硬物直接撞击
典型场景:投料时金属工具掉落、搅拌桨与罐壁摩擦、检修时敲击。
破坏特征:釉面呈星状裂纹或片状剥落,暴露金属基体。
案例:某农药厂因未使用塑料漏斗投料,金属铲撞击罐底导致直径5cm的釉层脱落。
安装不当应力
原因:法兰螺栓未对角线拧紧、管道支撑不足导致设备变形。
表现:应力集中区域(如夹套焊缝附近)出现放射性裂纹。
温度骤变(热震)
临界值:冷冲击(降温速率>50℃/h)、热冲击(升温速率>80℃/h)。
机理:釉层与钢基体热膨胀系数差异(釉:3.5×10⁻⁶/℃;钢:12×10⁻⁶/℃)导致界面剪切应力。
案例:某化工厂蒸汽加热后直接注入冷水清洗,导致罐体大面积“蛛网纹”。
局部过热
诱因:夹套蒸汽分布不均、电加热元件接触不良。
后果:局部釉层高温软化(>300℃)后失去保护能力。
强酸介质渗透
高危介质:氢氟酸(HF)、热浓磷酸(H₃PO₄,>180℃)。
过程:酸液通过微裂纹侵蚀钢基体,生成Fe³+导致釉层鼓包脱落。
数据:含0.1% HF的介质接触24小时,釉层腐蚀速率达2mm/年。
碱性介质侵蚀
破坏阈值:pH>12的碱液(如30% NaOH,>60℃)。
现象:釉层表面发白粉化,SiO₂网络被OH⁻离子解聚。
釉层孔隙与气泡
标准限制:合格品孔隙率≤3个/㎡(HG/T 2378)。
风险:孔隙成为腐蚀渗透通道,加速局部失效。
密着性不足
检测方法:冲击后观察釉层剥落面积(合格品应<5cm²)。
根源:底釉CoO含量不足或烧成温度偏差。
超压/真空过载
安全限值:设计压力通常≤0.4MPa,真空度≥-0.095MPa。
案例:某制药厂真空蒸馏时真空泵故障,罐体抽至-0.1MPa导致内凹变形釉层开裂。
结垢与结晶磨损
高危物料:含硫酸钙、硅酸盐的结晶体系。
防护措施:搅拌转速控制在30-60rpm,定期酸洗(5% HCl循环)。
杂散电流腐蚀
场景:设备未接地,邻近电解车间电流通过釉层缺陷导入。
数据:10mA/cm²的电流密度可使钢基体年腐蚀深度达9mm。
釉层脆性增长
机制:长期高温下釉层析晶(方石英相增多)。
寿命曲线:200℃连续使用5年后,釉层抗冲击强度下降40%。
破坏类型 | 预防措施 | 应急处理 |
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机械损伤 | 投料口加装PE衬套,禁止金属工具入罐 | 破损处立即停机,使用陶瓷金属胶临时修补 |
热应力裂纹 | 控制升/降温速率≤50℃/h,夹套设计导流板 | 轻微裂纹可降负荷运行,严重时需返厂重搪 |
化学腐蚀 | 避免接触HF、热浓磷酸,碱性工况选用耐碱釉(ZrO₂≥8%) | 中和泄漏介质(如NaOH泄漏用醋酸处理) |
电化学腐蚀 | 设备单独接地(接地电阻<4Ω),避免与电解设备共用电极 | 检测并消除杂散电流源 |
在线监测:
声发射检测:捕捉釉层开裂的应力波(频率20-100kHz)。
电化学阻抗谱(EIS):通过溶液电阻变化评估微裂纹扩展。
离线检测:
高清内窥镜:观察罐内釉面状态。
荧光渗透检测:显示肉眼不可见的微裂纹。