（400華氏度）的范圍里，足量的張力可被擴展到搪玻璃里，并產(chǎn)生玻璃裂縫。

熱壓力可由小心控制操作的加熱或冷卻而減少。逐漸地加熱或冷卻夾套以減少溫度變化的速度。即使加熱或冷卻時在安全溫度差異范圍內(nèi)，一個突變的溫度會在剛才提到過的區(qū)域引起過量的熱壓力。除了逐漸地加熱或冷卻，另一個常用的保護方法是絕熱無夾套區(qū)域。如果必要，提供一個外部的加熱源，如電熱帶。

水擊已被認為會引起沖擊波，其增加了在夾套密封圈區(qū)域的熱應(yīng)力。如果允許持續(xù)長的時間，裂縫會出現(xiàn)碎片或無碎片地進行擴展。