1. 耐酸防腐都有哪些材料
耐酸防腐材料主要包括以下幾種:
一、金屬類耐酸防腐材料
1. 不銹鋼:如316L、304等不銹鋼材質,因其具有優異的耐腐蝕性,特別是在稀硫酸、硝酸等酸性介質中表現突出,因此廣泛應用於化工、制葯等行業的耐腐蝕設備。
2. 鈦合金:鈦合金對多種酸液具有優良的耐腐蝕性能,適用於高濃度酸液的環境,如鈦及其合金在硫酸、鹽酸等介質中有良好的耐蝕性。
二、非金屬類耐酸防腐材料
1. 聚四氟乙烯:因其具有極強的耐化學腐蝕性,能夠抵禦絕大多數酸類、鹼類及有機溶劑的侵蝕,廣泛應用於化工管道、閥門、容器等防腐領域。
2. 玻璃鋼:由樹脂和玻璃纖維組成的復合材料,具有優良的耐腐蝕性,可抵抗多種酸液的侵蝕,常用於製作化工設備的殼體、管道等。
3. 橡膠:部分特種橡膠如耐酸鹼橡膠,對酸液有一定的抵抗能力,常用於製作一些接觸酸性介質的密封件或墊片。
三、特殊工程塑料類耐酸防腐材料
1. 聚醚醚酮:一種高性能的特種工程塑料,具有優良的化學穩定性,能夠抵禦包括強酸在內的多種化學介質的侵蝕。
2. 聚醯亞胺:同樣是一種高性能工程塑料,具有優良的耐高溫和耐化學腐蝕性能,適用於極端環境下的防腐應用。
以上這些材料都具有良好的耐酸防腐性能,能夠在不同的酸性環境下發揮防腐作用。實際應用時需要根據具體的酸性介質、濃度、溫度等因素選擇合適的材料。
2. 各種腐蝕性介質化工閥門的選型
在硫酸、鹽酸、硝酸、醋酸、鹼、氨、氯氣、鹽水、醇類、酮類、酯類、醚類等腐蝕性介質工況下,選擇正確的化工閥門金屬材料至關重要。若選擇不當,輕則損壞設備,重則引發事故甚至災難。本文將針對一些常用化工介質談談閥門選材的要點。
1. 對於硫酸介質,普通不銹鋼如304、316對硫酸介質用途有限。輸送硫酸的泵閥通常採用高硅鑄鐵或高合金不銹鋼製造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,採用襯氟閥門是一種更為經濟的選擇。
2. 鹽酸介質下,絕大多數金屬材料都不耐鹽酸腐蝕。內襯橡膠閥門和塑料閥門(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的最佳選擇。但若溫度超過150℃或壓力大於PN16公斤,任何塑料將無法勝任。此時可考慮使用陶瓷球閥。
3. 硝酸介質下,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的硝酸中都會被腐蝕。含鉬的不銹鋼對硝酸的耐蝕性不優於普通不銹鋼,高溫硝酸則需採用鈦球閥及鈦合金材料。
4. 醋酸介質下,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕。含鉬的316不銹鋼適合高溫和稀醋酸蒸汽。對於高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質的苛刻要求,可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。
5. 鹼(氫氧化鈉)介質下,普通鋼鐵適用於80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液。對於高溫鹼液,通常採用鈦閘閥及鈦合金或高合金不銹鋼。
6. 氨(氫氧化氨)介質下,大多數金屬和非金屬在液氨及氨水中的腐蝕都很輕微,但銅和銅合金不宜使用。
7. 氯氣(液氯)介質下,大多數金屬閥門抗氯氣的腐蝕很有限。襯四氟閥門是個不錯的選擇,但長時間使用後,扭矩力增大,四氟老化的問題會凸顯。可以考慮使用襯四氟陶瓷球芯替換普通襯四氟閥門。
8. 鹽水(海水)介質下,普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水中的腐蝕率不太高,一般須採用塗料保護。各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率,但可能因氯離子引起局部性腐蝕。通常採用316不銹鋼較好。
9. 醇類、酮類、酯類、醚類介質下,它們基本沒有腐蝕性,常用材料均可適用。選擇密封材料時,避免酮、酯、醚對多種橡膠的溶解性。
3. 不銹鋼閥門和襯氟閥門的區別
不銹鋼閥門是採用不銹鋼材質鑄造而成的閥門,雖然也耐一定的腐蝕,但遇到強回鹽酸等腐蝕性太大的介答質,不銹鋼316L一般只能用幾個月或者幾星期,如果介質有腐蝕性,建議購買鑄鋼襯四氟閥門,不僅價格比316L便宜,而且使用時間會大大的增長,閥門廠往往會一年保修.
襯氟閥門是用普通鋼制閥門採用特殊的模壓工藝,在閥門內孔磨壓四氟密封面增加四氟。使密封面緻密良好,加之V型PTFE填料組合使襯氟閥門達到零泄漏;閥門與閥桿鑄為一體,杜絕了由於壓力變化引起閥桿沖出承壓件內的可能性,根本保證使用中的安全性;採用全塑料襯里工藝,耐介質的強腐蝕。
4. 調節強腐蝕性流體選用什麼類型閥門
硫酸類介質
作為強腐蝕介質之一,硫酸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,對於濃度在80%以上、溫度小於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,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常採用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20號合金)製造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,採用襯氟閥門是一種更為經濟的選擇。
鹽酸類介質
決大多數金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料),含鉬高硅鐵也僅可用於50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反,絕大多數非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性,所以內襯橡膠閥門和塑料閥門(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇。
硝酸類介質
一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,不銹鋼是應用最廣的耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性,值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316、316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優於普通不銹鋼(如304、321),有時甚至不如。而對於高溫硝酸,通常採用鈦及鈦合金材料。
醋酸類介質
它是有機酸中腐蝕性最強的物質之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕,不銹鋼是優良的耐醋酸材料,含鉬的316不銹鋼還能適用於高溫和稀醋酸蒸汽。對於高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質等苛刻要求時,可選用高合金不銹鋼閥門或氟塑料閥門。
針對不同介質選擇合適的閥門材質是設備正常運行的保障,也是人身安全最基本的保障。
5. 閥門密封面常用的材質有哪些
閥門密封面的材質多種多樣,適用於不同介質和溫度環境。常見的材質包括青銅,其最高工作溫度約為280℃,適用於蒸汽、水、油、空氣和天然氣輸送。含有鋁的青銅在某些特殊情況下也很常用。鐵則適用於全鐵閥門,這類閥門適合濃硫酸和碳氫化合物混合酸介質,也適用於許多其他工業化學液體。鉻13不銹鋼因其耐磨、抗腐蝕和抗沖蝕性能廣泛應用於閥桿、密封圈和閥瓣,尤其適合含有潤滑劑的介質。鎳合金則特別適用於沒有潤滑劑且腐蝕性不大的氣體和液體介質,其應用范圍包括蒸汽、天然氣、燃油和低粘度油。
奧氏體不銹鋼,以其18-8鉻鎳為基礎,廣泛應用於閥門內件製造,適用於極強腐蝕和極高溫度的介質。特種不銹鋼如20合金、耐熱鎳鉻鐵合金825和Carpenter 20cb3,適用於普通不銹鋼閥門,有時也用於鐵閥和鋼閥。蒙乃爾合金多用於鐵閥和鋼閥,介質包括海水、鹽溶液或蒸汽。哈氏合金B和C則較少用於閥門內件,但在整個閥門上應用廣泛,尤其在硫酸或稀鹽酸介質中。
硬質合金在閥瓣和閥體座上堆焊,以提高耐磨性和抗擦傷能力,特別適用於介質溫度升高和乾燥的場合。鈷基和鎳基硬質合金的性能規范可以從一些閥門製造商處獲取,選擇材料時需考慮多種因素,包括材料是否易於附著在特定零件上。
塑料和合成橡膠也被廣泛應用在閥門密封面和閥座上。聚四氟乙烯(PTEF)是最常用的塑料材料,適用於球閥、蝶閥和隔膜閥。它幾乎能適用所有介質,耐磨性好,使用溫度可達250℃。聚四氟乙烯還被用作閥桿密封填料。合成橡膠則作為'O'形圈、墊片、閥座和座襯套、隔膜和蝶閥襯套的材料,廣泛應用於閥座、襯套、隔膜和導套上。
使用塑料和合成橡膠作為閥門內件材料的優點是抗腐蝕性和抗沖蝕性好,但其缺點在於工作溫度受限,材料是否適用還需考慮多種因素。
6. 各種酸性介質分別如何選用閥門材質
在腐蝕性介質,強酸鹼介質的工況下的進口閥門,防腐蝕就是化工設備最關鍵的地方,如果不能正確地選擇化工閥門的金屬材料,稍有不慎,輕則損壞設備,重則造成事故甚至引發災難。據有關統計,化工設備的破壞約有60%是由於腐蝕引起的,因此在化工設備選型時首先要注意選材的科學性。通常有一種誤區,認為不銹鋼是"萬能材料",不論什麼介質和環境條件都捧出不銹鋼,威盾VTON的技術部門認為這是不正確的,也是很危險的。
我們參照威盾VTON的化工閥門選型手冊,下面針對硫酸介質、鹽酸介質、硝酸介質、醋酸介質、鹼(氫氧化鈉)、氨(氫氧化氨)、氯氣(液氯)、鹽水(海水)、醇類、酮類、酯類、醚類等一些常用化工介質談談閥門選型的要點:
1.硫酸介質閥門選型
硫酸介質作為強腐蝕介質之一,硫酸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,對於濃度在80%以上、溫度小於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,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常採用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20號合金)製造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,採用襯氟泵閥(F46)是一種更為經濟的選擇。如果壓力過大,溫度升高,塑料閥的用點就受到了沖擊,就只能選擇比它貴的多的威盾VTON陶瓷球閥了。
2.鹽酸介質選型
大多數金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料),含鉬高硅鐵也僅可用於50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反,絕大多數非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性,所以內襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇。但這樣的介質如果溫度超過了150℃,或者壓力大於16公斤時,任何的塑料(包括聚丙烯、氟塑料甚至是聚四氟乙烯)將不能勝任了,而目前市面上尚未有很理想的閥門,不過可以試試現在新興的陶瓷球閥,這種閥門的優點是自潤滑性,扭矩力小,不老化,壽命比一般的閥門要長得多,它的缺點就是,價格比塑料閥門高的多。
3.硝酸介質選型
一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,不銹鋼是應用最廣的耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性,值得一提的是含鉬的威盾VTON不銹鋼閥門(如316、316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優於普通不銹鋼(如304、321),有時甚至不如。而對於高溫硝酸,通常採用鈦及鈦合金材料。
4.醋酸介質選型
醋酸介質是有機酸中腐蝕性最強的物質之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕,不銹鋼是優良的耐醋酸材料,含鉬的316不銹鋼還能適用於高溫和稀醋酸蒸汽。對於高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質等苛刻要求時,可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。
5.鹼(氫氧化鈉)選型
鋼鐵廣泛應用於80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液,也有許多石化工廠在100℃、75%以下時仍採用普通鋼鐵,雖然腐蝕增加,但經濟性好。普通不銹鋼對鹼液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優點,只要介質中容許少量鐵份摻入,不推薦採用不銹鋼。對於高溫鹼液多採用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。
6.氨(氫氧化氨)選型
大多數金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微,只有銅和銅合金不宜使用。
7.氯氣(液氯)選型
大多數金屬閥抗氯氣的腐蝕都是很有限的,尤其是氯氣帶水的情況,包括各種的合金閥門,這種情況下,四氟閥門是個很不錯的選擇,但是生產氯鹼的化工廠會發現:四氟閥用的時間稍微一長,扭矩力增大,四氟老化的問題就會凸顯出來了,這種情況下發生的泄露就是致命的了。可以考慮用襯四氟陶瓷球芯替換原來的普通襯四氟閥門,利用陶瓷的自潤滑性和四氟的耐腐蝕會有完美的效果。
8.鹽水(海水)選型
普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、鹹水中腐蝕率不太高,一般須採用塗料保護;各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率,但可能因氯離子而引起局部性腐蝕,通常採用316不銹鋼較好。
9.醇類、酮類、酯類、醚類選型
常見的醇類介質有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮類介質有丙酮、丁酮等,酯類介質有各種甲酯、乙酯等,醚類介質有甲醚、乙醚、丁醚等,它們基本沒有腐蝕性,常用材料均可適用,具體選用時還應根據介質的屬性和相關要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性,在選擇密封材料時避免出錯。