浙(zhe)江(jiang)至德鋼(gang)業有限公(gong)司酸(suan)(suan)洗車間(jian)管(guan)道(dao)的(de)物料主要為含水(shui)的(de)氣液混合(he)狀態氫氟(fu)酸(suan)(suan),溫度在350℃左右(you)高溫含氟(fu)化氫,管(guan)道(dao)和管(guan)件(jian)選用分析如下。


1. 普通碳鋼


  碳(tan)(tan)鋼(gang)廣泛(fan)應用(yong)于60%~70%以上的氫氟酸和(he)無水氫氟酸溫度不(bu)宜(yi)超(chao)過65℃。在濃度邊界60%~65%時使用(yong)要特(te)別小心,稀(xi)酸的腐(fu)蝕(shi)性很強,根據試驗結果:碳(tan)(tan)鋼(gang)在93%酸內(20℃),腐(fu)蝕(shi)率為(wei)0.9mm/a,在48%酸內,腐(fu)蝕(shi)率為(wei)13mm/a。低(di)碳(tan)(tan)鋼(gang)的耐蝕(shi)性最(zui)好。


  由于(yu)氫(qing)(qing)氟酸(suan)與碳鋼作(zuo)用能(neng)在(zai)其表面形(xing)成(cheng)氟化(hua)鐵薄膜(mo),阻(zu)止(zhi)進(jin)一步腐(fu)(fu)蝕,因(yin)(yin)此(ci)碳鋼普遍適用于(yu)100℃以下的(de)(de)液相或氣相氫(qing)(qing)氟酸(suan)。溫度(du)(du)(du)(du)超過(guo)(guo)100℃時,腐(fu)(fu)蝕速(su)率(lv)隨(sui)溫度(du)(du)(du)(du)升高而迅速(su)增加(jia)。為防止(zhi)表面氟化(hua)鐵保護層遭到破壞,通常要(yao)求流體流速(su)在(zai)室(shi)溫下不(bu)得超過(guo)(guo)1m/s,在(zai)較高溫度(du)(du)(du)(du)下,線速(su)度(du)(du)(du)(du)要(yao)求更低(di)。這種限(xian)制也(ye)適用于(yu)與氫(qing)(qing)氟酸(suan)接觸的(de)(de)其他金屬。對于(yu)HF(氫(qing)(qing)氟酸(suan))水(shui)溶液,其腐(fu)(fu)蝕速(su)率(lv)隨(sui)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)增加(jia)而降低(di)。HF濃(nong)度(du)(du)(du)(du)為85%時就產生(sheng)某種程度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕;濃(nong)度(du)(du)(du)(du)75%時,年(nian)腐(fu)(fu)蝕率(lv)為0.5mm;濃(nong)度(du)(du)(du)(du)65%時,年(nian)腐(fu)(fu)蝕率(lv)為1.5mm。因(yin)(yin)此(ci)在(zai)HF濃(nong)度(du)(du)(du)(du)低(di)于(yu)70%時,不(bu)推薦使(shi)用碳鋼。低(di)于(yu)60%的(de)(de)氫(qing)(qing)氟酸(suan)即使(shi)在(zai)低(di)溫下也(ye)能(neng)迅速(su)地腐(fu)(fu)蝕鋼材。即使(shi)是濃(nong)度(du)(du)(du)(du)大于(yu)85%的(de)(de)氫(qing)(qing)氟酸(suan),如果鋼材沒有進(jin)行消除(chu)晶格缺陷和應力,也(ye)可能(neng)發生(sheng)原子氫(qing)(qing)向鋼板內層遷移,引起(qi)“起(qi)泡”現象。


2. 鑄鐵


  普(pu)通鑄鐵對氫(qing)氟酸的耐腐蝕(shi)能力遠遠不及碳鋼(gang)和(he)鑄鋼(gang),因此與氫(qing)氟酸接(jie)觸的部件(jian)不宜(yi)采用。


3. 不銹(xiu)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。


  高合金不銹鋼對充氣的氫氟(fu)酸(suan)有較好的耐蝕性,也適用于(yu)無水氟(fu)化氫,但(dan)使用60%以下的酸(suan)時要小心(xin)。有些工廠用此材料(liao)制作泵、閥、噴嘴等。


  奧(ao)氏體鎳鉻鋼(gang)對(dui)(dui)氫氟(fu)酸(suan)的耐腐蝕(shi)能力并(bing)不優于(yu)(yu)碳鋼(gang),而且不能用(yong)于(yu)(yu)較高溫度。在室溫下,濃度低于(yu)(yu)10%的氫氟(fu)酸(suan)對(dui)(dui)奧(ao)氏體鋼(gang)(316型)有中等的腐蝕(shi)性(xing)。高合金奧(ao)氏體鋼(gang)(如(ru)Car-penter20和Durimet20)耐腐蝕(shi)性(xing)較好,而蒙(meng)耐爾、哈氏C則具有更好的耐腐蝕(shi)性(xing)。在選(xuan)用(yong)20號合金管(guan)材時(shi),建議首選(xuan)無(wu)縫管(guan)而不用(yong)焊(han)管(guan)。


  奧氏體(ti)鋼在稀氫氟酸中100℃以上(shang)能產生應(ying)力裂紋(wen)。在氟離子的存(cun)在下,即使在較低(di)溫度也可能促(cu)進(jin)應(ying)力腐蝕裂紋(wen)的形成,特別是304不(bu)銹鋼,如果不(bu)進(jin)行充分(fen)的應(ying)力釋(shi)放,這種現象尤為嚴重。


4. 鎳、蒙耐爾(er)(Monel)、因康(Inconel)合金


  蒙耐(nai)爾在(zai)室(shi)溫下(xia)對濃(nong)度高于(yu)50%的(de)氫氟(fu)酸(suan)有很好的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性,為了防止鈍化(hua)層(ceng)破壞(huai),同樣也要求限制物料的(de)流速和攪動。對于(yu)無水至(zhi)50%的(de)氫氟(fu)酸(suan),在(zai)溫度達(da)到80℃以上(shang)時出現一定程(cheng)度的(de)腐(fu)蝕。


  冷成形或焊接(jie)的(de)(de)蒙(meng)耐爾(er)制(zhi)品,如果沒有(you)(you)進行有(you)(you)效的(de)(de)應(ying)力釋放,將發生應(ying)力腐蝕(shi)裂紋。在焊接(jie)時,不要使用蒙(meng)耐爾(er)60焊條,否則焊縫將被HF腐蝕(shi)。氧化劑(ji)和(he)還原(yuan)硫化合物的(de)(de)存在會增大(da)所有(you)(you)這(zhe)些材料的(de)(de)腐蝕(shi)速率。


5. 銅(tong)、青銅(tong)(Bronze)


  銅(tong)在室溫下(xia)可用(yong)(yong)于濃度60%~90%的(de)氫(qing)氟酸,到達沸點溫度時出現中等程(cheng)度的(de)腐(fu)蝕(shi)。青(qing)銅(tong)在室溫下(xia)也具有(you)可接(jie)受(shou)的(de)抗腐(fu)蝕(shi)性(xing),有(you)時用(yong)(yong)它來(lai)制(zhi)造(zao)氫(qing)氟酸泵體部件,但不適用(yong)(yong)于較高溫度。


6. 塑料


  聚(ju)甲基丙烯酸甲酯、聚(ju)四氟乙烯可用于氟化氫氣體的設備和管道。


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