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強腐蝕性介質化工閥門的閥門材質的選擇
點擊次數:2266 發布時間:2020-2-26
強腐蝕性介質化工閥門的閥門材質的選擇
在腐蝕性介質工況下的閥門,耐酸堿防腐蝕就是化工設備關鍵的地方,如果不能正確地選擇化工閥門的閥門材料,稍有不慎,輕則損壞設備,重則造成事故甚至引發災難。據有關統計,化工設備的破壞約有 60% 是由于腐蝕引起的,因此在化工設備選型時首先要注意選材的科學性。通常有一種誤區,認為不銹鋼是“萬能材料”,不論什么介質和環境條件都捧出不銹鋼,這是不正確的,也是很危險的。
下面針對一些常用化工介質談談選材的要點:
1、鹽酸
鹽酸(hydrochloric acid [1] )是氯化氫(HCl)的水溶液 [2] ,屬于一元無機強酸,工業用途廣泛。鹽酸的性狀為無色透明的液體,有強烈的刺鼻氣味,具有較高的腐蝕性。決大多數金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料),含鉬高硅鐵也僅可用于 50℃、30% 以下鹽酸。和金屬材料相反,絕大多數非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性,所以內襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的好選擇;內襯橡膠閥門和內襯氟塑料閥門也是鹽酸開關閥的重要選擇,比如美國威盾VTON的進口襯氟球閥,進口法蘭襯氟蝶閥。
2、
濃,俗稱壞水,化學分子式為H?SO?,是一種具有高腐蝕性的強礦物酸。濃指質量分數大于或等于70%的溶液。濃還具有強腐蝕性:在常壓下,沸騰的濃可以腐蝕除銥和釕之外所有金屬(甚至包括金和鉑),其可以腐蝕的金屬單質種類的數量甚至超過了王水。在濃度高時具有強氧化性,這是它與稀大的區別之一。同時它還具有脫水性,難揮發性,酸性,吸水性等。作為強腐蝕介質之一,是用途非常廣泛的重要工業原料。不同濃度和溫度的對材料的腐蝕差別較大,對于濃度在 80% 以上、溫度小于 80℃ 的濃,碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性,但它不適合高速流動的,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如 304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對介質也用途有限。因此輸送的泵閥通常采用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20 號合金)制造。氟塑料具有較好的耐性能,采用襯氟泵閥(F46)是一種更為經濟的選擇。比如美國威盾VTON的進口襯氟球閥,進口法蘭襯氟蝶閥,進口襯氟止回閥,進口四氟球閥,進口襯氟隔膜閥等。
3、硝酸
硝酸是一種具有強氧化性、腐蝕性的強酸,屬于一元無機強酸,是六大無機強酸之一,也是一種重要的化工原料。在工業上可用于制化肥、農藥、、染料、鹽類等;在有機化學中,濃硝酸與濃的混合液是重要的硝化試劑,其水溶液俗稱硝鏹水或氨氮水。所屬的危險符號是O(Oxidizing agent 氧化劑)與C(Corrosive 腐蝕品) [1] 。硝酸的酸酐是五氧化二氮(N2O5)。一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,不銹鋼是應用廣的耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性,值得一提的是含鉬的不銹鋼(如 316、316L),比如可以采用美國威盾VTON的進口不銹鋼316球閥,進口不銹鋼316隔膜閥,進口不銹鋼316止回閥等,對硝酸的耐蝕性不僅不優于普通不銹鋼(如 304、321),有時甚至不如。而對于高溫硝酸,通常采用鈦及鈦合金材料。
4、醋酸
乙酸,也叫醋酸(36%--38%)、冰醋酸(98%),化學式CH3COOH,是一種有機一元酸,為食醋主要成分。純的無水乙酸(冰醋酸)是無色的吸濕性固體,凝固點為16.6℃(62℉),凝固后為無色晶體,其水溶液中呈弱酸性且蝕性強,蒸汽對眼和鼻有刺激性作用。它是有機酸中腐蝕性強的物質之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕,不銹鋼是優良的耐醋酸材料,含鉬的 316 不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。對于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質等苛刻要求時,可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。
5、堿(氫氧化鈉)
鋼鐵廣泛應用于 80℃ 以下、30% 濃度內的氫氧化鈉溶液,也有許多石化工廠在 100℃、75% 以下時仍采用普通鋼鐵,雖然腐蝕增加,但經濟性好。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優點,只要介質中容許少量鐵份摻入,不推薦采用不銹鋼。對于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼,一般采用美國威盾VTON的進口不銹鋼閥門。
6、氨(氫氧化氨)
大多數金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微,只有銅和銅合金不宜使用。
7、鹽水(海水)
普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高,一般須采用涂料保護;各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率,但可能因氯離子而引起局部性腐蝕,通常采用 316 不銹鋼較好。因此可以選擇美國威盾VTON的進口不銹鋼316球閥,進口不銹鋼316電磁閥等316材質的閥門。