石膏粉漿料輸送管磨損快？試試耐磨陶瓷復(fù)合管的內(nèi)襯黑科技
寫在前面：從“頻繁換管”到“三年無憂”的距離
你好，未來的工廠運(yùn)維人。
看到“石膏粉”這個(gè)詞, 或者看到“石膏漿”這個(gè)詞, 腦海里浮現(xiàn)的畫面, 是不是管道內(nèi)壁被高速粒子沖刷得滿是窟窿, 之后就得停機(jī), 接著要進(jìn)行切割, 隨后還得焊接, 然后更換掉那一部分呢?
管道出現(xiàn)磨損, 這絕不是一個(gè)所謂的“小問題”, 它同生產(chǎn)線的節(jié)奏緊密關(guān)聯(lián), 和每個(gè)月的維修開支有著直接關(guān)系, 甚至還關(guān)乎到你半夜會不會被緊急電話給吵醒。
今日, 我們不談?wù)摲彪s的理論, 僅暢聊一個(gè)真切的解決辦法。它并非荒誕不經(jīng)之事, 而是在無數(shù)條石膏粉漿輸送線路上得到驗(yàn)證的“強(qiáng)硬改造”——耐磨陶瓷復(fù)合管道。
痛點(diǎn)暴擊：為什么石膏粉漿是管道的“粉碎機(jī)”？
石膏粉, 特別是經(jīng)由氣流輸送或者水力輸送的石膏漿, 其顆粒的硬度以及棱角, 可稱得上是金屬管道的“天敵”。
你遇到過這些情況嗎？
彎頭之處呈現(xiàn)出“一個(gè)月一穿”的狀況, 管道的其他部位狀況還算可以, 然而唯獨(dú)彎頭的地方好似一個(gè)“馬蜂窩”, 其間每隔30天將補(bǔ)一次, 補(bǔ)完之后卻又出現(xiàn)滲漏的情況。
直管段呈現(xiàn)出“內(nèi)壁極致光滑仿若鏡面”的狀態(tài): 先別忙著高興得太早, 須知那并非是真正的光滑, 實(shí)則是被磨得變薄了。原本具備8mm厚度的鋼管, 在半年之后僅僅剩下3mm, 隨時(shí)有著爆管的可能性。
進(jìn)行停機(jī)維修, 結(jié)果可謂是“賠了夫人又折兵”, 有這樣一條生產(chǎn)線, 它停止運(yùn)行了3個(gè)小時(shí), 這所表明的是會少產(chǎn)出幾十噸石膏粉, 關(guān)于這筆賬, 是能夠看得非常清楚的。
核心矛盾在哪？
傳統(tǒng)無縫鋼管, 或者耐磨鑄鋼, 在面對石膏粉漿這號 “硬骨頭” 的之時(shí), 其硬度。（往往處于HRC40-50這段范圍左右）遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于二氧化硅等顆粒的硬度。（莫氏硬度為7）。這種狀況類似拿木頭去磨石頭這般, 被消耗的始終都是木頭。
解決方案：耐磨陶瓷復(fù)合管的“降維打擊”
那么，當(dāng)“硬骨頭”遇到“鉆石級”內(nèi)襯呢？
具有耐磨特性的陶瓷復(fù)合管, 從本質(zhì)上來說，是于普通鋼管的內(nèi)部, 粘貼上了一層在材料構(gòu)成上以α-Al?O?作為主要成分的剛玉陶瓷層, 這一層陶瓷的莫氏硬度達(dá)到了9, 在硬度方面僅次于金剛石, 是這樣子的配置。
【數(shù)據(jù)說話】
硬度方面進(jìn)行對比, 陶瓷層的硬度呈現(xiàn)出HRA大于或等于85的情況, 而普通鋼管的硬度處于HRC40至50的范圍水準(zhǔn)。然而, 這屬于是一個(gè)量級上的差距狀況呀。
耐磨壽命情況如下, 在輸送石膏粉漿的那種工況之下, 經(jīng)過了許多家水泥廠以及石膏板廠的實(shí)際測量情形, 耐磨陶瓷復(fù)合管的壽命是普通鋼管的5至Io倍, 需要留意的是, 這并非是夸張之詞, 這還是經(jīng)過了實(shí)驗(yàn)室磨損試驗(yàn)也就是按照ASTM G65標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的試驗(yàn)以及現(xiàn)場應(yīng)用數(shù)據(jù)驗(yàn)證之后所得到的結(jié)論。
陶瓷層表面呈現(xiàn)出光滑的狀態(tài), 其摩擦系數(shù)僅僅是0.03 , 這個(gè)數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼管所具有的0.1 - 0.2。這一情況所蘊(yùn)含的意義在于, 管道內(nèi)部的阻力會更小, 進(jìn)而使得輸送過程中的能耗更低。
它是怎么做到的？
想象一下, 你在鋼管的內(nèi)壁種上了一層?xùn)|西, 這層?xùn)|西被稱作“陶瓷牙齒”。這層所謂的牙齒可不是簡單地貼上去就可以了的, 而是要借助自蔓延高溫合成工藝, 也就是SHS, 又或者是離心澆注工藝。通過這些工藝, 使得陶瓷層與鋼管基體能夠形成牢固的冶金結(jié)合。在高溫的情況下, 陶瓷顆粒會和鋼管內(nèi)壁融合成為一個(gè)整體 , 進(jìn)而形成一層致密的、堅(jiān)硬的保護(hù)殼。
案例拆解：的“換管實(shí)驗(yàn)”
把時(shí)間往回?fù)? 撥回到一之前的年份, 有一家企業(yè), 生產(chǎn)石膏板, 一年能產(chǎn)出3000萬平方米, 這家企業(yè)里頭, 那石膏漿輸送線, 長時(shí)間地, 被彎頭磨損的問題纏著。
實(shí)驗(yàn)所針對的對象是, 一條用于輸送石膏漿的管道, 其管徑為DN150, 并且, 這條管道之中含有六個(gè)呈90度的彎頭。
對照組, 存在這樣的情況, 有3個(gè)彎頭, 其使用的是普通16Mn耐磨鑄鋼彎頭, 同時(shí), 還有3個(gè)彎頭, 使用的是耐磨陶瓷復(fù)合彎頭。
有關(guān)這樣一些運(yùn)行參數(shù), 其中包括, 漿料的流速是4.5米每秒, 固含量大概為35%, 顆粒的中值粒徑為80微觀米。
結(jié)果如何？
到了第30天的時(shí)候, 普通鑄鋼彎頭那兒開始有明顯的且頗為顯著的磨損方面形成的痕跡出現(xiàn), 然后其壁厚減少變薄了大約2mm。
第90日, 普通鑄鋼彎頭的壁厚, 減薄成為4毫米, 出現(xiàn)了輕微的滲漏現(xiàn)象, 這種情況需要進(jìn)行更換。
第180天, 陶瓷復(fù)合彎頭可以說幾乎是看不到絲毫磨損呈現(xiàn)的情況, 經(jīng)由技術(shù)人員運(yùn)用內(nèi)窺鏡予以觀察查看, 其內(nèi)壁仍然處于光潔猶如嶄新之物那樣的狀況。
到了第365天, 陶瓷復(fù)合彎頭依舊處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài), 然而普通彎頭, 已然更換了4次。
這不僅僅是一個(gè)數(shù)字游戲。它意味著：
每年減少 4次 停機(jī)檢修。
節(jié)省 8個(gè)工時(shí) 的焊接和更換勞動。
減少 約12噸 的廢棄鋼材。
更加關(guān)鍵的是, 規(guī)避了因管道出現(xiàn)爆裂造成漿液泄漏引發(fā)的環(huán)保方面的風(fēng)險(xiǎn)。
你的行動清單：正確選擇，一次到位
既然耐磨陶瓷復(fù)合管這么好，是不是隨便買一根裝上就行？
當(dāng)然不是。選擇的關(guān)鍵，在于匹配你的具體工況。
第一步：確認(rèn)工況參數(shù)
用于輸送的介質(zhì), 究竟是干粉料, 還是漿料? 那被稱作漿料的, 其pH的值到底是多少？（要知道陶瓷具備耐酸堿的特性, 然而金屬制成的法蘭卻需要對防腐這方面予以考量）
莫氏硬度方面的顆粒硬度: 石膏粉的莫氏硬度一般處于2至3這個(gè)范圍, 然而在其中有可能混雜著石英砂之類的雜質(zhì)。要是雜質(zhì)含量大于5%, 那么建議挑選加厚陶瓷層。
范圍是溫度, 那輸送的溫度, 可曾超過350℃啦? 標(biāo)準(zhǔn)的那種陶瓷管的耐溫, 能夠達(dá)到300℃, 碰到高溫的工況情況, 就得去選用特殊粘性的粘結(jié)劑, 或者是整體的陶瓷管了。
第二步：看準(zhǔn)工藝與結(jié)構(gòu)
自蔓延這種工藝呢, 對于口徑處于DN50到DN300范圍的中小口徑管道是適合的, 其結(jié)合起來的強(qiáng)度是比較高的, 而且成本是處于適中狀態(tài)的。
將離心澆注工藝應(yīng)用, 它適合大口徑的管, 這種大口徑是指DN300以上的情形, 同時(shí)它也適合厚壁管, 在此工藝下陶瓷層會更加均勻, 不過成本會略微高一些。
第三步：拒絕“低價(jià)陷阱”
市面上有一些復(fù)合管，陶瓷層厚度不足（<3mm），或者采用普通膠水粘貼，運(yùn)行3個(gè)月后陶瓷片就脫落，堵塞整個(gè)管道。請認(rèn)準(zhǔn)“冶金結(jié)合”或“整體成型” 的產(chǎn)品，并索要第三方耐磨檢測報(bào)告（如中國建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)CTI出具的報(bào)告）。
尾聲：從“被動修理”到“主動預(yù)防”
給工業(yè)生產(chǎn)提供支持的管道猶如其“血管”, 生產(chǎn)線的血液能夠暢通無阻的前提是, 這血管不再脆弱。
挑選耐磨陶瓷復(fù)合管這事兒, 從本質(zhì)上來說, 并非單純意義上的一次采購行動咧, 而切切實(shí)實(shí)是一回投資層面上面的優(yōu)化提升。你所投入進(jìn)去的, 正是在剛開始的時(shí)候, 比普通鋼管要高出那么20% - 30%的成本；而你最終換取回來的, 乃是在未來今后的3 - 5年時(shí)間范圍之內(nèi), 那種幾乎接近于零故障狀況的輸送體驗(yàn), 還有因而節(jié)省下來的維修費(fèi)用、人工費(fèi)用以及停機(jī)所造成的損失費(fèi)用。
未來十年, 石膏建材行業(yè)對于環(huán)保的要求會越發(fā)高, 對于連續(xù)生產(chǎn)的要求也會越發(fā)高, 就是這樣一種“一次施行改造, 能夠獲取長期受益”的方案, 將會變成標(biāo)配。
現(xiàn)在，你還愿意在半夜被電話叫醒去焊管道嗎？
不如，從下一條石膏漿管線開始，給它穿上這件“陶瓷鎧甲”。
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