陶瓷复合管扛住浓硫酸催化剂粉尘？数据说话
先讲出结论, 陶瓷复合管于浓硫酸装置当中, 并非是“可不可以使用”这件事, 而是一件关乎“怎样运用才会有性价比”的事宜。对于催化剂粉尘这一关卡, 它实实在在是能通过的, 但其先决条件是你必须挑对工况。
究竟粉尘能有多厉害呢? 有一个硫磺制酸装置进行过一回实测。转化器出口的烟气当中, 含有的尘量大概在3.5g/Nm³左右, 在这些尘量里, 超过60%的部分是那些粒径小于10微米下的催化剂粉末。这些粉末具备硬度高的特性, 还带有棱角, 普通的碳钢管道仅仅三个月的时间便能够被磨穿。将其替换成陶瓷复合管以后, 在相同位置持续运行十八个月, 其壁厚磨损的数量小于零点五毫米, 这并非是实验室所获取的数据, 而是他人在展开检修工作时, 借助测厚仪测量得出的结果。
瓷管缘何具备卓越扛御能力? 缘由并非繁杂。陶瓷表层硬度达至之上, 相较于催化剂尘埃的硬度, 超出一个规格等级。尘埃撞击于陶瓷表面, 恰似沙砾撞击于玻璃之上, 难以留存显著痕迹。加之管道内部壁面光滑, 其摩擦系数仅为钢管的三分之一, 尘埃根本无法附着, 径直被气流裹挟卷走。如此便规避了因尘埃积聚所引发的局部涡流磨损——那才是致使管道穿孔的实质祸首。
但有个坑必须提醒。 陶瓷复合管怕的是大角度冲击。如果弯头角度小于90度，或者气流直接正面冲刷某个部位，再硬的陶瓷也扛不住。某铜冶炼厂就吃过这个亏，他们在一处45度斜插管上用了陶瓷复合管，结果半年就漏了。后来改成耐磨弯头加陶瓷直管的组合，问题才解决。所以记住一句话：直管段随便用，拐弯处要动脑子。
就算计算浓硫酸的腐蚀, 也很难算出个所以然吗? 不少人忧心陶瓷制的涂层能不能经受得住酸腐蚀。事实上, 陶瓷复合管正常工作时的温度一直处于200℃至400℃的范围里面 , 这个时候浓硫酸的腐蚀作用对陶瓷复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。要是管道的保温环节施工作业未被高质量完成 , 局部范围内的热量降低到在露点范围以下 , 硫酸变成蒸汽后便冷凝成液体 , 这才是陶瓷层在防腐蚀里最大的敌人。处理方式并不复杂: 实行伴热以及保温举措, 使得管壁的温度一直要高于露点二十摄氏度以上。如果达成了这个程度, 陶瓷管于硫酸体系当中的使用期限, 相较于不锈钢管而言要高出三至五倍。
安装环节存在一个容易被忽视的细节, 法兰连接处的密封面, 绝对不要让陶瓷面直接硬碰硬, 因为陶瓷很脆, 要是拧螺栓时稍微用力不均衡, 密封面就会崩裂, 正确的做法是在法兰面预留钢圈, 或者加上柔性石墨垫片, 这个小细节决定了整套系统能否安稳运行两年以上。
又是一笔经济账, 一根DN200的陶瓷复合管, 其单价相较于碳钢管道贵了约40%, 然而碳钢管道在催化剂粉尘工况里, 平均寿命仅仅8个月, 陶瓷管以3年使用寿命来计算, 综合成本反倒降低了60%, 这还没把停机换管所造成的生产损失计算在内, 那才是真正占大头的部分。
最终给出个用以判断的标准, 要是你的工况符合以下这三条, 分别为粉尘浓度大于1g/Nm³, 颗粒硬度高, 气流速度于15m/s到25m/s之间, 那么陶瓷复合管即是当下性价比最高的选择；倘若是粉尘浓度很低, 或者温度长时间超过450℃, 那就需另作打算了。
管道选型不存在能适用于所有情况的答案, 有的只是最为契合的搭配, 数据就放置在这儿, 要如何去做决策呢, 得依据实际状况来判断。
