GB/T 18749-2019 耐化学腐蚀陶瓷塔填料技术条件

　　ICS 71 . 120;8 1 . 060 G 94

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 18749—2019

　　代替 GB/T 18749—2008

　　耐化学腐蚀陶瓷塔填料技术条件Specificationforchemical-resistantceramictowerpackings

　　2019-12-10 发布 2020-07-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 18749—2019

　　GB/T 18749—2019

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准代替 GB/T 18749—2008《耐化学腐蚀陶瓷塔填料技术条件》，与 GB/T 18749—2008 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：

　　— 修改了圆环形陶瓷塔填料壁厚和堆积个数的要求(见表 1 , 2008 年版的表 1) ;

　　— 修改了马鞍形陶瓷塔填料堆积个数的要求(见表 2 , 2008 年版的表 2) ;

　　— 修改了弧鞍形及无筋矩鞍形陶瓷塔填料堆积个数的要求(见表 3 , 2008 年版的表 3) ;

　　— 修改了其他型式填料的形状、尺寸及特性数据的要求(见 4 . 2 , 2008 年版的 4 . 2) ;

　　— 增加了连环填料的抗压强度的要求(见 6 . 1 . 3) ;

　　— 增加了波纹填料的抗压强度的要求(见 6 . 1 . 4) ;

　　— 修改了抗压强度的试样数量的要求(见 8 . 1 , 2008 年版的 8 . 1) ;

　　— 增加了连环填料和波纹填料的试样数量的要求(见 8 . 1) ;

　　— 增加了连环填料和波纹填料验收抽样数量的要求(见 9 . 3) ;

　　— 修改了鲍尔环、矩鞍形、异鞍形、阶梯环、共轭环等填料产品 DN 38 mm 规格的壁厚偏差的要求(见附录 A 至附录 E, 2008 年版的附录 A 至附录 E) ;

　　— 修改了鲍尔环、矩鞍形、异鞍形及阶梯环等填料产品 DN 76 mm 规格的壁厚数据(见附录 A 至附录 D, 2008 年版的附录 A 至附录 D) ;

　　— 修改了鲍尔环、矩鞍形、异鞍形及阶梯环等填料产品的特性参数(见附录 A 至附录 D, 2008 年版的附录 A 至附录 D) ;

　　— 修改了鲍尔环、矩鞍形、异鞍形、阶梯环、共轭环等填料产品的示意图(见附录 A 至附录 E, 2008 年版的附录 A 至附录 E) ;

　　— 增加了六方隔板连环填料的形状、尺寸和特性参数(见附录 F) ;

　　— 增加了七孔带齿连环填料的形状、尺寸和特性参数(见附录 G) ;

　　— 增加了七孔隔板连环填料的形状、尺寸和特性参数(见附录 H) ;

　　— 增加了波纹填料的形状、尺寸和特性参数(见附录 I) 。

　　本标准由中国石油和化学工业联合会提出。

　　本标准由全国非金属化工设备标准化技术委员会(SAC/TC 162)归口 。

　　本标准起草单位：萍乡市中天化工填料有限公司、天华化工机械及 自动化研究设计院有限公司、中石化南京工程有限公司、萍乡市环球新材料科技有限公司、福建俊杰新材料科技股份有限公司、江西萍乡龙发实业股份有限公司、萍乡市天盛化工设备有限公司、国家陶瓷产品质量监督检验中心(江西)。

　　本标准主要起草人：陈峥、李洪发、常海洋、胡兆阳、张月婵、罗德平、阳世慈、宋敏、邬海啸、杭玉宏、吴浩峰、邹艳莉、高洪跃。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 18749—2002、GB/T 18749—2008 。

　　GB/T 18749—2019

　　耐化学腐蚀陶瓷塔填料技术条件

　　1 范围

　　本标准规定了耐化学腐蚀陶瓷塔填料的形状、尺寸和堆积个数、尺寸要求、物理、化学性能要求、化学成分、试验方法、验收。

　　本标准适用于由天然黏土及混合料烧制的，用于化工或其他相关工业的塔填料的陶瓷产品。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　HG/T 3210 耐酸陶瓷材料性能试验方法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　陶瓷塔填料 ceramictowerpacking

　　具有各种特定构型的陶瓷制品，如球形、端面垂直或倾斜的圆筒环、内有障碍物的环形、开孔圆柱形及弧鞍形等。 这些陶瓷制品用于塔内提供相接触的表面积，以促进液体与液体之间、气体与液体之间及气体与气体之间的能量传递、质量传递或化学反应。

　　3.2

　　细瓷填料 porcelaintowerpacking

　　用精制黏土和其他天然矿物原料经专门配制组成坯料制成的陶瓷构件。 这种陶瓷制品具有均匀的晶体和玻璃体结构组织，外观呈白色或浅灰色，具有较小的吸水率。

　　3.3

　　炻瓷塔填料 stonewaretowerpacking

　　用天然黏土和其他矿物原料经专门配制组成坯料制成的陶瓷制品，具有较大的吸水率。

　　4 形状、尺寸和堆积个数

　　4. 1 圆环形、马鞍形、弧鞍形及无筋矩鞍形陶瓷塔填料的形状、尺寸和堆积个数应分别符合表 1~表 3

　　的要求，或由供需双方协商确定。

　　GB/T 18749—2019

　　表 1 圆环形陶瓷填料的形状、尺寸和堆积个数要求

　　表 2 马鞍形陶瓷填料的尺寸和堆积个数要求

　　GB/T 18749—2019

　　表 3 弧鞍形填料和无筋矩鞍形填料的形状a 、尺寸和堆积个数要求

　　4.2 其他形式陶瓷塔填料的形状、尺寸和特性数据应符合附录 A~附录 I 的要求，或由供需双方协商

　　确定。

　　5 尺寸要求

　　5 . 1 尺寸精度

　　5. 1 . 1 拉西环、隔板环、十字隔板环及弧鞍形陶瓷塔填料，每批填料中 80%的填料，其平均外径和平均高度与基本尺寸的偏差应小于 ±5% ;每批填料中 100% 的填料，其平均外径和平均高度与基本尺寸的偏差应小于 ±10% 。

　　5 . 1 . 2 其他各型式的陶瓷塔填料，其尺寸偏差应符合相应各附录的规定，每批填料中尺寸不合格的填料数应小于批量的 10% 。

　　5 . 2 尺寸测量

　　使用准确度为 0.02 mm 的游标卡尺测量塔填料的尺寸。测量时，应避开毛刺、凸起部位和明显的

　　表面缺陷。 以测得的最大和最小外径值之和的一半作为平均外径，以测得的最大和最小高度值之和的一半作为平均高度。

　　5 . 3 圆度

　　每批填料中，任何一个环的最大和最小外径之差，应不超过规定直径的 10%。马鞍形陶瓷填料可

　　按表 2 所列填料的规格，按照鞍环的数量确定其允许的尺寸偏差。

　　6 物理、化学性能要求

　　6 . 1 抗压强度

　　6 . 1 . 1 环形填料采用径向加载方式，向整个圆筒体施加载荷时，其受力线上单位长度所能承受的载荷应不小于 4.4 N/mm 。对于十字隔板环，应在其两分隔板中间的圆筒体上施加载荷。

　　6 . 1 . 2 鞍形填料采用轴向加载方式，向圆筒体轴向的外沿施加载荷时，其受力线上单位长度所能承受

　　GB/T 18749—2019

　　的载荷应不小于 4 .4 N/mm。

　　6 . 1 . 3 连环填料采用轴向加载方式，选取受力面平整的支脚，以平面在下，支脚朝上的方式，测试支脚的抗压强度。向支脚受力面施加载荷时，其受力面上单位面积所能承受的载荷应不小于 20.0 MPa 。

　　6 . 1 . 4 波纹填料采用轴向加载方式，向波纹块圆盘的轴向施加载荷时，检测其受力范围内即金属压头面单位面积所能承受的载荷。比表面积不大于 250 m2 /m3 的波纹填料，抗压强度应不小于 0.5 MPa ;比表面积为 300 m2 /m3 ~ 450 m2 /m3 的波纹填料，抗压强度应不小 于 2. 0 MPa;比表 面积大 于450 m2 /m3 的波纹填料，抗压强度应不小于 3.0 MPa 。

　　6 . 2 吸水率

　　细瓷填料的吸水率应不大于其质量的 0.5% ,炻瓷填料的吸水率应不大于其质量的 3% 。

　　6 . 3 耐酸度

　　细瓷填料的耐酸度应不小于 99 .8% ,炻瓷填料的耐酸度应不小于 99 .7%。陶瓷塔填料在进行耐酸

　　度试验时，应采取随机抽样，试样制备时，不要刻意除去填料样品的表面层。

　　注 ：陶瓷塔填料一般用于酸性或化学中性的环境中作为传质或传热介质。

　　7 化学成分

　　7 . 1 陶瓷塔填料的化学成分的质量分数为：

　　SiO2 : 65%~85% ; Al2 O3 : 15% ~30% ; Fe2 O3 : ≤1. 5%;其他：5% ~ 15%。化学成分仅为参考数

　　据，不作为验收依据。

　　7 . 2 顾客有特殊要求时，也可由供需双方协商确定。

　　8 试验方法

　　8 . 1 抗压强度

　　按试样的形式选取试样的数量，散堆填料每组应不少于 10 个，波纹填料和连环填料每组应不少于

　　3 块。使用准确度为 0.02 mm 的游标卡尺测量试样受力线的长度。

　　选用具有足够压力，测力精度达 0 .01 kN 的试验机，将试样置于试验机压板正中，在试样与上下压板间垫以 0. 5 mm~ 1. 0 mm 的 吸 油 纸 垫，其放 置 如 图 1。试验 时，平稳 均 匀地 以 5 mm/min~ 25 mm/min或 0.5 kN/min~2.5 kN/min 的速度加载，读取试样破坏时的最大压力值，用式(1)计算试

　　样的抗压强度，以其算术平均值作为试验结果，并报告所用的加载速率。

　　P ……………………( 1 )

　　式中：

　　P — 抗压强度，单位为牛顿每毫米(N/mm) ;

　　F — 压碎力，单位为牛顿(N ) ;

　　L — 受力线长度，单位为毫米(mm )。

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　　a)环形填料试样的放置 b)鞍形填料试样的放置

　　说明：

　　1 — 试验机上压头;

　　2 — 硬质上压板;

　　3 — 吸油纸垫 ;

　　4 — 硬质下压板;

　　5 — 试验机下压头 。

　　图 1 试样放置示意图

　　8 . 2 吸水率和耐酸度

　　陶瓷塔填料的吸水率和耐酸度试验，按 HG/T 3210 规定进行。

　　9 验收

　　9 . 1 验收方式可由供需双方在购买时协商确定。

　　9 . 2 供需双方未做专门规定的，填料应按批进行检验、验收。 以相同原料、相同工艺条件制成的陶瓷塔填料 50 m3 作为一批，不足 50 m3 亦按一批计。

　　9 . 3 选取具有对本批产品代表性的方式随机抽取样品，散堆填料每批抽样数量为 20 个，连环填料和波纹填料每批抽样数量为 3 块 。

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　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　鲍尔环填料的形状、尺寸和特性参数

　　A.1 鲍尔环填料(见图 A. 1)的外形为高度与直径相等，表面均布开有带内弯片窗孔的圆筒体。 规格

　　DN≤38 mm 的鲍尔环开单层 3 个窗孔;规格 DN≥50 mm 的鲍尔环，依高度上下开双层 6 个交错排布

　　的窗孔。

　　a)单层窗孔鲍尔环填料 b)双层窗孔鲍尔环填料

　　说明：

　　D — 直径，单位为毫米(mm) ;

　　H — 高度，单位为毫米(mm) ;

　　t — 壁厚，单位为毫米(mm)。

　　图 A.1 鲍尔环填料

　　A.2 鲍尔环填料的尺寸和偏差应符合表 A. 1 的要求。

　　表 A.1 鲍尔环填料的尺寸和公差要求 单位为毫米

　　A.3 鲍尔环填料的特性参数见表 A. 2 。

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　　表 A.2 鲍尔环填料的特性参数

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　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　矩鞍形填料的形状、尺寸和特性参数

　　B.1 矩鞍形填料(见图 B. 1)的外形为中间带有一道环筋的双曲线圆筒体作轴向对切的一半。

　　说明：

　　D1 — 颈部直径，单位为毫米(mm) ;

　　D2 — 外沿直径，单位为毫米(mm) ;

　　H — 高度，单位为毫米(mm) ;

　　t — 壁厚，单位为毫米(mm)。

　　图 B.1 矩鞍形填料

　　B.2 矩鞍形填料的尺寸和偏差应符合表 B. 1 的要求。

　　表 B.1 矩鞍形填料的尺寸和公差要求 单位为毫米

　　B.3 矩鞍形填料的特性参数见表 B. 2 。

　　GB/T 18749—2019

　　表 B.2 矩鞍形填料的特性参数

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　　附 录 C

　　(规范性附录)

　　异鞍形填料的形状、尺寸和特性参数

　　C.1 异鞍形填料(见图 C.1)的外形为中部带有两道环筋，中间有开孔，外沿为锯齿形的双曲线圆筒体

　　作轴向对切的一半。

　　说明：

　　D1 — 颈部直径，单位为毫米(mm) ;

　　D2 — 外沿直径，单位为毫米(mm) ;

　　H — 高度，单位为毫米(mm) ;

　　t — 壁厚，单位为毫米(mm)。

　　图 C.1 异鞍形填料

　　C.2 异鞍形填料的尺寸和偏差应符合表 C.1 的要求。

　　表 C.1 异鞍形填料的尺寸和公差要求 单位为毫米

　　C.3 异鞍形填料的特性参数见表 C.2 。

　　GB/T 18749—2019

　　表 C.2 异鞍形填料的特性参数

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　　附 录 D

　　(规范性附录)

　　阶梯环填料的形状、尺寸和特性参数

　　D.1 阶梯环填料(见图 D.1)的外形为表面开有若干窗口，内有米字筋的圆筒体，其高径比为 1 ∶ 2,并在

　　圆筒的一端增加一个喇叭形扩大口 。

　　说明：

　　D1 — 筒体直径，单位为毫米(mm) ;

　　D2 — 端口直径，单位为毫米(mm) ;

　　H — 高度，单位为毫米(mm) ;

　　t — 壁厚，单位为毫米(mm)。

　　图 D.1 阶梯环填料

　　D.2 阶梯环填料的尺寸和偏差应符合表 D. 1 的要求。

　　表 D.1 阶梯环填料的尺寸和公差要求 单位为毫米

　　D.3 阶梯环填料的特性参数见表 D. 2 。

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　　表 D.2 阶梯环填料的特性参数

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　　附 录 E

　　(规范性附录)

　　共轭环填料的形状、尺寸和特性参数

　　E.1 共轭环填料(见图 E. 1)的外形为表面开有窗口，内有米字筋，外带半喇叭口，两个半圆筒沿轴向作阶梯形对称的构件状。

　　说明：

　　D 1 — 筒部直径，单位为毫米(mm) ;

　　D2 — 外沿直径，单位为毫米(mm) ;

　　H — 高度，单位为毫米(mm) ;

　　t — 壁厚，单位为毫米(mm)。

　　图 E.1 共轭环填料

　　E.2 共轭环填料的尺寸和偏差应符合表 E. 1 的要求。

　　表 E.1 共轭环填料的尺寸和公差要求 单位为毫米

　　E.3 共轭环填料的特性参数见表 E. 2 。

　　表 E.2 共轭环填料的特性参数

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　　附 录 F

　　(规范性附录)

　　六方隔板连环填料的形状、尺寸和特性参数

　　F.1 六方隔板连环填料(见图 F. 1)的外形为一个大六方筒体内由分隔板分为 12 个菱形四边形的筒体构成，六方筒体和菱形四边形之间均开有 24个槽形通孔，六方筒体各夹角的底部有一个支脚，用以支撑上层

　　填料，可使流体横向通过。连环填料在塔内装填时，按分层交错堆砌，同层内连环的堆砌间隙宜为 20 mm。

　　说明：

　　D — 外接圆直径，单位为毫米(mm) ;

　　B — 外廓对边距，单位为毫米(mm) ;

　　H — 高度，单位为毫米(mm) ;

　　h — 支脚高，单位为毫米(mm) ;

　　a×b — 槽孔尺寸，单位为毫米(mm) ;

　　t — 壁厚，单位为毫米(mm)。

　　图 F.1 六方隔板连环填料

　　F.2 六方隔板连环填料的尺寸和偏差应符合表 F. 1 的要求。

　　表 F.1 六方隔板连环填料的尺寸和公差要求 单位为毫米

　　F.3 六方隔板连环填料的特性参数见表 F. 2 。

　　表 F.2 六方隔板连环填料的特性参数

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　　附 录 G

　　(规范性附录)

　　七孔带齿连环填料的形状、尺寸和特性参数

　　G.1 七孔带齿连环填料(见图 G.1)的外形为七个各边带有垂直小齿的六方环筒体相连组合而成，六个

　　外六方筒最外面的底部均有一个支脚，用以支撑上层填料，可使流体横向通过。 连环填料在塔内装填

　　时，按分层交错堆砌，同层内连环的堆砌间隙一般为 20 mm 。

　　说明：

　　B — 外环对边距，单位为毫米(mm) ;

　　d — 内六方对边距，单位为毫米(mm) ;

　　H — 高度，单位为毫米(mm) ;

　　h — 支脚高，单位为毫米(mm) ;

　　a×b — 齿条尺寸，单位为毫米(mm) ;

　　t — 壁厚，单位为毫米(mm)。

　　图 G.1 七孔带齿连环填料

　　G.2 七孔带齿连环填料的尺寸和偏差应符合表 G.1 的要求。

　　表 G.1 七孔带齿连环填料的尺寸和公差要求 单位为毫米

　　G.3 七孔带齿连环填料的特性参数见表 G.2 。

　　表 G.2 七孔带齿连环填料的特性参数

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　　附 录 H

　　(规范性附录)

　　七孔隔板连环填料的形状、尺寸和特性参数

　　H.1 七孔隔板连环填料(见图 H . 1)的外形为七个带有分隔板的圆形筒体相连组合而成，各圆筒体和分隔板上均开有圆形通孔，各圆筒底部的外边有一个支脚，用以支撑上层填料，可使流体横向通过。 连环

　　填料在塔内装填时，按分层交错堆砌，同层内连环的堆砌间隙一般为 20 mm 。

　　单位为毫米

　　说明：

　　D — 外接圆直径，单位为毫米(mm) ;

　　d — 单环内径，单位为毫米(mm) ;

　　H — 高度，单位为毫米(mm) ;

　　H — 支脚高，单位为毫米(mm) ;

　　φ — 开孔孔径，单位为毫米(mm) ;

　　t — 壁厚，单位为毫米(mm)。

　　图 H.1 七孔隔板连环填料

　　H.2 七孔隔板连环填料的尺寸和偏差应符合表 H . 1 的要求。

　　表 H.1 七孔隔板连环填料的尺寸和公差要求 单位为毫米

　　H.3 七孔隔板连环填料特的性参数见表 H . 2 。

　　表 H.2 七孔隔板连环填料的特性参数

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　　附 录 I

　　(规范性附录)

　　波纹填料的形状、尺寸和特性参数

　　I.1 波纹填料是由若干波纹板片，按塔的直径要求垂直叠合组装成盘状的规整填料。波纹的齿形角 β约为 79°~80°,波纹通道与塔中心轴方向的倾角θ 成45°为 Y 型，30°为 X 型。同一盘内相邻波纹板片的波纹倾斜方向相反，上下相邻填料盘的波纹片成 90°交叉。单盘形状见图 I.1。

　　说明：

　　D — 塔内径，单位为毫米(mm) ;

　　B — 1/2 波距，单位为毫米(mm) ;

　　H — 盘高，单位为毫米(mm) ;

　　θ — 波纹通道与垂直方向的倾角，单位为度(°) ;

　　β — 波纹的齿形角，单位为度(°) ;

　　h — 峰高，单位为毫米(mm) ;

　　t — 壁厚，单位为毫米(mm)。

　　图 I.1 陶瓷波纹填料

　　I.2 波纹填料的尺寸和偏差要求按表 I.1 的要求。

　　表 I.1 波纹填料的尺寸和公差要求 单位为毫米

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　　I.3 波纹填料的特性参数见表 I.2 。

　　表 I.2 波纹填料的特性参数