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(fa)門(men)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(liu)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(yan)酸介(jie)質


  絕(jue)(jue)大(da)多(duo)(duo)數金屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)都不耐鹽酸(suan)腐蝕(包(bao)括(kuo)各種不銹(xiu)鋼材(cai)料(liao)(liao)(liao)),含鉬高硅鐵也僅可用于(yu)50℃、30%以(yi)下鹽酸(suan)。和(he)金屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)相(xiang)反,絕(jue)(jue)大(da)多(duo)(duo)數非金屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)對鹽酸(suan)都有良好的耐腐蝕性,所以(yi)內(nei)襯橡膠(jiao)泵(beng)和(he)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)泵(beng)(如聚丙烯、氟塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)等)是輸送鹽酸(suan)的最好選擇。但這樣的介(jie)質(zhi)如果溫度超過了(le)150℃,或者(zhe)壓(ya)力(li)大(da)于(yu)1.6MPa時,塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)材(cai)質(zhi)(包(bao)括(kuo)聚丙烯、氟塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)甚(shen)至(zhi)是聚四氟乙烯)將(jiang)不適用了(le),可以(yi)使用陶瓷球閥(fa)(fa)。這種閥(fa)(fa)門的優(you)點(dian)是自(zi)潤滑性,扭矩力(li)小,不老化(hua),壽命比(bi)一般的閥(fa)(fa)門要長得多(duo)(duo);它的缺點(dian)就(jiu)是,價(jia)格比(bi)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)閥(fa)(fa)門高得多(duo)(duo)。


3. 硝(xiao)酸介質(zhi)


  一(yi)般金(jin)屬大多在硝(xiao)酸(suan)中被迅速腐(fu)蝕破(po)壞,不(bu)銹(xiu)鋼是應用最廣的耐硝(xiao)酸(suan)材(cai)料,對(dui)常(chang)溫下一(yi)切(qie)濃(nong)度的硝(xiao)酸(suan)都有良(liang)好的耐蝕性,值(zhi)得(de)一(yi)提的是含鉬的不(bu)銹(xiu)鋼(如316、316L)對(dui)硝(xiao)酸(suan)的耐蝕性不(bu)僅不(bu)優于普通(tong)不(bu)銹(xiu)鋼(如304、321),有時甚至不(bu)如普通(tong)不(bu)繡鋼。而對(dui)于高溫硝(xiao)酸(suan),通(tong)常(chang)采用鈦及鈦合金(jin)材(cai)料。


4. 醋酸介(jie)質


  醋(cu)(cu)酸(suan)是(shi)(shi)有(you)機酸(suan)中(zhong)腐(fu)(fu)蝕(shi)性最(zui)強的物質(zhi)之一(yi),普通鋼(gang)鐵(tie)在(zai)一(yi)切濃度(du)和溫(wen)度(du)的醋(cu)(cu)酸(suan)中(zhong)都(dou)會(hui)嚴(yan)重腐(fu)(fu)蝕(shi),不(bu)銹鋼(gang)是(shi)(shi)優良的耐(nai)醋(cu)(cu)酸(suan)材(cai)料,含鉬(mu)的316不(bu)銹鋼(gang)還能適用于(yu)高溫(wen)和稀醋(cu)(cu)酸(suan)蒸氣。對(dui)于(yu)高溫(wen)高濃醋(cu)(cu)酸(suan)或(huo)(huo)含有(you)其他腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質(zhi)等苛刻(ke)要求(qiu),可(ke)選用高合金不(bu)銹鋼(gang)或(huo)(huo)氟塑料材(cai)質(zhi)閥(fa)門。


5. 堿(氫氧(yang)化鈉)


  鋼(gang)鐵廣泛應用于80℃以(yi)下(xia)、30%濃度(du)內(nei)的氫氧化鈉溶液,也有許多石(shi)化工廠(chang)在100℃、75%以(yi)下(xia)時仍采用普(pu)通鋼(gang)鐵,雖(sui)然腐蝕(shi)增(zeng)加,但經濟(ji)性好。普(pu)通不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)對(dui)堿液的耐蝕(shi)性與(yu)鑄鐵相(xiang)比沒有明顯(xian)優點,只要介(jie)質中容許少量鐵分摻入,不(bu)(bu)(bu)推薦采用不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)。對(dui)于高溫堿液多采用鈦(tai)及鈦(tai)合金或(huo)者高合金不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)。


6. 氨(an)(氫氧化氨(an))


  大多(duo)數金(jin)屬和(he)非金(jin)屬在液氨(an)及氨(an)水(氫氧(yang)化氨(an))中的腐蝕都很(hen)輕微,只有銅(tong)和(he)銅(tong)合金(jin)不宜使(shi)用。


7. 氯(lv)氣(qi)(液氯(lv))


  大(da)多數金(jin)屬閥(fa)抗氯氣的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)都是很有限(xian)的(de)(de)(de)(de),尤其是氯氣帶水(shui)的(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang),包括各種合金(jin)閥(fa)門,這種情(qing)(qing)況(kuang)下,聚(ju)四(si)氟乙烯(xi)閥(fa)門是個很不錯的(de)(de)(de)(de)選擇,但(dan)是生(sheng)產氯堿的(de)(de)(de)(de)化工(gong)廠會(hui)(hui)發現:聚(ju)四(si)氟乙烯(xi)閥(fa)用的(de)(de)(de)(de)時間稍(shao)微(wei)一長(chang),扭矩力增大(da),聚(ju)四(si)氟乙烯(xi)老化的(de)(de)(de)(de)問題就會(hui)(hui)凸顯出來了,這種情(qing)(qing)況(kuang)下發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)泄漏就是致命的(de)(de)(de)(de)了。可以考慮用襯聚(ju)四(si)氟乙烯(xi)陶瓷球芯替(ti)換原來的(de)(de)(de)(de)普通襯聚(ju)四(si)氟乙烯(xi)閥(fa)門,利(li)用陶瓷的(de)(de)(de)(de)自潤滑性(xing)和聚(ju)四(si)氟乙烯(xi)的(de)(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)會(hui)(hui)有完美的(de)(de)(de)(de)效果。


8. 鹽水(shui)(海水(shui))


  普通鋼鐵在氯化鈉溶液和(he)海(hai)水(shui)(shui)、咸水(shui)(shui)中腐蝕(shi)率不(bu)太高,一般須采用(yong)涂(tu)料(liao)保(bao)護;各類不(bu)銹鋼也有很低的均勻腐蝕(shi)率,但可能因(yin)氯離(li)子(zi)而引起局部性腐蝕(shi),通常(chang)采用(yong)316不(bu)銹鋼較好。


9. 醇類(lei)、酮(tong)類(lei)、酯類(lei)、醚(mi)類(lei)


  常見的醇類介(jie)(jie)質有(you)甲醇、乙(yi)(yi)醇、乙(yi)(yi)二醇、丙醇等(deng)(deng)(deng),酮(tong)類介(jie)(jie)質有(you)丙酮(tong)、丁酮(tong)等(deng)(deng)(deng),酯類介(jie)(jie)質有(you)各(ge)種甲酯、乙(yi)(yi)酯等(deng)(deng)(deng),醚類介(jie)(jie)質有(you)甲醚、乙(yi)(yi)醚、丁醚等(deng)(deng)(deng),它們基本沒(mei)有(you)腐蝕性(xing),常用材料(liao)均可適用,具(ju)體選用時(shi)還應根據介(jie)(jie)質的屬性(xing)和(he)相關要求做出合理(li)選擇(ze)。另外值得注意的是酮(tong)、酯、醚對(dui)多種橡(xiang)膠(jiao)有(you)溶解性(xing),在(zai)選擇(ze)密封(feng)材料(liao)時(shi)避免出錯。


10. 某酸性介質(zhi)閥(fa)門選用(yong)工(gong)程應用(yong)


  a. 閘閥


    閥體、閥蓋(ASTM A216-WCB);閘板(ASTM A216-WCB/CR13、OVER-LAY-NC、ASTM A217-CA15(10英寸及以下(xia)NC);閥桿(gan)(ASTM A182-F6a-NC);手輪(球墨鑄(zhu)鐵);填料(liao)(316+石墨)。


  b. 截止閥


    閥體(ti)、閥蓋(ASTM A216-WCB);閥瓣(ASTM A182-F6a);閥桿(ASTMA182-F6a-NC);手輪(lun)(球墨(mo)鑄鐵);填料(liao)(316+石(shi)墨(mo))。


  c. 止(zhi)回閥(fa)


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


  d. 某(mou)海水管道閥體材料(liao)的替換


   國(guo)外某(mou)10"NPS海(hai)水(shui)管道,閥門原(yuan)設計為ASMECL150,RF法蘭(lan),閥體為A216 WCB,Epoxy-Phenol Novolac Coating(環(huan)氧酚醛樹脂涂料)Int.Coated,API Trim No.8,手輪操作。


  由于閥(fa)門制造商提出無法生產這(zhe)種內涂敷(fu)環氧(yang)酚醛樹(shu)脂(zhi)涂料(liao)閥(fa)門,把(ba)閥(fa)體和閥(fa)桿(gan)材料(liao)換成(cheng)了SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新換的(de)材料(liao)價(jia)格較貴。另外,由于管子和法蘭螺(luo)栓螺(luo)母為碳鋼(gang),如果用(yong)這(zhe)種不銹鋼(gang)閥(fa)體,還需單獨采購(gou)閥(fa)體與法蘭螺(luo)栓螺(luo)母隔離的(de)配套元件(jian),防止異(yi)種鋼(gang)之間的(de)腐蝕。




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