有的配管設計人員錯誤認為不銹鋼是“萬能不腐蝕材料”,無論什么腐蝕介質和設計條件都用不銹鋼,這是非常危險的。
1. 硫酸
作為強腐蝕介質之一,硫酸是用途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。普通不銹鋼如304不銹鋼、316不(bu)銹鋼(gang)對硫酸介質用途有限。因此輸送硫酸的閥通常采用高硅鑄鐵、高合金不銹鋼(20號合金)制造。氟塑料等非金屬材料具有較好的耐硫酸性能。
2. 鹽酸(suan)
大(da)(da)多數金(jin)屬(shu)材(cai)料(包括各種不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)料)都不耐鹽酸(suan)(suan)腐蝕(shi),含鉬高(gao)硅鐵也(ye)僅可用于50℃、30%以下鹽酸(suan)(suan)。和(he)金(jin)屬(shu)材(cai)料相反,絕(jue)大(da)(da)多數非金(jin)屬(shu)材(cai)料對(dui)鹽酸(suan)(suan)都有良好的耐腐蝕(shi)性,所以內襯(chen)橡膠或塑(su)料(如聚丙烯、氟(fu)塑(su)料等)是輸送(song)鹽酸(suan)(suan)的較好選擇(ze)。
3. 硝酸
在(zai)硝(xiao)酸(suan)中一般金屬易被迅速(su)腐蝕破(po)壞。不銹(xiu)鋼(gang)是應用(yong)較廣的(de)耐(nai)硝(xiao)酸(suan)材(cai)料,對常(chang)溫(wen)下一切濃度的(de)硝(xiao)酸(suan)都(dou)有良好的(de)耐(nai)蝕性(xing),含鉬(mu)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(如316、316L)對硝(xiao)酸(suan)的(de)耐(nai)蝕性(xing)不如普通不銹(xiu)鋼(gang)(如304、321)。而(er)對于高(gao)溫(wen)硝(xiao)酸(suan),通常(chang)采用(yong)鈦及鈦合金材(cai)料。
4. 醋(cu)酸(suan)
它是(shi)有機酸中(zhong)腐蝕性最(zui)強(qiang)的(de)物質之一(yi),普通鋼鐵(tie)在一(yi)切濃度(du)和溫(wen)(wen)度(du)的(de)醋酸中(zhong)都會嚴重腐蝕,不(bu)銹(xiu)鋼是(shi)優良的(de)耐醋酸材料(liao)(liao),含鉬的(de)316不(bu)銹(xiu)鋼還(huan)能適(shi)用于高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和稀醋酸蒸氣。對于高(gao)(gao)溫(wen)(wen)高(gao)(gao)濃醋酸或含有其他腐蝕介質等(deng)苛刻要求,可選(xuan)用高(gao)(gao)合金(jin)不(bu)銹(xiu)鋼或氟塑料(liao)(liao)材料(liao)(liao)。
5. 堿(jian)(氫(qing)氧化鈉(na))
碳(tan)鋼(gang)廣泛(fan)應用(yong)于80℃以下、30%濃度(du)內的(de)(de)氫氧化(hua)鈉溶液(ye),也有許多工廠在100℃、75%以下時仍采用(yong)普通碳(tan)鋼(gang),雖然腐蝕增加,但是(shi)綜(zong)合經濟性好(hao)。普通不(bu)銹(xiu)鋼(gang)對堿液(ye)的(de)(de)耐蝕性與(yu)鑄鐵碳(tan)鋼(gang)相比沒有明顯優點(dian)。對于高(gao)溫堿液(ye)多采用(yong)鈦及鈦合金或者高(gao)合金不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。
6. 氨(氫氧(yang)化氨)
大(da)多數金(jin)屬(shu)和非金(jin)屬(shu)在液(ye)氨及氨水(氫(qing)氧化氨)中(zhong)的腐蝕都很輕微,銅(tong)和銅(tong)合金(jin)不宜使(shi)用。
7. 鹽水(海水)
普通碳鋼在氯化鈉溶液(ye)和海(hai)水、咸水中腐(fu)蝕(shi)率(lv)不太(tai)高,一般須(xu)采用涂料保護。各類不銹鋼也有很低的(de)均(jun)勻腐(fu)蝕(shi)率(lv),但可(ke)能因氯離子而引起局部性腐(fu)蝕(shi),通常采用316不銹鋼較(jiao)好。
8. 醇類(lei)、酮類(lei)、酯(zhi)類(lei)、醚類(lei)
常見的醇(chun)(chun)(chun)類介質(zhi)有(you)甲(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)、乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)(chun)、乙(yi)(yi)二醇(chun)(chun)(chun)、丙醇(chun)(chun)(chun)等(deng),酮(tong)(tong)類介質(zhi)有(you)丙酮(tong)(tong)、丁酮(tong)(tong)等(deng),酯類介質(zhi)有(you)各種(zhong)甲(jia)(jia)酯、乙(yi)(yi)酯等(deng),醚(mi)(mi)類介質(zhi)有(you)甲(jia)(jia)醚(mi)(mi)、乙(yi)(yi)醚(mi)(mi)、丁醚(mi)(mi)等(deng),它們(men)基本沒有(you)腐(fu)蝕性(xing),碳鋼材料均可適用,具體選用時還(huan)應根(gen)據介質(zhi)的屬(shu)性(xing)和相(xiang)關要求做(zuo)出合理選擇。酮(tong)(tong)、酯、醚(mi)(mi)等(deng)對多(duo)種(zhong)橡膠(jiao)有(you)溶解性(xing),在選擇密封材料時避免出錯。
常(chang)用腐蝕介質金屬選材見表8.1.7。
①. 銅(tong)及(ji)銅(tong)合金當(dang)存在水分時(shi)會爆(bao)炸。
②. 有產生(sheng)凹(ao)痕和應(ying)力腐蝕龜裂的可能性(xing)。
③. 存在水分則應(ying)為“C”。
④. 鉭的質量分(fen)數在30%以上時,在沸騰狀態下才成為“B”或“C”。
⑤. 有可能發生孔蝕(shi)。
⑥. 蒙乃爾合金時,未混入空(kong)氣時的(de)數據(ju)。
注(zhu):1. 表中A、B、C分別表示耐腐(fu)蝕性優異(yi)、良好、尚可(ke),“一”表示進行試驗。
2. 選自《化工機械材料便覽》。