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        煙草真空回潮機(jī)真空裝置的腐蝕原因及技術(shù)改進(jìn)

        2014-08-27 22:29:47馬斌
        關(guān)鍵詞:腐蝕原因

        (湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司吳忠卷煙廠,寧夏 吳忠 751100)

        摘要:文章根據(jù)對(duì)煙草真空回潮機(jī)真空裝置工作原理的研究,找到了該裝置易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的部位及其原因,通過(guò)結(jié)構(gòu)以及制作材料兩方面對(duì)真空裝置進(jìn)行了改造,實(shí)踐證明,該裝置改造后的使用壽命從一年提高到了八年。

        關(guān)鍵詞:真空回潮機(jī);真空裝置;腐蝕原因;奧氏體不銹鋼

        中圖分類(lèi)號(hào):TG172文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2014)22-0075-02煙草真空回潮機(jī)抽真空裝置的作用主要是通過(guò)三次循環(huán)抽氣及噴射蒸汽的過(guò)程,以達(dá)到去除煙草中含有的雜氣,并提高煙草的的水分和溫度,增加煙草的質(zhì)量的目的。在此過(guò)程中,為了降低真空泵的溫度,提高抽真空的工作效率,會(huì)在真空泵前面用冷凝器對(duì)三次循環(huán)所產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)行冷凝捕水,冷凝器內(nèi)部通常就有一定的軟水,能夠通過(guò)熱交換,使水蒸氣迅速冷凝成水,減少真空泵內(nèi)氣體的含量,提高真空泵的工作效率,而剩下的殘余氣體則是通過(guò)羅茨泵和水環(huán)泵被抽走,冷凝所形成的水會(huì)落在冷凝集水器中,經(jīng)過(guò)三次抽真空循環(huán)后,水被排出。

        1?腐蝕原因

        煙草真空回潮機(jī)真空裝置使用周期比較低,容易發(fā)生腐被蝕的現(xiàn)象,主要原因可以分為兩大類(lèi)。

        1.1水蒸汽與氣流的腐蝕

        首先來(lái)說(shuō),該真空回潮機(jī)的制作材質(zhì)主要是以容易被蒸汽腐蝕的碳鋼為主,而真空回潮機(jī)的冷凝器中有一定量的水,本身濕度就比較大,在進(jìn)行回潮工作的時(shí)候要往真空箱內(nèi)噴射大量的蒸汽,加上箱內(nèi)的真空通常在7000Pa以上,更加重了水蒸汽汽化的作用力,容易產(chǎn)生很大的沖擊力,對(duì)真空箱造成嚴(yán)重的損傷,尤其是鏈接冷凝集水器和真空箱的管道,更容易產(chǎn)生損壞。其次,通過(guò)管道收集的循環(huán)氣體在強(qiáng)大的真空壓力之下,沖擊力變得異常強(qiáng)大,與流體接觸的金屬表面發(fā)生洞穴狀的腐蝕現(xiàn)象,并破壞金屬表面的保護(hù)膜,先在金屬表面形成許多的麻點(diǎn),最后擴(kuò)大成洞穴。因此就造成了管道的穿孔。

        1.2?酸性腐蝕

        在對(duì)煙草回潮處理中產(chǎn)生的大量的廢氣中,含有上百種的成分,其中有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)比如丙酸,茂酸,乙酸等,這些酸性成分在與水蒸汽作用后產(chǎn)生的酸性物質(zhì)具有一定的腐蝕能力,對(duì)碳鋼材料的真空回潮機(jī)的腐蝕作用使得該設(shè)備的使用周期大大縮短,本身就由于水蒸汽和強(qiáng)大的真空氣體的腐蝕使得真空回潮機(jī)壽命縮短,再加上冷凝后形成的液體水中存在的酸性或堿性物質(zhì)的腐蝕,兩者和在一起,就容易造成冷凝集水器的內(nèi)部也遭到腐蝕。

        綜合以上觀點(diǎn)可以知道,煙草真空回潮機(jī)的真空裝置中,冷凝器兩邊收集抽真空氣體的管道容易被強(qiáng)大的真空氣流所以及氣流中的水蒸氣所侵蝕,尤其是管道彎曲口部分,氣體在彎道處受阻產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力,使得管道壽命大大減短,造成真空箱的溫度過(guò)高,裝置的質(zhì)量也受到巨大的影響,所以管道彎曲口容易被腐蝕。

        在另一方面,由于收集冷凝水的冷凝集水器是底部為橢圓的容器,雖然能夠積累較大量的冷凝水,按照三次循環(huán)的周期定期排水,但是積累在容器最底部的冷凝水較長(zhǎng)時(shí)間得不到處理,底部的冷凝水所含的酸性物質(zhì)越積越多,對(duì)底部的酸性侵蝕會(huì)很?chē)?yán)重,而且底部的排水管位置過(guò)高,不僅僅在周期上增加排水的困難,在排水管的位置以下的水也會(huì)難以排出,這樣一來(lái)底部的酸性物質(zhì)就會(huì)一直積累直到設(shè)備被腐蝕損壞,所以冷凝集水器的底部也很容易遭到腐蝕。

        也就是說(shuō),煙草真空回潮機(jī)的真空裝置的腐蝕部分主要就是進(jìn)行氣體回抽的兩端管道,以及冷凝集水器的底部損壞情況比較嚴(yán)重。針對(duì)這些方面的問(wèn)題,由于在對(duì)煙草進(jìn)行回潮處理時(shí)產(chǎn)生的水蒸汽以及巨大的真空壓力下的高強(qiáng)度氣流是無(wú)法回避并輕易處理的問(wèn)題,對(duì)待煙草真空回潮機(jī)的真空裝置改良就需要考慮到裝置的制作材料的改良,以及一些特殊結(jié)構(gòu)的改造上來(lái)進(jìn)行了。

        2?技術(shù)改進(jìn)

        2.1用奧氏體不銹鋼代替碳鋼

        我們的煙草真空回潮機(jī)真空裝置的制作材料采用的是碳鋼,而碳鋼碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷,遇到冷凝水中的酸性物質(zhì)后,容易被腐蝕氧化,所以設(shè)備的材質(zhì)應(yīng)該更換為奧氏體不銹鋼。

        奧氏體不銹鋼中含Cr約18%、Ni8%~10%、C約0.1%時(shí),具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來(lái)的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無(wú)磁性而且具有高韌性和塑性,但強(qiáng)度較低,不可能通過(guò)相變使之強(qiáng)化,僅能通過(guò)冷加工進(jìn)行強(qiáng)化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,則具有良好的易切削性。此類(lèi)鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外,如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類(lèi)鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能,在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。這種材質(zhì)的設(shè)備才具有更加穩(wěn)定的性能,能夠在一定程度上增加煙草真空回潮機(jī)真空裝置的防腐蝕性。采用這種鋼材的同時(shí),也要注意增加管道部分的鋼材厚度,減少氣流沖擊阻力,所以要把管道的彎道口的鋼材盡可能的進(jìn)行加厚處理,這樣能夠減輕鋼材被腐蝕的力度,增加管道部分的使用壽命。

        2.2改善設(shè)備的結(jié)構(gòu)

        在結(jié)構(gòu)上,除了對(duì)特殊部分進(jìn)行的加厚處理以外,還應(yīng)該對(duì)管道的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整,原本的管道部分的設(shè)計(jì)是接近于90°的彎曲設(shè)計(jì),這樣使得在抽真空的時(shí)候,原本就有強(qiáng)大的氣流沖擊在此受到了該設(shè)備的阻礙,氣流對(duì)真空回潮機(jī)的裝備侵蝕力加強(qiáng)。而且,所產(chǎn)生的水蒸汽也比較容易聚集在這里,增加了設(shè)備的氧化程度,使得管道處更加容易發(fā)生穿孔。

        另外,針對(duì)底部冷凝水收集器的問(wèn)題,主要就是讓底部的水能夠及時(shí)地被排出,以防長(zhǎng)時(shí)間的積累使底部酸性加強(qiáng)。所以不僅應(yīng)該增加冷凝集水器的厚度,更應(yīng)該改變下排水管道的位置,將冷凝集水器的水位線降低,并將排水管的位置設(shè)置在最低點(diǎn),以方便及時(shí)排水,不必等到酸性物質(zhì)的過(guò)多積累。從另一個(gè)方面來(lái)看,冷凝器的冷凝水一般都是在經(jīng)過(guò)三次抽真空氣流交換后才會(huì)被排出,這樣就增加了冷凝水的積累時(shí)間,使得底部依然會(huì)被侵蝕,我們可以將排水管的位置改變到容器最底部的地方,并且改變排水的周期時(shí)間,在冷凝水收集容器中采用監(jiān)測(cè)裝置,可以在冷凝水還沒(méi)有超過(guò)預(yù)定水位的時(shí)候及時(shí)的排水,這樣冷凝水收集器的底部就有了雙重的保障,底部加厚減緩侵蝕的速度,另一方面通過(guò)排水的處理可以直接排出帶有酸性物質(zhì)的廢水,從根本上防止了冷凝水容器的腐蝕,可以增加煙草真空回潮機(jī)真空裝置的壽命。

        3?結(jié)語(yǔ)

        根據(jù)以上的原因分析以及改造,真空裝置的使用周期從一年提高到了八年左右,裝置的性能穩(wěn)定后工作效率也大大提高了。

        參考文獻(xiàn)

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        作者簡(jiǎn)介:馬斌(1989—),男(回族),寧夏吳忠人,湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司吳忠卷煙廠煙草制絲線主管設(shè)備主任,助理工程師,研究方向:煙草電氣工程及自動(dòng)化。

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