柳海林，楊紅剛

（湖北省磷化集團(tuán)有限公司安全生產(chǎn)部，湖北 孝感 432000）

1 二水法濕法磷酸工藝腐蝕特點(diǎn)

二水法濕法磷酸工藝是指硫酸分解磷礦生成磷酸料漿，經(jīng)過過濾得到P2O5濃度為25%～32%的稀磷酸，經(jīng)濃縮達(dá)到38%～54%的高濃度磷酸。其工藝過程為：磷礦漿、回流磷酸、硫酸在反應(yīng)槽的一定部位加入，將反應(yīng)槽溫度控制在90～96℃，磷酸濃度為26%～32%P2O5，制得含半水石膏的料漿，過濾分離達(dá)到產(chǎn)品酸，產(chǎn)品酸在濃縮裝置中，借助循環(huán)泵將大量循環(huán)酸送入加熱器內(nèi)，用蒸汽間接加熱后進(jìn)入閃蒸室，在真空下閃急蒸發(fā)，出去水分得到38%～54%的高濃度磷酸。

通過工藝流程不難看出，二水濕法磷酸濃縮的工藝條件苛刻，五臺(tái)主要非標(biāo)設(shè)備均在真空中操作，工作壓力為7～10kPa,設(shè)計(jì)溫度最高達(dá)95℃，工作溫度最高達(dá)85℃，產(chǎn)品磷酸中含固量≤4%。而濃縮過程中的腐蝕特點(diǎn)也相當(dāng)明顯，主要包含：（1）介質(zhì)含腐蝕性很強(qiáng)的硫酸根離子（SO42-）、氯離子（Cl-）、磷酸根離子（P3O43-）、氟離子（F-）等。（2）固相物料（在濃縮過程中析出）。（3）含氟氣體析出。這幾種介質(zhì)交互作用，加劇了對設(shè)備的腐蝕。

2 真空設(shè)備橡膠襯里傳統(tǒng)修復(fù)方法

為滿足真空工況下的防腐使用要求，濕法磷酸濃縮工藝中的真空設(shè)備多采用防腐蝕橡膠襯里，而所選用的橡膠襯里必須承受設(shè)備里的多種負(fù)荷，主要包含有化學(xué)腐蝕負(fù)荷、高溫負(fù)荷（包含滲透和擴(kuò)散負(fù)荷）、機(jī)械負(fù)荷（磨損、真空等）。所以橡膠襯里材料多數(shù)選用高壓熱硫化法的D3硬質(zhì)膠板。

濃縮工序中霧沫分離器、閃蒸室等設(shè)備體積龐大，設(shè)備整體無法進(jìn)入硫化釜操作，這類設(shè)備的橡膠襯里主要采用現(xiàn)場進(jìn)行本體加壓硫化的方式進(jìn)行。而隨著這些襯里真空設(shè)備的使用年限增加，由于長期硬物磕碰、沖刷等原因，使真空設(shè)備內(nèi)襯膠板產(chǎn)生肉眼不易觀察的損壞后逐步滲透腐蝕設(shè)備鋼體，最終造成設(shè)備局部破損穿孔。這種局部穿孔修復(fù)存在一定難度。主要原因是因?yàn)榫植科茡p對整體硫化成本高、工期長，對于連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè)來講，經(jīng)濟(jì)效益不高。

為此行業(yè)內(nèi)一般采用局部修復(fù)的辦法，即采用焊補(bǔ)設(shè)備鋼體后補(bǔ)襯預(yù)硫化丁基軟膠板，再砌一層石墨碳板覆蓋預(yù)硫化膠板加強(qiáng)防護(hù)。這種局部修復(fù)相較于整體硫化經(jīng)濟(jì)性高，但預(yù)硫化膠板不適用于真空環(huán)境，修補(bǔ)作業(yè)時(shí)對設(shè)備內(nèi)施工環(huán)境、濕度要求相對較高，一般此法修補(bǔ)后不久會(huì)再次損壞，修復(fù)后破損處再次損壞的概率很大，使用周期不長。

3 新型真空設(shè)備橡膠襯里局部修復(fù)方法探究

為了更好的解決真空設(shè)備橡膠襯里破損修復(fù)難題，采用一種新型的快速修復(fù)方法，如圖1，貼板補(bǔ)焊設(shè)備本體破損處，內(nèi)側(cè)呋喃膠泥填充，安裝預(yù)襯后的不銹鋼夾板，在設(shè)備外擰緊夾板螺栓，使呋喃膠泥填充密實(shí)，均勻從夾板四周擠出，固化后即可恢復(fù)使用。

3.1 新型修補(bǔ)方法規(guī)范步驟

此方法具體措施及步驟如下：

（1）根據(jù)破損位置形狀、大小制作夾板（材料根據(jù)介質(zhì)腐蝕性選用316L或904L不銹鋼板，厚度6～10mm。如904L材質(zhì)不能耐受的極端工況，夾板可外襯D3膠板）、設(shè)備本體補(bǔ)焊板（厚度、材質(zhì)與原材料相當(dāng)）；夾板大小要求四周與原D3膠板搭接大于80mm。焊接夾板螺栓（M16～M20 材質(zhì)316L或904L），螺栓數(shù)量可根據(jù)夾板面積大小布置1件或多件。

圖1

（2）貼板補(bǔ)焊（間斷焊）設(shè)備本體破損處，貼板與原設(shè)備板搭接不宜過長（約20～40mm），間斷焊接 ，避免大范圍施焊損壞內(nèi)襯，同時(shí)留有縫隙便于呋喃膠泥填充時(shí)排出殘余氣體，填充密實(shí)。

（3）現(xiàn)場對不銹鋼夾板進(jìn)行預(yù)安裝，校整夾板與設(shè)備內(nèi)壁四邊貼合度，檢查四邊與原D3膠板搭接量大于80mm。

（4）在不銹鋼夾板一側(cè)（與設(shè)備貼合面）襯厚度4～6mm預(yù)硫化丁基軟膠板，對鋼體及D3膠板搭接處打磨、酒精擦拭后，調(diào)制好呋喃膠泥均勻砌滿貼板補(bǔ)焊部分，迅速安裝不銹鋼夾板，同時(shí)設(shè)備外部均勻收緊夾板螺栓，使呋喃膠泥在夾板內(nèi)填充密實(shí)，四邊預(yù)硫化膠板與原D3膠板貼合嚴(yán)密，呋喃膠泥從夾板四周擠出。

（5）刮平四周溢出膠泥，固化后即可投用。

3.2 新型快速修補(bǔ)方法與傳統(tǒng)方法對比后的優(yōu)點(diǎn)

（1）可以快速完成修復(fù)，檢修時(shí)間短。尤其對于連續(xù)性生產(chǎn)的企業(yè)來說，可以節(jié)約檢修時(shí)間，使檢修可操作性大大增強(qiáng)，可以不受裝置生產(chǎn)大平衡影響的限制。

（2）修復(fù)可靠性更高。呋喃膠泥耐腐蝕性優(yōu)，不銹鋼夾板上貼合面一側(cè)襯有厚度4～6mm預(yù)硫化丁基軟膠板，夾板螺栓緊固后，呋喃膠泥擠出，有利于四邊與D3膠板的緊密貼合，同時(shí)丁基軟膠板可補(bǔ)償不銹鋼夾板和呋喃膠泥兩種不同材質(zhì)膨脹系數(shù)溫差變化。

（3）對施工環(huán)境要求較傳統(tǒng)襯膠作業(yè)低，經(jīng)濟(jì)性更好。修復(fù)的大部分工作量都是在設(shè)備外部預(yù)制完成，在設(shè)備內(nèi)部僅施工安裝不銹鋼夾板，作業(yè)時(shí)間較短，設(shè)備鋼體貼板補(bǔ)焊（間斷焊）較通常挖補(bǔ)打磨也更簡單快捷。

4 結(jié)語

此新型快速修補(bǔ)方法目前已成功應(yīng)用在我公司濕法磷酸濃縮工序的真空設(shè)備上，解決了橡膠襯里局部破損修復(fù)難題，大大降低了設(shè)備維修成本，延長了橡膠襯里真空設(shè)備的使用周期，為設(shè)備的有效運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為機(jī)械設(shè)備的降本增效做出了一定貢獻(xiàn)。