浙江(jiang)至德鋼業有限公(gong)司酸(suan)洗車間(jian)管(guan)道(dao)的(de)物(wu)料主要為含(han)水的(de)氣液(ye)混合(he)狀態(tai)氫氟酸(suan),溫(wen)度在350℃左右(you)高溫(wen)含(han)氟化氫,管(guan)道(dao)和管(guan)件(jian)選用分析(xi)如(ru)下(xia)。
1. 普通(tong)碳鋼
碳鋼廣泛應用于(yu)60%~70%以上的(de)氫氟(fu)酸(suan)(suan)和無水氫氟(fu)酸(suan)(suan)溫度不(bu)宜超(chao)過(guo)65℃。在濃(nong)度邊界60%~65%時使用要特(te)別小心,稀(xi)酸(suan)(suan)的(de)腐蝕(shi)(shi)性(xing)很強,根據(ju)試驗結果:碳鋼在93%酸(suan)(suan)內(20℃),腐蝕(shi)(shi)率(lv)為0.9mm/a,在48%酸(suan)(suan)內,腐蝕(shi)(shi)率(lv)為13mm/a。低碳鋼的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)最(zui)好(hao)。
由于氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)與碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)作用能在其(qi)表面形成(cheng)氟(fu)化(hua)鐵薄膜(mo),阻止進一步腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),因(yin)此(ci)(ci)碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)普遍適用于100℃以下(xia)(xia)的液相(xiang)或氣相(xiang)氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)。溫(wen)度(du)超過(guo)100℃時,腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)(lv)隨(sui)溫(wen)度(du)升高(gao)(gao)而(er)迅(xun)速增(zeng)加。為(wei)防止表面氟(fu)化(hua)鐵保護層遭到(dao)破壞,通常(chang)要(yao)求流(liu)體流(liu)速在室溫(wen)下(xia)(xia)不得超過(guo)1m/s,在較高(gao)(gao)溫(wen)度(du)下(xia)(xia),線(xian)速度(du)要(yao)求更低(di)。這種限制(zhi)也適用于與氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)接觸(chu)的其(qi)他金屬。對于HF(氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan))水(shui)溶液,其(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)(lv)隨(sui)濃(nong)(nong)度(du)增(zeng)加而(er)降低(di)。HF濃(nong)(nong)度(du)為(wei)85%時就產生(sheng)某種程度(du)的腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi);濃(nong)(nong)度(du)75%時,年(nian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)為(wei)0.5mm;濃(nong)(nong)度(du)65%時,年(nian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)為(wei)1.5mm。因(yin)此(ci)(ci)在HF濃(nong)(nong)度(du)低(di)于70%時,不推薦使(shi)用碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)。低(di)于60%的氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)即使(shi)在低(di)溫(wen)下(xia)(xia)也能迅(xun)速地腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)鋼(gang)(gang)材。即使(shi)是濃(nong)(nong)度(du)大(da)于85%的氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan),如果鋼(gang)(gang)材沒有進行消除(chu)晶(jing)格缺陷(xian)和應力,也可能發生(sheng)原子氫向鋼(gang)(gang)板內層遷移,引起(qi)“起(qi)泡”現象。
2. 鑄鐵
普通鑄(zhu)鐵對氫(qing)氟酸(suan)的(de)耐腐蝕能力(li)遠(yuan)遠(yuan)不及碳鋼(gang)和鑄(zhu)鋼(gang),因此(ci)與氫(qing)氟酸(suan)接觸的(de)部(bu)件不宜(yi)采(cai)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(he)金不銹鋼對充(chong)氣的氫氟酸(suan)有較(jiao)好的耐蝕性,也適(shi)用于無水氟化氫,但使用60%以下的酸(suan)時(shi)要小心。有些工廠用此材(cai)料制作泵、閥、噴嘴等。
奧氏(shi)體(ti)鎳(nie)鉻鋼對氫氟(fu)酸的耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)能(neng)(neng)力并不(bu)(bu)優(you)于(yu)(yu)碳(tan)鋼,而(er)且不(bu)(bu)能(neng)(neng)用于(yu)(yu)較高溫度(du)。在(zai)室溫下,濃度(du)低于(yu)(yu)10%的氫氟(fu)酸對奧氏(shi)體(ti)鋼(316型)有中(zhong)等的腐(fu)(fu)蝕(shi)性。高合(he)金奧氏(shi)體(ti)鋼(如(ru)Car-penter20和Durimet20)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性較好,而(er)蒙(meng)耐(nai)爾(er)、哈氏(shi)C則具有更好的耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性。在(zai)選用20號合(he)金管材時,建議首(shou)選無(wu)縫管而(er)不(bu)(bu)用焊管。
奧氏(shi)體鋼在稀氫(qing)氟酸中100℃以上能(neng)產(chan)生應(ying)力(li)(li)裂紋(wen)。在氟離子的存(cun)在下,即使在較低溫(wen)度也可能(neng)促(cu)進應(ying)力(li)(li)腐蝕裂紋(wen)的形(xing)成,特別是304不銹鋼,如果不進行(xing)充分的應(ying)力(li)(li)釋放,這種現象尤(you)為(wei)嚴(yan)重。
4. 鎳、蒙耐(nai)爾(Monel)、因康(Inconel)合金(jin)
蒙耐爾在室溫(wen)下(xia)對濃度(du)高于(yu)50%的(de)(de)(de)氫氟酸(suan)(suan)有(you)很好的(de)(de)(de)耐腐蝕性,為了防止(zhi)鈍化(hua)層破壞,同樣(yang)也要(yao)求限制物料的(de)(de)(de)流速(su)和(he)攪動(dong)。對于(yu)無水(shui)至50%的(de)(de)(de)氫氟酸(suan)(suan),在溫(wen)度(du)達到80℃以上時出現一定程度(du)的(de)(de)(de)腐蝕。
冷成形或焊(han)接的(de)(de)蒙耐(nai)爾(er)制品,如果沒有進行有效的(de)(de)應力(li)釋放,將發生應力(li)腐(fu)蝕(shi)裂紋。在焊(han)接時,不要使用(yong)蒙耐(nai)爾(er)60焊(han)條,否則(ze)焊(han)縫(feng)將被HF腐(fu)蝕(shi)。氧化劑和還原硫(liu)化合物的(de)(de)存在會增大所有這些材(cai)料的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速率(lv)。
5. 銅、青銅(Bronze)
銅在室溫(wen)下可用于(yu)濃度(du)(du)60%~90%的(de)氫氟酸,到(dao)達沸點溫(wen)度(du)(du)時出現中等程度(du)(du)的(de)腐蝕。青銅在室溫(wen)下也具有可接(jie)受的(de)抗腐蝕性,有時用它來制造氫氟酸泵體部件,但不適用于(yu)較高溫(wen)度(du)(du)。
6. 塑料(liao)
聚甲基丙烯(xi)酸甲酯、聚四氟(fu)乙烯(xi)可(ke)用于氟(fu)化氫氣體的設備和管道。

