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(fa)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,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(xiu)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(zhi)


  絕大多(duo)(duo)數金屬材(cai)(cai)料都不(bu)(bu)耐(nai)鹽酸(suan)(suan)腐蝕(shi)(包(bao)括各種不(bu)(bu)銹鋼材(cai)(cai)料),含鉬高(gao)硅鐵也僅可用于50℃、30%以下鹽酸(suan)(suan)。和(he)金屬材(cai)(cai)料相反,絕大多(duo)(duo)數非金屬材(cai)(cai)料對鹽酸(suan)(suan)都有良好(hao)的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性,所以內襯橡(xiang)膠泵和(he)塑(su)料泵(如(ru)(ru)聚(ju)丙(bing)烯(xi)、氟塑(su)料等(deng))是輸送(song)鹽酸(suan)(suan)的(de)最(zui)好(hao)選(xuan)擇。但這樣的(de)介質(zhi)如(ru)(ru)果溫度超(chao)過了150℃,或者(zhe)壓力大于1.6MPa時,塑(su)料材(cai)(cai)質(zhi)(包(bao)括聚(ju)丙(bing)烯(xi)、氟塑(su)料甚至是聚(ju)四氟乙烯(xi))將(jiang)不(bu)(bu)適用了,可以使用陶(tao)瓷球閥(fa)(fa)。這種閥(fa)(fa)門的(de)優點是自(zi)潤滑性,扭矩(ju)力小(xiao),不(bu)(bu)老(lao)化,壽命比一般的(de)閥(fa)(fa)門要長(chang)得多(duo)(duo);它(ta)的(de)缺(que)點就是,價格比塑(su)料閥(fa)(fa)門高(gao)得多(duo)(duo)。


3. 硝酸(suan)介質


  一般(ban)金屬大多在(zai)硝酸(suan)(suan)中被迅速腐蝕(shi)破(po)壞,不(bu)(bu)銹鋼是(shi)應用最廣的(de)耐硝酸(suan)(suan)材料(liao),對常溫(wen)下一切濃(nong)度的(de)硝酸(suan)(suan)都(dou)有良好的(de)耐蝕(shi)性(xing),值得一提的(de)是(shi)含鉬的(de)不(bu)(bu)銹鋼(如(ru)316、316L)對硝酸(suan)(suan)的(de)耐蝕(shi)性(xing)不(bu)(bu)僅(jin)不(bu)(bu)優于(yu)普通不(bu)(bu)銹鋼(如(ru)304、321),有時甚至不(bu)(bu)如(ru)普通不(bu)(bu)繡鋼。而對于(yu)高(gao)溫(wen)硝酸(suan)(suan),通常采(cai)用鈦(tai)及(ji)鈦(tai)合金材料(liao)。


4. 醋酸介(jie)質


  醋酸(suan)是(shi)有(you)機(ji)酸(suan)中腐蝕(shi)(shi)性最(zui)強的(de)物(wu)質之一(yi),普(pu)通鋼(gang)(gang)鐵在一(yi)切濃度和溫(wen)度的(de)醋酸(suan)中都會嚴(yan)重腐蝕(shi)(shi),不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)優良的(de)耐醋酸(suan)材料,含鉬的(de)316不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)還(huan)能適用于高溫(wen)和稀醋酸(suan)蒸(zheng)氣。對(dui)于高溫(wen)高濃醋酸(suan)或(huo)(huo)含有(you)其他腐蝕(shi)(shi)介質等苛刻(ke)要(yao)求(qiu),可選用高合金不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)或(huo)(huo)氟塑(su)料材質閥門。


5. 堿(氫氧化鈉(na))


  鋼鐵(tie)廣泛(fan)應(ying)用(yong)(yong)于80℃以下(xia)、30%濃(nong)度內的氫氧化(hua)(hua)鈉(na)溶液(ye),也(ye)有許(xu)多石化(hua)(hua)工廠在100℃、75%以下(xia)時仍采用(yong)(yong)普通(tong)鋼鐵(tie),雖然腐蝕(shi)增(zeng)加,但經濟(ji)性好。普通(tong)不(bu)銹鋼對堿(jian)(jian)液(ye)的耐蝕(shi)性與鑄(zhu)鐵(tie)相比沒有明(ming)顯(xian)優點,只要介質(zhi)中(zhong)容許(xu)少量鐵(tie)分摻入(ru),不(bu)推薦采用(yong)(yong)不(bu)銹鋼。對于高溫(wen)堿(jian)(jian)液(ye)多采用(yong)(yong)鈦(tai)及鈦(tai)合金或者高合金不(bu)銹鋼。


6. 氨(氫氧化氨)


  大多(duo)數金屬(shu)和(he)非金屬(shu)在液(ye)氨(an)(an)及氨(an)(an)水(氫氧化氨(an)(an))中的腐蝕(shi)都很輕微(wei),只有銅和(he)銅合金不宜使(shi)用。


7. 氯氣(液氯)


  大多數金屬閥(fa)抗氯(lv)氣的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)都(dou)是(shi)(shi)(shi)很有限的(de)(de)(de)(de),尤其是(shi)(shi)(shi)氯(lv)氣帶水的(de)(de)(de)(de)情況(kuang),包括各(ge)種(zhong)合(he)金閥(fa)門,這種(zhong)情況(kuang)下,聚四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)閥(fa)門是(shi)(shi)(shi)個(ge)很不錯的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇,但是(shi)(shi)(shi)生(sheng)產氯(lv)堿的(de)(de)(de)(de)化工廠會(hui)(hui)發現:聚四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)閥(fa)用的(de)(de)(de)(de)時(shi)間稍微(wei)一長,扭矩(ju)力增大,聚四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)老化的(de)(de)(de)(de)問題就會(hui)(hui)凸(tu)顯出來了,這種(zhong)情況(kuang)下發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)泄漏(lou)就是(shi)(shi)(shi)致命的(de)(de)(de)(de)了。可以(yi)考慮用襯(chen)(chen)聚四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)陶瓷球芯替換原來的(de)(de)(de)(de)普通襯(chen)(chen)聚四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)閥(fa)門,利用陶瓷的(de)(de)(de)(de)自潤滑性(xing)和聚四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)會(hui)(hui)有完(wan)美的(de)(de)(de)(de)效果。


8. 鹽(yan)水(shui)(海水(shui))


  普通鋼(gang)(gang)鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐(fu)(fu)蝕率不太高,一般須采用涂料保護(hu);各類不銹鋼(gang)(gang)也有很低的均勻腐(fu)(fu)蝕率,但可能因氯離子而引起(qi)局(ju)部性(xing)腐(fu)(fu)蝕,通常采用316不銹鋼(gang)(gang)較好。


9. 醇類、酮類、酯(zhi)類、醚類


  常見(jian)的醇(chun)類(lei)介質有甲醇(chun)、乙(yi)醇(chun)、乙(yi)二醇(chun)、丙(bing)醇(chun)等(deng),酮類(lei)介質有丙(bing)酮、丁酮等(deng),酯(zhi)(zhi)類(lei)介質有各種甲酯(zhi)(zhi)、乙(yi)酯(zhi)(zhi)等(deng),醚類(lei)介質有甲醚、乙(yi)醚、丁醚等(deng),它們基本沒有腐(fu)蝕性,常用(yong)材料均可適用(yong),具體選(xuan)用(yong)時還應根據介質的屬性和相關要求做出(chu)合理選(xuan)擇。另(ling)外值(zhi)得注意的是酮、酯(zhi)(zhi)、醚對多種橡膠有溶(rong)解性,在選(xuan)擇密封材料時避免出(chu)錯。


10. 某酸性介質(zhi)閥門(men)選(xuan)用(yong)工(gong)程應用(yong)


  a. 閘閥(fa)


    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NC);閥桿(ASTM A182-F6a-NC);手輪(球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie));填料(316+石墨)。


  b. 截止(zhi)閥(fa)


    閥體、閥蓋(ASTM A216-WCB);閥瓣(ASTM A182-F6a);閥桿(ASTMA182-F6a-NC);手輪(球(qiu)墨(mo)(mo)鑄鐵);填(tian)料(316+石墨(mo)(mo))。


  c. 止回閥(fa)


   閥(fa)體、閥(fa)蓋(ASTM A216-WCB);閥(fa)瓣[ASTM A217-CA15-NC(4in及以下)&ASTM A216-WCB/ER410-NC];搖桿(ASTM A216-WCB)。


  d. 某(mou)海水管(guan)道閥體(ti)材料(liao)的替換


   國外(wai)某10"NPS海水(shui)管道,閥門(men)原設(she)計為ASMECL150,RF法蘭,閥體為A216 WCB,Epoxy-Phenol Novolac Coating(環氧酚醛樹(shu)脂涂(tu)料)Int.Coated,API Trim No.8,手(shou)輪操作(zuo)。


  由(you)于(yu)閥(fa)(fa)(fa)門制(zhi)造商提出(chu)無法生產這種內涂敷(fu)環(huan)氧酚醛樹脂涂料(liao)閥(fa)(fa)(fa)門,把閥(fa)(fa)(fa)體和閥(fa)(fa)(fa)桿材(cai)料(liao)換成了SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新換的材(cai)料(liao)價(jia)格較(jiao)貴(gui)。另(ling)外,由(you)于(yu)管子和法蘭(lan)螺栓(shuan)螺母(mu)為(wei)碳鋼(gang)(gang),如果(guo)用這種不銹鋼(gang)(gang)閥(fa)(fa)(fa)體,還(huan)需單獨采購閥(fa)(fa)(fa)體與(yu)法蘭(lan)螺栓(shuan)螺母(mu)隔離的配(pei)套元件,防(fang)止(zhi)異種鋼(gang)(gang)之間的腐蝕。




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