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(xiu)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(zhi)


  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)


  絕大多數金屬材料都不耐鹽酸(suan)腐蝕(包括各種不銹鋼(gang)材料),含鉬高硅鐵也(ye)僅(jin)可用(yong)(yong)于(yu)50℃、30%以下鹽酸(suan)。和(he)金屬材料相反,絕大多數非(fei)金屬材料對鹽酸(suan)都有良好(hao)的(de)耐腐蝕性,所以內襯(chen)橡膠泵和(he)塑(su)(su)(su)料泵(如聚(ju)丙(bing)烯、氟塑(su)(su)(su)料等)是(shi)(shi)輸(shu)送鹽酸(suan)的(de)最好(hao)選擇。但這樣的(de)介質(zhi)如果溫度超(chao)過了150℃,或者壓力(li)大于(yu)1.6MPa時,塑(su)(su)(su)料材質(zhi)(包括聚(ju)丙(bing)烯、氟塑(su)(su)(su)料甚至是(shi)(shi)聚(ju)四(si)氟乙烯)將(jiang)不適用(yong)(yong)了,可以使用(yong)(yong)陶(tao)瓷球閥(fa)(fa)。這種閥(fa)(fa)門(men)的(de)優點(dian)是(shi)(shi)自潤滑(hua)性,扭矩力(li)小(xiao),不老化,壽(shou)命比一(yi)般的(de)閥(fa)(fa)門(men)要長得多;它的(de)缺點(dian)就是(shi)(shi),價(jia)格比塑(su)(su)(su)料閥(fa)(fa)門(men)高得多。


3. 硝(xiao)酸介質


  一(yi)般金屬(shu)大多在硝酸(suan)中被迅速腐蝕(shi)破壞,不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是應用最廣的耐硝酸(suan)材料,對常(chang)溫(wen)下一(yi)切濃度的硝酸(suan)都有良好的耐蝕(shi)性,值得(de)一(yi)提的是含(han)鉬的不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(如(ru)316、316L)對硝酸(suan)的耐蝕(shi)性不(bu)(bu)僅(jin)不(bu)(bu)優于普(pu)(pu)通不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(如(ru)304、321),有時甚(shen)至不(bu)(bu)如(ru)普(pu)(pu)通不(bu)(bu)繡(xiu)鋼(gang)。而對于高(gao)溫(wen)硝酸(suan),通常(chang)采用鈦及(ji)鈦合(he)金材料。


4. 醋酸介(jie)質


  醋酸(suan)是有機酸(suan)中(zhong)腐蝕性(xing)最強的(de)物質之一(yi),普通鋼(gang)鐵(tie)在(zai)一(yi)切濃(nong)度(du)和溫(wen)度(du)的(de)醋酸(suan)中(zhong)都會嚴重(zhong)腐蝕,不(bu)銹鋼(gang)是優良的(de)耐醋酸(suan)材料,含鉬的(de)316不(bu)銹鋼(gang)還能適用于高(gao)溫(wen)和稀醋酸(suan)蒸氣。對于高(gao)溫(wen)高(gao)濃(nong)醋酸(suan)或含有其他腐蝕介質等苛刻要求,可選(xuan)用高(gao)合金不(bu)銹鋼(gang)或氟塑料材質閥門。


5. 堿(氫(qing)氧(yang)化鈉(na))


  鋼鐵(tie)(tie)廣泛應用(yong)于80℃以下(xia)、30%濃度內的(de)氫(qing)氧化(hua)(hua)鈉溶液(ye),也有許多石化(hua)(hua)工(gong)廠在100℃、75%以下(xia)時仍采(cai)用(yong)普(pu)通(tong)鋼鐵(tie)(tie),雖(sui)然腐蝕(shi)增加,但(dan)經濟性(xing)好(hao)。普(pu)通(tong)不銹鋼對堿(jian)液(ye)的(de)耐蝕(shi)性(xing)與鑄(zhu)鐵(tie)(tie)相比沒有明顯優點,只要介質(zhi)中容許少量鐵(tie)(tie)分摻(chan)入,不推薦采(cai)用(yong)不銹鋼。對于高(gao)(gao)溫堿(jian)液(ye)多采(cai)用(yong)鈦(tai)及(ji)鈦(tai)合金或者高(gao)(gao)合金不銹鋼。


6. 氨(an)(氫氧(yang)化(hua)氨(an))


  大多數金屬(shu)和非金屬(shu)在液氨(an)及氨(an)水(氫(qing)氧化氨(an))中的腐(fu)蝕都很輕微,只有(you)銅和銅合金不(bu)宜使用。


7. 氯(lv)氣(qi)(液氯(lv))


  大(da)多數金屬閥抗氯氣的(de)(de)腐蝕都是很有限的(de)(de),尤其是氯氣帶水的(de)(de)情(qing)況(kuang),包括各種(zhong)合金閥門(men),這種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)閥門(men)是個很不錯的(de)(de)選擇(ze),但是生產氯堿的(de)(de)化工廠會發現(xian):聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)閥用(yong)的(de)(de)時間(jian)稍微一長,扭矩力增大(da),聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)老化的(de)(de)問題就(jiu)會凸顯(xian)出來了(le),這種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)發生的(de)(de)泄漏就(jiu)是致命(ming)的(de)(de)了(le)。可以考慮用(yong)襯(chen)聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)陶瓷球芯替換原來的(de)(de)普(pu)通襯(chen)聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)閥門(men),利(li)用(yong)陶瓷的(de)(de)自潤滑性和(he)聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)的(de)(de)耐(nai)腐蝕性會有完美的(de)(de)效果。


8. 鹽水(shui)(海水(shui))


  普(pu)通鋼鐵在氯(lv)化(hua)鈉(na)溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高,一(yi)般須采(cai)用涂料保護(hu);各(ge)類(lei)不銹鋼也有很(hen)低(di)的(de)均(jun)勻腐蝕率,但可能因氯(lv)離子而引起局部性腐蝕,通常采(cai)用316不銹鋼較好。


9. 醇類、酮類、酯類、醚類


  常見(jian)的(de)(de)醇類(lei)(lei)(lei)介(jie)(jie)質有甲醇、乙(yi)醇、乙(yi)二醇、丙(bing)醇等(deng),酮(tong)類(lei)(lei)(lei)介(jie)(jie)質有丙(bing)酮(tong)、丁酮(tong)等(deng),酯類(lei)(lei)(lei)介(jie)(jie)質有各(ge)種甲酯、乙(yi)酯等(deng),醚(mi)類(lei)(lei)(lei)介(jie)(jie)質有甲醚(mi)、乙(yi)醚(mi)、丁醚(mi)等(deng),它們基本沒有腐蝕性(xing),常用材料均可(ke)適(shi)用,具體選用時還應(ying)根(gen)據(ju)介(jie)(jie)質的(de)(de)屬性(xing)和相關(guan)要求做出(chu)合理選擇。另外(wai)值得注(zhu)意的(de)(de)是酮(tong)、酯、醚(mi)對多種橡膠有溶解性(xing),在選擇密封材料時避免出(chu)錯。


10. 某(mou)酸性介質閥門(men)選用工程(cheng)應用


  a. 閘閥


    閥(fa)體、閥(fa)蓋(ASTM A216-WCB);閘板(ban)(ASTM A216-WCB/CR13、OVER-LAY-NC、ASTM A217-CA15(10英寸及(ji)以下NC);閥(fa)桿(ASTM A182-F6a-NC);手輪(球墨鑄(zhu)鐵);填料(liao)(316+石(shi)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(mo)鑄(zhu)鐵);填料(316+石墨(mo))。


  c. 止(zhi)回閥


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


  d. 某海(hai)水管道閥體(ti)材料的替換


   國外某10"NPS海(hai)水管道,閥(fa)門(men)原(yuan)設計為ASMECL150,RF法蘭,閥(fa)體為A216 WCB,Epoxy-Phenol Novolac Coating(環氧酚(fen)醛樹脂(zhi)涂料)Int.Coated,API Trim No.8,手輪操作。


  由于閥(fa)門制造(zao)商提出(chu)無法(fa)(fa)生產(chan)這(zhe)種(zhong)內涂(tu)敷環(huan)氧酚醛樹脂涂(tu)料(liao)閥(fa)門,把閥(fa)體(ti)和閥(fa)桿材料(liao)換成了(le)SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新換的(de)材料(liao)價格較貴。另(ling)外,由于管子(zi)和法(fa)(fa)蘭(lan)螺栓(shuan)(shuan)螺母(mu)為碳鋼(gang),如果用這(zhe)種(zhong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)閥(fa)體(ti),還需單(dan)獨采購閥(fa)體(ti)與法(fa)(fa)蘭(lan)螺栓(shuan)(shuan)螺母(mu)隔離的(de)配套元件,防止(zhi)異種(zhong)鋼(gang)之間的(de)腐蝕(shi)。




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