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鋼(gang),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(suan)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不銹鋼(0Cr18Ni9)、316Ti不銹鋼(gang)(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(da)多數金(jin)(jin)屬材(cai)(cai)料都(dou)不耐(nai)鹽酸(suan)腐蝕(包括各(ge)種不銹鋼材(cai)(cai)料),含鉬高硅(gui)鐵也僅可用(yong)于50℃、30%以(yi)下鹽酸(suan)。和金(jin)(jin)屬材(cai)(cai)料相(xiang)反,絕大(da)多數非(fei)金(jin)(jin)屬材(cai)(cai)料對鹽酸(suan)都(dou)有良好的耐(nai)腐蝕性(xing),所(suo)以(yi)內襯橡膠泵和塑料泵(如聚(ju)丙(bing)烯、氟(fu)塑料等)是(shi)輸送(song)鹽酸(suan)的最(zui)好選擇(ze)。但這(zhe)樣的介(jie)質如果溫度超過了150℃,或者壓力(li)大(da)于1.6MPa時(shi),塑料材(cai)(cai)質(包括聚(ju)丙(bing)烯、氟(fu)塑料甚至是(shi)聚(ju)四(si)氟(fu)乙烯)將(jiang)不適用(yong)了,可以(yi)使(shi)用(yong)陶瓷球閥(fa)。這(zhe)種閥(fa)門的優(you)點是(shi)自潤(run)滑性(xing),扭矩力(li)小(xiao),不老化,壽命比一般的閥(fa)門要長得(de)多;它的缺點就是(shi),價(jia)格(ge)比塑料閥(fa)門高得(de)多。


3. 硝(xiao)酸介(jie)質


  一般(ban)金屬大多在(zai)硝(xiao)(xiao)酸(suan)中被迅速腐蝕(shi)破壞,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼是應用最廣(guang)的(de)(de)(de)(de)耐硝(xiao)(xiao)酸(suan)材料(liao),對常(chang)溫下一切濃度的(de)(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)酸(suan)都有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing),值得一提的(de)(de)(de)(de)是含鉬的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(如316、316L)對硝(xiao)(xiao)酸(suan)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)不(bu)僅(jin)不(bu)優于普(pu)通(tong)(tong)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(如304、321),有時(shi)甚至(zhi)不(bu)如普(pu)通(tong)(tong)不(bu)繡鋼。而對于高溫硝(xiao)(xiao)酸(suan),通(tong)(tong)常(chang)采用鈦(tai)及鈦(tai)合金材料(liao)。


4. 醋酸介質


  醋酸是(shi)(shi)有(you)機酸中腐(fu)蝕(shi)性最強的(de)物質之一,普通鋼鐵在一切濃(nong)度(du)和(he)溫度(du)的(de)醋酸中都(dou)會嚴重腐(fu)蝕(shi),不銹(xiu)(xiu)鋼是(shi)(shi)優良(liang)的(de)耐(nai)醋酸材料,含(han)鉬(mu)的(de)316不銹(xiu)(xiu)鋼還能適用(yong)于(yu)高(gao)溫和(he)稀醋酸蒸氣。對(dui)于(yu)高(gao)溫高(gao)濃(nong)醋酸或含(han)有(you)其他(ta)腐(fu)蝕(shi)介質等(deng)苛刻要求,可選用(yong)高(gao)合金不銹(xiu)(xiu)鋼或氟塑料材質閥門。


5. 堿(jian)(氫氧(yang)化鈉)


  鋼(gang)(gang)鐵(tie)廣泛應用于(yu)80℃以下、30%濃度(du)內的氫氧化鈉溶(rong)液(ye)(ye),也有(you)許多(duo)石(shi)化工(gong)廠(chang)在100℃、75%以下時仍采(cai)用普通鋼(gang)(gang)鐵(tie),雖然(ran)腐(fu)蝕(shi)增加(jia),但經(jing)濟(ji)性(xing)好。普通不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)對堿液(ye)(ye)的耐蝕(shi)性(xing)與鑄鐵(tie)相(xiang)比沒有(you)明顯優(you)點,只要介質中容許少量(liang)鐵(tie)分摻(chan)入,不(bu)(bu)推薦采(cai)用不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)。對于(yu)高(gao)溫堿液(ye)(ye)多(duo)采(cai)用鈦及鈦合(he)金或(huo)者高(gao)合(he)金不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)。


6. 氨(氫氧化氨)


  大多數金屬(shu)(shu)和非金屬(shu)(shu)在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕(shi)都很輕微,只(zhi)有銅和銅合金不(bu)宜使用。


7. 氯(lv)氣(液氯(lv))


  大(da)多數金屬閥(fa)(fa)抗氯氣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕都是(shi)(shi)(shi)(shi)很(hen)有限的(de)(de)(de)(de)(de)(de),尤其是(shi)(shi)(shi)(shi)氯氣帶水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況,包括各(ge)種合金閥(fa)(fa)門(men),這種情況下,聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)烯(xi)閥(fa)(fa)門(men)是(shi)(shi)(shi)(shi)個很(hen)不錯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)選擇,但是(shi)(shi)(shi)(shi)生(sheng)產氯堿的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化工(gong)廠會發(fa)現:聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)烯(xi)閥(fa)(fa)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間稍微一長,扭(niu)矩力增大(da),聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)烯(xi)老化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題就(jiu)會凸顯出來(lai)了(le),這種情況下發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)泄(xie)漏就(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)致命的(de)(de)(de)(de)(de)(de)了(le)。可以(yi)考慮用襯聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)烯(xi)陶(tao)瓷球芯替換原來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)普(pu)通襯聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)烯(xi)閥(fa)(fa)門(men),利用陶(tao)瓷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自潤滑性(xing)和聚(ju)(ju)四(si)(si)氟(fu)(fu)乙(yi)烯(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕性(xing)會有完美的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)果。


8. 鹽(yan)水(海水)


  普通鋼(gang)(gang)鐵在氯(lv)(lv)化鈉溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高,一般須采(cai)用涂料(liao)保護;各類不銹鋼(gang)(gang)也(ye)有很低的(de)均(jun)勻腐蝕率,但可能因(yin)氯(lv)(lv)離(li)子而引(yin)起局部性腐蝕,通常采(cai)用316不銹鋼(gang)(gang)較好。


9. 醇類(lei)、酮類(lei)、酯類(lei)、醚類(lei)


  常見的醇(chun)(chun)類(lei)介(jie)質有甲(jia)(jia)醇(chun)(chun)、乙(yi)醇(chun)(chun)、乙(yi)二醇(chun)(chun)、丙(bing)(bing)醇(chun)(chun)等,酮(tong)類(lei)介(jie)質有丙(bing)(bing)酮(tong)、丁酮(tong)等,酯類(lei)介(jie)質有各種(zhong)(zhong)甲(jia)(jia)酯、乙(yi)酯等,醚(mi)(mi)(mi)類(lei)介(jie)質有甲(jia)(jia)醚(mi)(mi)(mi)、乙(yi)醚(mi)(mi)(mi)、丁醚(mi)(mi)(mi)等,它們基(ji)本沒有腐蝕(shi)性(xing),常用(yong)材(cai)料(liao)均可適用(yong),具體(ti)選(xuan)用(yong)時還應根據介(jie)質的屬性(xing)和相(xiang)關要求做出合理選(xuan)擇。另外值得注意的是酮(tong)、酯、醚(mi)(mi)(mi)對多種(zhong)(zhong)橡(xiang)膠有溶解性(xing),在選(xuan)擇密(mi)封(feng)材(cai)料(liao)時避(bi)免出錯。


10. 某酸性介質(zhi)閥門選用工程(cheng)應用


  a. 閘閥(fa)


    閥體、閥蓋(ASTM A216-WCB);閘板(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(球墨(mo)(mo)鑄鐵(tie));填料(liao)(316+石墨(mo)(mo))。


  b. 截止閥


    閥(fa)體(ti)、閥(fa)蓋(gai)(ASTM A216-WCB);閥(fa)瓣(ASTM A182-F6a);閥(fa)桿(ASTMA182-F6a-NC);手輪(球墨(mo)鑄鐵);填料(316+石(shi)墨(mo))。


  c. 止回閥


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


  d. 某海水管道閥體材料(liao)的替換


   國外某10"NPS海水管道,閥門(men)原設計為(wei)ASMECL150,RF法(fa)蘭,閥體為(wei)A216 WCB,Epoxy-Phenol Novolac Coating(環氧(yang)酚醛(quan)樹脂涂料)Int.Coated,API Trim No.8,手輪操作。


  由(you)于閥(fa)門制造商提出(chu)無法生產這種內(nei)涂(tu)敷環氧酚醛(quan)樹脂涂(tu)料閥(fa)門,把閥(fa)體和閥(fa)桿材料換成了SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新換的(de)材料價格較貴。另外,由(you)于管子和法蘭(lan)螺栓螺母(mu)(mu)為碳(tan)鋼,如果(guo)用(yong)這種不銹鋼閥(fa)體,還需單獨采(cai)購閥(fa)體與法蘭(lan)螺栓螺母(mu)(mu)隔離的(de)配套元件,防止異(yi)種鋼之間的(de)腐蝕。




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