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(liu)酸介(jie)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


  絕大多數(shu)金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)都(dou)不(bu)耐(nai)鹽酸腐蝕(包括各種不(bu)銹鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)(liao)),含(han)鉬高硅鐵也(ye)僅可(ke)用于50℃、30%以(yi)下(xia)鹽酸。和(he)金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)相反,絕大多數(shu)非(fei)金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)對鹽酸都(dou)有良好的耐(nai)腐蝕性,所以(yi)內襯橡膠泵(beng)和(he)塑(su)料(liao)(liao)泵(beng)(如聚(ju)丙烯(xi)(xi)、氟(fu)塑(su)料(liao)(liao)等)是(shi)輸送鹽酸的最好選擇。但這(zhe)樣(yang)的介質如果溫度超過了150℃,或者壓力(li)大于1.6MPa時(shi),塑(su)料(liao)(liao)材(cai)(cai)質(包括聚(ju)丙烯(xi)(xi)、氟(fu)塑(su)料(liao)(liao)甚至是(shi)聚(ju)四氟(fu)乙烯(xi)(xi))將不(bu)適用了,可(ke)以(yi)使用陶瓷球閥。這(zhe)種閥門(men)的優點是(shi)自(zi)潤滑性,扭矩力(li)小(xiao),不(bu)老(lao)化,壽命比一般(ban)的閥門(men)要長(chang)得多;它的缺點就是(shi),價格比塑(su)料(liao)(liao)閥門(men)高得多。


3. 硝酸介質(zhi)


  一(yi)般金(jin)屬大多(duo)在硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)中被迅速腐蝕(shi)破(po)壞,不(bu)銹鋼(gang)是應用最(zui)廣的(de)耐(nai)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)材料,對常溫下(xia)一(yi)切濃度的(de)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)都有良好的(de)耐(nai)蝕(shi)性,值(zhi)得一(yi)提的(de)是含鉬的(de)不(bu)銹鋼(gang)(如(ru)(ru)316、316L)對硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)的(de)耐(nai)蝕(shi)性不(bu)僅(jin)不(bu)優于(yu)普(pu)通(tong)不(bu)銹鋼(gang)(如(ru)(ru)304、321),有時甚至不(bu)如(ru)(ru)普(pu)通(tong)不(bu)繡鋼(gang)。而對于(yu)高溫硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan),通(tong)常采用鈦及鈦合金(jin)材料。


4. 醋酸介質


  醋(cu)酸(suan)(suan)是有機酸(suan)(suan)中(zhong)腐蝕(shi)性最強的物質之一(yi),普通鋼鐵在(zai)一(yi)切(qie)濃(nong)度(du)和(he)溫(wen)度(du)的醋(cu)酸(suan)(suan)中(zhong)都會嚴重腐蝕(shi),不銹(xiu)鋼是優良的耐醋(cu)酸(suan)(suan)材料(liao),含鉬的316不銹(xiu)鋼還(huan)能適用于高溫(wen)和(he)稀醋(cu)酸(suan)(suan)蒸氣。對于高溫(wen)高濃(nong)醋(cu)酸(suan)(suan)或含有其他(ta)腐蝕(shi)介質等苛刻要求,可選用高合金不銹(xiu)鋼或氟(fu)塑(su)料(liao)材質閥門。


5. 堿(氫氧化(hua)鈉)


  鋼(gang)鐵(tie)廣泛(fan)應用于80℃以下(xia)、30%濃度內的氫(qing)氧化鈉溶液,也(ye)有許(xu)多石化工廠在(zai)100℃、75%以下(xia)時仍采(cai)用普通鋼(gang)鐵(tie),雖然(ran)腐(fu)蝕增加(jia),但經濟(ji)性好。普通不銹鋼(gang)對(dui)堿液的耐蝕性與鑄鐵(tie)相比沒(mei)有明顯優點,只要介(jie)質中容許(xu)少量鐵(tie)分摻入,不推(tui)薦(jian)采(cai)用不銹鋼(gang)。對(dui)于高溫堿液多采(cai)用鈦(tai)及鈦(tai)合金或(huo)者(zhe)高合金不銹鋼(gang)。


6. 氨(氫氧化氨)


  大多(duo)數金(jin)屬(shu)和非(fei)金(jin)屬(shu)在液(ye)氨(an)及氨(an)水(氫氧化(hua)氨(an))中的腐蝕(shi)都很輕(qing)微(wei),只(zhi)有銅(tong)和銅(tong)合金(jin)不(bu)宜使用(yong)。


7. 氯(lv)(lv)氣(qi)(液氯(lv)(lv))


  大(da)多數金屬閥(fa)抗氯(lv)氣的(de)(de)(de)腐蝕都是(shi)很(hen)有(you)限的(de)(de)(de),尤其(qi)是(shi)氯(lv)氣帶(dai)水的(de)(de)(de)情況(kuang),包括(kuo)各種(zhong)(zhong)合金閥(fa)門(men)(men),這種(zhong)(zhong)情況(kuang)下(xia),聚(ju)(ju)四(si)氟乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)閥(fa)門(men)(men)是(shi)個很(hen)不錯的(de)(de)(de)選(xuan)擇,但是(shi)生(sheng)產氯(lv)堿的(de)(de)(de)化工廠(chang)會(hui)發現:聚(ju)(ju)四(si)氟乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)閥(fa)用(yong)的(de)(de)(de)時(shi)間稍微一長,扭矩力增大(da),聚(ju)(ju)四(si)氟乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)老(lao)化的(de)(de)(de)問題就(jiu)會(hui)凸顯出(chu)來(lai)了,這種(zhong)(zhong)情況(kuang)下(xia)發生(sheng)的(de)(de)(de)泄漏就(jiu)是(shi)致命的(de)(de)(de)了。可以考慮用(yong)襯聚(ju)(ju)四(si)氟乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)陶瓷(ci)球芯替(ti)換原來(lai)的(de)(de)(de)普通(tong)襯聚(ju)(ju)四(si)氟乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)閥(fa)門(men)(men),利用(yong)陶瓷(ci)的(de)(de)(de)自潤滑性和(he)聚(ju)(ju)四(si)氟乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)的(de)(de)(de)耐腐蝕性會(hui)有(you)完美(mei)的(de)(de)(de)效果。


8. 鹽水(shui)(shui)(海水(shui)(shui))


  普(pu)通鋼(gang)鐵在氯化鈉溶液和海水(shui)、咸水(shui)中腐蝕率不(bu)太高,一般須采用(yong)涂(tu)料保護;各類不(bu)銹(xiu)鋼(gang)也有很低的均勻腐蝕率,但可能因氯離(li)子而(er)引起局部性腐蝕,通常(chang)采用(yong)316不(bu)銹(xiu)鋼(gang)較好。


9. 醇(chun)類、酮類、酯類、醚類


  常(chang)見的醇(chun)類介(jie)質有甲(jia)醇(chun)、乙(yi)醇(chun)、乙(yi)二醇(chun)、丙醇(chun)等,酮類介(jie)質有丙酮、丁酮等,酯(zhi)類介(jie)質有各種甲(jia)酯(zhi)、乙(yi)酯(zhi)等,醚(mi)類介(jie)質有甲(jia)醚(mi)、乙(yi)醚(mi)、丁醚(mi)等,它(ta)們基(ji)本沒有腐蝕性(xing),常(chang)用(yong)材料均可適用(yong),具體選(xuan)(xuan)用(yong)時還應根據(ju)介(jie)質的屬性(xing)和相關(guan)要求做出合理選(xuan)(xuan)擇(ze)。另外(wai)值(zhi)得注(zhu)意的是酮、酯(zhi)、醚(mi)對多種橡(xiang)膠有溶解性(xing),在選(xuan)(xuan)擇(ze)密(mi)封材料時避免出錯。


10. 某酸性(xing)介質閥門(men)選用(yong)工(gong)程應用(yong)


  a. 閘閥


    閥體、閥蓋(gai)(ASTM A216-WCB);閘(zha)板(ASTM A216-WCB/CR13、OVER-LAY-NC、ASTM A217-CA15(10英寸及以下(xia)NC);閥桿(ASTM A182-F6a-NC);手輪(球墨鑄鐵);填(tian)料(316+石墨)。


  b. 截止閥


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


  c. 止回閥


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


  d. 某海水管(guan)道閥體材(cai)料的替換


   國外(wai)某10"NPS海水管(guan)道,閥(fa)門原設計為(wei)ASMECL150,RF法(fa)蘭(lan),閥(fa)體為(wei)A216 WCB,Epoxy-Phenol Novolac Coating(環(huan)氧酚醛樹脂涂料)Int.Coated,API Trim No.8,手輪操(cao)作。


  由(you)于閥門制造(zao)商提(ti)出(chu)無法生產這種內涂敷環氧酚醛樹脂涂料閥門,把(ba)閥體和閥桿材料換成了SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新(xin)換的材料價格(ge)較貴。另外,由(you)于管子和法蘭螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)母(mu)為碳鋼(gang),如(ru)果用這種不銹鋼(gang)閥體,還需(xu)單(dan)獨采購閥體與法蘭螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)母(mu)隔(ge)離的配套(tao)元件,防止異種鋼(gang)之間的腐蝕。




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