在搪玻璃反应釜等搪玻璃设备的使用过程中,水的腐蚀是一个不容忽视的问题。特别是在常压条件下,蒸馏水和软水在高温下对搪玻璃反应釜设备瓷层的腐蚀作用尤为严重。以下是对水腐蚀机制的详细解析以及相应的预防措施。
一、水对搪玻璃反应釜瓷层的腐蚀影响
腐蚀表现
表面损坏:当搪玻璃反应釜接触到100℃以上的蒸馏水或软水时,瓷层会出现显著的腐蚀,具体表现为瓷层失色、失光、表面毛糙,甚至逐渐减薄直至失效。
爆瓷现象:显微观察可以发现,瓷层表面会出现小碎片爆瓷现象。当冷凝水沿反应釜壁流下时,在液位线附近会形成不规则的竖道。
腐蚀的分布特点
水对瓷层的腐蚀通常发生在流动的蒸馏水或软水沿反应釜壁流淌的区域,表现为竖道形态。而其他地方的腐蚀则较为均匀。如果瓷层表面没有气泡,通常不会造成短时间内的失效。但若瓷层存在贯穿气泡,气泡处的瓷层会逐渐变薄,最终被物料腐蚀穿孔。
二、腐蚀机理分析
水对搪玻璃反应釜瓷层的腐蚀主要受到水的电离作用和水中离子成分的影响:
水的电离作用
温度对电离度的影响:水的电离程度随着温度的升高而增加。在100℃时,水的电离度比常温下增大约55倍。温度越高,电离的增幅越大。
氢离子与瓷层的反应:水中的氢离子与瓷层中的钠离子发生置换反应,瓷层中的硅-氧-钠交链会转变为硅-氧-氢。置换出的钠离子与水中的氢氧根离子结合形成氢氧化钠,从而使附着在瓷层表面的水呈现碱性,进一步腐蚀瓷层。
水中离子的作用
软水和纯水:软水和纯水中的氢离子浓度与普通水相同,但由于水中其他离子的不同,腐蚀作用也有所不同。软水和纯水中的离子组成使得它们对瓷层的腐蚀性更强。
三、预防措施
为了有效减少搪玻璃反应釜设备在高温下遭受水腐蚀的风险,用户可以采取以下措施:
避免使用软水和纯水
搪玻璃反应釜设备应避免使用软水或纯水进行蒸煮和试车。如果必须使用纯水,建议在水中加入一定量的酸,以降低水的碱性,减少水对瓷层的腐蚀。避免高温下使用蒸馏水
特别是在设备加热封头部位,温度达到100℃以上时,应避免蒸馏水形成。可以使用温度控制设备,确保反应釜内部温度不过高,减少高温水蒸汽对瓷层的腐蚀。定期检查瓷层
定期对搪玻璃反应釜的瓷层进行检查,特别是高温区域,检查是否有气泡、裂纹或其他潜在的腐蚀迹象。若发现损坏,应及时进行修复,以防腐蚀问题进一步加重。
总结
搪玻璃反应釜设备在高温下对水的腐蚀性较强,特别是蒸馏水、软水等对瓷层的侵蚀尤为严重。了解其腐蚀机理并采取适当的预防措施,可以有效延长设备使用寿命,减少因腐蚀引起的故障和停机时间。