浙江至德鋼業有限(xian)公司(si)酸(suan)洗車間(jian)管(guan)道的物(wu)料主(zhu)要為(wei)含(han)水的氣(qi)液混合狀態(tai)氫氟酸(suan),溫度在(zai)350℃左(zuo)右(you)高溫含(han)氟化氫,管(guan)道和管(guan)件(jian)選(xuan)用分析如下。
1. 普通碳(tan)鋼
碳鋼廣泛應用(yong)于60%~70%以上的(de)氫氟酸和無水氫氟酸溫度不宜超過65℃。在濃度邊界60%~65%時(shi)使用(yong)要(yao)特(te)別小心(xin),稀酸的(de)腐(fu)蝕(shi)性很強,根據試驗結果:碳鋼在93%酸內(20℃),腐(fu)蝕(shi)率為0.9mm/a,在48%酸內,腐(fu)蝕(shi)率為13mm/a。低碳鋼的(de)耐蝕(shi)性最好。
由于(yu)(yu)(yu)(yu)氫(qing)氟(fu)酸與碳(tan)鋼(gang)(gang)作用(yong)能在(zai)(zai)(zai)其表面形(xing)成(cheng)氟(fu)化(hua)鐵薄膜,阻止(zhi)進一步腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),因此碳(tan)鋼(gang)(gang)普(pu)遍適用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)100℃以下(xia)的液相或氣相氫(qing)氟(fu)酸。溫度(du)(du)(du)(du)(du)超過100℃時(shi)(shi),腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)(su)率隨溫度(du)(du)(du)(du)(du)升高(gao)而迅(xun)速(su)(su)(su)增加(jia)。為防止(zhi)表面氟(fu)化(hua)鐵保護層遭到破壞,通常要(yao)求(qiu)流(liu)體流(liu)速(su)(su)(su)在(zai)(zai)(zai)室溫下(xia)不得超過1m/s,在(zai)(zai)(zai)較高(gao)溫度(du)(du)(du)(du)(du)下(xia),線速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)要(yao)求(qiu)更低。這種限制也適用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)與氫(qing)氟(fu)酸接(jie)觸(chu)的其他金屬。對于(yu)(yu)(yu)(yu)HF(氫(qing)氟(fu)酸)水(shui)溶液,其腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)(su)率隨濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)增加(jia)而降(jiang)低。HF濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)為85%時(shi)(shi)就產生某(mou)種程度(du)(du)(du)(du)(du)的腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi);濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)75%時(shi)(shi),年腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)率為0.5mm;濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)65%時(shi)(shi),年腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)率為1.5mm。因此在(zai)(zai)(zai)HF濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)低于(yu)(yu)(yu)(yu)70%時(shi)(shi),不推薦使用(yong)碳(tan)鋼(gang)(gang)。低于(yu)(yu)(yu)(yu)60%的氫(qing)氟(fu)酸即(ji)使在(zai)(zai)(zai)低溫下(xia)也能迅(xun)速(su)(su)(su)地(di)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)鋼(gang)(gang)材。即(ji)使是(shi)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)大于(yu)(yu)(yu)(yu)85%的氫(qing)氟(fu)酸,如果鋼(gang)(gang)材沒有進行(xing)消除(chu)晶格(ge)缺陷和應力,也可能發(fa)生原子氫(qing)向鋼(gang)(gang)板內層遷移,引起(qi)“起(qi)泡”現(xian)象。
2. 鑄鐵
普通(tong)鑄鐵對(dui)氫氟酸(suan)的耐腐蝕(shi)能(neng)力遠遠不及(ji)碳(tan)鋼(gang)和(he)鑄鋼(gang),因此與氫氟酸(suan)接觸的部件不宜采用。
3. 不銹鋼
氫氟酸能破壞不銹鋼表面的保護膜。但是,室溫下無水氟化氫可以用不銹鋼。一般不銹鋼不用來處理氟化物溶液。稀氫氟酸中如果含有硝酸或其他強氧化劑,可以減輕對不銹鋼的腐蝕。
高(gao)合金不銹鋼(gang)對(dui)充(chong)氣的氫氟(fu)酸有較(jiao)好的耐蝕性,也(ye)適(shi)用(yong)于無水氟(fu)化氫,但使用(yong)60%以下的酸時(shi)要(yao)小心。有些工廠用(yong)此材料制作泵、閥(fa)、噴嘴等。
奧(ao)氏體(ti)鎳鉻鋼對氫(qing)氟酸的(de)耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕能力(li)并不優于(yu)碳鋼,而且(qie)不能用(yong)于(yu)較(jiao)高溫度。在室溫下,濃度低于(yu)10%的(de)氫(qing)氟酸對奧(ao)氏體(ti)鋼(316型)有中等的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕性。高合金奧(ao)氏體(ti)鋼(如Car-penter20和Durimet20)耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕性較(jiao)好(hao),而蒙耐(nai)(nai)爾(er)、哈氏C則具有更好(hao)的(de)耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕性。在選用(yong)20號合金管材時,建議首選無縫管而不用(yong)焊管。
奧(ao)氏體鋼(gang)(gang)在稀氫(qing)氟酸中100℃以上能產生應力(li)裂紋。在氟離子的存在下(xia),即使在較低溫度(du)也可能促進應力(li)腐蝕裂紋的形成,特別是304不銹鋼(gang)(gang),如果不進行(xing)充分(fen)的應力(li)釋放,這(zhe)種現象尤(you)為嚴重(zhong)。
4. 鎳、蒙耐爾(Monel)、因(yin)康(kang)(Inconel)合(he)金
蒙(meng)耐爾在室溫下對(dui)(dui)濃度(du)高(gao)于50%的(de)氫(qing)(qing)氟酸有(you)很好的(de)耐腐蝕(shi)性(xing),為了(le)防止鈍化層破(po)壞,同樣也要(yao)求限制物(wu)料的(de)流速和攪動(dong)。對(dui)(dui)于無(wu)水至(zhi)50%的(de)氫(qing)(qing)氟酸,在溫度(du)達到80℃以上時出(chu)現一定程度(du)的(de)腐蝕(shi)。
冷成形或焊接的(de)蒙耐爾(er)制品,如果沒有(you)進行(xing)有(you)效的(de)應力(li)釋放(fang),將發生應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)裂紋。在(zai)焊接時,不要使用蒙耐爾(er)60焊條(tiao),否則焊縫(feng)將被(bei)HF腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。氧化劑和還原硫(liu)化合物的(de)存在(zai)會增大所有(you)這些材(cai)料的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)速率。
5. 銅、青銅(Bronze)
銅在室溫(wen)下(xia)(xia)可用(yong)于濃度(du)60%~90%的氫氟(fu)酸(suan),到達沸點溫(wen)度(du)時出現中等程(cheng)度(du)的腐蝕。青銅在室溫(wen)下(xia)(xia)也具有可接受的抗腐蝕性,有時用(yong)它來制(zhi)造氫氟(fu)酸(suan)泵體部件(jian),但不適用(yong)于較高溫(wen)度(du)。
6. 塑料
聚甲基(ji)丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯可(ke)用于氟化氫(qing)氣體的設備和管道。

