同样是两米见方的槽子,装在常温清洗线上和装在电解车间,板厚不能照抄。电解的循环液常年五六十度,个别工况停送电的时候还要往上冲一冲,这个温度对 PP 来说不是小事。
温度动的是许用应力,不是耐腐蚀
很多人查完 PP 的耐酸表就下结论:稀硫酸六十度没问题。耐腐蚀确实没问题,出问题的是力学。PP 的许用应力随温度往下掉,常温到六十度这一段降幅相当明显,同样厚度的板在热态下能扛的液柱压力小了一大截。而且这不是瞬间断裂的问题,是蠕变——板慢慢鼓、慢慢往外走,几个月看不出来,一年后侧壁能鼓出一道弧。
手册上的热变形温度是短期指标,用来判断长期承压完全不够。判断长期能不能用,看的是这个温度下的长期许用值。
厚度该怎么往上加
- 按最高工况温度算,不是按平均温度。停送电、夏季车间温度、循环泵故障停冷却,这几种情况都要算进去
- 侧板可以分段:底部承受的液柱压力最大,底段比上段厚一档是常见做法,比整槽加厚省料
- 底板和侧板的转角是应力最集中的位置,坡口开足、多层焊,这里省一道焊缝比薄一毫米危险得多
- 与其把板厚从 12mm 一路加到 20mm,不如加外部横筋或者包一圈钢框,重量、焊接量和成本都更划算
- 装配时不要靠人力强行把板拉到位,长期高温加介质加装配应力,正是应力开裂最容易出现的组合
还要留意保温层。有些电解槽外面包了保温,热散不出去,槽壁的实际温度比液温更贴近材料上限,选厚度要按这个偏高的值算。金浩丰遇到过按液温六十度配的厚度,装上去因为外保温太严实,长期实际在七十度上下,一年后侧壁鼓了一圈。
热胀这一段别忘了留
PP 的线膨胀比钢大一个量级,一个三米长的槽体从常温升到六十度,长度方向的伸长量是毫米级、甚至更多。槽体如果被外面的钢架四角卡死,热起来只能往中间拱,冷下来又往回拉,反复几百次,焊缝先扛不住。做法是钢框和槽体之间留缝,用可滑动的压板压住,不要用螺栓把 PP 板直接硬固定在钢架上。管口接出来的那一段同样要留补偿。
怎么判断它已经在蠕变了
蠕变没有明确的报警点,但有迹象。第一是槽壁的直线度,拿一根长直尺竖着靠,中部离尺面的间隙一年比一年大;第二是槽口的平面,原来平直的口子慢慢变成波浪;第三是焊缝附近出现细密的发白纹路,那是材料在受拉。三样里出现任何一样,都说明当前的板厚和加强方式已经不够用。
发现得早还有救,在外面加一圈横筋或者钢箍箍住,能把变形按住,不用整槽报废。发现得晚,槽壁已经鼓出明显弧度,那只能换——鼓过的板卸载以后回不去。
什么情况就别硬用 PP
温度长期在八十度以上,或者温度虽然不高但酸浓度已经进了强腐蚀区间,就该考虑别的路子——衬更耐温的塑料,或者干脆用玻璃钢结构。有的厂想的是加厚扛过去,实际上加厚只解决强度不解决材料本身的软化和老化。这种时候一般建议把这一段单独拿出来另选材料,其余段照旧用 PP,没必要整套推翻。
槽体板的厚度这件事,我们宁可在报价前多问两句:介质、最高温度、槽深、有没有外框。问清楚了给的厚度才算数。板材 2 到 30mm、幅宽 1300 和 1500 都有,同批原料拉制的焊条一起配。槽子本身金浩丰不做,那是设备厂的活。186 1558 6932。