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銹鋼(gang),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(bu)銹鋼(0Cr18Ni9)、316Ti不銹(xiu)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(jue)大(da)多(duo)數金屬材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)都不(bu)(bu)耐鹽(yan)(yan)(yan)酸腐蝕(shi)(包括各(ge)種不(bu)(bu)銹(xiu)鋼材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)),含(han)鉬高(gao)硅鐵(tie)也(ye)僅可(ke)用于50℃、30%以(yi)下鹽(yan)(yan)(yan)酸。和金屬材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)相反(fan),絕(jue)大(da)多(duo)數非(fei)金屬材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)對鹽(yan)(yan)(yan)酸都有(you)良好的(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)(xing),所以(yi)內襯橡膠泵(beng)和塑(su)料(liao)(liao)泵(beng)(如聚丙(bing)烯(xi)、氟塑(su)料(liao)(liao)等)是(shi)輸(shu)送鹽(yan)(yan)(yan)酸的(de)(de)最好選擇。但這樣的(de)(de)介(jie)質如果溫度超過了(le)150℃,或者壓力大(da)于1.6MPa時,塑(su)料(liao)(liao)材(cai)(cai)(cai)質(包括聚丙(bing)烯(xi)、氟塑(su)料(liao)(liao)甚至(zhi)是(shi)聚四氟乙烯(xi))將(jiang)不(bu)(bu)適用了(le),可(ke)以(yi)使用陶瓷(ci)球閥(fa)。這種閥(fa)門(men)的(de)(de)優點(dian)是(shi)自潤滑性(xing)(xing),扭(niu)矩(ju)力小,不(bu)(bu)老化,壽命比一般的(de)(de)閥(fa)門(men)要長得多(duo);它的(de)(de)缺(que)點(dian)就是(shi),價格比塑(su)料(liao)(liao)閥(fa)門(men)高(gao)得多(duo)。


3. 硝(xiao)酸介質


  一般金(jin)屬(shu)大(da)多在硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)中(zhong)被迅(xun)速腐蝕(shi)破壞(huai),不(bu)銹(xiu)鋼是(shi)應用最廣的(de)(de)耐硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)材料(liao),對常溫(wen)下(xia)一切濃度的(de)(de)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)都有(you)良(liang)好的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing),值得(de)一提(ti)的(de)(de)是(shi)含鉬的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(如316、316L)對硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)不(bu)僅不(bu)優(you)于(yu)普通(tong)不(bu)銹(xiu)鋼(如304、321),有(you)時(shi)甚至(zhi)不(bu)如普通(tong)不(bu)繡鋼。而對于(yu)高溫(wen)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan),通(tong)常采(cai)用鈦及鈦合金(jin)材料(liao)。


4. 醋酸介質


  醋(cu)酸(suan)是有(you)機酸(suan)中腐(fu)蝕性最(zui)強的(de)(de)物質(zhi)之一,普通鋼(gang)鐵(tie)在(zai)一切濃度和溫度的(de)(de)醋(cu)酸(suan)中都會嚴重腐(fu)蝕,不銹鋼(gang)是優良(liang)的(de)(de)耐醋(cu)酸(suan)材(cai)料,含鉬的(de)(de)316不銹鋼(gang)還能適用于高(gao)溫和稀醋(cu)酸(suan)蒸氣。對于高(gao)溫高(gao)濃醋(cu)酸(suan)或含有(you)其他腐(fu)蝕介質(zhi)等(deng)苛刻要求(qiu),可選用高(gao)合金不銹鋼(gang)或氟(fu)塑料材(cai)質(zhi)閥(fa)門。


5. 堿(氫氧化(hua)鈉)


  鋼(gang)鐵(tie)(tie)廣(guang)泛應(ying)用(yong)于80℃以下、30%濃度(du)內的氫(qing)氧(yang)化鈉溶液(ye),也(ye)有(you)許多石化工廠在(zai)100℃、75%以下時仍采(cai)用(yong)普通(tong)鋼(gang)鐵(tie)(tie),雖然腐蝕增加,但經濟性(xing)好。普通(tong)不銹鋼(gang)對堿液(ye)的耐蝕性(xing)與鑄鐵(tie)(tie)相(xiang)比沒有(you)明顯優點(dian),只要介質中容許少量(liang)鐵(tie)(tie)分(fen)摻入(ru),不推薦(jian)采(cai)用(yong)不銹鋼(gang)。對于高(gao)溫(wen)堿液(ye)多采(cai)用(yong)鈦及(ji)鈦合金或者高(gao)合金不銹鋼(gang)。


6. 氨(氫氧化氨)


  大多數金(jin)屬和(he)非金(jin)屬在液氨及(ji)氨水(氫(qing)氧化(hua)氨)中的腐蝕都很輕微(wei),只有銅(tong)(tong)和(he)銅(tong)(tong)合金(jin)不宜(yi)使(shi)用。


7. 氯氣(液(ye)氯)


  大多數金屬閥(fa)抗氯(lv)氣的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)都是很有(you)限的(de)(de)(de),尤其是氯(lv)氣帶水的(de)(de)(de)情(qing)況,包(bao)括各種(zhong)合金閥(fa)門(men),這種(zhong)情(qing)況下,聚四(si)氟乙(yi)(yi)烯(xi)閥(fa)門(men)是個很不(bu)錯的(de)(de)(de)選擇,但是生(sheng)產氯(lv)堿的(de)(de)(de)化(hua)工(gong)廠會(hui)發現:聚四(si)氟乙(yi)(yi)烯(xi)閥(fa)用的(de)(de)(de)時間稍微一長(chang),扭矩(ju)力增大,聚四(si)氟乙(yi)(yi)烯(xi)老(lao)化(hua)的(de)(de)(de)問(wen)題就(jiu)會(hui)凸(tu)顯出來了(le),這種(zhong)情(qing)況下發生(sheng)的(de)(de)(de)泄(xie)漏(lou)就(jiu)是致命的(de)(de)(de)了(le)。可以(yi)考慮用襯聚四(si)氟乙(yi)(yi)烯(xi)陶瓷球芯替換原來的(de)(de)(de)普(pu)通襯聚四(si)氟乙(yi)(yi)烯(xi)閥(fa)門(men),利用陶瓷的(de)(de)(de)自潤滑(hua)性和聚四(si)氟乙(yi)(yi)烯(xi)的(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性會(hui)有(you)完(wan)美的(de)(de)(de)效果。


8. 鹽水(海水)


  普通鋼(gang)鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐(fu)蝕(shi)率(lv)不太高,一般須采用涂料(liao)保護;各類不銹鋼(gang)也有很低的(de)均勻腐(fu)蝕(shi)率(lv),但可能因氯離子而引起局部性腐(fu)蝕(shi),通常采用316不銹鋼(gang)較好。


9. 醇類(lei)、酮類(lei)、酯類(lei)、醚類(lei)


  常(chang)見的(de)醇類(lei)介質(zhi)(zhi)有(you)(you)(you)甲(jia)(jia)醇、乙(yi)醇、乙(yi)二醇、丙(bing)醇等(deng)(deng),酮類(lei)介質(zhi)(zhi)有(you)(you)(you)丙(bing)酮、丁酮等(deng)(deng),酯(zhi)類(lei)介質(zhi)(zhi)有(you)(you)(you)各種(zhong)甲(jia)(jia)酯(zhi)、乙(yi)酯(zhi)等(deng)(deng),醚(mi)類(lei)介質(zhi)(zhi)有(you)(you)(you)甲(jia)(jia)醚(mi)、乙(yi)醚(mi)、丁醚(mi)等(deng)(deng),它們基本沒(mei)有(you)(you)(you)腐蝕性(xing),常(chang)用材料均(jun)可(ke)適用,具體選用時(shi)還應根(gen)據介質(zhi)(zhi)的(de)屬性(xing)和相關(guan)要求做出合(he)理選擇。另外(wai)值得注意的(de)是酮、酯(zhi)、醚(mi)對多種(zhong)橡(xiang)膠有(you)(you)(you)溶解性(xing),在選擇密封材料時(shi)避免出錯。


10. 某(mou)酸(suan)性介質閥門選用工程應用


  a. 閘閥


    閥體、閥蓋(ASTM A216-WCB);閘板(ban)(ASTM A216-WCB/CR13、OVER-LAY-NC、ASTM A217-CA15(10英寸(cun)及以下(xia)NC);閥桿(ASTM A182-F6a-NC);手(shou)輪(球墨(mo)鑄鐵);填料(316+石墨(mo))。


  b. 截止閥(fa)


    閥體、閥蓋(ASTM A216-WCB);閥瓣(ASTM A182-F6a);閥桿(ASTMA182-F6a-NC);手輪(球墨(mo)鑄鐵);填料(316+石墨(mo))。


  c. 止回閥


   閥體、閥蓋(ASTM A216-WCB);閥瓣[ASTM A217-CA15-NC(4in及以(yi)下(xia))&ASTM A216-WCB/ER410-NC];搖桿(ASTM A216-WCB)。


  d. 某海水管道(dao)閥體材(cai)料的替換


   國外某10"NPS海水管道,閥門原設計為ASMECL150,RF法蘭,閥體為A216 WCB,Epoxy-Phenol Novolac Coating(環氧酚(fen)醛(quan)樹脂涂料)Int.Coated,API Trim No.8,手輪(lun)操作(zuo)。


  由(you)于(yu)閥(fa)(fa)(fa)門制造商提出無法(fa)生(sheng)產(chan)這種(zhong)內涂敷環氧酚醛(quan)樹脂涂料(liao)閥(fa)(fa)(fa)門,把閥(fa)(fa)(fa)體(ti)和閥(fa)(fa)(fa)桿材料(liao)換(huan)成(cheng)了SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新換(huan)的材料(liao)價格較(jiao)貴。另(ling)外,由(you)于(yu)管子和法(fa)蘭(lan)螺(luo)栓(shuan)螺(luo)母(mu)為碳鋼,如果用(yong)這種(zhong)不銹鋼閥(fa)(fa)(fa)體(ti),還需單獨采購閥(fa)(fa)(fa)體(ti)與法(fa)蘭(lan)螺(luo)栓(shuan)螺(luo)母(mu)隔離的配套元件,防止異種(zhong)鋼之間的腐蝕。




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