搪玻璃设备急冷急热以后，瓷层为什么会爆裂

搪玻璃是在钢壳内壁烧制一层玻璃质瓷层。瓷和钢的热膨胀不同，制造时利用这个差别，使瓷层在正常温度下处于受压。玻璃耐压、不耐拉。急冷急热改变瓷层里的温度梯度，梯度过大时，表面或界面出现拉应力。拉应力把瓷层拉开，裂纹扩展以后碎片从钢壳上崩下来。爆瓷是脆性断裂，不是缓慢磨薄。

金属可以用塑性变形缓解局部应力，瓷层不能。应力一旦超过抗拉能力，裂纹发展很快，碎片带着崩开的边缘掉下来。腐蚀减薄则要经过较长的使用时间，表面先失去光泽、逐渐粗糙。急冷急热的损伤发生在温度突变的那一次操作里。时间对得上某一次进冷料或突然通蒸汽，才像热冲击。

急冷时瓷层表面会被拉住

热釜突然加入大量冷料，或用冷水冲洗热瓷面，内表面温度马上下降，要收缩。下面的瓷和钢壳还是热的，不让表面缩回去，表面就被拉住。拉应力超过强度就出现裂纹，位置正对冷流体冲到的地方，例如进料口对面。没有被冷流体直接打到的区域可以仍然完好。裂纹呈网状，而不是孤立的一个砸点。

夹套突然通入冷介质、釜内仍然很热时，钢壳先冷收缩，也会削弱瓷层原有的压应力，严重时在靠近钢壳的界面产生拉力。这和冷料打在内表面上的起点不同。操作记录里要分清是釜内先遇到冷流体，还是夹套先遇到冷介质。两侧的裂纹起始位置不一样，修理时检查的重点也不一样。

制造厂对釜内与夹套的温差和升降温速度有限制，超过以后拉应力就会出现。限制随设备而不同。已有的修补点和管口附近应力集中，会在同样温差下先开裂，完好筒体还没有反应，修补处已经崩了一块。急冷以后要特别检查修补处和管口。完好区的网状裂纹若正对进料，仍是这次冷流体造成的，不是旧修补自己老化。

急热翻转的也是瓷层里的应力

冷釜夹套突然通入蒸汽，外侧先热、内侧仍冷，膨胀不一致，瓷层里同样出现拉应力。蒸汽入口附近还可能有局部热点。损伤位置与蒸汽入口方位对应的内壁有关，和冷料直接喷射的位置不同。核对爆瓷位置和蒸汽入口、进料口哪一个重合，可以判断热冲击来自夹套侧还是物料侧。对不上这两个方位，就要怀疑不是这一次温度冲击。

缓慢升温时，热量有时间传过瓷层，温差保持在瓷层还能受压的范围内。急热的问题不在最终温度高，而在短时间里梯度过大。最终温度没有超过允许值，仍可能爆瓷，因为爆的是梯度，不是稳态温度。只规定最高温度、不限制升降温速度，挡不住这一类损伤。温度计显示还在合格范围，不能证明瓷层没有经历过很大的温差。

氢致鳞爆是另一种爆瓷。氢聚集在瓷层和钢的界面，把瓷片顶成鳞片崩掉，常常延迟出现，不一定在某一次急冷的当时。鳞片呈半月形，分布与渗氢有关，而不是对着一个进料口。急冷急热的裂纹与温度冲击同时出现，位置和冷热介质的路径一致。时间对不上、形状是鳞片时，要查腐蚀和渗氢，而不是只改升降温速度。

机械撞击的爆瓷集中在一个点，中心有打击痕迹，周围瓷面仍光亮。介质腐蚀是大面积失光、减薄，没有一次操作对应的崩片。热冲击的片子出现在温度突变之后，位置与流体进入的方位对应，裂纹可以连成网。靠位置、形状和发生时间把三者分开。把砸坑按热冲击去改工艺，或把鳞爆按一次进料去追究，方向都是错的。

瓷层若已被腐蚀减薄，同样的急冷更容易拉裂，因为剩余厚度和原有压应力都变了。表面已经失光的釜，不能再按新釜的温差去冲。光亮瓷面在一次明确的急冷后网状开裂，原因就是这次梯度。失光多年后稍有温差就崩，则是腐蚀把瓷层削弱以后，热冲击只是最后一下。先看瓷面是否还完整光亮，再判断温差是不是唯一原因。

裂纹周围的瓷层也可能已经受损，电火花检测能找到尚未崩开的裂纹。修复以后若进料、清洗和夹套切换仍是急冷急热，新瓷层会在同样位置再爆。冷热流体不要直接喷射到热瓷面或冷瓷面上，升降温速度按这台设备的要求执行。某一次没有爆，不能说明下一次更大的温差仍然安全。梯度才是把压应力翻转成拉应力的原因。