有的配管設計人員錯誤認為不銹鋼是“萬能不腐蝕材料”,無論什么腐蝕介質和設計條件都用不銹鋼,這是非常危險的。
1. 硫酸
作為強腐蝕介質之一,硫酸是用途廣泛的重要工業原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大,對于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸,碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性,但它不適合高速流動的硫酸。普通不銹鋼如304不(bu)銹鋼、316不銹(xiu)鋼對硫酸介質用途有限。因此輸送硫酸的閥通常采用高硅鑄鐵、高合金不銹鋼(20號合金)制造。氟塑料等非金屬材料具有較好的耐硫酸性能。
2. 鹽酸
大(da)多數金(jin)屬材(cai)料(liao)(包括各種不(bu)銹(xiu)鋼材(cai)料(liao))都不(bu)耐(nai)鹽酸(suan)腐蝕,含鉬高硅鐵也(ye)僅可用于(yu)50℃、30%以下(xia)鹽酸(suan)。和(he)金(jin)屬材(cai)料(liao)相反,絕大(da)多數非金(jin)屬材(cai)料(liao)對鹽酸(suan)都有良好的耐(nai)腐蝕性(xing),所以內(nei)襯橡膠或塑料(liao)(如聚丙烯、氟(fu)塑料(liao)等)是輸送(song)鹽酸(suan)的較好選擇。
3. 硝酸(suan)
在硝酸(suan)中一般金屬易被迅速(su)腐蝕破壞。不銹鋼是應用較(jiao)廣的耐(nai)硝酸(suan)材料,對常溫(wen)下一切濃度的硝酸(suan)都有良好的耐(nai)蝕性,含鉬的不銹鋼(如(ru)316、316L)對硝酸(suan)的耐(nai)蝕性不如(ru)普通(tong)不銹鋼(如(ru)304、321)。而對于高(gao)溫(wen)硝酸(suan),通(tong)常采用鈦(tai)及鈦(tai)合金材料。
4. 醋酸
它是有(you)機酸(suan)中腐(fu)(fu)蝕性最強的物(wu)質(zhi)之(zhi)一(yi)(yi),普通鋼鐵在一(yi)(yi)切濃(nong)度和溫度的醋(cu)酸(suan)中都會(hui)嚴重腐(fu)(fu)蝕,不銹鋼是優(you)良的耐醋(cu)酸(suan)材(cai)(cai)料,含鉬的316不銹鋼還(huan)能適用于(yu)高溫和稀(xi)醋(cu)酸(suan)蒸(zheng)氣(qi)。對于(yu)高溫高濃(nong)醋(cu)酸(suan)或含有(you)其(qi)他腐(fu)(fu)蝕介質(zhi)等苛刻要求(qiu),可選用高合金不銹鋼或氟塑料材(cai)(cai)料。
5. 堿(氫氧(yang)化(hua)鈉)
碳鋼(gang)(gang)廣(guang)泛應(ying)用于(yu)80℃以下(xia)、30%濃度(du)內的氫氧化鈉溶(rong)液(ye),也有(you)許多(duo)工廠在(zai)100℃、75%以下(xia)時(shi)仍(reng)采用普通碳鋼(gang)(gang),雖然腐蝕增加(jia),但是綜合(he)經濟性好。普通不(bu)銹鋼(gang)(gang)對堿液(ye)的耐(nai)蝕性與鑄鐵碳鋼(gang)(gang)相比(bi)沒(mei)有(you)明顯優點。對于(yu)高溫堿液(ye)多(duo)采用鈦(tai)及(ji)鈦(tai)合(he)金或者(zhe)高合(he)金不(bu)銹鋼(gang)(gang)。
6. 氨(氫氧化氨)
大多數金屬和非(fei)金屬在液氨(an)及氨(an)水(氫氧化氨(an))中的腐蝕(shi)都很(hen)輕(qing)微,銅和銅合金不宜使用(yong)。
7. 鹽水(shui)(海水(shui))
普通(tong)(tong)碳鋼在氯化鈉溶(rong)液和海水、咸(xian)水中(zhong)腐蝕(shi)率不太高,一般須采用涂料保護。各類不銹鋼也有很低的均(jun)勻腐蝕(shi)率,但可能因氯離子而引起局(ju)部性腐蝕(shi),通(tong)(tong)常采用316不銹鋼較(jiao)好。
8. 醇類(lei)(lei)、酮類(lei)(lei)、酯類(lei)(lei)、醚類(lei)(lei)
常見(jian)的(de)醇(chun)(chun)類(lei)介質(zhi)有(you)甲(jia)醇(chun)(chun)、乙醇(chun)(chun)、乙二醇(chun)(chun)、丙醇(chun)(chun)等(deng),酮(tong)(tong)類(lei)介質(zhi)有(you)丙酮(tong)(tong)、丁酮(tong)(tong)等(deng),酯類(lei)介質(zhi)有(you)各種甲(jia)酯、乙酯等(deng),醚(mi)類(lei)介質(zhi)有(you)甲(jia)醚(mi)、乙醚(mi)、丁醚(mi)等(deng),它們(men)基本(ben)沒有(you)腐蝕性(xing),碳(tan)鋼(gang)材料均可適用,具(ju)體(ti)選(xuan)用時(shi)還應根據介質(zhi)的(de)屬性(xing)和相(xiang)關要求做(zuo)出合(he)理選(xuan)擇(ze)。酮(tong)(tong)、酯、醚(mi)等(deng)對多種橡(xiang)膠(jiao)有(you)溶解(jie)性(xing),在選(xuan)擇(ze)密封材料時(shi)避免出錯。
常(chang)用(yong)腐蝕介質金屬選材見表8.1.7。
①. 銅及(ji)銅合金當存在(zai)水(shui)分時會(hui)爆炸。
②. 有產生凹(ao)痕和(he)應力(li)腐蝕龜(gui)裂的可(ke)能性。
③. 存在水分則應(ying)為“C”。
④. 鉭的質(zhi)量分數在(zai)30%以上時,在(zai)沸騰狀(zhuang)態下才成為“B”或“C”。
⑤. 有可(ke)能發生孔(kong)蝕。
⑥. 蒙乃爾合(he)金時(shi),未混(hun)入空氣時(shi)的數(shu)據。
注:1. 表(biao)中A、B、C分別表(biao)示耐腐(fu)蝕(shi)性優異、良好、尚可,“一”表(biao)示進行試驗(yan)。
2. 選自《化(hua)工機械材料(liao)便覽》。