列管式石墨换热器管束的失效分析

针对贵州某化工厂用于磷酸浓缩的列管式石墨换热器因结垢堵塞及点腐蚀而导致的石墨管束失效现象和问题,对垢层及石墨管束等开展了宏观检查以及扫描电镜观察、化学成分分析、X射线衍射分析、热重分析和开孔气孔率测试等,以期掌握其失效机理并能有效控制。研究表明,垢层主要成分为碳酸钙、氟化钙和二氧化硅,结垢堵塞是由于磷酸中的杂质碳酸钙、二氧化硅和金属氧化物(氧化镁和三氧化二铁)含量偏高,且未及时定期对石墨管束进行除垢清理造成的;点蚀坑主要是由于垢下腐蚀引起的,垢层的疏松程度不同,点蚀坑的大小、数量和分布有所差异。垢层越疏松,磷酸越容易渗透,到达管内壁形成局部腐蚀,随着腐蚀时间的延长,管内壁出现点蚀坑现象。

酚醛树脂的改性及其浸渍石墨性能

为了解决酚醛树脂因浸渍石墨后黏度增大而失效的问题,以氯化锌作为催化剂,用糠醇对黏度过大的酚醛树脂进行改性。并分别以失效酚醛树脂、普通酚醛树脂和改性酚醛树脂作为浸渍剂,在0.7MPa、180℃的条件下对普通中密度石墨进行了4次浸渍固化操作,测试了浸渍剂的黏度变化并对浸渍固化后的石墨进行了微观结构、开孔气孔率、增重率、热重、抗压强度以及耐腐蚀性等表征分析。结果表明,当酚醛树脂、糠醇和Zn Cl_2的质量比为100∶40∶2时,改性酚醛树脂的黏度适中,浸渍石墨的耐高温性能最好;并且使用改性酚醛树脂浸渍的石墨具有更好的填孔效率,只需要2次浸渍就能达到最好的浸渍效果,与失效酚醛树脂浸渍的石墨相比增重率提高了2%,抗压强度和耐碱性也有一定提升。

列管式石墨换热器失效可能性分析

列管式石墨换热器作为一种重要的工业设备,被广泛应用于化工、农药、化肥等行业。为了减少列管式石墨换热设备因失效而造成的重大损失,对其进行综合全面的失效分析具有重要的现实意义。本文采用事故树分析法对列管式石墨换热器的失效进行研究探讨,并结合贵州某化工厂湿法磷酸浓缩的现场调研,建立了以列管式石墨换热器失效为顶事件的事故树。利用最小割集、最小径集和结构重要度分析方法对其失效原因进行了定性分析,明确了影响列管式石墨换热器失效的主要因素,并提出相应的注意事项,为相近生产工况下列管式石墨换热器的失效防护和安全运行提供了科学依据。

固化温度对酚醛树脂浸渍石墨性能的影响

以热固性酚醛树脂为浸渍剂,在0.7 MPa下对普通中密石墨样品进行加压浸渍,并在130,150,180,200℃下分别进行固化,每个固化温度下进行3次浸渍固化操作;对浸渍石墨进行了孔隙率、增重率、抗压强度以及热重等表征分析。结果表明,在130℃下固化的浸渍石墨增重率高,孔隙率低,抗压强度低,耐高温性能差;在200℃下固化的浸渍石墨孔隙率高,抗压强度较高,质量稳定,耐高温性能好。