有的配管設計人員錯誤認為不銹(xiu)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不銹(xiu)鋼、316不銹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
大多(duo)數(shu)金(jin)屬(shu)材(cai)料(包括各種不(bu)銹鋼材(cai)料)都(dou)不(bu)耐(nai)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)腐蝕,含(han)鉬高硅鐵也僅(jin)可用于50℃、30%以下鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)。和金(jin)屬(shu)材(cai)料相(xiang)反,絕大多(duo)數(shu)非(fei)金(jin)屬(shu)材(cai)料對鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)都(dou)有良好的(de)耐(nai)腐蝕性,所以內襯橡膠或塑料(如聚丙烯(xi)、氟(fu)塑料等)是輸送(song)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)的(de)較好選擇。
3. 硝酸
在硝(xiao)(xiao)酸中一(yi)般(ban)金屬易被迅速腐蝕(shi)(shi)破壞。不銹鋼(gang)(gang)是應用較廣的(de)耐(nai)硝(xiao)(xiao)酸材料(liao),對常(chang)(chang)溫下一(yi)切濃度的(de)硝(xiao)(xiao)酸都(dou)有良好(hao)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing),含(han)鉬的(de)不銹鋼(gang)(gang)(如316、316L)對硝(xiao)(xiao)酸的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)不如普通不銹鋼(gang)(gang)(如304、321)。而對于高(gao)溫硝(xiao)(xiao)酸,通常(chang)(chang)采(cai)用鈦及鈦合(he)金材料(liao)。
4. 醋(cu)酸(suan)
它(ta)是(shi)有(you)機酸(suan)(suan)中腐(fu)蝕性最強的(de)物(wu)質(zhi)之一(yi),普(pu)通鋼鐵在一(yi)切濃度(du)和(he)溫度(du)的(de)醋酸(suan)(suan)中都會嚴重腐(fu)蝕,不銹鋼是(shi)優良的(de)耐醋酸(suan)(suan)材(cai)料(liao)(liao),含鉬的(de)316不銹鋼還能適用于高(gao)溫和(he)稀醋酸(suan)(suan)蒸(zheng)氣。對(dui)于高(gao)溫高(gao)濃醋酸(suan)(suan)或含有(you)其他腐(fu)蝕介質(zhi)等苛刻要求,可(ke)選用高(gao)合金不銹鋼或氟(fu)塑(su)料(liao)(liao)材(cai)料(liao)(liao)。
5. 堿(氫氧(yang)化(hua)鈉)
碳(tan)(tan)鋼(gang)廣(guang)泛應用于(yu)80℃以(yi)下、30%濃(nong)度內的(de)氫氧化鈉溶液,也有許多工廠在100℃、75%以(yi)下時仍采(cai)用普通(tong)碳(tan)(tan)鋼(gang),雖然(ran)腐蝕(shi)(shi)增加,但是綜(zong)合經(jing)濟性(xing)好(hao)。普通(tong)不(bu)銹鋼(gang)對(dui)堿(jian)液的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)與(yu)鑄(zhu)鐵(tie)碳(tan)(tan)鋼(gang)相比沒(mei)有明顯優(you)點(dian)。對(dui)于(yu)高溫堿(jian)液多采(cai)用鈦及鈦合金或者高合金不(bu)銹鋼(gang)。
6. 氨(an)(氫氧化氨(an))
大多數金(jin)屬和非金(jin)屬在液(ye)氨(an)(an)及氨(an)(an)水(氫氧化氨(an)(an))中的(de)腐蝕都很輕微(wei),銅和銅合金(jin)不宜(yi)使用。
7. 鹽水(海水)
普(pu)通碳(tan)鋼(gang)在氯(lv)化鈉溶液(ye)和(he)海(hai)水(shui)、咸水(shui)中腐(fu)蝕(shi)率不(bu)(bu)太高,一般須采用(yong)涂料保護。各類不(bu)(bu)銹鋼(gang)也有很(hen)低(di)的均(jun)勻腐(fu)蝕(shi)率,但可能(neng)因氯(lv)離子而(er)引(yin)起局部性腐(fu)蝕(shi),通常(chang)采用(yong)316不(bu)(bu)銹鋼(gang)較好。
8. 醇類(lei)(lei)、酮類(lei)(lei)、酯類(lei)(lei)、醚(mi)類(lei)(lei)
常見的(de)醇(chun)(chun)類(lei)介質有(you)甲醇(chun)(chun)、乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)、乙(yi)(yi)二醇(chun)(chun)、丙醇(chun)(chun)等,酮(tong)(tong)(tong)類(lei)介質有(you)丙酮(tong)(tong)(tong)、丁酮(tong)(tong)(tong)等,酯(zhi)(zhi)類(lei)介質有(you)各種甲酯(zhi)(zhi)、乙(yi)(yi)酯(zhi)(zhi)等,醚(mi)類(lei)介質有(you)甲醚(mi)、乙(yi)(yi)醚(mi)、丁醚(mi)等,它們(men)基本沒有(you)腐蝕性(xing),碳鋼材料(liao)均可適用(yong),具體選用(yong)時還應根據介質的(de)屬性(xing)和相關要求(qiu)做(zuo)出合理選擇(ze)。酮(tong)(tong)(tong)、酯(zhi)(zhi)、醚(mi)等對多種橡膠有(you)溶解性(xing),在選擇(ze)密封材料(liao)時避免出錯。
常用(yong)腐蝕介質(zhi)金屬(shu)選材見表8.1.7。
①. 銅(tong)及(ji)銅(tong)合金當存在(zai)水分時(shi)會爆炸。
②. 有產(chan)生凹痕和(he)應(ying)力腐蝕龜(gui)裂的可能性。
③. 存在水分則應為“C”。
④. 鉭的質量分數(shu)在(zai)30%以上時,在(zai)沸(fei)騰狀態下才成為“B”或(huo)“C”。
⑤. 有可能(neng)發(fa)生孔蝕。
⑥. 蒙(meng)乃爾合金時(shi),未混入(ru)空氣時(shi)的數據。
注(zhu):1. 表(biao)中A、B、C分別表(biao)示(shi)耐腐蝕性優異、良好、尚可,“一”表(biao)示(shi)進行試(shi)驗。
2. 選(xuan)自(zi)《化(hua)工機械材料便覽(lan)》。