浙江至德鋼(gang)業(ye)有限公(gong)司酸洗車間管(guan)道(dao)的(de)物(wu)料主要(yao)為含水的(de)氣液混合狀態氫氟酸,溫度在350℃左右高溫含氟化氫,管(guan)道(dao)和管(guan)件(jian)選(xuan)用分析如下(xia)。
1. 普通(tong)碳鋼
碳鋼(gang)廣泛應用于60%~70%以(yi)上的氫氟酸和無水氫氟酸溫度(du)不宜超過(guo)65℃。在濃度(du)邊界60%~65%時使用要(yao)特(te)別小心,稀酸的腐蝕(shi)性很強,根據試驗結果:碳鋼(gang)在93%酸內(20℃),腐蝕(shi)率為(wei)0.9mm/a,在48%酸內,腐蝕(shi)率為(wei)13mm/a。低碳鋼(gang)的耐蝕(shi)性最好。
由于(yu)氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)(suan)與碳鋼作用(yong)(yong)(yong)能(neng)在(zai)其(qi)表面形成氟(fu)(fu)(fu)化鐵(tie)(tie)薄(bo)膜,阻止(zhi)進一步(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi),因此(ci)碳鋼普遍適用(yong)(yong)(yong)于(yu)100℃以下(xia)(xia)的(de)液相(xiang)或氣相(xiang)氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)(suan)。溫度(du)超過100℃時(shi)(shi),腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)隨溫度(du)升高而迅(xun)(xun)速(su)(su)增加(jia)。為(wei)(wei)防止(zhi)表面氟(fu)(fu)(fu)化鐵(tie)(tie)保護層(ceng)遭(zao)到破(po)壞,通常要(yao)求(qiu)(qiu)流體流速(su)(su)在(zai)室(shi)溫下(xia)(xia)不得超過1m/s,在(zai)較(jiao)高溫度(du)下(xia)(xia),線速(su)(su)度(du)要(yao)求(qiu)(qiu)更低。這(zhe)種(zhong)(zhong)限制也(ye)適用(yong)(yong)(yong)于(yu)與氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)(suan)接(jie)觸的(de)其(qi)他金屬。對于(yu)HF(氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)(suan))水溶液,其(qi)腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)隨濃(nong)(nong)(nong)度(du)增加(jia)而降低。HF濃(nong)(nong)(nong)度(du)為(wei)(wei)85%時(shi)(shi)就產(chan)生某(mou)種(zhong)(zhong)程度(du)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi);濃(nong)(nong)(nong)度(du)75%時(shi)(shi),年腐(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)為(wei)(wei)0.5mm;濃(nong)(nong)(nong)度(du)65%時(shi)(shi),年腐(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)為(wei)(wei)1.5mm。因此(ci)在(zai)HF濃(nong)(nong)(nong)度(du)低于(yu)70%時(shi)(shi),不推(tui)薦使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)碳鋼。低于(yu)60%的(de)氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)(suan)即使(shi)(shi)在(zai)低溫下(xia)(xia)也(ye)能(neng)迅(xun)(xun)速(su)(su)地腐(fu)蝕(shi)(shi)鋼材(cai)。即使(shi)(shi)是(shi)濃(nong)(nong)(nong)度(du)大于(yu)85%的(de)氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)(suan),如果(guo)鋼材(cai)沒有進行消除晶(jing)格缺陷和應力,也(ye)可能(neng)發生原子氫(qing)向鋼板內層(ceng)遷移(yi),引起(qi)“起(qi)泡”現(xian)象。
2. 鑄鐵
普通(tong)鑄(zhu)鐵(tie)對氫氟(fu)酸的耐(nai)腐蝕能力遠(yuan)遠(yuan)不及碳鋼和鑄(zhu)鋼,因此(ci)與(yu)氫氟(fu)酸接觸的部件不宜(yi)采(cai)用。
3. 不銹鋼
氫氟酸能破壞不銹鋼表面的保護膜。但是,室溫下無水氟化氫可以用不銹鋼。一般不銹鋼不用來處理氟化物溶液。稀氫氟酸中如果含有硝酸或其他強氧化劑,可以減輕對不銹鋼的腐蝕。
高合(he)金(jin)不銹鋼對充氣的(de)氫氟酸(suan)有較好的(de)耐蝕性,也適用于無水氟化氫,但使用60%以下的(de)酸(suan)時要小心。有些工廠用此材料制作泵(beng)、閥、噴嘴等。
奧(ao)氏體(ti)鎳(nie)鉻鋼對氫氟酸的耐腐(fu)蝕(shi)能力并不優(you)于碳(tan)鋼,而(er)且不能用于較(jiao)高溫度(du)。在室溫下,濃度(du)低于10%的氫氟酸對奧(ao)氏體(ti)鋼(316型(xing))有中等的腐(fu)蝕(shi)性(xing)。高合(he)金奧(ao)氏體(ti)鋼(如Car-penter20和Durimet20)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)較(jiao)好,而(er)蒙耐爾、哈(ha)氏C則具有更好的耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)。在選用20號合(he)金管材時,建議首選無縫管而(er)不用焊(han)管。
奧氏體鋼在(zai)(zai)稀氫氟(fu)酸(suan)中(zhong)100℃以上(shang)能產生(sheng)應力裂紋(wen)。在(zai)(zai)氟(fu)離子(zi)的存在(zai)(zai)下,即使在(zai)(zai)較低(di)溫度(du)也可能促進應力腐蝕裂紋(wen)的形成,特別是304不銹鋼,如果不進行充分(fen)的應力釋放,這種現象尤為(wei)嚴(yan)重。
4. 鎳、蒙耐(nai)爾(Monel)、因康(kang)(Inconel)合金
蒙(meng)耐(nai)爾在室溫下(xia)對濃度(du)高于(yu)50%的(de)氫氟(fu)(fu)酸有很好的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性,為了(le)防止(zhi)鈍化層破壞(huai),同樣也要求限制(zhi)物料的(de)流速和攪動。對于(yu)無水至(zhi)50%的(de)氫氟(fu)(fu)酸,在溫度(du)達到80℃以上時出現一定程度(du)的(de)腐(fu)蝕。
冷(leng)成形或焊(han)接的(de)蒙耐爾制品,如果沒有進(jin)行有效的(de)應力釋放,將發生應力腐(fu)蝕(shi)裂紋。在焊(han)接時,不要使用蒙耐爾60焊(han)條(tiao),否則焊(han)縫將被HF腐(fu)蝕(shi)。氧化(hua)劑(ji)和還原硫化(hua)合物(wu)的(de)存在會增大所有這些材料的(de)腐(fu)蝕(shi)速率(lv)。
5. 銅、青銅(Bronze)
銅在室(shi)溫下可用(yong)(yong)于濃度60%~90%的(de)(de)(de)氫氟酸,到達沸點溫度時(shi)出(chu)現中等程度的(de)(de)(de)腐(fu)蝕。青銅在室(shi)溫下也具(ju)有可接受的(de)(de)(de)抗腐(fu)蝕性,有時(shi)用(yong)(yong)它來制造氫氟酸泵體部件(jian),但(dan)不(bu)適用(yong)(yong)于較高溫度。
6. 塑料
聚甲基丙烯酸(suan)甲酯、聚四氟乙烯可用(yong)于氟化氫氣體的(de)設備和管道。

