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(jue)(jue)大多(duo)數金屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)都不(bu)耐(nai)鹽(yan)酸(suan)腐蝕(包(bao)括各(ge)種(zhong)不(bu)銹鋼材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)),含鉬高(gao)硅(gui)鐵也僅(jin)可(ke)用于(yu)50℃、30%以下鹽(yan)酸(suan)。和金屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)相反,絕(jue)(jue)大多(duo)數非(fei)金屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)對鹽(yan)酸(suan)都有良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)腐蝕性,所以內襯橡膠泵和塑料(liao)(liao)(liao)泵(如聚丙(bing)烯、氟(fu)塑料(liao)(liao)(liao)等)是(shi)輸送(song)鹽(yan)酸(suan)的(de)最好(hao)選擇。但這樣的(de)介質如果溫度超過了150℃,或者壓力(li)大于(yu)1.6MPa時(shi),塑料(liao)(liao)(liao)材(cai)(cai)質(包(bao)括聚丙(bing)烯、氟(fu)塑料(liao)(liao)(liao)甚至是(shi)聚四氟(fu)乙烯)將(jiang)不(bu)適用了,可(ke)以使用陶(tao)瓷(ci)球閥。這種(zhong)閥門(men)的(de)優點是(shi)自潤滑性,扭矩(ju)力(li)小(xiao),不(bu)老化,壽命(ming)比(bi)一(yi)般(ban)的(de)閥門(men)要(yao)長得多(duo);它的(de)缺(que)點就是(shi),價格比(bi)塑料(liao)(liao)(liao)閥門(men)高(gao)得多(duo)。


3. 硝(xiao)酸介質


  一般(ban)金屬大多在硝酸中被迅(xun)速腐蝕破(po)壞,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼是應用(yong)最廣(guang)的(de)耐硝酸材料(liao),對常(chang)(chang)溫(wen)下一切濃度(du)的(de)硝酸都有(you)良好(hao)的(de)耐蝕性,值得一提的(de)是含(han)鉬的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(如316、316L)對硝酸的(de)耐蝕性不(bu)(bu)僅(jin)不(bu)(bu)優(you)于普通(tong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(如304、321),有(you)時甚至不(bu)(bu)如普通(tong)不(bu)(bu)繡(xiu)鋼。而對于高溫(wen)硝酸,通(tong)常(chang)(chang)采用(yong)鈦(tai)及鈦(tai)合金材料(liao)。


4. 醋酸(suan)介質


  醋(cu)(cu)酸(suan)是有(you)機(ji)酸(suan)中腐蝕(shi)(shi)性(xing)最強的(de)物質之一,普(pu)通鋼(gang)(gang)鐵在一切濃(nong)度和溫度的(de)醋(cu)(cu)酸(suan)中都會(hui)嚴重腐蝕(shi)(shi),不銹鋼(gang)(gang)是優(you)良的(de)耐(nai)醋(cu)(cu)酸(suan)材料,含(han)鉬的(de)316不銹鋼(gang)(gang)還能適用于(yu)(yu)高溫和稀醋(cu)(cu)酸(suan)蒸氣。對(dui)于(yu)(yu)高溫高濃(nong)醋(cu)(cu)酸(suan)或含(han)有(you)其他腐蝕(shi)(shi)介(jie)質等苛(ke)刻要求,可(ke)選用高合金不銹鋼(gang)(gang)或氟塑(su)料材質閥門。


5. 堿(氫(qing)氧化鈉(na))


  鋼(gang)鐵廣泛(fan)應用(yong)(yong)于(yu)80℃以下、30%濃度內的(de)氫氧(yang)化(hua)鈉溶液(ye),也有(you)許多石化(hua)工廠在100℃、75%以下時仍采(cai)用(yong)(yong)普通鋼(gang)鐵,雖(sui)然腐蝕增(zeng)加(jia),但經濟(ji)性好。普通不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)對(dui)堿(jian)液(ye)的(de)耐蝕性與鑄(zhu)鐵相(xiang)比(bi)沒(mei)有(you)明顯優點,只要介質中容(rong)許少量(liang)鐵分摻入(ru),不推薦采(cai)用(yong)(yong)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。對(dui)于(yu)高溫堿(jian)液(ye)多采(cai)用(yong)(yong)鈦及(ji)鈦合金或者高合金不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。


6. 氨(an)(氫氧化氨(an))


  大多數金屬和(he)非金屬在液氨(an)及(ji)氨(an)水(氫氧(yang)化氨(an))中(zhong)的腐蝕都很輕微,只有銅和(he)銅合金不宜使用。


7. 氯(lv)氣(qi)(液氯(lv))


  大多數金屬閥(fa)抗氯(lv)氣的(de)(de)腐蝕都是很有限的(de)(de),尤其是氯(lv)氣帶水的(de)(de)情況(kuang),包括各種(zhong)合金閥(fa)門,這(zhe)種(zhong)情況(kuang)下,聚四(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)閥(fa)門是個很不(bu)錯的(de)(de)選擇(ze),但是生(sheng)(sheng)產氯(lv)堿的(de)(de)化(hua)工廠會(hui)發現:聚四(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)閥(fa)用的(de)(de)時間稍(shao)微(wei)一長(chang),扭矩力增大,聚四(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)老化(hua)的(de)(de)問題(ti)就會(hui)凸顯(xian)出來了(le),這(zhe)種(zhong)情況(kuang)下發生(sheng)(sheng)的(de)(de)泄漏就是致(zhi)命的(de)(de)了(le)。可以考(kao)慮用襯聚四(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)陶瓷(ci)球芯(xin)替(ti)換原來的(de)(de)普通襯聚四(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)閥(fa)門,利用陶瓷(ci)的(de)(de)自潤(run)滑性和聚四(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)的(de)(de)耐腐蝕性會(hui)有完美(mei)的(de)(de)效果。


8. 鹽(yan)水(海水)


  普通(tong)鋼(gang)鐵在氯化鈉(na)溶液和(he)海水(shui)、咸(xian)水(shui)中(zhong)腐蝕(shi)率不太高,一般須(xu)采用(yong)涂(tu)料保護(hu);各類不銹(xiu)鋼(gang)也有很低的均勻腐蝕(shi)率,但(dan)可能因氯離(li)子(zi)而引起局(ju)部性腐蝕(shi),通(tong)常采用(yong)316不銹(xiu)鋼(gang)較好(hao)。


9. 醇類(lei)、酮類(lei)、酯類(lei)、醚類(lei)


  常見的醇(chun)類介(jie)質有(you)(you)甲(jia)(jia)醇(chun)、乙醇(chun)、乙二醇(chun)、丙醇(chun)等,酮類介(jie)質有(you)(you)丙酮、丁酮等,酯(zhi)類介(jie)質有(you)(you)各(ge)種甲(jia)(jia)酯(zhi)、乙酯(zhi)等,醚(mi)類介(jie)質有(you)(you)甲(jia)(jia)醚(mi)、乙醚(mi)、丁醚(mi)等,它們基(ji)本沒有(you)(you)腐蝕性(xing),常用材料均可適用,具體選(xuan)(xuan)用時還應(ying)根據(ju)介(jie)質的屬性(xing)和相(xiang)關要(yao)求做出合理選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)。另外(wai)值得(de)注(zhu)意的是酮、酯(zhi)、醚(mi)對多種橡膠有(you)(you)溶解性(xing),在選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)密(mi)封材料時避(bi)免(mian)出錯。


10. 某酸性介(jie)質閥門(men)選(xuan)用(yong)工(gong)程應(ying)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NC);閥桿(ASTM A182-F6a-NC);手輪(球墨鑄鐵);填料(316+石墨)。


  b. 截(jie)止閥


    閥體、閥蓋(ASTM A216-WCB);閥瓣(ASTM A182-F6a);閥桿(gan)(ASTMA182-F6a-NC);手輪(球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵);填料(liao)(316+石(shi)墨(mo))。


  c. 止回閥


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


  d. 某海水管道閥體(ti)材料的替(ti)換


   國(guo)外某10"NPS海水(shui)管道,閥(fa)門原(yuan)設計(ji)為ASMECL150,RF法蘭,閥(fa)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(cao)作。


  由于閥門制造商提出無法生產這(zhe)種(zhong)(zhong)內涂(tu)敷(fu)環(huan)氧酚醛樹(shu)脂涂(tu)料閥門,把閥體和閥桿(gan)材料換成了SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新換的(de)材料價(jia)格較(jiao)貴。另外,由于管(guan)子和法蘭螺(luo)栓螺(luo)母為(wei)碳鋼,如果用這(zhe)種(zhong)(zhong)不銹鋼閥體,還需(xu)單獨采購(gou)閥體與法蘭螺(luo)栓螺(luo)母隔離的(de)配套元(yuan)件,防止異種(zhong)(zhong)鋼之(zhi)間的(de)腐蝕(shi)。




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