在純堿生產中，在石灰工序所生產的渣漿、污水 等使用管道進行輸送。因工藝條件不同，生產的這 些介質溶液表現出不同的酸堿值，對管道具有一定 腐蝕性；其流體在輸送過程中會對管道造成一定的 沖刷磨損。 近年來，隨著科技進步，碳化硅耐磨材質的應用 得到廣泛的推廣。我廠與設備廠家共同探討，試用 碳化硅材質耐磨工藝管道，對石灰工序電除塵、洗滌 塔設備排放的弱酸溶液管道，石灰乳、電石灰等渣漿 系統的堿性溶液管道進行改造替換。經過長時間使 用，效果良好，滲漏現象并不明顯。

1 與普通耐磨陶瓷、鑄鐵材質管道的 比較

在我車間的工藝管道中工況條件并不相同，我 們只以污水管道、灰乳和渣漿管道為例，將其工況條 件概括說明如表1。



在特定的工況條件下，我車間除使用碳鋼管道 外，在特殊材質選用上，曾前后應用過普通陶瓷管 道、球墨鑄鐵管道和碳化硅管道。在表1中的工況 條件下，將使用周期總結如表2。


經過長期積累判定，對比使用不同材質管道的 使用經驗，碳化硅材質的管道優越于其他材質，其原 因是由于這種材質具有很大的硬度、耐熱性、耐氧化 性、耐腐蝕性的特點。

2碳化硅管道的安裝及使用經驗

由于局限于碳化硅管道的制造要求，備件形式 基本類似于雙法蘭鑄鐵管或雙法蘭陶瓷管，聯接形 式多為法蘭聯接。在高溫或低溫下運行的管道在安 裝后應按規定進行熱緊或冷緊，一般在試運行期間 保持工作溫度24 h后進行。低溫管道，由于法蘭的 螺栓表面凝結冰霜，應用甲醇將其融化后再進行冷緊操作。為了保證進行熱、冷緊工作人員的安全，在 可能的場合應進行泄壓。若設計壓力小于6 MPa (表壓)的管道，熱緊的最大內壓為0．3 MPa(表壓)； 設計壓力大于6 MPa(表壓)的管道，熱緊的最大內 壓為0．5 MPa(表壓)。冷緊一般應卸壓進行。熱、 冷緊的緊固力應適度，并應有相應的安全措施，以保 證操作人員的安全。



法蘭密封面應清潔干凈，在墊片的兩面涂上防 咬合劑：工作溫度不大于100℃或低于0℃時，螺栓 的螺紋部分應涂上防咬合劑。選用防咬合劑的材質 應考慮其是否會與管道內使用的介質相互反應的因 素。

普通陶瓷管道內壁采用陶瓷片與工業鑄膠融 合，在管道內壁形成一道硬度較高的保護層，從而保 護管道不受砂石磨損，降低溶液腐蝕的原理。但這 種陶瓷管道在使用過程中容易造成貼片脫落，造成 閥門堵死，降低泵體、葉輪的使用壽命；或因鑄膠灌 漿制作陶瓷管道過程中有氣泡生成造成灌漿不均， 因而造成管道局部泄漏，較難修復。

普通鑄鐵管道在制造成本上要低于普通陶瓷管 道，但制作周期長，單批次生產費用較量高，且鑄鐵 件開爐熔煉容易污染環境，該工藝受到國家相關法 規限制，因此給管件的供應帶來一定弊端。 普通碳鋼管道在耐磨、抗腐蝕、抗沖刷等方面的 表現均不如特殊材質的管道優越，但易于安裝維護， 采購周期短，價錢合理。 碳化硅管道在制作上是使用注漿成型法，基本 可以滿足廠家使用的各種管道尺寸和復雜結構。特 別是在異徑三通、四通的管壁設計可以自由掌控沖刷區域的厚度；在泵出口、人口附近含有汽蝕的高流 速區有較好的抗震性能；另外在北方的冬季溫度較 低，經常會出現倒泵時因液體與管道溫差大，會發生 較大的彈性熱脹冷縮現象，嚴重時會導致管道炸裂， 此時有些廠家在相應部位會采用復合聚氯乙烯管道 替代，但往往不能一舉兩得，而碳化硅管道適應瞬間 冷熱溫差波動較大環境的能力極強，使用中并無炸 裂、滲漏現象發生，一般碳化硅管道可適應～40～ 160℃長期工作，在現場環境中比較安全可靠，在使 用性能上將優于上述類型的管道。



由于碳化硅管道的燒結后，附著在碳鋼管道上 的耐磨層較厚，因此在保證管道的公稱直徑的同時， 管道外壁尺寸將大于一般國家標準。建議廠家在管 道配用的法蘭制作上盡量參照國家標準。例如：短 節兩片法蘭的對開螺栓孔軸線需要與管道軸線平 行。

碳化硅管道的生產廠家供貨形式多為成型件， 法蘭聯接，接口密封填充為四氟墊，安裝后的接口有 滲漏的現象。解決辦法如下：法蘭的螺栓孔距、密封 水線、厚度應依照國家或化工部的制作標準，且滿足 客戶的要求，法蘭墊片在密封形式上可根據使用環 境不同使用金屬纏繞墊片或者橡膠墊。例如我車間 的管道接口處于液體流動的湍流區，易沖刷磨損，可 使用聚氨酯橡膠墊配合防咬合劑，使用收效明顯。 另外在增設角度、配有閥門的復雜管路對法蘭與管 道之間不做固定，以此施工單位可根據現場環境判 定管路走向后進行靈活處理。



化工管道的耐磨、耐腐蝕、抗沖刷的性能決定著 化工生產流程的穩定性，完全解決管道泄漏和長周期使用是一個技術難題。試用碳化硅管道2年時間 來看，其產品穩定性好、安裝簡便，大大降低了維護成 本，生產流程的穩定運行和現場環境有了明顯改觀。