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耐腐蝕閥門材料的選擇
日期：2025-04-04 03:54
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摘要：在腐蝕性介質(zhì)工況下的閥門，防腐蝕就是化工設(shè)備*關(guān)鍵的地方，如果不能正確地選擇化工閥門的金屬材料，稍有不慎，輕則損壞設(shè)備，重則造成事故甚至引發(fā)災(zāi)難。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，化工設(shè)備的破壞約有60%是由于腐蝕引起的，因此在化工設(shè)備選型時(shí)首先要注意選材的科學(xué)性。通常有一種誤區(qū)，認(rèn)為不銹鋼是“萬能材料”，不論什么介質(zhì)和環(huán)境條件都捧出不銹鋼，這是不正確的，也是很危險(xiǎn)的。
下面針對一些常用化工介質(zhì)談?wù)勀透g閥門選材的要點(diǎn)。
1.硫酸介質(zhì)
作為強(qiáng)腐蝕介質(zhì)之一，硫酸是用途非常廣泛的重要工業(yè)原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐...
在腐蝕性介質(zhì)工況下的閥門，防腐蝕就是化工設(shè)備*關(guān)鍵的地方，如果不能正確地選擇化工閥門的金屬材料，稍有不慎，輕則損壞設(shè)備，重則造成事故甚至引發(fā)災(zāi)難。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，化工設(shè)備的破壞約有60%是由于腐蝕引起的，因此在化工設(shè)備選型時(shí)首先要注意選材的科學(xué)性。通常有一種誤區(qū)，認(rèn)為不銹鋼是“萬能材料”，不論什么介質(zhì)和環(huán)境條件都捧出不銹鋼，這是不正確的，也是很危險(xiǎn)的。
下面針對一些常用化工介質(zhì)談?wù)勀透g閥門選材的要點(diǎn)。
1.硫酸介質(zhì)
作為強(qiáng)腐蝕介質(zhì)之一，硫酸是用途非常廣泛的重要工業(yè)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(dòng)的硫酸，不適用作泵閥的材料；普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質(zhì)也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵(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，采用襯氟泵閥(F46)是一種更為經(jīng)濟(jì)的選擇。
2.HCl介質(zhì)
決大多數(shù)金屬材料都不耐HCl腐蝕(包括各種不銹鋼材料)，含鉬高硅鐵也僅可用于50℃、30%以下HCl。和金屬材料相反，絕大多數(shù)非金屬材料對HCl都有良好的耐腐蝕性，所以內(nèi)襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送HCl的*好選擇。
3.HNO3介質(zhì)
一般金屬大多在HNO3中被迅速腐蝕破壞，不銹鋼是應(yīng)用*廣的耐HNO3材料，對常溫下一切濃度的HNO3都有良好的耐蝕性，值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316、316L)對HNO3的耐蝕性不僅不優(yōu)于普通不銹鋼(如304、321)，有時(shí)甚至不如。而對于高溫HNO3，通常采用鈦及鈦合金材料。
4.醋酸介質(zhì)
它是有機(jī)酸中腐蝕性*強(qiáng)的物質(zhì)之一，普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會(huì)嚴(yán)重腐蝕，不銹鋼是優(yōu)良的耐醋酸材料，含鉬的316不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。對于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質(zhì)等苛刻要求時(shí)，可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。
5.堿(NaOH)
鋼鐵廣泛應(yīng)用于80℃以下、30%濃度內(nèi)的NaOH溶液，也有許多石化工廠在100℃、75%以下時(shí)仍采用普通鋼鐵，雖然腐蝕增加，但經(jīng)濟(jì)性好。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優(yōu)點(diǎn)，只要介質(zhì)中容許少量鐵份摻入，不推薦采用不銹鋼。對于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。
6.氨(氫氧化氨)
大多數(shù)金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微，只有銅和銅合金不宜使用。
7.鹽水(海水)
普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高，一般須采用涂料保護(hù)；各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率，但可能因氯離子而引起局部性腐蝕，通常采用316不銹鋼較好。
8.醇類、酮類、酯類、醚類
常見的醇類介質(zhì)有甲醇、乙醇、乙二醇、等，酮類介質(zhì)有、等，酯類介質(zhì)有各種、乙酯等，醚類介質(zhì)有甲醚、丁醚等，它們基本沒有腐蝕性，常用材料均可適用，具體選用時(shí)還應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的屬性和相關(guān)要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性，在選擇密封材料時(shí)避免出錯(cuò)。
還有許多其它介質(zhì)不能在此一一介紹，總之在選材時(shí)切不可隨意和盲目，應(yīng)多查閱相關(guān)資料或借鑒成熟經(jīng)驗(yàn)。
下面針對一些常用化工介質(zhì)談?wù)勀透g閥門選材的要點(diǎn)。
1.硫酸介質(zhì)
作為強(qiáng)腐蝕介質(zhì)之一，硫酸是用途非常廣泛的重要工業(yè)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(dòng)的硫酸，不適用作泵閥的材料；普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質(zhì)也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵(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，采用襯氟泵閥(F46)是一種更為經(jīng)濟(jì)的選擇。
2.HCl介質(zhì)
決大多數(shù)金屬材料都不耐HCl腐蝕(包括各種不銹鋼材料)，含鉬高硅鐵也僅可用于50℃、30%以下HCl。和金屬材料相反，絕大多數(shù)非金屬材料對HCl都有良好的耐腐蝕性，所以內(nèi)襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送HCl的*好選擇。
3.HNO3介質(zhì)
一般金屬大多在HNO3中被迅速腐蝕破壞，不銹鋼是應(yīng)用*廣的耐HNO3材料，對常溫下一切濃度的HNO3都有良好的耐蝕性，值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316、316L)對HNO3的耐蝕性不僅不優(yōu)于普通不銹鋼(如304、321)，有時(shí)甚至不如。而對于高溫HNO3，通常采用鈦及鈦合金材料。
4.醋酸介質(zhì)
它是有機(jī)酸中腐蝕性*強(qiáng)的物質(zhì)之一，普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會(huì)嚴(yán)重腐蝕，不銹鋼是優(yōu)良的耐醋酸材料，含鉬的316不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。對于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質(zhì)等苛刻要求時(shí)，可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。
5.堿(NaOH)
鋼鐵廣泛應(yīng)用于80℃以下、30%濃度內(nèi)的NaOH溶液，也有許多石化工廠在100℃、75%以下時(shí)仍采用普通鋼鐵，雖然腐蝕增加，但經(jīng)濟(jì)性好。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優(yōu)點(diǎn)，只要介質(zhì)中容許少量鐵份摻入，不推薦采用不銹鋼。對于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。
6.氨(氫氧化氨)
大多數(shù)金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微，只有銅和銅合金不宜使用。
7.鹽水(海水)
普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高，一般須采用涂料保護(hù)；各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率，但可能因氯離子而引起局部性腐蝕，通常采用316不銹鋼較好。
8.醇類、酮類、酯類、醚類
常見的醇類介質(zhì)有甲醇、乙醇、乙二醇、等，酮類介質(zhì)有、等，酯類介質(zhì)有各種、乙酯等，醚類介質(zhì)有甲醚、丁醚等，它們基本沒有腐蝕性，常用材料均可適用，具體選用時(shí)還應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的屬性和相關(guān)要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性，在選擇密封材料時(shí)避免出錯(cuò)。
還有許多其它介質(zhì)不能在此一一介紹，總之在選材時(shí)切不可隨意和盲目，應(yīng)多查閱相關(guān)資料或借鑒成熟經(jīng)驗(yàn)。