化工行业各种管道中输送的介质通常具有腐蚀性,如硫酸、盐酸、硝酸等腐蚀性介质。所有的防腐都是化工设备最基本的要求。当然,化工阀门也不例外,阀门的选材一定要耐腐蚀。如果化工阀门选择不当,会损坏设备,但会造成重大事故,对机械设备甚至人造成伤害。但是,对于不同的腐蚀介质,阀门的选择也是不同的。本文讨论了一些常用化学介质的阀门材料选择要点:
盐酸:大多数金属材料,包括各种不锈钢材料,都不耐盐酸腐蚀,含钼高硅铁只能用于50℃及30%以下的盐酸。与金属材料相反,大多数非金属材料对盐酸具有良好的耐腐蚀性,因此衬胶阀门(如氟塑料)是输送盐酸的选择之一。但如果介质温度超过150℃,或者压力大于16kg,任何塑料(包括氟塑料,甚至聚四氟乙烯)都难以胜任。对于超过这个条件的盐酸,目前市场上还没有理想的阀门。
硫酸:硫酸作为强腐蚀介质之一,是重要的工业原料,用途广泛。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差异很大。对于浓度在80%以上,温度在80℃以下的浓硫酸,碳钢和铸铁有很好的耐腐蚀性能,但不适合高速流动的硫酸,不适合做阀门材料。普通不锈钢,如304和316,对硫酸介质的使用也有限。因此,输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁(铸造和加工难度大)和高合金不锈钢(20号合金阀)。含氟聚合物具有良好的耐硫酸性能,因此采用衬氟阀门是更经济的选择。如果压力过高,温度升高,塑料阀的使用点就会受到冲击,所以只能选择比它贵很多的陶瓷球阀。
硝酸:大多数普通金属在硝酸中会被迅速腐蚀和破坏。不锈钢是应用较为广泛的耐硝酸材料,在室温下对各种浓度的硝酸都具有良好的耐腐蚀性。需要注意的是,含钼不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐腐蚀性并不比普通不锈钢(如304、321)好,有时甚至更差。
乙酸:乙酸是有机酸中腐蚀性最强的物质之一。普通钢在所有浓度和温度的醋酸中都会被严重腐蚀。不锈钢是优良的耐醋酸材料,含钼的316不锈钢也可应用于高温和稀醋酸蒸汽中。对于高温、高浓度醋酸或其他腐蚀性介质的苛刻要求,可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。
盐水/海水:普通钢材在氯化钠溶液、海水、盐水中的腐蚀率都不会太高,需要用油漆保护。各种不锈钢的均匀腐蚀率也较低,但局部腐蚀可能由氯离子引起,通常316不锈钢较好。
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