浙江(jiang)至(zhi)德(de)鋼(gang)業有限公司酸洗車間管(guan)道(dao)的物(wu)料(liao)主(zhu)要為含水的氣液混合狀態氫氟酸,溫(wen)(wen)度(du)在350℃左右高溫(wen)(wen)含氟化氫,管(guan)道(dao)和(he)管(guan)件(jian)選用分析如下。


1. 普通碳鋼


  碳(tan)鋼廣泛(fan)應用于60%~70%以(yi)上的氫(qing)氟(fu)(fu)酸和無水氫(qing)氟(fu)(fu)酸溫(wen)度(du)不宜超過65℃。在濃度(du)邊界60%~65%時使用要特別小心(xin),稀酸的腐(fu)(fu)蝕性(xing)很強,根據試驗結果:碳(tan)鋼在93%酸內(20℃),腐(fu)(fu)蝕率(lv)為0.9mm/a,在48%酸內,腐(fu)(fu)蝕率(lv)為13mm/a。低(di)碳(tan)鋼的耐蝕性(xing)最好。


  由于氫(qing)(qing)氟(fu)酸與(yu)(yu)碳(tan)鋼作用(yong)能在其表面(mian)形成氟(fu)化(hua)鐵(tie)薄(bo)膜(mo),阻(zu)止進一步腐(fu)蝕(shi)(shi),因(yin)此(ci)碳(tan)鋼普遍(bian)適用(yong)于100℃以(yi)下(xia)的(de)液相(xiang)或氣相(xiang)氫(qing)(qing)氟(fu)酸。溫度(du)(du)(du)(du)超過(guo)100℃時(shi),腐(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)隨溫度(du)(du)(du)(du)升高(gao)而(er)迅(xun)速增(zeng)加。為(wei)防止表面(mian)氟(fu)化(hua)鐵(tie)保護層(ceng)遭(zao)到破壞,通常要(yao)求(qiu)流(liu)(liu)體(ti)流(liu)(liu)速在室溫下(xia)不(bu)(bu)得超過(guo)1m/s,在較高(gao)溫度(du)(du)(du)(du)下(xia),線速度(du)(du)(du)(du)要(yao)求(qiu)更低(di)。這種(zhong)限制(zhi)也(ye)(ye)適用(yong)于與(yu)(yu)氫(qing)(qing)氟(fu)酸接觸(chu)的(de)其他(ta)金屬。對(dui)于HF(氫(qing)(qing)氟(fu)酸)水(shui)溶液,其腐(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)隨濃(nong)(nong)(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)增(zeng)加而(er)降低(di)。HF濃(nong)(nong)(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)為(wei)85%時(shi)就產(chan)生某種(zhong)程度(du)(du)(du)(du)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi);濃(nong)(nong)(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)75%時(shi),年(nian)腐(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)為(wei)0.5mm;濃(nong)(nong)(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)65%時(shi),年(nian)腐(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)為(wei)1.5mm。因(yin)此(ci)在HF濃(nong)(nong)(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)低(di)于70%時(shi),不(bu)(bu)推薦使用(yong)碳(tan)鋼。低(di)于60%的(de)氫(qing)(qing)氟(fu)酸即(ji)(ji)使在低(di)溫下(xia)也(ye)(ye)能迅(xun)速地(di)腐(fu)蝕(shi)(shi)鋼材。即(ji)(ji)使是濃(nong)(nong)(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)大于85%的(de)氫(qing)(qing)氟(fu)酸,如果鋼材沒(mei)有進行消除(chu)晶(jing)格(ge)缺陷和應力,也(ye)(ye)可能發生原子氫(qing)(qing)向鋼板內層(ceng)遷移,引起“起泡”現象。


2. 鑄鐵


  普(pu)通鑄鐵對(dui)氫氟酸的(de)耐(nai)腐蝕能力遠(yuan)遠(yuan)不及碳鋼和鑄鋼,因此與(yu)氫氟酸接(jie)觸(chu)的(de)部件不宜采用(yong)。


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)金不銹鋼對(dui)充氣的氫氟(fu)酸有(you)較好的耐蝕性,也(ye)適(shi)用于無水氟(fu)化(hua)氫,但使用60%以(yi)下的酸時要小心。有(you)些工(gong)廠(chang)用此材料制作泵(beng)、閥、噴(pen)嘴等。


  奧(ao)氏體(ti)(ti)鎳鉻鋼對氫(qing)氟酸(suan)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)能(neng)力并不優于(yu)碳鋼,而(er)(er)且(qie)不能(neng)用(yong)于(yu)較(jiao)高溫度。在室(shi)溫下,濃度低于(yu)10%的(de)氫(qing)氟酸(suan)對奧(ao)氏體(ti)(ti)鋼(316型)有(you)中等的(de)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)。高合金奧(ao)氏體(ti)(ti)鋼(如Car-penter20和Durimet20)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)較(jiao)好,而(er)(er)蒙耐(nai)爾(er)、哈氏C則具(ju)有(you)更好的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)。在選用(yong)20號合金管材時,建議首選無縫管而(er)(er)不用(yong)焊管。


  奧氏體鋼(gang)在(zai)稀氫(qing)氟酸中100℃以上能產生應力裂(lie)紋(wen)。在(zai)氟離子的存在(zai)下,即使在(zai)較低溫度也可能促(cu)進(jin)(jin)應力腐蝕裂(lie)紋(wen)的形成,特別是304不銹(xiu)鋼(gang),如果不進(jin)(jin)行(xing)充分(fen)的應力釋放,這(zhe)種現象尤為嚴重。


4. 鎳(nie)、蒙耐爾(Monel)、因康(kang)(Inconel)合金(jin)


  蒙耐爾在(zai)(zai)室溫(wen)下(xia)對濃度高(gao)于50%的(de)(de)氫氟酸(suan)有很好的(de)(de)耐腐蝕性,為了(le)防止鈍化層破(po)壞,同樣也要(yao)求限制物料的(de)(de)流速和攪動(dong)。對于無水(shui)至50%的(de)(de)氫氟酸(suan),在(zai)(zai)溫(wen)度達(da)到80℃以上時(shi)出現一(yi)定程(cheng)度的(de)(de)腐蝕。


  冷成形(xing)或焊(han)(han)接的(de)蒙(meng)耐(nai)爾制品,如果沒有(you)進(jin)行(xing)有(you)效(xiao)的(de)應力釋放,將發生應力腐蝕(shi)裂(lie)紋。在(zai)焊(han)(han)接時,不要使用蒙(meng)耐(nai)爾60焊(han)(han)條,否則焊(han)(han)縫(feng)將被(bei)HF腐蝕(shi)。氧化劑和還原(yuan)硫化合物的(de)存在(zai)會增大所有(you)這些(xie)材料的(de)腐蝕(shi)速率。


5. 銅、青銅(Bronze)


  銅在室(shi)溫下可用于(yu)濃(nong)度(du)60%~90%的(de)(de)氫(qing)氟(fu)酸,到達沸點溫度(du)時出現中等程度(du)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕。青銅在室(shi)溫下也具有可接(jie)受(shou)的(de)(de)抗腐(fu)(fu)蝕性(xing),有時用它(ta)來制造氫(qing)氟(fu)酸泵體部件,但不適用于(yu)較高(gao)溫度(du)。


6. 塑(su)料(liao)


  聚甲(jia)基丙烯(xi)酸甲(jia)酯、聚四氟乙烯(xi)可用于(yu)氟化氫氣(qi)體的(de)設備和管道。


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