一直以來,腐蝕就是化工設備頭痛的危害之一,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% 是由于腐蝕引起的,因此在化工閥門選型時要注意選材的科學性。通常有一種誤區,認為不銹鋼是不論什么介質和環境條件都捧出不銹鋼閥門,這是一種的錯誤。
FESTO費斯托電磁閥的材質應該根據介質的不同,具體問題具體分析,不能一刀切。下面針對一些常用化工介質談談選材的要點:
FESTO費斯托電磁閥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,采用襯氟閥門是一種更為經濟的選擇。
FESTO費斯托電磁閥絕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于 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)是輸送鹽酸的選擇。
FESTO費斯托電磁閥一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,不銹鋼是應用的耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性,一提的是含鉬的不銹鋼(如 316、316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優于普通不銹鋼(如 304、321),有時甚至不如。而對于高溫硝酸,通常采用鈦及鈦合金材料。
FESTO費斯托電磁閥是有機酸中腐蝕性的物質之一,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 不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。對于高溫高濃醋酸或含有其它
出現點蝕很可能是存在與去極劑化合的氯化物離子,不銹鋼等鈍態金屬的點蝕常起因于某些侵蝕性陰離子對鈍化膜的局部破壞,保護有高耐腐蝕性能的鈍態通常需要氧化環境,但正好這也是出現點蝕的條件。產生點蝕的介質是在 C1-、Br-、I-、Cl04-溶液中存在FE3+、Cu2+、Hg2+等重金屬離子或者含有H2O2、O2等的Na+、Ca2+堿和堿土金屬離子的氯化物溶液。
點蝕速率隨溫度升高而增加。例如在濃度為 4%-10%氯化鈉的溶液中,在90℃時達到點蝕造成的重量損失;對于更稀的溶液,值出現在較高的溫度。
3.防止點蝕的方法
①避免鹵素離子集中。
②氧或氧化性溶液的均勻性,攪拌溶液和避免有液體不流動的小塊區域。
③或者提高氧的濃度,或者去除氧。
④增加pH值。與中性或酸性氯化物相比,明顯堿性的氯化物溶液造成的點蝕較少,或者完全沒有(氫氧離子起防腐蝕劑的作用)。
⑤在盡可能的溫度下工作。
⑥在腐蝕性介質中加入鈍化劑。濃度的硝酸鹽或鉻酸鹽在很多介質中是有效的(抑制離子優先吸咐在金屬表面上,因此防止了氯化物離子吸咐而造成腐蝕)。
⑦采用陰極防腐。有證據表明,用與碳鋼、鋁或鋅電隅合陰極保護的不銹鋼在海水中不會造成點蝕。
含鉬 2%-4%的奧氏體型不銹鋼具有良好的耐點蝕性能。使用含鉬奧氏體型不銹鋼可顯著減少點蝕或一般腐蝕,腐蝕介質例如氫化鈉溶液、海水、亞硫酸、硫酸、磷酸和甲酸。
4.晶間腐蝕
含碳量過 0.03%的不穩定的奧氏體型不銹鋼(不含鈦或鈮的牌號),如果熱處理不當則在某些環境中易產生晶間腐蝕。這些鋼在425-815℃之間加熱時,或者緩慢冷卻通過這個溫度區間時,都會產生晶間腐蝕。這樣的熱處理造成碳化物在晶界沉淀(敏化作用),并且造成鄰近的區域鉻貧化使得這些區域對腐蝕敏感。敏化作用也可出現在焊接時,在焊接熱影響區造成其后的局部腐蝕。
通用的檢查不銹鋼敏感性的方法是 65%硝酸腐蝕試驗方法。試驗時將鋼試樣放入沸騰的65%硝酸溶液中連續48h為一個周期,共5個周期,每個周期測定重量損失。一般規定,5個試驗周期的平均腐蝕率應不大于0.05mm/月。
奧氏體型不銹鋼焊接結構的晶間腐蝕可用如下方法預防:
②如果面品結構件小,能夠在爐中進行熱處理,則可在1040-1150℃進行熱處理以溶解碳化鉻,并且在425-815℃區間快速冷卻以防止瑞沉淀。
焊接鐵素體不銹鋼在某些介質中也可能出現晶間腐蝕。這是當鋼從 925℃以上快速冷卻時,碳化物或氧化物沉淀,金屬晶格應變造成的,焊接后進行消除應力熱處理可消除應力并恢復耐腐蝕性能。在1Cr17不銹鋼中加入過8倍碳含量的鈦,通常可減少焊接鋼結構在一些介質中的晶間腐蝕。然而加入鈦在濃硝酸中不是有效的。
應力腐蝕裂紋是靜應力和導致裂紋與金屬脆化的腐蝕共同的作用。只有拉伸應力造成這種形式的破壞。事實上,所有的金屬與合金(只有極少數的金屬除外)在某些環境中都易出現應力腐蝕裂紋,關于某些金屬的破壞是屬于 “應力腐蝕”或是屬于“氫脆”(例如高強度鋼在硫化氫中的裂紋),還存在一些不同的觀點。為了進行討論,所有這樣的外界環境導致的破壞都包括在應力腐蝕裂紋一類中。
FESTO費斯托電磁閥的(淬火和回火)馬氏體型不銹鋼在含有氯化物、熱氫氧化物或硝酸鹽、或硫化氫溶液中對應力腐蝕裂紋是敏感的。對于奧氏體型不銹鋼,濃氯化物的氫氧化物溶液是造成應力腐蝕裂紋的主要介質。己證明,另外幾種環境也會使奧氏體和馬氏體型不銹鋼產生應力腐蝕裂紋。然而,應注意在很多這樣的環境中,存在雜質可能己經造成了裂紋。
FESTO費斯托電磁閥不銹鋼對晶間形式的應力腐蝕裂紋是敏感的。如果敏感性嚴重和(或)應力高, 這種形式的裂紋可能在認為是弱的環境中產生。除非進行了足夠的試驗可以證明所遇到的環境不會造成晶間應力腐蝕裂紋,否則絕不能將敏化和奧氏體型不銹鋼用于應力狀態的用途。
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