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(liu)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不銹(xiu)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(suan)
大(da)多數(shu)(shu)金(jin)(jin)屬材料(liao)(liao)(包(bao)括(kuo)各種(zhong)不(bu)銹鋼材料(liao)(liao))都不(bu)耐(nai)鹽(yan)酸腐蝕,含鉬(mu)高硅鐵也僅可用于50℃、30%以下鹽(yan)酸。和金(jin)(jin)屬材料(liao)(liao)相(xiang)反,絕大(da)多數(shu)(shu)非金(jin)(jin)屬材料(liao)(liao)對(dui)鹽(yan)酸都有良好(hao)的(de)耐(nai)腐蝕性,所以內襯橡膠或塑料(liao)(liao)(如聚丙烯(xi)、氟塑料(liao)(liao)等)是(shi)輸送(song)鹽(yan)酸的(de)較(jiao)好(hao)選擇。
3. 硝酸(suan)
在硝酸中一般金屬(shu)易被迅速腐蝕破壞。不銹鋼(gang)是應用(yong)(yong)較廣的(de)(de)耐硝酸材料,對(dui)常溫下一切濃度的(de)(de)硝酸都有良(liang)好(hao)的(de)(de)耐蝕性,含(han)鉬的(de)(de)不銹鋼(gang)(如(ru)316、316L)對(dui)硝酸的(de)(de)耐蝕性不如(ru)普通(tong)不銹鋼(gang)(如(ru)304、321)。而對(dui)于高溫硝酸,通(tong)常采用(yong)(yong)鈦(tai)及鈦(tai)合金材料。
4. 醋酸
它是(shi)有(you)機酸(suan)中腐(fu)蝕性最強的(de)物質(zhi)之一,普通鋼(gang)鐵在一切濃度和溫(wen)(wen)度的(de)醋(cu)(cu)酸(suan)中都會嚴重腐(fu)蝕,不銹鋼(gang)是(shi)優良(liang)的(de)耐醋(cu)(cu)酸(suan)材料(liao),含(han)鉬的(de)316不銹鋼(gang)還能(neng)適用于(yu)(yu)高溫(wen)(wen)和稀醋(cu)(cu)酸(suan)蒸氣。對于(yu)(yu)高溫(wen)(wen)高濃醋(cu)(cu)酸(suan)或含(han)有(you)其他腐(fu)蝕介質(zhi)等苛刻(ke)要求(qiu),可(ke)選(xuan)用高合金(jin)不銹鋼(gang)或氟(fu)塑料(liao)材料(liao)。
5. 堿(氫氧化鈉)
碳(tan)(tan)鋼(gang)廣(guang)泛應用(yong)(yong)于80℃以(yi)下(xia)、30%濃度內的(de)氫氧(yang)化(hua)鈉(na)溶液(ye),也有(you)許多(duo)工廠在100℃、75%以(yi)下(xia)時仍采(cai)用(yong)(yong)普(pu)通碳(tan)(tan)鋼(gang),雖(sui)然腐蝕(shi)(shi)增加(jia),但是綜合(he)經濟性好。普(pu)通不(bu)銹鋼(gang)對堿液(ye)的(de)耐蝕(shi)(shi)性與鑄(zhu)鐵碳(tan)(tan)鋼(gang)相(xiang)比沒有(you)明(ming)顯優點。對于高溫堿液(ye)多(duo)采(cai)用(yong)(yong)鈦及鈦合(he)金或者高合(he)金不(bu)銹鋼(gang)。
6. 氨(氫氧(yang)化(hua)氨)
大(da)多數金屬(shu)和非金屬(shu)在液氨(an)及氨(an)水(氫(qing)氧化(hua)氨(an))中的腐蝕都很輕微,銅(tong)(tong)和銅(tong)(tong)合金不宜使用。
7. 鹽水(海(hai)水)
普通碳鋼在氯化鈉(na)溶液和海水(shui)、咸水(shui)中腐(fu)蝕率(lv)不(bu)太高,一(yi)般須(xu)采用(yong)(yong)涂料(liao)保護。各類不(bu)銹鋼也有很低的均(jun)勻腐(fu)蝕率(lv),但可能因氯離子而引起(qi)局部性腐(fu)蝕,通常(chang)采用(yong)(yong)316不(bu)銹鋼較好。
8. 醇(chun)類(lei)、酮類(lei)、酯(zhi)類(lei)、醚(mi)類(lei)
常見的醇(chun)類介質(zhi)有(you)甲(jia)醇(chun)、乙(yi)醇(chun)、乙(yi)二(er)醇(chun)、丙醇(chun)等(deng),酮(tong)類介質(zhi)有(you)丙酮(tong)、丁(ding)(ding)酮(tong)等(deng),酯(zhi)(zhi)類介質(zhi)有(you)各種甲(jia)酯(zhi)(zhi)、乙(yi)酯(zhi)(zhi)等(deng),醚(mi)(mi)類介質(zhi)有(you)甲(jia)醚(mi)(mi)、乙(yi)醚(mi)(mi)、丁(ding)(ding)醚(mi)(mi)等(deng),它們(men)基本(ben)沒(mei)有(you)腐蝕(shi)性,碳鋼材(cai)料均可適(shi)用,具體(ti)選用時還應根據介質(zhi)的屬性和(he)相關要求做出合理選擇(ze)。酮(tong)、酯(zhi)(zhi)、醚(mi)(mi)等(deng)對(dui)多種橡膠有(you)溶解性,在選擇(ze)密(mi)封材(cai)料時避免出錯。
常用(yong)腐蝕(shi)介(jie)質金屬選材見表8.1.7。
①. 銅(tong)及銅(tong)合金當存在(zai)水分(fen)時會爆炸。
②. 有產生凹(ao)痕和應力腐蝕龜(gui)裂的可(ke)能性。
③. 存在水(shui)分則(ze)應為(wei)“C”。
④. 鉭的(de)質(zhi)量分數在30%以(yi)上時,在沸騰狀態下才成為“B”或“C”。
⑤. 有可能(neng)發生孔蝕。
⑥. 蒙乃爾合金時,未混入空(kong)氣時的數(shu)據(ju)。
注:1. 表(biao)中A、B、C分別表(biao)示耐腐蝕(shi)性(xing)優異、良好(hao)、尚可(ke),“一”表(biao)示進行試(shi)驗。
2. 選自(zi)《化工機械材料便覽》。