双狮(张家港)机械化工有限公司,年产104%发烟硫酸30万吨,成品全部通过长江码头用DN100—9米的复合软管装船,然后运往各用户。
一、 问题的出现
在长江上船只的航运,码头的装卸,有关部门的管理是相当严格的,特别是易燃易爆、有毒危险品的监管更是有规有矩,从各种手续的齐全,到具体使用的装卸介质的软管都有要求。08年我公司生产开始销售104%发烟硫酸(以下简称烟酸),考虑到烟酸性质和98%酸的性质,没有什么大的差别,起先也就采用了98%酸用的,烟台产的缠绕式SST复合软管。该公司生产的软管在质量上远远高于其他企业,在98%酸上其使用寿命在一年以上,而用在烟酸上,寿命短的才十几天,长的一个多月。经过分析,查找原因,烟酸与98%酸的不同处在于,烟酸中含有一定的SO3饱和气体,而SO3 饱和气体的渗透性是相当强的,显然缠绕式SST复合软管不适合烟酸。
二、 软管材料的选用与改进
1.市场的调研:
①氟橡胶.;从氟橡胶的性质来看,对浓硫酸是比较适用的,如果纯的氟橡胶用在烟酸上,温度<45℃,再考虑0..1~0.3MPa的压力强度问题,可以试用一下的。然而由于使用的量太小,就一根DN100,长9米的软管,没有厂商愿意提供。
②四氟+不锈钢外套;对于烟酸来说,显然四氟是最好的材料,其使用温度可150℃,不锈钢外套只要考虑0.3MPa的压力即可。目前市场上大多数的企业均采用,内衬四氟波纹管+304不锈钢波纹管+不锈钢丝网编外套结构复合软管,并有生产厂商。
2.软管的试用:
内衬四氟波纹管+304不锈钢波纹管+不锈钢丝网编外套结构复合软管,经过2个多月的使用,出现了内衬四氟波纹管伸长的状况,随着液体的冲刷越来越长,与船只连接的法兰已经无法安装。为了延长复合软管的使用寿命,把伸长出来的内衬四氟波纹管割掉,继续使用。过了一个多月,随着流量的减少,内衬四氟波纹管堵塞了复合软管,完全无法使用了。经过分析,查找原因,问题终于出来了,此种结构的复合软管不能成功的原因是;
①无法克服内衬被液体冲击拉长,整根内衬四氟波纹管就像一根9m长的弹簧一样,越来越长,最后在软管内吸瘪堵死,无法维持很长的使用寿命。
②当把伸长出来的带有翻边的内衬四氟波纹管割掉后,304不锈钢波纹管与内衬四氟波纹管中间的密闭状况被打破。操作人员在装船结束,拆法兰前需要打开排空阀门,补充空气,在排尽软管内最后的存酸同时,也就产生了相当大的真空度。随着装船次数的增加,内衬四氟波纹管的情况越来越严重,最后彻底堵死整根复合软管。
上述二点的关键的原因是;内衬四氟波纹管的问题。
3.软管的改进;
通过市场上厂商的了解,目前厂商还没有解决用在烟酸上软管的使用寿命短的问题。我们认识到要解决烟酸软管的寿命问题,就要整体考虑到;
①烟酸中的SO3饱和气体,对软管材质的强烈渗透性。
②烟酸,强腐蚀性。
③内衬四氟波纹管的拉伸。
④最后管道内的负压问题。
在找到了问题的关键后,伙同复合软管加工企业,作了改进。首先在内衬波纹管外表包覆一层4mm厚的生橡胶,然后进行硫化,温度控制在100℃~115℃。其次取消原来在中间的304不锈钢波纹管,直接在硫化好的四氟波纹管外编织不锈钢网套,最后在不锈钢网套上间隔250mm处安装不锈钢抱箍,使不锈钢网套与包胶四氟波纹管牢牢成为一体,既解决了四氟波纹管的拉伸问题又可以克服软管内真空吸瘪四氟波纹管。
考虑到船上法兰接口方向的不同,对复合软管接头处的弯曲半径不同(向上135°的法兰连接软管后的弯曲半径是非常小的,它对软管的弯折损伤是相当厉害的)。我们把软管的直管法兰接头改为135°的弯头法兰,它可以满足不同船只的各种杂乱的法兰接口。
三、 改进后的使用情况
复合软管经过改进后,半年多的使用情况来看,效果比较好。
1. 原来只有3-4个月的使用寿命,现在已经9个多月了。
2. 拿掉了中间304不锈钢波纹管,在重量上大大减轻操作人员体力的工作。
3. 软管材料比原来节约了,成本减少20%。
4. 由于质量的稳定,就保证了烟酸的及时装船。
5. 软管的寿命长了,泄露少了,减少了环境与水质的污染。
四、 结语
通过对烟酸装船软管的多次改进,总结经验;对于现有设备、工艺中,影响生产和安全生产的一些问题,要认真查找原因,分析问题存在的根源,然后结合设备、工艺的现状,采用新技术,新材料,总是能够解找到解决生产中问题的办法。尽管烟酸复合软管的使用寿命有了较大的提高,但是到底能提高多少,这还有待时间的验证,同时操作上在软管安装与折卸上存在着不少不规范的行为,都将影响软管的使用寿命,这都需要我们解决。