耐腐蝕閥門(mén)材料的選擇
在腐蝕性介質(zhì)工況下的閥門(mén),防腐蝕就是化工設(shè)備關(guān)鍵的地方,如果不能正確地選擇化工閥門(mén)的金屬材料,稍有不慎,輕則損壞設(shè)備,重則造成事故甚至引發(fā)災(zāi)難。化工設(shè)備的破壞約有60%是由于腐蝕引起的,因此在化工設(shè)備選型時(shí)首先要注意選材的科學(xué)性。通常有一種誤區(qū),認(rèn)為不銹鋼是“材料”,不論什么介質(zhì)和環(huán)境條件都捧出不銹鋼,這是不正確的,也是很危險(xiǎn)的。
1.硫酸介質(zhì)
作為強(qiáng)腐蝕介質(zhì)之一,硫酸是用途非常廣泛的重要工業(yè)原料。不同濃度和溫度的硫酸對(duì)材料的腐蝕差別較大,對(duì)于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸,碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性,但它不適合高速流動(dòng)的硫酸,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如304(0cr18ni9)、316(0cr18ni12mo2ti)對(duì)硫酸介質(zhì)也用途有限。因此輸送硫酸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(hào)合金)制造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,采用襯氟泵閥(f46)是一種更為經(jīng)濟(jì)的選擇。
2.hcl介質(zhì)
決大多數(shù)金屬材料都不耐hcl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hcl。和金屬材料相反,絕大多數(shù)非金屬材料對(duì)hcl都有良好的耐腐蝕性,所以內(nèi)襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送hcl的好選擇。
3.hno3介質(zhì)
一般金屬大多在hno3中被迅速腐蝕破壞,不銹鋼是應(yīng)用廣的耐hno3材料,對(duì)常溫下一切濃度的hno3都有良好的耐蝕性,值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316、316l)對(duì)hno3的耐蝕性不僅不優(yōu)于普通不銹鋼(如304、321),有時(shí)甚至不如。而對(duì)于高溫hno3,通常采用鈦及鈦合金材料。
4.醋酸介質(zhì)
它是有機(jī)酸中腐蝕性強(qiáng)的物質(zhì)之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會(huì)嚴(yán)重腐蝕,不銹鋼是優(yōu)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(duì)于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質(zhì)等苛刻要求時(shí),可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。
5.堿(naoh)
鋼鐵廣泛應(yīng)用于80℃以下、30%濃度內(nèi)的naoh溶液,也有許多石化工廠在100℃、75%以下時(shí)仍采用普通鋼鐵,雖然腐蝕增加,但經(jīng)濟(jì)性好。普通不銹鋼對(duì)堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒(méi)有明顯優(yōu)點(diǎn),只要介質(zhì)中容許少量鐵份摻入,不*采用不銹鋼。對(duì)于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。
6.氨(氫氧化氨)
大多數(shù)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(hù);各類(lèi)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。上圖為鋁青銅蝶閥。
8.醇類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、醚類(lèi)
常見(jiàn)的醇類(lèi)介質(zhì)有甲醇、乙醇、乙二醇、等,酮類(lèi)介質(zhì)有、等,酯類(lèi)介質(zhì)有各種、乙酯等,醚類(lèi)介質(zhì)有甲醚、丁醚等,它們基本沒(méi)有腐蝕性,常用材料均可適用,具體選用時(shí)還應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的屬性和相關(guān)要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對(duì)多種橡膠有溶解性,在選擇密封材料時(shí)避免出錯(cuò)。