煙草真空回潮機真空裝置的腐蝕原因及技術改進

（湖南中煙工業有限責任公司吳忠卷煙廠，寧夏 吳忠 751100）

摘要：文章根據對煙草真空回潮機真空裝置工作原理的研究，找到了該裝置易出現腐蝕現象的部位及其原因，通過結構以及制作材料兩方面對真空裝置進行了改造，實踐證明，該裝置改造后的使用壽命從一年提高到了八年。

關鍵詞：真空回潮機；真空裝置；腐蝕原因；奧氏體不銹鋼

中圖分類號：TG172文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2014）22-0075-02煙草真空回潮機抽真空裝置的作用主要是通過三次循環抽氣及噴射蒸汽的過程，以達到去除煙草中含有的雜氣，并提高煙草的的水分和溫度，增加煙草的質量的目的。在此過程中，為了降低真空泵的溫度，提高抽真空的工作效率，會在真空泵前面用冷凝器對三次循環所產生的水蒸氣進行冷凝捕水，冷凝器內部通常就有一定的軟水，能夠通過熱交換，使水蒸氣迅速冷凝成水，減少真空泵內氣體的含量，提高真空泵的工作效率，而剩下的殘余氣體則是通過羅茨泵和水環泵被抽走，冷凝所形成的水會落在冷凝集水器中，經過三次抽真空循環后，水被排出。

1?腐蝕原因

煙草真空回潮機真空裝置使用周期比較低，容易發生腐被蝕的現象，主要原因可以分為兩大類。

1.1水蒸汽與氣流的腐蝕

首先來說，該真空回潮機的制作材質主要是以容易被蒸汽腐蝕的碳鋼為主，而真空回潮機的冷凝器中有一定量的水，本身濕度就比較大，在進行回潮工作的時候要往真空箱內噴射大量的蒸汽，加上箱內的真空通常在7000Pa以上，更加重了水蒸汽汽化的作用力，容易產生很大的沖擊力，對真空箱造成嚴重的損傷，尤其是鏈接冷凝集水器和真空箱的管道，更容易產生損壞。其次，通過管道收集的循環氣體在強大的真空壓力之下，沖擊力變得異常強大，與流體接觸的金屬表面發生洞穴狀的腐蝕現象，并破壞金屬表面的保護膜，先在金屬表面形成許多的麻點，最后擴大成洞穴。因此就造成了管道的穿孔。

1.2?酸性腐蝕

在對煙草回潮處理中產生的大量的廢氣中，含有上百種的成分，其中有機酸類物質比如丙酸，茂酸，乙酸等，這些酸性成分在與水蒸汽作用后產生的酸性物質具有一定的腐蝕能力，對碳鋼材料的真空回潮機的腐蝕作用使得該設備的使用周期大大縮短，本身就由于水蒸汽和強大的真空氣體的腐蝕使得真空回潮機壽命縮短，再加上冷凝后形成的液體水中存在的酸性或堿性物質的腐蝕，兩者和在一起，就容易造成冷凝集水器的內部也遭到腐蝕。

綜合以上觀點可以知道，煙草真空回潮機的真空裝置中，冷凝器兩邊收集抽真空氣體的管道容易被強大的真空氣流所以及氣流中的水蒸氣所侵蝕，尤其是管道彎曲口部分，氣體在彎道處受阻產生的強大沖擊力，使得管道壽命大大減短，造成真空箱的溫度過高，裝置的質量也受到巨大的影響，所以管道彎曲口容易被腐蝕。

在另一方面，由于收集冷凝水的冷凝集水器是底部為橢圓的容器，雖然能夠積累較大量的冷凝水，按照三次循環的周期定期排水，但是積累在容器最底部的冷凝水較長時間得不到處理，底部的冷凝水所含的酸性物質越積越多，對底部的酸性侵蝕會很嚴重，而且底部的排水管位置過高，不僅僅在周期上增加排水的困難，在排水管的位置以下的水也會難以排出，這樣一來底部的酸性物質就會一直積累直到設備被腐蝕損壞，所以冷凝集水器的底部也很容易遭到腐蝕。

也就是說，煙草真空回潮機的真空裝置的腐蝕部分主要就是進行氣體回抽的兩端管道，以及冷凝集水器的底部損壞情況比較嚴重。針對這些方面的問題，由于在對煙草進行回潮處理時產生的水蒸汽以及巨大的真空壓力下的高強度氣流是無法回避并輕易處理的問題，對待煙草真空回潮機的真空裝置改良就需要考慮到裝置的制作材料的改良，以及一些特殊結構的改造上來進行了。

2?技術改進

2.1用奧氏體不銹鋼代替碳鋼

我們的煙草真空回潮機真空裝置的制作材料采用的是碳鋼，而碳鋼碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷，遇到冷凝水中的酸性物質后，容易被腐蝕氧化，所以設備的材質應該更換為奧氏體不銹鋼。

奧氏體不銹鋼中含Cr約18%、Ni8%～10%、C約0.1%時，具有穩定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強度較低，不可能通過相變使之強化，僅能通過冷加工進行強化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外，如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能，在各行各業中獲得了廣泛的應用。這種材質的設備才具有更加穩定的性能，能夠在一定程度上增加煙草真空回潮機真空裝置的防腐蝕性。采用這種鋼材的同時，也要注意增加管道部分的鋼材厚度，減少氣流沖擊阻力，所以要把管道的彎道口的鋼材盡可能的進行加厚處理，這樣能夠減輕鋼材被腐蝕的力度，增加管道部分的使用壽命。

2.2改善設備的結構

在結構上，除了對特殊部分進行的加厚處理以外，還應該對管道的設計進行調整，原本的管道部分的設計是接近于90°的彎曲設計，這樣使得在抽真空的時候，原本就有強大的氣流沖擊在此受到了該設備的阻礙，氣流對真空回潮機的裝備侵蝕力加強。而且，所產生的水蒸汽也比較容易聚集在這里，增加了設備的氧化程度，使得管道處更加容易發生穿孔。

另外，針對底部冷凝水收集器的問題，主要就是讓底部的水能夠及時地被排出，以防長時間的積累使底部酸性加強。所以不僅應該增加冷凝集水器的厚度，更應該改變下排水管道的位置，將冷凝集水器的水位線降低，并將排水管的位置設置在最低點，以方便及時排水，不必等到酸性物質的過多積累。從另一個方面來看，冷凝器的冷凝水一般都是在經過三次抽真空氣流交換后才會被排出，這樣就增加了冷凝水的積累時間，使得底部依然會被侵蝕，我們可以將排水管的位置改變到容器最底部的地方，并且改變排水的周期時間，在冷凝水收集容器中采用監測裝置，可以在冷凝水還沒有超過預定水位的時候及時的排水，這樣冷凝水收集器的底部就有了雙重的保障，底部加厚減緩侵蝕的速度，另一方面通過排水的處理可以直接排出帶有酸性物質的廢水，從根本上防止了冷凝水容器的腐蝕，可以增加煙草真空回潮機真空裝置的壽命。

3?結語

根據以上的原因分析以及改造，真空裝置的使用周期從一年提高到了八年左右，裝置的性能穩定后工作效率也大大提高了。

參考文獻

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作者簡介：馬斌（1989—），男（回族），寧夏吳忠人，湖南中煙工業有限責任公司吳忠卷煙廠煙草制絲線主管設備主任，助理工程師，研究方向：煙草電氣工程及自動化。

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