公路網(wǎng)快速檢測與損壞修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)參與情況

搪瓷釜是將含硅量高的瓷釉噴涂到低碳鋼胎表面，經(jīng)900℃左右的高溫焙燒，使瓷釉密著于金屬鋼胎表面而形成，由于這兩種材料的機械性能和物理性能各不相同，因此搪瓷釜的破損原因也多樣，一般有以下幾種原因:

搪瓷抗沖擊力非常差，任何金屬、硬物對其進(jìn)行撞擊均會導(dǎo)致搪瓷破損。因此搪瓷釜使用過程中嚴(yán)防任何金屬、硬物掉進(jìn)釜內(nèi)，如遇堵料，必須用塑料棒疏通，檢修時蓋好鍋蓋，嚴(yán)防焊渣熔化瓷面出現(xiàn)小坑或爆瓷。

搪瓷反應(yīng)釜經(jīng)900℃高溫焙燒，冷卻后搪瓷與鋼板粘結(jié)在一起。由于搪瓷的線膨脹系數(shù)和延伸率小于鋼板，因此冷卻后搪玻璃的變形量小于鋼板的變形量，搪瓷受到鋼板的約束產(chǎn)生壓應(yīng)力。搪瓷釜制成后，其搪玻璃即存在預(yù)壓縮應(yīng)力，而鋼板則存在預(yù)拉伸應(yīng)力。由于預(yù)應(yīng)力與線膨脹系數(shù)和延伸率相關(guān)，線膨脹系數(shù)和延伸率與溫度又密切相關(guān)，因此搪瓷釜的工作溫度對搪瓷釜的使用影響很大。如果因溫度變化大而使搪瓷產(chǎn)生的應(yīng)力超過其使用應(yīng)力，搪瓷將被破壞。

因此搪瓷釜搪瓷層遇冷、熱急變，極易爆瓷。因此搪瓷釜有耐溫限制溫度200℃，耐溫急變冷沖擊<11O~C，熱沖擊<120℃。投料時物料溫度與釜體溫差太大以及升溫時蒸汽過猛、降溫太急也能導(dǎo)致爆瓷。因此搪瓷釜在使用中升、降溫要緩慢、均勻，分級冷卻。。

因此，搪瓷反應(yīng)釜為確保設(shè)備的使用性能，在運輸、保管與安裝過程中，應(yīng)采取有效的措施。搬運時只允許罐耳受力(指非包裝時)，不允許滾動及用撬杠，避免震動、碰撞，嚴(yán)禁接管管箍、卡子等易損部件受力。在有條件下，設(shè)備最好室內(nèi)存放。設(shè)備于室外存放時,應(yīng)注意遮蓋，避免人敲物擊，日曬雨淋。冬季存放時應(yīng)特別注意檢查罐體及溫度計套管是否積水，避免因冰凍而損壞。對于裝配有機械密封的反應(yīng)罐或聚合釜，對密封部位應(yīng)倍加防護、保持清潔。

應(yīng)力爆瓷主要是由于瓷層和金屬坯體的熱膨脹系數(shù)存在巨大的差異而引起的。在大多數(shù)情況下，金屬坯體的熱膨脹系數(shù)大于瓷層的熱膨脹系數(shù)，這就意味著在常溫下瓷層總是存在著殘余的應(yīng)力。殘余應(yīng)力受熱膨脹系數(shù)差、溫度、釉層厚度、基材厚度等因素的影響。搪玻璃設(shè)備熱殘余應(yīng)力進(jìn)行了理論計算。瓷層的壓應(yīng)力足夠大時，瓷層將會出現(xiàn)剝落。

所以在設(shè)計瓷釉時，應(yīng)使瓷釉的熱膨脹系數(shù)盡量接近基體的熱膨脹系數(shù)，同時提高基體與瓷層間的密著力，搪瓷的密著性與瓷釉潤濕金屬的能力直接有關(guān)。瓷釉熔體及釉漿對金屬的潤濕性愈強，愈有利于噴涂和燒成時界面的相互吸引，加速化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵，增強密著。另外瓷層通常是不均勻的，普遍含有夾雜物，這是涂搪過程的特征，由于釉漿由熔塊磨加物和搪加物等混合而成，而且最終燒成受時間的限制，這就阻礙玻璃體的完全均化。一般地說，這些外加粒子和氣泡是產(chǎn)生應(yīng)力的原因，也是瓷層裂紋的先驅(qū)，即使搪瓷的強度降低，又會導(dǎo)致各種缺陷。

在釜體加工過程中，由于卷筒、沖壓、焊接產(chǎn)生大量的內(nèi)應(yīng)力，這些應(yīng)力在搪瓷前應(yīng)徹底消除，如消除不徹底會導(dǎo)致搪瓷爆瓷。這種損壞往往發(fā)生在投入使用后的頭三個月。所以對胚體進(jìn)行熱處理或時效處理能防止一定的應(yīng)力爆瓷。搪瓷(搪玻璃反應(yīng)釜)表面硬而脆，機械強度很低，表面硬度比較大，受到?jīng)_擊力的作用即行破碎。設(shè)備在運輸、安裝的過程中，常常導(dǎo)致搪瓷表面出現(xiàn)脫瓷現(xiàn)象，造成罐體腐蝕而無法使用。

搪瓷釜內(nèi)攪拌帶有懸浮物的液體，懸浮物與搪瓷強烈的磨擦，同時懸浮物自身也產(chǎn)生磨擦，這樣就產(chǎn)生大量的靜電荷，高的靜電荷對搪瓷產(chǎn)生強烈的穿刺作用，從而導(dǎo)致搪瓷點蝕，因此攪拌轉(zhuǎn)速不宜太快。

析氫腐蝕是常見的爆瓷原因，也稱之為鱗爆現(xiàn)象。引起鱗爆的因素很多，包括鋼坯的表面及內(nèi)部質(zhì)量，瓷釉的成分及均勻度，以及搪燒工藝，如脫脂硫酸濃度，酸洗時間，搪燒的溫度及時間。此外鱗爆現(xiàn)象受季節(jié)性影響十分強。

鱗爆的形成主要是由鋼板中氫的吸收、擴散、聚集和溢出引起的。據(jù)國外測定，鱗爆時，由金屬基材中析出的氣態(tài)氫的壓力可高達(dá)11MPa。搪瓷設(shè)備金屬基體在燒成時，鋼材處于奧式體狀態(tài)，對氫有極大的溶解度，它可吸收在燒成過程中產(chǎn)生的大量氫。鋼材在冷卻過程中會產(chǎn)生奧式體向鐵素體的相變，金屬基體溶解氫的能力大幅度下降，從鋼材中析出的氫聚集在鋼坯與搪瓷層交界處和鋼材內(nèi)部的缺陷部位上，隨著時間的延長，氫的濃度越來越高，壓力越來越大，當(dāng)壓力超過瓷層的機械強度時，瓷層就會產(chǎn)生鱗爆，從鱗爆過程的分析可知，搪瓷用鋼板的組織狀態(tài)是決定爆瓷是否發(fā)生的內(nèi)因，外界因素只起促進(jìn)內(nèi)因發(fā)生變化的作用，這些組織有宏觀組織，如氣泡、縮孔、裂紋等，有顯微組織，如晶粒度，滲碳體的形狀、大小、分布等。搪瓷設(shè)備的腐蝕破壞，大部分是由于在焊縫表面上瓷釉層有不同程度的鱗爆脫瓷引起的，因為焊縫金屬的金相組織為鐵素體和珠光體。焊接處有氣泡、縮孔、裂紋等缺陷，對氫有強烈的吸收作用。所以應(yīng)盡量避免對坯體進(jìn)行熱加工。另外，要防止鱗爆的產(chǎn)生，還必須減少氫的來源，或者給氫提供一個聚集的空間。在高溫800~900 ℃搪燒時，瓷釉內(nèi)的水與金屬Fe 發(fā)生下列反應(yīng):Fe + H2O →FeO + 2H這對鋼坯的含氫量影響很大，這是鋼板析氫最為嚴(yán)重的因素，因此，在產(chǎn)品燒成時，一定要盡可能地減少瓷釉中水分的含量和鋼坯表面吸附的水分，以及燒成環(huán)境中的水分，從而減少氫的產(chǎn)生。

此外，搪瓷釜的夾套在使用一段時間后會結(jié)垢和生銹，如果使用酸性除垢劑清除污垢或夾套中的冷卻液偏酸性，都會導(dǎo)致金屬發(fā)生析氫腐蝕(Fe+2HCl=FeCl2+H2O一部分H原子擴散到金屬內(nèi)空穴，這些H由于搪瓷的致密性而不能再向外擴散，因此當(dāng)H聚積到一定的程度，形成定的動力時，搪瓷就會發(fā)生破裂。因此清洗結(jié)垢采用酸洗時，必須加緩沖劑，如果搪瓷釜的價值較高或者不容易更換甚至出現(xiàn)腐蝕性穿孔的話，必須采用腐蝕率低的高品質(zhì)清洗劑，避免清洗操作不當(dāng)帶來的嚴(yán)重后果。

為了降低成本，有些廠家胚體采用Q235鋼代用，直接導(dǎo)致鋼材中的碳、硫在搪燒過程氣化，使搪瓷層與基體間、搪瓷層內(nèi)部形成大量氣泡，導(dǎo)致搪瓷結(jié)合強度降低。搪瓷層遇冷熱急變，極易爆瓷。所以搪瓷釜選用含碳、硫低的鋼材做胚體能防止爆瓷。

有些搪瓷釜生產(chǎn)廠家生產(chǎn)環(huán)境簡陋、除銹防塵達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，致使底釉與基體結(jié)合不好。有的減少搪燒遍數(shù)，增加每層厚度，使內(nèi)因力過大，影響搪瓷釜使用壽命。因此嚴(yán)格按制造規(guī)程制造才能保證搪瓷釜的質(zhì)量。