造纸厂配PP储罐,设计阶段先定下这十件事
造纸厂里需要储存的液体不少:碱回收段的氢氧化钠溶液、漂白段的次氯酸钠或过氧化氢、湿部化学品、污水站的酸碱调节药剂。这些介质对碳钢和不锈钢都不友好,PP储罐因此成了常用选择。但PP罐做得好不好,八成在设计阶段就定了。以下十条,是我们出图前必须跟客户确认的。
- 先把介质、浓度、温度三项写死。PP对30%以下氢氧化钠常温下几乎完全稳定,可长期使用;对次氯酸钠浓度10%以内、温度40度以下也没问题,但高温下会加速老化。过氧化氢要格外注意,浓度超过30%时PP会缓慢分解它并放热,需要选专用牌号并加通气。三项数据缺一项,材质牌号就定不下来。
- 壁厚按环向应力计算,不能凭经验。立式圆筒罐的筒体壁厚公式是:t等于介质密度乘重力加速度乘液柱高度乘罐内半径,除以许用应力再除以焊缝系数。PP的许用应力随温度显著下降,20度时约7兆帕,60度时可能不足3兆帕。一个直径2米、液位3米的常温碱罐,算下来筒体下部壁厚通常需要10~15毫米,上部可以减薄。整罐一个厚度是浪费,分段变厚才经济。
- 加强筋的间距和高度要算,不是装饰。PP刚性差,大直径罐必须设环向加强筋。经验做法是从罐底往上每500~800毫米一道,越靠下越密。加强筋高度取壁厚的4~6倍,与筒体用挤出焊双面焊接。省掉加强筋的罐,装满水就会鼓成腰鼓形。
- 罐底与支座形式决定寿命。平底罐必须整体坐落在平整的混凝土基础上,基础平面度误差控制在3毫米以内,局部悬空就是应力集中点,裂纹几乎都从那里开始。锥底罐要配钢制裙座并在PP与钢之间加软垫,避免刚性接触磨损。
- 接管口全部做成法兰加补强。PP罐上任何开孔都是削弱点。DN50以上的接管应在开孔周围加补强板,进液管尽量从罐顶插入并延伸至液面以下,减少冲击和起泡。出液口不要开在罐底最低点,留50~100毫米高度作为沉渣区,另设单独排污口。
- 通气口宁大勿小。这是最容易出事故的一项。进液时罐内气体要排出,抽液时空气要补进,通气口截面积不足会把罐吸瘪或者胀裂。通气管直径一般不小于进出液管中较大者,含腐蚀性气体的还要接到废气收集系统或加装呼吸阀加碱液吸收小罐。造纸厂的次氯酸钠罐尤其要接排气,氯气逸散既伤人也伤设备。
- 液位与防溢流要有双重保护。磁翻板液位计加高位报警是基本配置,再加一路独立的高高位联锁切断进液泵。只靠人工看液位,早晚要溢一次。溢流管的排放去向要事先规划,直接排地面等于把腐蚀问题转移到基础和地沟。
- 夏季温升和紫外线必须防。露天布置的PP罐在盛夏阳光直射下,罐壁表面温度可以超过70度,材料强度下降近半,同时紫外线会让PP表面粉化发脆。两个措施:选加了抗紫外助剂的黑色或深色板材,或者在罐外做遮阳棚与保温层。这一条在南方和内陆高温地区尤其重要,今年夏天我们已经处理过两起因暴晒变形导致的罐体渗漏。
- 做水压试验和目视检查再交付。PP罐不做压力试验,但要做满水试验:注满水静置24小时,检查焊缝、接管、罐底有无渗漏和异常变形,记录筒体直径变化,超过设计值1%要复核。焊缝抽检做剥离试验,挤出焊缝强度应不低于母材的80%。
- 把巡检项列成表贴在罐边。每周看焊缝有无发白(应力泛白是开裂前兆)、每月测壁厚(超声测厚,减薄超过10%要评估)、每季度检查支座与基础接触面、每年检查通气口是否堵塞。造纸厂环境湿热、粉尘多,通气口被纸屑堵住的事发生过不止一次。
十条走完,剩下的就是加工质量。板材是不是原生料、焊工是不是持证、挤出焊还是热风焊,这些在图纸上看不出来,只能在验收时抽检。买罐的时候多问一句板材来源,比事后追责有用得多。


