搪玻璃反应罐是将含高二氧化硅的玻璃，衬在钢制容器的内表面，经高温灼烧而牢固地密着于金属表面上成为复合材料制品。所以，它具有玻璃的稳定性和金属强度的双重优点，是一种优良的耐腐蚀设备。

搪玻璃反应罐的优点：

(1)耐腐蚀性能耐大多数无机酸、有机酸、有机溶剂及弱碱等介质,尤其在盐酸、硝酸、王水等介质中具有优良的耐腐蚀性能。

(2)不粘性光滑的玻璃面对介质不粘且易清洗。

(3)绝缘性适用于介质在生产过程中易产生静电的场合。

(4)隔离性玻璃层将介质与金属隔离,使铁离子难以溶入介质。

(5)保鲜性玻璃层对介质具有优良的保鲜性能。

搪玻璃反应罐质量要求

搪玻璃反应罐必须由有相应压力容器设计资格的单位设计,有相应压力容器制造证的单位制造,有搪玻璃生产许可证的单位搪瓷;金属胎设计与制造须符合GB150《钢制压力容器》标准,搪玻璃符合HG2432-2001《搪玻璃反应罐技术条件》规定,并满足《压力容器安全技术监察规程》要求。

(1)绝缘性：玻璃层经20kV高压检测，不导电为合格;

(2)耐冲击性：耐机械冲击指标为220×10-3J;

(3)耐温性:玻璃面耐温差急变性能,热冲击为120℃,冷冲击为110℃;

(4)厚度:玻璃层厚度为018～210mm;

(5)表面:玻璃层表面光滑有光泽,无斑点、划痕;

(6)资料:由于低压和中压搪玻璃反应罐分别属二类和三类压力容器,因此设备出厂的文件必须齐全有效,如产品检验证书、锅检所签章合格证、加盖设计和制造资格印章竣工图等。

应用范围：

搪玻璃反应罐即是一种理想的耐化学腐蚀设备，在化工、石油化工、医药、农药、冶金、食品等领域得到了广泛的应用。

搪玻璃反应罐使用条件

1、压力

通常筒体设计压力p≤110MPa,根据使用要求,分0125MPa、0160MPa、110MPa三个等级;夹套设计压力为0160MPa。

2、温度

金属胎体材质为Q235-A、Q235-B时,设计温度为0～200℃;金属胎材质为20R时,设计温度为-20～200℃。

3、介质

以下介质不能使用:(1)氢氟酸及含氟离子介质;(2)磷酸,浓度30%以上,温度高于180℃;(3)硫酸,浓度10%～30%,温度高于200℃;(4)碱液,pH≥12,温度高于100℃。另外,使用要求较高场合,可通过特殊设计来满足使用要求。例如,低温搪玻璃釜设计温度可达-45℃;中压搪玻璃釜设计压力为116MPa,并可设计成盘管式夹套容器，当内筒使用压力小于011MPa时,设计温度为0～200℃的搪玻璃釜,其使用温度可以扩大到-10～200℃范围。

使用注意事项说明：

1、使用人员一定要了解并掌握搪瓷设备的特性，

2、尽量避免受热冲击或冷冲击，如冷设备加热料、热设备加冷料等，使用夹套时应缓慢升温、升压，不可操之过急

3、尽量避免在酸碱液介质下交替使用。

4、加料及操作过程中，严格避免金属或坚硬物料掉入设备内而损伤设备。

5、使用中应避免设备的外壳与酸接触，否则，因铁胎被腐蚀会使搪瓷剥落，如有酸液接触应及时用NaC03中和，然后用清水冲洗干净。

6、出料时，如罐体堵塞，不得用硬器疏通，如发现有搪瓷碎屑，应放完料后马上开罐检查，查找原因并采取修复措施后方可使用。

7、应经常注意检查卡子及垫圈，如发现有损坏应及时更换，否则会有介质泄漏而腐蚀损坏设备。

8、配置机封的反应设备，当工作温度≥70C时或配置填料密封的设备。当工作温度≥100C时，均应有水冷却器并开通水冷却。避免密封元件过热受损。

9、罐内外表面不宜敲打、碰撞，以防止搪玻璃脱落；

10、不准在罐内和搪玻璃壁上动用电焊和气焊。在外层夹套进行焊割时，必须在罐内部冲水后方可使用；

11、反应器的充填系数为75%，贮罐不超过90%；12、敞口放置时，防止硬物掉入，以免损坏搪玻璃；

13、罐卡有松动或掉落时，应及时紧固；

14、对安全阀、压力表、温度计等要求应灵敏、准确、经常检查，如发现损坏及时更换；

15、基础完整、紧固，各部连接螺栓应齐全、紧固；

16、主体整洁、油漆完好，无跑、冒、滴、漏现象；

17、室外气温在0℃以下时必须放尽存水；

18、安全防护装置完好；

19、内容物温度在110℃需冷却时，应先开冷却水，待内容物冷却到50℃以下时，才可改用冰盐水。不得直接用冰盐水冷却，以免温差过大，引起搪玻璃开裂。

搪玻璃反应罐的安装

搪玻璃反应罐安装质量直接影响到设备使用寿命和使用质量,如不注意容易在安装时出现爆瓷或运转不灵,损坏设备。

1、搬运:搬运时只允许支座、釜体、吊耳受力,平稳搬运,不允许滚动、撬翻,避免震动、碰撞,严禁接管、卡等易损部件受力。

2、吊装:吊装时必须在规定部位(如吊耳)挂钢丝,稳吊轻放,并在下面垫放松软物品。

3、组装前检查:组装前搪玻璃表面用水洗干净、穿洁净软底胶鞋入内检查搪玻璃是否完好。

4、接口安装:拧紧螺栓时沿对角线成对分次逐渐拧紧,用力均匀,避免局部受力过大,损坏搪玻璃。

5、搅拌器:(1)搅拌器与减速机装配后,应加防松螺母等防松件。(2)保证机械密封安装面水平,釜口水平,筒体铅直,以确保机械密封性能。(3)用手动试运转,无异常,运转灵活,且垂直度、径向跳动达到设计要求。(4)注意旋转方向,如反向运转须重新接线,否则影响搅拌效果,甚至搅拌器掉下,砸坏搪瓷。

6、衬垫:根据介质特性选取衬垫,拆卸后衬垫失去弹性应及时更换。

7、焊接:(1)严禁在搪玻璃外表施焊。(2)在夹套上焊接管、支座时,应使用电焊,并采取冷却措施,不允许使用气焊。(3)在搪玻璃附近部位施焊时,应将搪玻璃表面遮盖,避免电焊渣飞溅,损坏搪玻璃表面。

8、水压试验:设备安装完毕,经检查确保无误后,进行水压试验,并以水代料试运转半小时,正常后方可投入使用。

搪玻璃反应罐的搬运安装注意事项：

(1)设备在搬运时，要轻轻起落，避免震动和碰撞，严禁滚动和使用撬杠搬运，以免损坏设备。

(2)设备在吊装时，切勿与墙壁和金属结构物碰撞。吊装时，只能用吊环、支脚、罐耳等规定部位进行。切勿使卡子、接管等易损部件受力，以免损坏设备

(3)在组装设备时，应穿干净的软底鞋，进入设备内仔细检查玻璃面有无损坏。拆卸带搅拌器的设备时，要先把搅拌器支撑好，以免罐盖吊起时，搅拌器倾倒,碰坏设备。

（4)设备衬垫，应根据反应介质、温度和压力选择合适的材质。

（5）卡子的安装对设备的密封和寿命均有很大影响。卡子的安装数量要符合规定安装卡子时，要成对角线逐渐拧紧螺栓，用力要均匀，待夹套通蒸汽、衬垫变软后，再成对角线顺序拧紧螺栓。保证设备密封，又不损坏设备。

(6)安装搅拌器前，搅拌器应在支架上试转，用手转动无障碍后，再试开减速机电机，没有较大颤动和噪音时，方能进行搅拌器的组装，并测量锚脚与罐底的使用间隙。

(7)搅拌器与减速机装配后，应拧紧防松螺栓等部件，以免搅拌器掉入设备内损坏设备。

（8)严禁在设备的搪玻璃壁外直接焊接。如需在夹套壁上开孔焊接，应用电焊快速操作，并采取冷却措施

(9)设备安装时，应用木板盖好接孔和法兰处，以防工具、硬物和电焊熔渣落入设备内，损坏设备。

搪玻璃反应罐的改进：

中金股份河南中原黄金冶炼厂有限责任公司黄金精炼车间原设计年精炼黄金能力为30t、白银30t，随着市场的需求增长，必须扩产提速，但是，氯浸系统、二次金还原系统的关键设备美国搪玻璃反应罐频出问题，严重影响了开车率和黄金产量，对此进行分析并采取如下改进措施。

1．反应釜人孔盖和通氯管材料改进

(1)搪玻璃反应罐人孔盖和人孔保护环掉瓷漏氯气是黄金精炼行业常见问题，扩产提速后漏氯气次数越来越多，每月至少要花几十小时修补掉瓷的反应釜人孔盖、人孔保护环。分析掉瓷漏氯气原因有：釜盖被螺栓压紧时釜盖变形，导致迸瓷漏氯气。釜盖与人孔保护环硬碰硬，导致磕瓷漏氯气。决定选择一种合适的材料来解决这一问题，这种材料既要有一定硬度能压紧釜盖又要有一定柔性不磕瓷，还必须具有不被氯气腐蚀、能承受lOO℃温度的优良性能。通过查阅大量资料，反复比较，最后选择物美价廉的聚丙烯板作内衬板，Q235钢板作外盖板，制成复合材料用于人孔盖。使用证明，新型复合材料人孔盖制作成本低，操作、维护方便，使用寿命可延长6倍，也使人孔保护环不再被压坏。

(2)搪玻璃反应罐通氯管是向反应釜通氯气溶解金的重要部件，既要承受受釜内流动金液的剧烈冲击又要耐氯气强烈腐蚀，通氯管经常损坏造成氯气泄漏。分析通氯管损坏原因有：①通氯管法兰被螺栓压紧时，法兰侧面包裹的防腐材料PVDF迸裂，导致裂缝扩大至法兰底面漏氯气。②通氯管钢芯材料太软，经受不住釜内流动金液冲击弯曲损坏、漏氯气。对此去除法兰侧面包裹的防腐材料PVDF，通氯管钢芯材料由原来普通钢管改为强度大的不锈钢材料，设计并制作新型通氯管（图1）。新型通氯管安装、维修方便，使用寿命延长了5倍，损坏后可修复重复使用。

上述改进每年可节约数万元备件费，保证了生产的正常进行及员工的安全。

2．采用吊装袋均匀稳定加料

反应釜添加金泥经过不断的改进，历经手工加料的不方便、费工费时，螺旋给料机的经常、费用高、装卸金泥次数多，铁斗加料的易损坏釜口、装卸金泥次数多，到现在的吊装袋加料均匀稳定，不仅避免了因手工间歇加料造成对反应釜底的不断冲击导致釜底损坏（许多反应釜靠近釜口处损坏基本是由于手工间歇加料对反应釜底的间歇冲击日积月累磨损造成的），并且减少了装卸金泥次数降低劳动强度50%以上，方便、省工、省时、不损失物料、干净。使用时，只需将封住底口的吊装袋翻边衬在金泥箱里直接卸金泥，装满后盖盖运到现场，开盖后用专用吊具吊起到釜口用水均匀地把料冲入釜中，最后把袋冲洗干净即可。

3．提高反应速度降低反应釜磨损

对药剂喷头参数重新调整设计，加大药剂喷洒速度和均匀度，提高反应速度1倍多，显著降低反应釜的磨损，延长了反应釜使用寿命。

维护与修理

4．效果

通过对搪玻璃反应罐的改进，使之运转情况得到了明显好转，搪玻璃反应罐由运行初期的每6个月一修变为现在的每年一修，有时能连续运转2年多，提高了氯浸系统、二次金还原系统的开车率，同时也显著降低了维修费用，为扩产提速提供了有力保障，已具备年产lOOt的黄金生产能力。金泥精炼缩短到4天，合质金精炼缩短到2天（不包括化验时间。满足“快进快出，保证资金周转”的相关要求，提高企业市场竞争力。

搪玻璃反应罐的使用与维护

搪玻璃反应罐使用与维护是影响设备寿命的重要环节,必须合理使用、精心维护,妥善保养,以延长使用年限。

1、加料:(1)物料中严禁夹带金属或杂物,严禁大块硬质物料直接加入;(2)避免金属等硬物掉入容器,碰伤搪玻璃表面;(3)减少物料与釜壁温差,避免冷釜加热料或热釜加冷料,以免因温差大而产生内应力,影响设备使用寿命。

2、升降温:(1)加热时应缓慢升温,控制夹套升压速度为011MPa/min;(2)降温时防止骤冷,以防应力爆瓷。513出料如出料阀门、管道堵塞,须用非金属工具捅开,不得硬击硬敲。

3、出料:如出料阀门、管道堵塞,须用非金属工具捅开,不得硬击硬敲。

4、夹套介质:严禁夹套内进入酸液,以防止搪玻璃层金属吸氢反应,引起搪玻璃衬里的鳞爆。

5、清洗:粘结在釜内壁的物料应及时清洗干净,并禁用金属洁具。

6、保管

(1)设备宜置于室内,置于室外时应遮布,以防日晒雨淋;

(2)冬季存放时须清除釜内和夹套中的积水,避免冻结胀裂搪玻璃面;

(3)防止硬物冲击、碰撞和摩擦。

7、修补搪玻璃损坏需及时修补,以减少维修费用,避免造成生产中的物料浪费,甚至引起设备报废。

综上所述,搪玻璃反应罐在生产、科研领域选用时,应全面掌握介质特性和使用工况,严格按有关标准和规定安装,按规程进行使用和维护,使搪玻璃反应罐得到合理广泛的应用。

延长搪玻璃反应罐的寿命方法

一、配置搪玻璃反应罐应充分考虑工艺条件的适应性

搪玻璃反应罐是用含硅量较高的瓷釉在高温(900℃)条件下搪烧于金属胎体表面，使二者发生物理化学反应，以化学键方式牢固地结合成一整体，从而具有抗冲击、耐腐蚀、光滑美观、绝缘、耐热、耐磨等性能，既具有较高的强度，又具有良好的化学稳定性。因此可以用于气态、液态、液固态的各种化工过程，如化学反应、蒸发、浓缩、结晶、聚合、合成、萃取、皂化、磺化、氯化、硝化等单元操作。由于瓷釉又有其缺点，质脆、热稳定性差、不能经受急剧的温度变化和局部过热，故在配置时应充分考虑工艺条件的适应性。

耐腐蚀是搪玻璃反应罐的一个特点，在一定的温度和压力条件下，它对于无机酸、有机酸、弱碱液、有机溶剂等介质有的抗腐蚀性，尤其在盐酸、硝酸、王水等强腐蚀性介质中优于不锈钢。但它对于氢氟酸、浓磷酸、强碱等耐腐蚀性差。经验证明：搪玻璃反应罐对于任何浓度及温度的氢氟酸、浓度10%～30%温度大于200℃的硫酸、PH≥12温度大于100℃的碱液都不能耐腐蚀；在浓度30%以上温度大于180℃的磷酸中，浓度10%—20%温度大于150℃的盐酸中都会被强烈地腐蚀，因此搪玻璃反应罐的配置，必须有的放矢，切不可盲目滥用。

据有关资料介绍，瓷釉的抗拉强度为29～88MPa，抗压强度为588～1226MPa，抗弯强度为24.5～49MPa，许用温度不大干120℃，耐温急变小于120℃，甚至70℃。可见瓷釉的强度较低，热冲击性能差，所以作为压力容器配置时，必须慎重，严禁作高、中压或低温容器配置，若用于低压容器也应认真校核其许用压力。一般来说，承受内压不超过0.196MPa，承受外压不超过0．589MPa，允许操作负压应小于500mmHg，同时操作温度应限于0～180℃。

二、使用搪玻璃反应罐应充分注意瓷釉保护

延长搪瓷设备的寿命，正确使用是关键。搪玻璃反应罐外表的瓷釉容易破裂，一旦破裂，介质从破裂处渗入金属表面，引起壳体腐蚀穿孔，轻则使物料流失污染环境，重则酿成中毒、爆炸、火灾等重大事故。搪瓷设备大多用于有毒、易腐蚀、易燃易爆及防止金属离子污染的化工过程，安全程度和产品洁净度要求都比较高，因此必须充分注意瓷面保护，免遭损伤。

局部受力或受力不均是瓷釉破裂的主要原因，在运输、安装过程中严禁磕碰、倒置、刮划、不平衡受力等。闲置、待装的搪玻璃反应罐，裸露的瓷面应妥善保护，防止被金属等硬物砸伤。使用时发现壁面粘结物料，或出料时物料堵塞应采用软质工具清除、疏通。

温度急变、局部受力、氢爆是瓷釉损伤的工艺因素。瓷层一般都较薄，约0.8～1.5mm，故有一定的导热性，因此搪玻璃反应罐多用作既要求耐腐蚀，又需要传热的场合。生产过程中应严格控制工艺条件，正确操作，严禁超温超压运行，加载或卸载的速度不宜太快，避免设备冷态时加热料、热态时加冷料，防止因压力和温度的大幅度波动，骤冷骤热而产生热应力。严禁在搪玻璃反应罐外壁直接施焊，必须在夹套上开孔或焊接时，应采用电焊快速焊接，并有可靠的冷却措施。不允许采用气焊，防止局部过热。另外，由于酸与铁接触产生氢效应会使瓷层发生氢爆而剥落，因此使用中应防止搪瓷钢板一侧与酸液接触或夹套内注入的冷、热流体含有酸性介质。

瓷釉保护有利于延长搪玻璃反应罐使用寿命。

三、采用修补技术修复破裂瓷面

瓷面破裂并不意味着搪玻璃反应罐寿命的终结，现代维修技术提供了修复的手段。

目前国内外对搪玻璃反应罐的修补，大致有金属修补法、中频或红外线加热修补法和胶接剂修补法等几种方法。金属修补法是将黄金、钽等耐腐蚀金属铆于搪瓷上，由于黄金、钽等都是贵重金属，使用中有很大的局限性；中频修补是将搪瓷粉料涂于设备破损处，采用中频电感应加热，使粉料熔化成瓷，这种方法由于烧结温度较高(800～900℃)，温度梯度不易掌握，易造成旧瓷崩裂。

胶接剂修补法是一种、的方法。常用的胶接剂有无机胶接剂，如水玻璃胶泥；有机胶接剂，如酚醛胶泥、呋喃胶泥、环氧胶泥等。由于其特性各异，选用时同样应考虑工艺介质的适应性。水玻璃胶泥对浓硝酸、浓硫酸介质是、的粘结材料，但这种材料抗渗透能力差，耐稀酸和耐水性不好。树脂胶泥的抗渗性和粘结强度都较好，其中环氧胶泥的粘结强度，但其耐酸性不如酚醛胶泥，耐碱性不如呋喃胶泥。酚醛胶泥耐碱性最差。为了提高胶泥的性能，在非氧化性稀酸介质设备上，多采用环氧一酚醛或环氧一呋喃胶泥作粘结剂。在强氧化性介质的破损瓷面修补时，宜采用水玻璃胶泥。水玻璃胶泥在强氧化介质中具有稳定的耐蚀性能，是一般胶泥无法相比的。为改善、提高水玻璃耐酸胶泥的抗渗性，除对原材料的选用、配合比和养护条件加以控制外，还可以适当掺入呋喃树脂或磷矿渣，这些化合物起着隔离薄膜作用，防止残存的硅酸盐和固化剂的渗出，提高抗渗性。

胶接剂的性能关系到修补的质量，选择时不仅要分析其耐蚀性，还要综合考虑诸如粘接力、温差应力、收缩应力等性能指标。

1．粘接力搪瓷釉是由硅酸盐烧结而成，而常用的胶接剂均为有机高分子物质，二者由于分子结构上的差异，粘接力不易满足修补要求。

2．温差应力由于金属壳体、搪瓷釉与胶接剂等材质的热膨胀系数、弹性模量的差异，在交变温度作用下产生的温差应力不同，其应力几乎抵消了其粘结强度，造成假补，胶接剂只是附在搪瓷表面上，外界稍有影响就会脱落。

3．收缩应力一般胶接剂、树脂的固化过程都是缩聚反应，收缩应力较大，固化产生的收缩应力明显地降低了粘结强度。

可见，胶接剂修补搪玻璃反应罐的关键是改进胶接剂的性能，克服收缩应力，减少温差应力，提高胶接剂与搪瓷釉面的胶接强度。’

为了克服胶接剂的收缩应力，可采用辉绿岩粉和石墨粉作胶接剂的混合填料。辉绿岩粉中含的金属氧化物与胶接剂中酸性固化剂发生作用，引起体积膨胀，克服胶接剂的收缩。而不透性石墨粉的加入有效地弥补了由膨胀引起的孔隙率增大，使其既有一定的耐腐蚀性，又有足够的高温粘结强度。为弥补孔隙率增大还可以采用粘贴玻璃片的措施，将底层胶接剂保护起来与介质隔离，相对地提高了胶接剂修补的效果。修补时，胶接剂越薄，粘接强度越高．但胶薄，介质容易侵蚀，粘贴玻璃片可以解决这一问题。

为了减少由于胶接剂与搪瓷设备两者材质的热膨胀系数和弹性模量不同，而在温度变化时产生的温差应力，采用带温施工可以使高分子量的胶接剂降低稠度，使其内聚力小，浸润性好，粘结强度高。粘结强度随施工温度增高而增大，但温度太高不易施工，一般施工时将设备升温到50℃左右，保持3小时，待被修补部位预热，在带温条件下粘接并固化，当降到常温时，由于壳体和胶接剂收缩系数不同，使其产生一定的预应力。当运行时的温度变化，温差应力首先抵消这部分预应力，以达到补偿作用。

为了提高修补质量，防止假补，施工前还应认真除锈和脱脂。局部修补，锈面不大采用砂布、刮刀等除锈；大面积修补或锈蚀严重，不易机械除锈可采用化学方法，如酸洗。除锈后应用无水乙醇擦净修补面的粉尘和油污，及时施工，防止二次锈。

虽然修补技术是一种补救的办法，但是只要方法得当，仍然可以收到较好的效果，这是延长搪玻璃反应罐寿命的有效途径。

总之，搪玻璃反应罐在化工生产中占有很大比重，尽可能地延长其使用寿命，不仅有效地提高企业的设备投资效益，充分发挥设备的综合效能，降低生产成本}肖耗，也有利于安全生产和环境保护。