烟草真空回潮机真空装置的腐蚀原因及技术改进

（湖南中烟工业有限责任公司吴忠卷烟厂，宁夏 吴忠 751100）

摘要：文章根据对烟草真空回潮机真空装置工作原理的研究，找到了该装置易出现腐蚀现象的部位及其原因，通过结构以及制作材料两方面对真空装置进行了改造，实践证明，该装置改造后的使用寿命从一年提高到了八年。

关键词：真空回潮机；真空装置；腐蚀原因；奥氏体不锈钢

中图分类号：TG172文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0075-02烟草真空回潮机抽真空装置的作用主要是通过三次循环抽气及喷射蒸汽的过程，以达到去除烟草中含有的杂气，并提高烟草的的水分和温度，增加烟草的质量的目的。在此过程中，为了降低真空泵的温度，提高抽真空的工作效率，会在真空泵前面用冷凝器对三次循环所产生的水蒸气进行冷凝捕水，冷凝器内部通常就有一定的软水，能够通过热交换，使水蒸气迅速冷凝成水，减少真空泵内气体的含量，提高真空泵的工作效率，而剩下的残余气体则是通过罗茨泵和水环泵被抽走，冷凝所形成的水会落在冷凝集水器中，经过三次抽真空循环后，水被排出。

1 腐蚀原因

烟草真空回潮机真空装置使用周期比较低，容易发生腐被蚀的现象，主要原因可以分为两大类。

1.1水蒸汽与气流的腐蚀

首先来说，该真空回潮机的制作材质主要是以容易被蒸汽腐蚀的碳钢为主，而真空回潮机的冷凝器中有一定量的水，本身湿度就比较大，在进行回潮工作的时候要往真空箱内喷射大量的蒸汽，加上箱内的真空通常在7000Pa以上，更加重了水蒸汽汽化的作用力，容易产生很大的冲击力，对真空箱造成严重的损伤，尤其是链接冷凝集水器和真空箱的管道，更容易产生损坏。其次，通过管道收集的循环气体在强大的真空压力之下，冲击力变得异常强大，与流体接触的金属表面发生洞穴状的腐蚀现象，并破坏金属表面的保护膜，先在金属表面形成许多的麻点，最后扩大成洞穴。因此就造成了管道的穿孔。

1.2 酸性腐蚀

在对烟草回潮处理中产生的大量的废气中，含有上百种的成分，其中有机酸类物质比如丙酸，茂酸，乙酸等，这些酸性成分在与水蒸汽作用后产生的酸性物质具有一定的腐蚀能力，对碳钢材料的真空回潮机的腐蚀作用使得该设备的使用周期大大缩短，本身就由于水蒸汽和强大的真空气体的腐蚀使得真空回潮机寿命缩短，再加上冷凝后形成的液体水中存在的酸性或碱性物质的腐蚀，两者和在一起，就容易造成冷凝集水器的内部也遭到腐蚀。

综合以上观点可以知道，烟草真空回潮机的真空装置中，冷凝器两边收集抽真空气体的管道容易被强大的真空气流所以及气流中的水蒸气所侵蚀，尤其是管道弯曲口部分，气体在弯道处受阻产生的强大冲击力，使得管道寿命大大减短，造成真空箱的温度过高，装置的质量也受到巨大的影响，所以管道弯曲口容易被腐蚀。

在另一方面，由于收集冷凝水的冷凝集水器是底部为椭圆的容器，虽然能够积累较大量的冷凝水，按照三次循环的周期定期排水，但是积累在容器最底部的冷凝水较长时间得不到处理，底部的冷凝水所含的酸性物质越积越多，对底部的酸性侵蚀会很严重，而且底部的排水管位置过高，不仅仅在周期上增加排水的困难，在排水管的位置以下的水也会难以排出，这样一来底部的酸性物质就会一直积累直到设备被腐蚀损坏，所以冷凝集水器的底部也很容易遭到腐蚀。

也就是说，烟草真空回潮机的真空装置的腐蚀部分主要就是进行气体回抽的两端管道，以及冷凝集水器的底部损坏情况比较严重。针对这些方面的问题，由于在对烟草进行回潮处理时产生的水蒸汽以及巨大的真空压力下的高强度气流是无法回避并轻易处理的问题，对待烟草真空回潮机的真空装置改良就需要考虑到装置的制作材料的改良，以及一些特殊结构的改造上来进行了。

2 技术改进

2.1用奥氏体不锈钢代替碳钢

我们的烟草真空回潮机真空装置的制作材料采用的是碳钢，而碳钢碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷，遇到冷凝水中的酸性物质后，容易被腐蚀氧化，所以设备的材质应该更换为奥氏体不锈钢。

奥氏体不锈钢中含Cr约18%、Ni8%～10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。这种材质的设备才具有更加稳定的性能，能够在一定程度上增加烟草真空回潮机真空装置的防腐蚀性。采用这种钢材的同时，也要注意增加管道部分的钢材厚度，减少气流冲击阻力，所以要把管道的弯道口的钢材尽可能的进行加厚处理，这样能够减轻钢材被腐蚀的力度，增加管道部分的使用寿命。

2.2改善设备的结构

在结构上，除了对特殊部分进行的加厚处理以外，还应该对管道的设计进行调整，原本的管道部分的设计是接近于90°的弯曲设计，这样使得在抽真空的时候，原本就有强大的气流冲击在此受到了该设备的阻碍，气流对真空回潮机的装备侵蚀力加强。而且，所产生的水蒸汽也比较容易聚集在这里，增加了设备的氧化程度，使得管道处更加容易发生穿孔。

另外，针对底部冷凝水收集器的问题，主要就是让底部的水能够及时地被排出，以防长时间的积累使底部酸性加强。所以不仅应该增加冷凝集水器的厚度，更应该改变下排水管道的位置，将冷凝集水器的水位线降低，并将排水管的位置设置在最低点，以方便及时排水，不必等到酸性物质的过多积累。从另一个方面来看，冷凝器的冷凝水一般都是在经过三次抽真空气流交换后才会被排出，这样就增加了冷凝水的积累时间，使得底部依然会被侵蚀，我们可以将排水管的位置改变到容器最底部的地方，并且改变排水的周期时间，在冷凝水收集容器中采用监测装置，可以在冷凝水还没有超过预定水位的时候及时的排水，这样冷凝水收集器的底部就有了双重的保障，底部加厚减缓侵蚀的速度，另一方面通过排水的处理可以直接排出带有酸性物质的废水，从根本上防止了冷凝水容器的腐蚀，可以增加烟草真空回潮机真空装置的寿命。

3 结语

根据以上的原因分析以及改造，真空装置的使用周期从一年提高到了八年左右，装置的性能稳定后工作效率也大大提高了。

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作者简介：马斌（1989—），男（回族），宁夏吴忠人，湖南中烟工业有限责任公司吴忠卷烟厂烟草制丝线主管设备主任，助理工程师，研究方向：烟草电气工程及自动化。

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