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鑄鐵管在制堿行業(yè)的應(yīng)用
鑄鐵管在制堿行業(yè)的應(yīng)用
摘要:簡(jiǎn)要探討制堿行業(yè)中堿液、中和水、灰乳、氨鹽水、粗、精鹽水及廢液等等輸送對(duì)管材的要求,介紹鑄鐵管件的性質(zhì)及在制堿行業(yè)中應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:鑄鐵管件,堿液、中和水、灰乳、氨鹽水、粗、精鹽水及廢液,沖刷,腐蝕
作為制堿行業(yè),要求連續(xù)、穩(wěn)定、高產(chǎn),在復(fù)雜的生產(chǎn)過程中,需要堿液、中和水、灰乳、氨鹽水、粗、精鹽水及廢液等等,這樣就離不開泵和管道來輸送。
過去由于泵連接處大小頭及管線沖刷大腐蝕嚴(yán)重,管子穿孔等原因,普遍集中在焊縫、法蘭連接處。普通無縫管連接使用1―3個(gè)月后出現(xiàn)泄漏,導(dǎo)致化工生產(chǎn)不穩(wěn)定,備件消耗增大,檢修費(fèi)用高,造成浪費(fèi)。因而,我們逐步從管線的選材方面開始考慮。
1.鑄鐵管件的性質(zhì)
鑄鐵是含碳量>2.11�(一般為2.5�~4�)的鐵碳合金,以鐵、碳、硅為主要組成部分,與碳鋼比含有較多的錳、硫、磷等雜質(zhì)的多元合金。現(xiàn)我國(guó)采用的傳統(tǒng)鑄鐵管材主要有:
(1)連續(xù)灰鑄鐵管
(2)鑄態(tài)球墨鐵管和球墨鑄鐵管。
1.1連續(xù)灰鑄鐵管
其工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)速度快、產(chǎn)量高。可惜的是該工藝先天不足。生產(chǎn)出來的管道,常在新排管試壓和投產(chǎn)運(yùn)行后爆管、爆裂,經(jīng)同行多次的事故分析,認(rèn)為與該管的生產(chǎn)工藝有關(guān)。
該管在生產(chǎn)過程中,不可避免地在管外壁產(chǎn)生過冷區(qū),使這個(gè)部位的材質(zhì)變脆,強(qiáng)度較別處低,又由于工藝的性質(zhì),整個(gè)管體組織比較疏松,而產(chǎn)生氣孔,這就是該工藝的固有缺點(diǎn)。
1.2球墨鑄鐵管和鑄態(tài)球墨鑄鐵管
球墨鑄鐵管和鑄態(tài)球墨鑄鐵管都是將鑄鐵球化處理后離心澆鑄而成。由于球墨鑄鐵是鋼的基體上分布著球狀石墨,使石墨對(duì)基體的割裂作用減到最小,大大提高了鑄鐵的機(jī)械性能和加工性能,只是在工藝制造上前者經(jīng)過退火處理,而后者不經(jīng)過退火處理。
這樣鑄態(tài)球墨鑄鐵管的性能比一般灰鑄鐵管高一些,但質(zhì)量與球墨鑄鐵管相比還是相差不少,隨著人們對(duì)質(zhì)量意識(shí)的提高,鑄態(tài)球墨鑄鐵管已被逐漸淘汰,球墨鑄鐵管的優(yōu)點(diǎn)尤以顯著:
抗拉強(qiáng)度高,是一般灰鑄鐵的3倍
韌性好,延伸率高,為5�―15�,而一般灰鑄鐵管延伸率為0
工作壓力可達(dá)2.45MPa,而一般灰鑄鐵管為0.74MPa
耐沖擊、耐震動(dòng)、耐腐蝕,比鋼管好
2.鑄鐵管材的選用
來自石灰、煅燒工序的灰乳、堿液及廢液的溫度在80~110℃,管道壓力在0.2~0.5MPa。根據(jù)介質(zhì)特點(diǎn),耐磨、耐沖刷是選材的主要因素。因此我們選用鑄鐵管,并要求所使用的鑄鐵管抗拉強(qiáng)度、延伸率高,通過對(duì)比分析,我們選用離心澆鑄工藝生產(chǎn)的球墨鑄鐵管。
3.球墨鑄鐵管件在制堿行業(yè)中的應(yīng)用
(1)對(duì)腐蝕、沖刷嚴(yán)重的管線,主要集中在泵進(jìn)出口大小頭及彎頭附近,所以要求在泵進(jìn)出口大小頭及彎頭與彎頭前后2m采用球墨鑄鐵管件。大于20m的直管段,由于沖刷較小,一般仍采用無縫鋼管,便于安裝。自從2000年 大修時(shí)改造管線以來,其直管處僅在2006年7月出現(xiàn)泄漏。
(2)如中和水泵、廢液泵等和管道聯(lián)接進(jìn)出口大小頭,一般使用1~2個(gè)月后就泄漏,更換頻繁,影響生產(chǎn),造成生產(chǎn)不穩(wěn)定,檢修費(fèi)用高,采用球墨鑄鐵大小頭后,可以使用3年多,效果顯著。
(3)三通改造 2根灰乳管線在進(jìn)灰乳緩沖罐前連接處的三通,原來用鋼制焊接三通,一般使用1~2個(gè)月后就泄漏,更換頻繁,造成生產(chǎn)不穩(wěn)定,檢修費(fèi)用大,采用球墨鑄鐵三通后,可使用2年多,效果顯著。
(4)灰乳緩沖罐進(jìn)出口改造 灰乳緩沖罐Φ400×1550,材質(zhì)原為A3鋼,灰乳從灰乳緩沖罐底部進(jìn),側(cè)面出。
進(jìn)出口均為DN100無縫鋼管,由于灰乳含沙量大,其進(jìn)出口處沖刷十分嚴(yán)重,導(dǎo)致泄漏頻繁,罐壁變薄,不僅檢修量大,還存在安全隱患,我們采用上、下兩個(gè)DN400×100球墨鑄鐵三通疊加在一起,中間加DN400×400球墨鑄鐵短節(jié),上、下用盲板封死,灰乳從一側(cè)進(jìn),另一側(cè)出。2001年改造至今,未出現(xiàn)泄漏。
通過在實(shí)際生產(chǎn)中,針對(duì)制堿行業(yè)中堿液、中和水、灰乳、氨鹽水、粗、精鹽水及廢液等等含顆粒液體的輸送,也曾用過不銹鋼材質(zhì),因其韌性好,耐沖刷,但價(jià)格昂貴,是普通無縫鋼管的10倍,且不便于安裝和檢修。
所以我公司2000年以來逐步在一些沖刷大、易泄漏的部位,使用球墨鑄鐵管。
實(shí)踐證明,其使用效果優(yōu)于普通無縫鋼管的5~8倍,節(jié)約材料費(fèi)用30萬元/年,檢修費(fèi)用約5~7萬元/年。
本文簡(jiǎn)要介紹了DN300mm球墨鑄鐵管結(jié)構(gòu)在改造中的一些問題,通過對(duì)球墨鑄鐵管件的性質(zhì)及類型的了解,和球墨鑄鐵管件在實(shí)踐生產(chǎn)中的改造與應(yīng)用,充分說明了在鹽水工序中球墨鑄鐵管件代替鑄鋼件可行性,完全可以達(dá)到連續(xù)、穩(wěn)定、低耗、高產(chǎn)、高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),今后我們還要繼續(xù)學(xué)習(xí)球墨鑄鐵件在化工行業(yè)中的應(yīng)用,讓我在不斷學(xué)習(xí)中積累經(jīng)驗(yàn),為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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