防腐蚀化工阀门选型-亚博安卓

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之前介绍jis日标不锈钢截止阀标准，现在介绍防腐蚀化工阀门选型腐蚀介质种类成千上万种。同一介质，对不同材料会有不同的腐蚀表现。同一介质，随着介质温度、浓度等条件的变化，可能会产生不同程度的腐蚀，甚至不发生腐蚀。很多情况下，介质温度中有多种腐蚀介质共同存在，而且不同的腐蚀介质会交互影响，或加剧腐蚀，或减缓腐蚀。本文选择两种常见的腐蚀介质进行讨论，即氢气和硫化氢。
腐蚀对阀门选用的影响，重点应该是对阀门主体材料选用的影响。阀门的主体材料选择涉及面广，影响因素众多，故这里仅讨论两种典型的腐蚀介质对阀门型式、结构设计、内件选择、零部件制造要求、产品试验等影响。
1、氢   由于石油和煤等基础工业原料为碳氢化合物，所以氢气在许多石油化工、煤化工、化肥等工业生产中广泛存在。不同的生产装置，氢气存在的方式不同，可能是工艺氢，也可能是过程氢，还可能是反应氢。但武林存在型式如何，气表现出来的特性都是相似的。
 氢为一号元素，扩散能力较强，它不但容易通过各种密封面的微观空隙，给密封带来困难，而且还可以渗透到钢材内部，造成金属的脆性，甚至高温下还能引起金属的氢腐蚀。氢气为甲类可燃气体，属于易燃易爆介质。
 由于氢气属于易燃易爆介质，本“用于易燃易爆介质的阀门选用原则”中给出的阀门选用原则同样适用于氢气环境，读者可见该文所述，这里不在重复。
2、硫化氢   硫化氢是油气开采、油气输送、石油炼制、煤化工等工业中常见的一种介质。低温（指露点温度及以下）硫化氢在有气等电解质存在的情况下，易引起金属材料的硫化物应力腐蚀开裂（电化学腐蚀）。高温硫化氢，当温度超过260℃时，会引起碳钢的化学腐蚀。硫化氢又具有较高的毒性。
  需要说明的是，通常情况下硫化氢不是主工艺介质，二是伴生介质。硫化氢在介质中的浓度不同，表现出的腐蚀性和毒性也是不同的。

防腐蚀化工阀门选型含有硫化氢介质的阀门，下列选用原则应予考虑。
（1）阀门类型
a.用于含有硫化氢介质的阀门，由于硫化氢为高度危害介质，因此应优选选用关断可靠性较高的阀门。上海申弘阀门有限公司主营阀门有：亚博安卓-亚博竞彩网站,电动截止阀常用关断阀的可靠性由高到低的顺序是：闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、蝶阀。
b.在介质温度许可的情况下，可选用非金属密封的阀门。
c.同时兼顾经济性原则。
（2）阀门结构
a.除非有其他要求，宜优先选用标准通径阀门。
b.除非有其他要求，宜优选选用焊接连接结构。尤其是硫化氢含量较好时，且阀门公称压力等级大于class600或pn64时，应选择焊接连接。
c.当采用螺纹连接时，应附加密封焊
d.湿硫化氢环境下用于的阀门，由于需要焊后热处理，因此dn40及以下的焊接阀门应采用短管焊接，并要求焊后热处理在阀门密封件精加工之前进行。
e.除非有其他特殊要求，dn50及以上的闸阀宜采用楔形弹性阀瓣；截止阀宜采用旋塞阀或球形阀瓣，不应采用平板形阀瓣；蝶阀采用非金属密封高性能双偏心或可靠的三偏心式；不建议采用对夹式止回阀。

（3）阀门材料
a、应采用金属材料，并能耐硫化氢腐蚀。当构成硫化物应力腐蚀敏感环境时，材料应满足nace mr0103/nace mr0175 的要求。
b、当构成硫化物应力腐蚀敏感环境时，栓连阀盖材料应满足nace mr0103/nace mr0175 的要求。
c、当构成硫化物应力腐蚀敏感环境时，阀杆及其他内件材料也应满足nace mr0103/nace mr0175 的要求。
d、当构成硫化物应力腐蚀敏感环境时，接触介质的阀门零部件应尽可能减小电位差，以避免严重的电偶腐蚀发生。
e、当介质条件不允许采用非金属密封材料时，阀瓣、阀座和上密封的密封面宜采用堆焊硬质合金的方式进行表面硬化。
f、阀杆表面应进行合适的表面硬化，以减小因磨损带来的泄漏量增加。
在腐蚀性介质工况下的阀门，防腐蚀就是化工设备zui关键的地方，如果不能正确地选择化工阀门的金属材料，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计，化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的，因此在化工设备选型时首先要注意选材的科学性。通常有一种误区，认为不锈钢是“材料”，不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢，这是不正确zws型振网筛的，也是很危险的。下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点：
1.硫酸介质 作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重dzc系列垂直振动提升机要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于8立式复合式破碎机0℃的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸，不适用作泵阀的材料；普通不锈钢如304（0cr振动放矿机18ni9）、316（0cr18ni12mo2ti）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（20号合金）制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵阀（f46）是一种更为经济的选择。如果压力过大，温度升高，塑料阀的用点就受到了冲击，就只能选择比它贵的多的陶瓷球阀了。

2.盐酸介质 复合式破碎机决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于5振动传感器0℃、30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬圆锥破石机橡胶泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的选择。但这样的介质如果温度超过了重型锤式破碎机150℃，或者压力大于16公斤时，任何的塑料（包括聚丙烯、氟塑料甚至是聚四氟乙烯）将不能胜任了，而目前市面上尚未有很理想的阀门，不过可以试试现在新兴的陶瓷球阀，这种阀门的优点是自润滑性，扭矩力小，不老化，寿命比一般的阀门要长大倾角胶带输送机得多，它的缺点就是，价格比塑料阀门高的多。
3.硝酸介质 一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用zui广的耐硝酸材料，对常温下一切浓金属输送带度的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈钢（如316、3震动给料机16l）对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢（如304、321），有时甚腭式破碎机至不如。而对于高温硝酸，通常采用钛及钛合金材料。
4.醋酸介质 它是有机酸中腐蚀性zui强的物质之一，普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀，不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的316不zs系列振荡筛锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。
5.碱（氢氧化钠） 单电机双辊机钢铁广泛应用于复合破碎机80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多石化工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀增加，但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点，只要介质中容许少量铁份掺入，不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。
6.氨（氢氧化氨） 大多数金属和非金属在液氨及氨水（氢氧化氨）中的腐蚀都很轻微，只有铜和铜合金不宜使用。
7.氯气（液氯）    大多数金属阀抗氯气的腐蚀都是很有限的，尤其是氯气带水的情况，包括各种的合金阀门，这种情况下，四氟阀门是个很不错的选择，但是生产氯碱的化工厂会发现：四氟阀用的时间稍微一长，扭矩力增大，四氟老化的问题就会凸显出来了，这种情况下发生的泄露就是致命的了。可以考虑用衬四氟陶瓷球芯替换原来的普通衬四氟阀门，利用陶瓷的自润滑性和四氟的耐腐蚀会有的效果。
8.盐水（海水） 普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高，一般须采用涂料保护；各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率，但可能因氯离子而引起局部性腐蚀，通常采用316不锈钢较好。
9.醇类、酮类、酯类、醚类 另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材料时避免出错。
还有许多其它介质不能在此一一介绍，总之在选材时切不可随意和盲目，应多查阅相关资料或借鉴成熟经验。

（4）检查试验
a.对于承压部件，宜进行无损试验项目。
b.如果对阀门提出低逸散性结构要求，应要求阀门生产商进行相应的产品试验，并按要求的泄漏等级进行验收。
c.对于非金属密封阀门，当要求火灾安全时，宜进行产品的火灾抽检试验。
（5）其他方面  硫化物应力腐蚀开裂是一种十分危险的金属失效方式，往往在没有预兆的情况下突然发生。所以，当介质环境被判断为硫化物应力腐蚀开裂敏感环境时，应对金属部件的质量加以重视。

  首先，硫化物应力腐蚀开裂与金属构件中的残存应力有关，无论这个残余应力是变形加工残存应力还是焊接残存应力。有资料显示，同样的湿硫化物介质环境，当金属构件进行了消除残存应力热处理后，发生硫化物应力腐蚀开裂的概率会降低70%。残存应力的存在与否及存在程度，可通过硬度检测进行判断。因此，湿硫化物应力腐蚀开裂敏感环境应用的金属材料应进行硬度限制。
其次，所有应力腐蚀开裂都具有强烈的缺口敏感效应，对于湿硫化物应力腐蚀开裂敏感环境应用的阀门承压金属部件，应严格控制表面缺陷。湿硫化氢环境下的反应氢容易渗透到金属内部，引起氢致开裂（hic）和/或氢致诱导开裂（sohic）等。所以，还应对金属材料的内部缺陷、非金属夹杂物、硫和磷杂质因素等进行适当的控制。与本文相关的产品有不锈钢波纹管密封安全阀