在純堿生產(chǎn)中，在石灰工序所生產(chǎn)的渣漿、污水 等使用管道進行輸送。因工藝條件不同，生產(chǎn)的這 些介質(zhì)溶液表現(xiàn)出不同的酸堿值，對管道具有一定 腐蝕性；其流體在輸送過程中會對管道造成一定的 沖刷磨損。 近年來，隨著科技進步，碳化硅耐磨材質(zhì)的應(yīng)用 得到廣泛的推廣。我廠與設(shè)備廠家共同探討，試用 碳化硅材質(zhì)耐磨工藝管道，對石灰工序電除塵、洗滌 塔設(shè)備排放的弱酸溶液管道，石灰乳、電石灰等渣漿 系統(tǒng)的堿性溶液管道進行改造替換。經(jīng)過長時間使 用，效果良好，滲漏現(xiàn)象并不明顯。

1 與普通耐磨陶瓷、鑄鐵材質(zhì)管道的 比較

在我車間的工藝管道中工況條件并不相同，我 們只以污水管道、灰乳和渣漿管道為例，將其工況條 件概括說明如表1。



在特定的工況條件下，我車間除使用碳鋼管道 外，在特殊材質(zhì)選用上，曾前后應(yīng)用過普通陶瓷管 道、球墨鑄鐵管道和碳化硅管道。在表1中的工況 條件下，將使用周期總結(jié)如表2。


經(jīng)過長期積累判定，對比使用不同材質(zhì)管道的 使用經(jīng)驗，碳化硅材質(zhì)的管道優(yōu)越于其他材質(zhì)，其原 因是由于這種材質(zhì)具有很大的硬度、耐熱性、耐氧化 性、耐腐蝕性的特點。

2碳化硅管道的安裝及使用經(jīng)驗

由于局限于碳化硅管道的制造要求，備件形式 基本類似于雙法蘭鑄鐵管或雙法蘭陶瓷管，聯(lián)接形 式多為法蘭聯(lián)接。在高溫或低溫下運行的管道在安 裝后應(yīng)按規(guī)定進行熱緊或冷緊，一般在試運行期間 保持工作溫度24 h后進行。低溫管道，由于法蘭的 螺栓表面凝結(jié)冰霜，應(yīng)用甲醇將其融化后再進行冷緊操作。為了保證進行熱、冷緊工作人員的安全，在 可能的場合應(yīng)進行泄壓。若設(shè)計壓力小于6 MPa (表壓)的管道，熱緊的最大內(nèi)壓為0．3 MPa(表壓)； 設(shè)計壓力大于6 MPa(表壓)的管道，熱緊的最大內(nèi) 壓為0．5 MPa(表壓)。冷緊一般應(yīng)卸壓進行。熱、 冷緊的緊固力應(yīng)適度，并應(yīng)有相應(yīng)的安全措施，以保 證操作人員的安全。



法蘭密封面應(yīng)清潔干凈，在墊片的兩面涂上防 咬合劑：工作溫度不大于100℃或低于0℃時，螺栓 的螺紋部分應(yīng)涂上防咬合劑。選用防咬合劑的材質(zhì) 應(yīng)考慮其是否會與管道內(nèi)使用的介質(zhì)相互反應(yīng)的因 素。

普通陶瓷管道內(nèi)壁采用陶瓷片與工業(yè)鑄膠融 合，在管道內(nèi)壁形成一道硬度較高的保護層，從而保 護管道不受砂石磨損，降低溶液腐蝕的原理。但這 種陶瓷管道在使用過程中容易造成貼片脫落，造成 閥門堵死，降低泵體、葉輪的使用壽命；或因鑄膠灌 漿制作陶瓷管道過程中有氣泡生成造成灌漿不均， 因而造成管道局部泄漏，較難修復(fù)。

普通鑄鐵管道在制造成本上要低于普通陶瓷管 道，但制作周期長，單批次生產(chǎn)費用較量高，且鑄鐵 件開爐熔煉容易污染環(huán)境，該工藝受到國家相關(guān)法 規(guī)限制，因此給管件的供應(yīng)帶來一定弊端。 普通碳鋼管道在耐磨、抗腐蝕、抗沖刷等方面的 表現(xiàn)均不如特殊材質(zhì)的管道優(yōu)越，但易于安裝維護， 采購周期短，價錢合理。 碳化硅管道在制作上是使用注漿成型法，基本 可以滿足廠家使用的各種管道尺寸和復(fù)雜結(jié)構(gòu)。特 別是在異徑三通、四通的管壁設(shè)計可以自由掌控沖刷區(qū)域的厚度；在泵出口、人口附近含有汽蝕的高流 速區(qū)有較好的抗震性能；另外在北方的冬季溫度較 低，經(jīng)常會出現(xiàn)倒泵時因液體與管道溫差大，會發(fā)生 較大的彈性熱脹冷縮現(xiàn)象，嚴重時會導(dǎo)致管道炸裂， 此時有些廠家在相應(yīng)部位會采用復(fù)合聚氯乙烯管道 替代，但往往不能一舉兩得，而碳化硅管道適應(yīng)瞬間 冷熱溫差波動較大環(huán)境的能力極強，使用中并無炸 裂、滲漏現(xiàn)象發(fā)生，一般碳化硅管道可適應(yīng)～40～ 160℃長期工作，在現(xiàn)場環(huán)境中比較安全可靠，在使 用性能上將優(yōu)于上述類型的管道。



由于碳化硅管道的燒結(jié)后，附著在碳鋼管道上 的耐磨層較厚，因此在保證管道的公稱直徑的同時， 管道外壁尺寸將大于一般國家標準。建議廠家在管 道配用的法蘭制作上盡量參照國家標準。例如：短 節(jié)兩片法蘭的對開螺栓孔軸線需要與管道軸線平 行。

碳化硅管道的生產(chǎn)廠家供貨形式多為成型件， 法蘭聯(lián)接，接口密封填充為四氟墊，安裝后的接口有 滲漏的現(xiàn)象。解決辦法如下：法蘭的螺栓孔距、密封 水線、厚度應(yīng)依照國家或化工部的制作標準，且滿足 客戶的要求，法蘭墊片在密封形式上可根據(jù)使用環(huán) 境不同使用金屬纏繞墊片或者橡膠墊。例如我車間 的管道接口處于液體流動的湍流區(qū)，易沖刷磨損，可 使用聚氨酯橡膠墊配合防咬合劑，使用收效明顯。 另外在增設(shè)角度、配有閥門的復(fù)雜管路對法蘭與管 道之間不做固定，以此施工單位可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境判 定管路走向后進行靈活處理。



化工管道的耐磨、耐腐蝕、抗沖刷的性能決定著 化工生產(chǎn)流程的穩(wěn)定性，完全解決管道泄漏和長周期使用是一個技術(shù)難題。試用碳化硅管道2年時間 來看，其產(chǎn)品穩(wěn)定性好、安裝簡便，大大降低了維護成 本，生產(chǎn)流程的穩(wěn)定運行和現(xiàn)場環(huán)境有了明顯改觀。