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(bu)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不銹鋼(0Cr18Ni9)、316Ti不(bu)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(da)(da)多(duo)(duo)數金屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)都(dou)不(bu)(bu)耐鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan)腐蝕(包括各種(zhong)不(bu)(bu)銹鋼材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)),含鉬高硅鐵也僅可用(yong)于50℃、30%以(yi)下(xia)鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan)。和(he)金屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)相反,絕大(da)(da)多(duo)(duo)數非金屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)對鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan)都(dou)有良好的(de)耐腐蝕性(xing),所(suo)以(yi)內襯橡膠泵(beng)和(he)塑(su)料(liao)(liao)(liao)泵(beng)(如聚(ju)丙(bing)烯(xi)、氟(fu)(fu)(fu)塑(su)料(liao)(liao)(liao)等)是(shi)輸送鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan)的(de)最好選擇。但這(zhe)樣的(de)介質如果溫(wen)度超過了(le)150℃,或者壓力大(da)(da)于1.6MPa時,塑(su)料(liao)(liao)(liao)材(cai)(cai)質(包括聚(ju)丙(bing)烯(xi)、氟(fu)(fu)(fu)塑(su)料(liao)(liao)(liao)甚至是(shi)聚(ju)四氟(fu)(fu)(fu)乙烯(xi))將不(bu)(bu)適用(yong)了(le),可以(yi)使用(yong)陶(tao)瓷球閥(fa)。這(zhe)種(zhong)閥(fa)門(men)的(de)優點是(shi)自潤滑性(xing),扭矩力小,不(bu)(bu)老化,壽命比一般的(de)閥(fa)門(men)要長得多(duo)(duo);它的(de)缺點就是(shi),價(jia)格比塑(su)料(liao)(liao)(liao)閥(fa)門(men)高得多(duo)(duo)。


3. 硝酸介質


  一般金(jin)屬大多在(zai)硝(xiao)酸(suan)(suan)中被迅速腐蝕破(po)壞,不銹(xiu)鋼是(shi)應用(yong)最(zui)廣的(de)(de)耐硝(xiao)酸(suan)(suan)材料,對(dui)常(chang)溫(wen)下一切濃度的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)都有良好的(de)(de)耐蝕性,值得一提的(de)(de)是(shi)含鉬(mu)的(de)(de)不銹(xiu)鋼(如316、316L)對(dui)硝(xiao)酸(suan)(suan)的(de)(de)耐蝕性不僅不優(you)于普(pu)通(tong)不銹(xiu)鋼(如304、321),有時甚至不如普(pu)通(tong)不繡鋼。而(er)對(dui)于高溫(wen)硝(xiao)酸(suan)(suan),通(tong)常(chang)采用(yong)鈦(tai)及鈦(tai)合金(jin)材料。


4. 醋酸(suan)介質


  醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)是有機酸(suan)中(zhong)(zhong)腐蝕(shi)性(xing)最(zui)強的物質之一,普通鋼(gang)鐵在一切(qie)濃(nong)度和(he)(he)溫(wen)(wen)度的醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)中(zhong)(zhong)都會嚴(yan)重腐蝕(shi),不銹(xiu)鋼(gang)是優良的耐醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)材料(liao),含鉬的316不銹(xiu)鋼(gang)還能適用(yong)于(yu)(yu)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)稀醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)蒸氣。對(dui)于(yu)(yu)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)高(gao)(gao)濃(nong)醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)或含有其他腐蝕(shi)介(jie)質等苛(ke)刻(ke)要求,可選(xuan)用(yong)高(gao)(gao)合金不銹(xiu)鋼(gang)或氟塑料(liao)材質閥(fa)門。


5. 堿(氫氧化鈉(na))


  鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)廣泛應用(yong)于80℃以下、30%濃度內的氫氧化(hua)鈉溶液(ye),也有許(xu)多(duo)石化(hua)工廠在100℃、75%以下時仍采用(yong)普通鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie),雖(sui)然腐(fu)蝕增加(jia),但經(jing)濟性(xing)好。普通不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)對(dui)堿液(ye)的耐蝕性(xing)與鑄(zhu)鐵(tie)(tie)相比沒有明顯優點,只要介質中容許(xu)少量(liang)鐵(tie)(tie)分(fen)摻入,不(bu)推薦采用(yong)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。對(dui)于高溫堿液(ye)多(duo)采用(yong)鈦及鈦合(he)金或者高合(he)金不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。


6. 氨(氫(qing)氧化氨)


  大多數金屬和非金屬在液氨及氨水(氫(qing)氧化氨)中的腐(fu)蝕都很輕(qing)微,只(zhi)有(you)銅和銅合金不宜使(shi)用。


7. 氯氣(液氯)


  大多數金(jin)屬閥(fa)(fa)(fa)抗(kang)氯氣的腐蝕(shi)都是(shi)很有限的,尤其是(shi)氯氣帶水的情況(kuang),包(bao)括各種合(he)金(jin)閥(fa)(fa)(fa)門,這種情況(kuang)下(xia),聚(ju)四(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)閥(fa)(fa)(fa)門是(shi)個很不錯的選擇(ze),但是(shi)生(sheng)(sheng)產氯堿的化工廠會(hui)(hui)發(fa)現:聚(ju)四(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)閥(fa)(fa)(fa)用(yong)的時間稍(shao)微一長,扭矩力(li)增大,聚(ju)四(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)老(lao)化的問題就會(hui)(hui)凸(tu)顯出來了,這種情況(kuang)下(xia)發(fa)生(sheng)(sheng)的泄漏就是(shi)致命的了。可以考慮用(yong)襯聚(ju)四(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)陶(tao)瓷球芯(xin)替換原來的普(pu)通(tong)襯聚(ju)四(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)閥(fa)(fa)(fa)門,利用(yong)陶(tao)瓷的自潤滑性和聚(ju)四(si)氟(fu)(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)的耐腐蝕(shi)性會(hui)(hui)有完(wan)美的效果。


8. 鹽水(海水)


  普通鋼(gang)鐵在氯(lv)化鈉溶液和海水、咸水中(zhong)腐蝕(shi)率不(bu)(bu)太高,一般須(xu)采(cai)用涂料保(bao)護(hu);各類不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)也有很(hen)低的(de)均勻腐蝕(shi)率,但可能(neng)因氯(lv)離子而引起局(ju)部性腐蝕(shi),通常采(cai)用316不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)較(jiao)好。


9. 醇類(lei)、酮類(lei)、酯(zhi)類(lei)、醚(mi)類(lei)


  常見的醇類介(jie)(jie)質(zhi)有(you)甲醇、乙(yi)(yi)醇、乙(yi)(yi)二(er)醇、丙醇等,酮類介(jie)(jie)質(zhi)有(you)丙酮、丁酮等,酯類介(jie)(jie)質(zhi)有(you)各種甲酯、乙(yi)(yi)酯等,醚(mi)類介(jie)(jie)質(zhi)有(you)甲醚(mi)、乙(yi)(yi)醚(mi)、丁醚(mi)等,它們基本(ben)沒有(you)腐(fu)蝕性(xing),常用材料(liao)均可適用,具體選(xuan)用時還應根(gen)據介(jie)(jie)質(zhi)的屬(shu)性(xing)和相關要求做出(chu)合(he)理選(xuan)擇。另外值得注意的是酮、酯、醚(mi)對(dui)多種橡膠有(you)溶(rong)解(jie)性(xing),在(zai)選(xuan)擇密封材料(liao)時避免出(chu)錯。


10. 某酸(suan)性(xing)介質(zhi)閥(fa)門(men)選用工程應(ying)用


  a. 閘閥


    閥(fa)(fa)體、閥(fa)(fa)蓋(gai)(ASTM A216-WCB);閘板(ASTM A216-WCB/CR13、OVER-LAY-NC、ASTM A217-CA15(10英(ying)寸及以下NC);閥(fa)(fa)桿(ASTM A182-F6a-NC);手(shou)輪(球墨鑄鐵);填料(316+石墨)。


  b. 截止閥(fa)


    閥(fa)體、閥(fa)蓋(gai)(ASTM A216-WCB);閥(fa)瓣(ASTM A182-F6a);閥(fa)桿(gan)(ASTMA182-F6a-NC);手輪(球墨鑄鐵);填料(liao)(316+石墨)。


  c. 止回閥


   閥體(ti)、閥蓋(gai)(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(shui)管道閥體材料的替(ti)換


   國外(wai)某(mou)10"NPS海水管道,閥門原設計為ASMECL150,RF法蘭(lan),閥體為A216 WCB,Epoxy-Phenol Novolac Coating(環氧酚醛樹脂涂料(liao))Int.Coated,API Trim No.8,手輪(lun)操作。


  由于(yu)閥(fa)門制造商提(ti)出無法生產(chan)這(zhe)(zhe)種內涂敷環氧酚醛樹脂涂料(liao)閥(fa)門,把閥(fa)體(ti)(ti)和(he)閥(fa)桿(gan)材料(liao)換(huan)成了SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新(xin)換(huan)的(de)材料(liao)價格(ge)較貴。另外,由于(yu)管子(zi)和(he)法蘭螺栓螺母為(wei)碳鋼,如(ru)果用這(zhe)(zhe)種不銹(xiu)鋼閥(fa)體(ti)(ti),還(huan)需單(dan)獨(du)采購閥(fa)體(ti)(ti)與(yu)法蘭螺栓螺母隔(ge)離的(de)配套(tao)元件(jian),防(fang)止異種鋼之間的(de)腐蝕。




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