有的配管設計人員錯誤認為不銹鋼是“萬能不腐蝕材料”,無論什么腐蝕介質和設計條件都用不銹鋼,這是非常危險的。
1. 硫酸
作為強腐蝕介質之一,硫酸是用途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。普通不銹鋼如304不銹鋼、316不銹(xiu)鋼對硫酸介質用途有限。因此輸送硫酸的閥通常采用高硅鑄鐵、高合金不銹鋼(20號合金)制造。氟塑料等非金屬材料具有較好的耐硫酸性能。
2. 鹽酸
大多(duo)(duo)數金屬材(cai)料(liao)(liao)(包括各種不銹鋼材(cai)料(liao)(liao))都不耐鹽(yan)酸(suan)腐(fu)蝕(shi),含鉬高硅鐵也僅可用于50℃、30%以下(xia)鹽(yan)酸(suan)。和金屬材(cai)料(liao)(liao)相(xiang)反,絕大多(duo)(duo)數非金屬材(cai)料(liao)(liao)對(dui)鹽(yan)酸(suan)都有良(liang)好的耐腐(fu)蝕(shi)性,所以內襯橡膠(jiao)或塑(su)料(liao)(liao)(如聚丙烯、氟(fu)塑(su)料(liao)(liao)等)是輸送鹽(yan)酸(suan)的較好選擇(ze)。
3. 硝酸
在硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)中一般金屬易被迅(xun)速(su)腐蝕(shi)破壞(huai)。不(bu)銹(xiu)鋼是應用(yong)較廣的(de)(de)(de)(de)耐(nai)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)材(cai)料,對(dui)常(chang)(chang)溫下(xia)一切濃度(du)的(de)(de)(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)都有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性,含(han)鉬(mu)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(如(ru)316、316L)對(dui)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性不(bu)如(ru)普通不(bu)銹(xiu)鋼(如(ru)304、321)。而對(dui)于高(gao)溫硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan),通常(chang)(chang)采用(yong)鈦(tai)(tai)及鈦(tai)(tai)合(he)金材(cai)料。
4. 醋酸(suan)
它是有(you)機酸中(zhong)腐蝕性(xing)最強的物(wu)質(zhi)之一,普(pu)通鋼(gang)鐵在一切濃度和溫度的醋(cu)酸中(zhong)都會嚴(yan)重腐蝕,不銹鋼(gang)是優良的耐醋(cu)酸材料(liao)(liao),含鉬的316不銹鋼(gang)還(huan)能適(shi)用(yong)于高溫和稀醋(cu)酸蒸氣。對于高溫高濃醋(cu)酸或含有(you)其他腐蝕介(jie)質(zhi)等苛(ke)刻(ke)要求,可選用(yong)高合金不銹鋼(gang)或氟塑料(liao)(liao)材料(liao)(liao)。
5. 堿(氫氧化鈉)
碳(tan)鋼廣泛應用于(yu)80℃以下(xia)、30%濃度內的(de)氫氧化鈉溶液,也有(you)許多工(gong)廠在100℃、75%以下(xia)時(shi)仍采(cai)用普通碳(tan)鋼,雖(sui)然腐蝕增加(jia),但是綜合經濟性好。普通不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼對(dui)堿液的(de)耐蝕性與鑄鐵碳(tan)鋼相比沒有(you)明(ming)顯(xian)優點。對(dui)于(yu)高溫堿液多采(cai)用鈦(tai)及鈦(tai)合金或者高合金不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。
6. 氨(an)(氫氧(yang)化(hua)氨(an))
大多數金屬和非金屬在液氨(an)及氨(an)水(氫氧(yang)化氨(an))中的腐蝕都(dou)很輕微(wei),銅和銅合金不宜(yi)使用。
7. 鹽(yan)水(shui)(海水(shui))
普通(tong)(tong)碳鋼在氯化鈉溶液和海水(shui)、咸水(shui)中(zhong)腐蝕率不(bu)太高,一般(ban)須采用(yong)(yong)涂料保護。各類(lei)不(bu)銹(xiu)鋼也(ye)有很低(di)的均勻腐蝕率,但可能因氯離子而引起局部性腐蝕,通(tong)(tong)常采用(yong)(yong)316不(bu)銹(xiu)鋼較(jiao)好。
8. 醇(chun)類、酮類、酯類、醚類
常見(jian)的醇類介質有(you)甲醇、乙(yi)(yi)醇、乙(yi)(yi)二醇、丙(bing)(bing)醇等(deng)(deng),酮(tong)類介質有(you)丙(bing)(bing)酮(tong)、丁酮(tong)等(deng)(deng),酯類介質有(you)各種甲酯、乙(yi)(yi)酯等(deng)(deng),醚類介質有(you)甲醚、乙(yi)(yi)醚、丁醚等(deng)(deng),它們基(ji)本沒有(you)腐蝕性,碳鋼材(cai)料(liao)均可適用,具體選(xuan)用時(shi)還應根(gen)據介質的屬性和相關要求(qiu)做出合理選(xuan)擇。酮(tong)、酯、醚等(deng)(deng)對(dui)多種橡膠有(you)溶(rong)解性,在選(xuan)擇密封(feng)材(cai)料(liao)時(shi)避免出錯。
常用(yong)腐蝕介質金屬選材見表8.1.7。
①. 銅及銅合(he)金當存(cun)在水(shui)分時會爆炸。
②. 有產(chan)生凹痕和應力腐(fu)蝕龜(gui)裂的可能(neng)性。
③. 存在(zai)水分則應為(wei)“C”。
④. 鉭的質(zhi)量(liang)分數在(zai)30%以上時(shi),在(zai)沸(fei)騰狀態(tai)下才成(cheng)為“B”或“C”。
⑤. 有可能發生孔(kong)蝕。
⑥. 蒙乃爾(er)合金時(shi),未混入空氣時(shi)的(de)數據。
注:1. 表(biao)中A、B、C分別表(biao)示耐腐蝕性優異、良好(hao)、尚可,“一(yi)”表(biao)示進行試(shi)驗。
2. 選自(zi)《化(hua)工機械材料便覽》。