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


  絕大多數金屬材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)都不(bu)耐鹽酸(suan)(suan)腐蝕(shi)(shi)(包(bao)括各種不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)),含鉬高硅鐵也僅(jin)可用于(yu)50℃、30%以(yi)(yi)下(xia)鹽酸(suan)(suan)。和金屬材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)相反(fan),絕大多數非金屬材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)對鹽酸(suan)(suan)都有良好(hao)的耐腐蝕(shi)(shi)性,所以(yi)(yi)內襯橡(xiang)膠泵和塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)泵(如聚丙烯、氟(fu)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)等)是(shi)輸送(song)鹽酸(suan)(suan)的最好(hao)選擇。但(dan)這樣的介質(zhi)如果溫度超過(guo)了150℃,或者壓(ya)力大于(yu)1.6MPa時(shi),塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)材(cai)質(zhi)(包(bao)括聚丙烯、氟(fu)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)甚至是(shi)聚四氟(fu)乙(yi)烯)將不(bu)適(shi)用了,可以(yi)(yi)使用陶(tao)瓷球閥(fa)(fa)。這種閥(fa)(fa)門(men)的優點(dian)(dian)是(shi)自潤滑性,扭矩力小,不(bu)老化(hua),壽(shou)命比(bi)(bi)一(yi)般的閥(fa)(fa)門(men)要長得(de)多;它的缺(que)點(dian)(dian)就是(shi),價格比(bi)(bi)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)閥(fa)(fa)門(men)高得(de)多。


3. 硝酸介質


  一(yi)般(ban)金屬大多(duo)在(zai)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)中(zhong)被迅速腐(fu)蝕破壞,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是應(ying)用(yong)最(zui)廣的(de)耐(nai)(nai)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)材(cai)料,對(dui)常溫下一(yi)切(qie)濃度的(de)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)都有(you)良好的(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing),值得一(yi)提的(de)是含(han)鉬的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(如(ru)(ru)(ru)316、316L)對(dui)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)的(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing)不(bu)僅不(bu)優于(yu)普通不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(如(ru)(ru)(ru)304、321),有(you)時甚至不(bu)如(ru)(ru)(ru)普通不(bu)繡鋼(gang)。而(er)對(dui)于(yu)高溫硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan),通常采(cai)用(yong)鈦及鈦合金材(cai)料。


4. 醋(cu)酸介(jie)質


  醋酸是有(you)(you)機酸中腐蝕性最(zui)強的(de)(de)物質(zhi)之一(yi),普(pu)通鋼鐵在一(yi)切濃(nong)度(du)和溫度(du)的(de)(de)醋酸中都會嚴重腐蝕,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼是優良的(de)(de)耐醋酸材料(liao),含(han)鉬的(de)(de)316不(bu)(bu)銹(xiu)鋼還能適用于(yu)高(gao)(gao)溫和稀醋酸蒸氣。對于(yu)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)濃(nong)醋酸或(huo)含(han)有(you)(you)其他腐蝕介質(zhi)等苛刻要求,可(ke)選用高(gao)(gao)合金(jin)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼或(huo)氟(fu)塑(su)料(liao)材質(zhi)閥門(men)。


5. 堿(jian)(氫氧化鈉)


  鋼(gang)鐵(tie)廣泛(fan)應用于(yu)80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液(ye),也有許多(duo)石化工廠在(zai)100℃、75%以下時仍采用普通鋼(gang)鐵(tie),雖(sui)然腐蝕增加,但經濟性好。普通不(bu)銹鋼(gang)對堿液(ye)的耐蝕性與(yu)鑄鐵(tie)相(xiang)比沒(mei)有明顯優點(dian),只要介質中容許少量鐵(tie)分摻(chan)入(ru),不(bu)推薦(jian)采用不(bu)銹鋼(gang)。對于(yu)高溫堿液(ye)多(duo)采用鈦(tai)及鈦(tai)合金(jin)(jin)或者高合金(jin)(jin)不(bu)銹鋼(gang)。


6. 氨(an)(氫氧(yang)化氨(an))


  大多(duo)數金屬和非金屬在(zai)液(ye)氨(an)及氨(an)水(shui)(氫氧化氨(an))中的(de)腐蝕都很輕微(wei),只有銅(tong)和銅(tong)合金不宜使用。


7. 氯氣(液氯)


  大(da)多數(shu)金屬閥抗氯氣的(de)腐蝕都是(shi)很有限的(de),尤其是(shi)氯氣帶(dai)水(shui)的(de)情況,包括各種合(he)金閥門(men),這種情況下,聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯閥門(men)是(shi)個(ge)很不錯的(de)選(xuan)擇(ze),但是(shi)生產氯堿(jian)的(de)化(hua)工廠(chang)會發現:聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯閥用的(de)時間(jian)稍微一長,扭(niu)矩力(li)增大(da),聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯老化(hua)的(de)問題就會凸顯(xian)出來了(le),這種情況下發生的(de)泄漏就是(shi)致(zhi)命的(de)了(le)。可(ke)以(yi)考慮用襯聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯陶瓷(ci)球芯替換原來的(de)普通襯聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯閥門(men),利用陶瓷(ci)的(de)自潤(run)滑性和(he)聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯的(de)耐腐蝕性會有完美的(de)效果。


8. 鹽水(shui)(海水(shui))


  普(pu)通鋼(gang)鐵在氯化鈉(na)溶液和(he)海水、咸(xian)水中腐蝕率不太高,一般須(xu)采用涂料保護;各類不銹鋼(gang)也(ye)有很低的均勻腐蝕率,但可能因氯離子而引起局(ju)部性腐蝕,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)見的醇(chun)類介(jie)質有(you)(you)甲醇(chun)、乙(yi)醇(chun)、乙(yi)二醇(chun)、丙醇(chun)等(deng)(deng),酮類介(jie)質有(you)(you)丙酮、丁酮等(deng)(deng),酯(zhi)(zhi)類介(jie)質有(you)(you)各種甲酯(zhi)(zhi)、乙(yi)酯(zhi)(zhi)等(deng)(deng),醚(mi)(mi)類介(jie)質有(you)(you)甲醚(mi)(mi)、乙(yi)醚(mi)(mi)、丁醚(mi)(mi)等(deng)(deng),它們基(ji)本沒有(you)(you)腐蝕(shi)性(xing),常(chang)用材料均(jun)可適用,具體選(xuan)用時還應(ying)根據介(jie)質的屬性(xing)和相關要求(qiu)做出合(he)理選(xuan)擇。另(ling)外值得注意的是酮、酯(zhi)(zhi)、醚(mi)(mi)對多種橡膠有(you)(you)溶解性(xing),在選(xuan)擇密封(feng)材料時避(bi)免出錯。


10. 某酸性介質閥門選用工程應用


  a. 閘閥(fa)


    閥體、閥蓋(gai)(ASTM A216-WCB);閘板(ASTM A216-WCB/CR13、OVER-LAY-NC、ASTM A217-CA15(10英寸及以下NC);閥桿(gan)(ASTM A182-F6a-NC);手輪(球墨鑄鐵);填料(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(ASTMA182-F6a-NC);手輪(球墨(mo)鑄(zhu)鐵);填料(316+石(shi)墨(mo))。


  c. 止回(hui)閥


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


  d. 某海(hai)水管道閥體材料(liao)的替(ti)換


   國外某10"NPS海水管道(dao),閥(fa)(fa)門(men)原設(she)計(ji)為(wei)ASMECL150,RF法蘭,閥(fa)(fa)體為(wei)A216 WCB,Epoxy-Phenol Novolac Coating(環氧(yang)酚醛樹(shu)脂(zhi)涂料(liao))Int.Coated,API Trim No.8,手輪操(cao)作。


  由于閥(fa)(fa)(fa)門制造商提出無法(fa)生產這種(zhong)內涂敷環氧酚(fen)醛樹(shu)脂涂料閥(fa)(fa)(fa)門,把閥(fa)(fa)(fa)體(ti)和閥(fa)(fa)(fa)桿材料換成了SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新換的材料價(jia)格(ge)較貴。另外,由于管(guan)子和法(fa)蘭(lan)螺(luo)栓(shuan)螺(luo)母為(wei)碳鋼,如果用這種(zhong)不銹(xiu)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)母隔離(li)的配(pei)套元件,防止異種(zhong)鋼之間的腐蝕(shi)。




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