在腐蝕性介質工況下的閥門,防腐蝕是最關鍵,如果不能正確地選擇閥門的金屬材料,易造成事故甚至引發災難。認為不銹鋼是“萬能材料”,不論什么介質和環境條件都捧出不(bu)銹鋼,這是不正確的,也是很危險的。下面針對一些常用化工介質介紹閥門選材的要點,在選材時切不可隨意和盲目,應多查閱相關資料或借鑒成熟經驗。


1. 硫酸(suan)介質


  硫酸是強腐蝕介質之一,是用途非常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,不適用作閥門的材料;普通不銹鋼如304不(bu)銹鋼(0Cr18Ni9)、316Ti不銹鋼(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質也用途有限。因此輸送硫酸的閥門通常采用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20號合金)制造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,采用襯氟閥門(F46)是一種更為經濟的選擇。如果壓力過大,溫度升高,塑料閥就不適用,只能選擇比它貴得多的陶瓷球閥了。


2. 鹽酸介(jie)質(zhi)


  絕(jue)大多數金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)都不耐鹽酸(suan)腐(fu)蝕(包(bao)(bao)括(kuo)各種(zhong)(zhong)不銹(xiu)鋼材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)),含鉬(mu)高硅鐵(tie)也(ye)僅可用(yong)于50℃、30%以下(xia)鹽酸(suan)。和金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)相(xiang)反,絕(jue)大多數非金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)對(dui)鹽酸(suan)都有良好(hao)的(de)耐腐(fu)蝕性(xing),所(suo)以內襯橡膠泵和塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)泵(如聚(ju)丙(bing)烯(xi)、氟塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)等)是(shi)輸送鹽酸(suan)的(de)最(zui)好(hao)選擇。但這樣的(de)介(jie)質(zhi)如果溫度超過了150℃,或者壓力大于1.6MPa時,塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)材(cai)(cai)質(zhi)(包(bao)(bao)括(kuo)聚(ju)丙(bing)烯(xi)、氟塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)甚(shen)至是(shi)聚(ju)四氟乙烯(xi))將不適用(yong)了,可以使用(yong)陶(tao)瓷球(qiu)閥。這種(zhong)(zhong)閥門(men)的(de)優(you)點(dian)是(shi)自潤(run)滑性(xing),扭矩力小,不老化,壽命比一般的(de)閥門(men)要(yao)長得(de)多;它(ta)的(de)缺點(dian)就是(shi),價格比塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)閥門(men)高得(de)多。


3. 硝酸介質(zhi)


  一般金屬(shu)大(da)多在硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)中(zhong)被迅速腐蝕破壞,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)應用最廣的耐(nai)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)材料(liao),對(dui)常溫下一切濃(nong)度的硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)都(dou)有良(liang)好(hao)的耐(nai)蝕性,值得一提的是(shi)含鉬的不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(如(ru)316、316L)對(dui)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)的耐(nai)蝕性不(bu)僅不(bu)優于普通(tong)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(如(ru)304、321),有時甚至不(bu)如(ru)普通(tong)不(bu)繡鋼(gang)。而對(dui)于高溫硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan),通(tong)常采用鈦(tai)及鈦(tai)合(he)金材料(liao)。


4. 醋酸介質


  醋(cu)酸是有機酸中腐(fu)蝕(shi)性(xing)最強的(de)物質(zhi)之(zhi)一,普通鋼(gang)鐵在(zai)一切濃(nong)度和溫度的(de)醋(cu)酸中都會(hui)嚴重(zhong)腐(fu)蝕(shi),不銹(xiu)鋼(gang)是優良的(de)耐醋(cu)酸材料,含鉬的(de)316不銹(xiu)鋼(gang)還能適用(yong)于高(gao)溫和稀醋(cu)酸蒸氣(qi)。對(dui)于高(gao)溫高(gao)濃(nong)醋(cu)酸或含有其(qi)他腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)等(deng)苛刻要求,可選用(yong)高(gao)合金不銹(xiu)鋼(gang)或氟塑(su)料材質(zhi)閥(fa)門。


5. 堿(氫氧化鈉)


  鋼鐵廣泛應用(yong)于(yu)80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液(ye),也(ye)有許(xu)多石(shi)化工廠在(zai)100℃、75%以下時仍采用(yong)普(pu)通鋼鐵,雖然腐蝕增加,但經(jing)濟(ji)性好。普(pu)通不銹鋼對(dui)堿液(ye)的耐(nai)蝕性與鑄(zhu)鐵相比(bi)沒有明顯優點,只要介質(zhi)中容許(xu)少量鐵分摻入(ru),不推薦采用(yong)不銹鋼。對(dui)于(yu)高(gao)溫(wen)堿液(ye)多采用(yong)鈦(tai)及(ji)鈦(tai)合金(jin)或者高(gao)合金(jin)不銹鋼。


6. 氨(an)(氫氧化氨(an))


  大多(duo)數金屬(shu)和非金屬(shu)在液氨(an)及氨(an)水(氫氧化氨(an))中的腐蝕都很(hen)輕(qing)微,只有銅和銅合金不(bu)宜使用。


7. 氯(lv)(lv)氣(液氯(lv)(lv))


  大多數(shu)金(jin)屬閥(fa)抗氯氣的(de)腐蝕都是很有(you)限的(de),尤其是氯氣帶水的(de)情(qing)況(kuang),包(bao)括各種(zhong)合金(jin)閥(fa)門(men),這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),聚(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯閥(fa)門(men)是個很不(bu)錯的(de)選擇,但是生(sheng)產(chan)氯堿的(de)化(hua)(hua)工廠(chang)會(hui)(hui)發(fa)現:聚(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯閥(fa)用的(de)時間稍微一長(chang),扭矩力增(zeng)大,聚(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯老(lao)化(hua)(hua)的(de)問題(ti)就會(hui)(hui)凸顯出來(lai)了(le)(le),這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)發(fa)生(sheng)的(de)泄漏就是致(zhi)命的(de)了(le)(le)。可以(yi)考慮用襯聚(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯陶瓷球(qiu)芯替(ti)換(huan)原來(lai)的(de)普通(tong)襯聚(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯閥(fa)門(men),利用陶瓷的(de)自潤滑性和聚(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯的(de)耐腐蝕性會(hui)(hui)有(you)完美(mei)的(de)效果。


8. 鹽水(shui)(shui)(海水(shui)(shui))


  普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水(shui)、咸水(shui)中腐蝕(shi)率不(bu)太高,一般(ban)須采用涂料(liao)保護;各類不(bu)銹(xiu)鋼也有(you)很低(di)的(de)均勻(yun)腐蝕(shi)率,但可能因氯離子而引起局(ju)部(bu)性腐蝕(shi),通常采用316不(bu)銹(xiu)鋼較好。


9. 醇類、酮類、酯類、醚類


  常見的(de)(de)醇類(lei)介(jie)質(zhi)有甲(jia)(jia)醇、乙(yi)醇、乙(yi)二醇、丙醇等,酮類(lei)介(jie)質(zhi)有丙酮、丁酮等,酯類(lei)介(jie)質(zhi)有各種(zhong)甲(jia)(jia)酯、乙(yi)酯等,醚(mi)類(lei)介(jie)質(zhi)有甲(jia)(jia)醚(mi)、乙(yi)醚(mi)、丁醚(mi)等,它們(men)基本沒有腐蝕性,常用材料均可適用,具體選用時還應根據(ju)介(jie)質(zhi)的(de)(de)屬性和(he)相關要求做(zuo)出(chu)(chu)合理選擇。另外值得(de)注意的(de)(de)是酮、酯、醚(mi)對多種(zhong)橡膠(jiao)有溶解(jie)性,在選擇密封材料時避免出(chu)(chu)錯。


10. 某(mou)酸性(xing)介質(zhi)閥門選(xuan)用(yong)工程應用(yong)


  a. 閘閥(fa)


    閥體(ti)、閥蓋(ASTM A216-WCB);閘板(ASTM A216-WCB/CR13、OVER-LAY-NC、ASTM A217-CA15(10英寸及以下NC);閥桿(ASTM A182-F6a-NC);手(shou)輪(球(qiu)墨鑄鐵);填料(316+石(shi)墨)。


  b. 截止(zhi)閥(fa)


    閥(fa)體、閥(fa)蓋(ASTM A216-WCB);閥(fa)瓣(ASTM A182-F6a);閥(fa)桿(ASTMA182-F6a-NC);手輪(球墨鑄鐵);填料(316+石墨)。


  c. 止(zhi)回閥


   閥體、閥蓋(ASTM A216-WCB);閥瓣[ASTM A217-CA15-NC(4in及以下)&ASTM A216-WCB/ER410-NC];搖(yao)桿(ASTM A216-WCB)。


  d. 某海水管道閥(fa)體材料的替換


   國(guo)外某10"NPS海水管(guan)道,閥(fa)門原(yuan)設計(ji)為(wei)(wei)ASMECL150,RF法蘭(lan),閥(fa)體為(wei)(wei)A216 WCB,Epoxy-Phenol Novolac Coating(環氧酚(fen)醛樹脂涂料(liao))Int.Coated,API Trim No.8,手(shou)輪操作。


  由于閥門制造商提出無法(fa)生產這(zhe)種(zhong)內涂(tu)敷環(huan)氧酚(fen)醛樹脂涂(tu)料(liao)閥門,把閥體(ti)和閥桿(gan)材料(liao)換成了(le)SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新換的材料(liao)價格較貴。另外,由于管子和法(fa)蘭(lan)(lan)螺栓(shuan)(shuan)螺母為(wei)碳鋼,如果用這(zhe)種(zhong)不(bu)銹鋼閥體(ti),還(huan)需單(dan)獨采購(gou)閥體(ti)與法(fa)蘭(lan)(lan)螺栓(shuan)(shuan)螺母隔離的配套元件,防止(zhi)異種(zhong)鋼之間的腐蝕。




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