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(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. 硫酸介質


  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不銹(xiu)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. 鹽酸介質


  絕大多(duo)數金屬材(cai)(cai)料都(dou)(dou)不(bu)耐鹽(yan)酸(suan)(suan)腐蝕(包括(kuo)各種不(bu)銹鋼材(cai)(cai)料),含鉬(mu)高硅鐵也僅可用(yong)于50℃、30%以下鹽(yan)酸(suan)(suan)。和金屬材(cai)(cai)料相反,絕大多(duo)數非金屬材(cai)(cai)料對鹽(yan)酸(suan)(suan)都(dou)(dou)有良好(hao)的耐腐蝕性,所以內襯橡膠泵和塑(su)料泵(如聚(ju)丙(bing)烯、氟塑(su)料等)是(shi)(shi)輸(shu)送鹽(yan)酸(suan)(suan)的最好(hao)選擇。但(dan)這樣的介質(zhi)如果(guo)溫(wen)度超過了150℃,或者壓(ya)力大于1.6MPa時,塑(su)料材(cai)(cai)質(zhi)(包括(kuo)聚(ju)丙(bing)烯、氟塑(su)料甚至是(shi)(shi)聚(ju)四氟乙烯)將不(bu)適用(yong)了,可以使用(yong)陶瓷球閥。這種閥門(men)的優點(dian)是(shi)(shi)自潤滑性,扭矩力小,不(bu)老化,壽命比一(yi)般的閥門(men)要長得多(duo);它(ta)的缺點(dian)就是(shi)(shi),價格比塑(su)料閥門(men)高得多(duo)。


3. 硝(xiao)酸介質


  一(yi)般金屬大多在硝酸(suan)(suan)中被迅速腐蝕(shi)破壞(huai),不(bu)銹鋼(gang)是應用最廣的(de)耐(nai)硝酸(suan)(suan)材(cai)(cai)料(liao),對(dui)常(chang)溫下(xia)一(yi)切濃度的(de)硝酸(suan)(suan)都有(you)良(liang)好的(de)耐(nai)蝕(shi)性,值得一(yi)提(ti)的(de)是含鉬的(de)不(bu)銹鋼(gang)(如(ru)(ru)316、316L)對(dui)硝酸(suan)(suan)的(de)耐(nai)蝕(shi)性不(bu)僅(jin)不(bu)優于(yu)普(pu)通(tong)不(bu)銹鋼(gang)(如(ru)(ru)304、321),有(you)時甚至不(bu)如(ru)(ru)普(pu)通(tong)不(bu)繡鋼(gang)。而(er)對(dui)于(yu)高溫硝酸(suan)(suan),通(tong)常(chang)采(cai)用鈦及鈦合(he)金材(cai)(cai)料(liao)。


4. 醋酸介質


  醋(cu)酸是有機酸中腐蝕性(xing)最(zui)強的(de)物質之一,普(pu)通鋼鐵在(zai)一切濃度和溫度的(de)醋(cu)酸中都會(hui)嚴重腐蝕,不(bu)銹鋼是優良的(de)耐醋(cu)酸材料,含(han)鉬(mu)的(de)316不(bu)銹鋼還(huan)能適用于(yu)高溫和稀醋(cu)酸蒸(zheng)氣。對(dui)于(yu)高溫高濃醋(cu)酸或(huo)含(han)有其他(ta)腐蝕介質等苛刻要求,可(ke)選用高合金不(bu)銹鋼或(huo)氟塑(su)料材質閥門。


5. 堿(氫氧化鈉)


  鋼鐵(tie)廣(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)于(yu)80℃以下(xia)、30%濃度內的(de)氫氧化鈉溶液,也有(you)許多(duo)石化工廠(chang)在(zai)100℃、75%以下(xia)時仍采用(yong)(yong)普通鋼鐵(tie),雖然腐蝕增加(jia),但經濟性(xing)好。普通不(bu)銹鋼對(dui)堿液的(de)耐(nai)蝕性(xing)與鑄鐵(tie)相(xiang)比(bi)沒有(you)明顯優點,只要介質(zhi)中容許少量鐵(tie)分摻入(ru),不(bu)推薦(jian)采用(yong)(yong)不(bu)銹鋼。對(dui)于(yu)高(gao)溫堿液多(duo)采用(yong)(yong)鈦及鈦合金或(huo)者高(gao)合金不(bu)銹鋼。


6. 氨(氫(qing)氧化氨)


  大多(duo)數金(jin)屬和非(fei)金(jin)屬在液氨及氨水(shui)(氫氧化氨)中的腐蝕(shi)都很(hen)輕微,只有銅(tong)和銅(tong)合金(jin)不宜使用。


7. 氯(lv)氣(液氯(lv))


  大多數金(jin)(jin)屬(shu)閥(fa)(fa)抗氯(lv)氣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)都是(shi)(shi)很有限(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),尤其是(shi)(shi)氯(lv)氣帶水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況,包括各種(zhong)合金(jin)(jin)閥(fa)(fa)門(men)(men),這種(zhong)情況下,聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)閥(fa)(fa)門(men)(men)是(shi)(shi)個(ge)很不錯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)選擇,但是(shi)(shi)生(sheng)產氯(lv)堿的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)工廠會(hui)(hui)發現:聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)閥(fa)(fa)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間稍微一長,扭矩力增大,聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)老化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題就會(hui)(hui)凸顯出來(lai)了,這種(zhong)情況下發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)泄漏(lou)就是(shi)(shi)致(zhi)命的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)了。可(ke)以(yi)考慮(lv)用襯聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)陶(tao)瓷球芯替換原來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)普通襯聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)閥(fa)(fa)門(men)(men),利(li)用陶(tao)瓷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自潤滑(hua)性(xing)和聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)會(hui)(hui)有完美的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果。


8. 鹽水(海水)


  普通鋼鐵在氯(lv)化(hua)鈉溶(rong)液(ye)和海水(shui)、咸水(shui)中腐(fu)(fu)蝕(shi)率不(bu)太高,一般須采(cai)(cai)用涂料保護;各類(lei)不(bu)銹鋼也有很低的均勻腐(fu)(fu)蝕(shi)率,但可(ke)能因(yin)氯(lv)離子而引起局(ju)部(bu)性腐(fu)(fu)蝕(shi),通常采(cai)(cai)用316不(bu)銹鋼較好。


9. 醇(chun)類(lei)、酮類(lei)、酯類(lei)、醚類(lei)


  常(chang)見的醇(chun)(chun)類介質有(you)甲醇(chun)(chun)、乙醇(chun)(chun)、乙二醇(chun)(chun)、丙醇(chun)(chun)等(deng),酮類介質有(you)丙酮、丁酮等(deng),酯類介質有(you)各種甲酯、乙酯等(deng),醚類介質有(you)甲醚、乙醚、丁醚等(deng),它(ta)們基本沒有(you)腐蝕性,常(chang)用材(cai)料(liao)均可適用,具體(ti)選(xuan)用時(shi)還應(ying)根據介質的屬性和相關要求做出合(he)理選(xuan)擇。另外(wai)值得(de)注意(yi)的是酮、酯、醚對多種橡膠有(you)溶解性,在選(xuan)擇密封材(cai)料(liao)時(shi)避(bi)免出錯。


10. 某酸性(xing)介質閥門選用工(gong)程(cheng)應用


  a. 閘閥


    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(xia)NC);閥桿(ASTM A182-F6a-NC);手輪(球墨鑄鐵);填料(liao)(316+石(shi)墨)。


  b. 截(jie)止(zhi)閥


    閥體、閥蓋(ASTM A216-WCB);閥瓣(ASTM A182-F6a);閥桿(ASTMA182-F6a-NC);手輪(球墨鑄鐵(tie));填料(liao)(316+石墨)。


  c. 止回閥


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


  d. 某海水管道(dao)閥體材料(liao)的替(ti)換


   國(guo)外(wai)某10"NPS海(hai)水管道,閥(fa)(fa)門原設計為ASMECL150,RF法蘭,閥(fa)(fa)體(ti)為A216 WCB,Epoxy-Phenol Novolac Coating(環氧(yang)酚醛樹脂涂料)Int.Coated,API Trim No.8,手(shou)輪操作。


  由于閥(fa)(fa)門制造(zao)商提出無法生產(chan)這種(zhong)內涂敷環氧酚醛樹脂(zhi)涂料閥(fa)(fa)門,把閥(fa)(fa)體和閥(fa)(fa)桿材料換(huan)成(cheng)了SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新換(huan)的(de)材料價格較貴。另外,由于管(guan)子和法蘭螺(luo)(luo)(luo)栓螺(luo)(luo)(luo)母(mu)為碳鋼,如果用這種(zhong)不銹鋼閥(fa)(fa)體,還需單獨采購(gou)閥(fa)(fa)體與法蘭螺(luo)(luo)(luo)栓螺(luo)(luo)(luo)母(mu)隔離的(de)配套元件,防止異種(zhong)鋼之間的(de)腐蝕。




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