浙江至(zhi)德鋼業有(you)限(xian)公(gong)司酸(suan)洗車(che)間管道的物料(liao)主要為含水的氣液混合狀態氫(qing)氟酸(suan),溫度在(zai)350℃左右高溫含氟化氫(qing),管道和管件選用分析如下(xia)。
1. 普通碳(tan)鋼
碳(tan)鋼廣泛應用于60%~70%以上的(de)氫氟(fu)酸和無水氫氟(fu)酸溫度(du)不宜超過65℃。在濃度(du)邊界60%~65%時使用要(yao)特別小心,稀酸的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)很強,根據(ju)試(shi)驗結果:碳(tan)鋼在93%酸內(nei)(20℃),腐(fu)蝕(shi)(shi)率為0.9mm/a,在48%酸內(nei),腐(fu)蝕(shi)(shi)率為13mm/a。低碳(tan)鋼的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)最(zui)好。
由于(yu)(yu)氫(qing)氟(fu)酸(suan)與碳(tan)鋼(gang)(gang)作用能(neng)在(zai)其(qi)表(biao)面形(xing)成氟(fu)化(hua)鐵薄膜,阻止進(jin)一(yi)步(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),因此(ci)碳(tan)鋼(gang)(gang)普遍適用于(yu)(yu)100℃以下(xia)的(de)液(ye)相(xiang)或氣相(xiang)氫(qing)氟(fu)酸(suan)。溫(wen)(wen)(wen)度超過100℃時,腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率隨(sui)溫(wen)(wen)(wen)度升高(gao)而迅(xun)速增加。為(wei)防(fang)止表(biao)面氟(fu)化(hua)鐵保護層遭到破壞,通(tong)常要求流體(ti)流速在(zai)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)不(bu)得(de)超過1m/s,在(zai)較高(gao)溫(wen)(wen)(wen)度下(xia),線(xian)速度要求更(geng)低。這種(zhong)限制也(ye)適用于(yu)(yu)與氫(qing)氟(fu)酸(suan)接觸的(de)其(qi)他金屬。對(dui)于(yu)(yu)HF(氫(qing)氟(fu)酸(suan))水溶液(ye),其(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率隨(sui)濃(nong)(nong)(nong)度增加而降低。HF濃(nong)(nong)(nong)度為(wei)85%時就產生某(mou)種(zhong)程度的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi);濃(nong)(nong)(nong)度75%時,年(nian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率為(wei)0.5mm;濃(nong)(nong)(nong)度65%時,年(nian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率為(wei)1.5mm。因此(ci)在(zai)HF濃(nong)(nong)(nong)度低于(yu)(yu)70%時,不(bu)推薦使(shi)用碳(tan)鋼(gang)(gang)。低于(yu)(yu)60%的(de)氫(qing)氟(fu)酸(suan)即(ji)使(shi)在(zai)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)也(ye)能(neng)迅(xun)速地腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)鋼(gang)(gang)材(cai)。即(ji)使(shi)是濃(nong)(nong)(nong)度大于(yu)(yu)85%的(de)氫(qing)氟(fu)酸(suan),如果鋼(gang)(gang)材(cai)沒有進(jin)行(xing)消除晶格(ge)缺陷和應力(li),也(ye)可能(neng)發(fa)生原子氫(qing)向鋼(gang)(gang)板內層遷移(yi),引(yin)起“起泡”現(xian)象。
2. 鑄(zhu)鐵
普通(tong)鑄(zhu)鐵對氫(qing)氟酸的耐腐蝕能力(li)遠(yuan)遠(yuan)不及碳鋼(gang)和鑄(zhu)鋼(gang),因此與氫(qing)氟酸接觸的部件不宜采用。
3. 不銹鋼
氫氟酸能破壞不(bu)銹鋼表面的保護膜。但是,室溫下無水氟化氫可以用不銹鋼。一般不銹鋼不用來處理氟化物溶液。稀氫氟酸中如果含有硝酸或其他強氧化劑,可以減輕對不銹鋼的腐蝕。
高合(he)金(jin)不(bu)銹鋼對充氣的(de)氫(qing)氟酸有較好的(de)耐(nai)蝕性,也適用于無水(shui)氟化氫(qing),但使用60%以(yi)下的(de)酸時要小心。有些(xie)工(gong)廠用此材料制作(zuo)泵、閥、噴嘴等(deng)。
奧(ao)氏(shi)體(ti)鎳鉻鋼(gang)(gang)對(dui)氫(qing)(qing)氟酸的(de)耐(nai)腐蝕(shi)能(neng)力并(bing)不優(you)于(yu)(yu)碳鋼(gang)(gang),而且不能(neng)用(yong)于(yu)(yu)較高溫度。在室溫下,濃(nong)度低于(yu)(yu)10%的(de)氫(qing)(qing)氟酸對(dui)奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)(316型)有中(zhong)等的(de)腐蝕(shi)性。高合金(jin)奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)(如Car-penter20和Durimet20)耐(nai)腐蝕(shi)性較好,而蒙耐(nai)爾、哈氏(shi)C則具(ju)有更好的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性。在選用(yong)20號(hao)合金(jin)管(guan)材時,建議首選無縫管(guan)而不用(yong)焊管(guan)。
奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)在稀氫氟酸中100℃以上能產生(sheng)應力(li)裂紋。在氟離(li)子的存(cun)在下,即(ji)使(shi)在較(jiao)低溫度也(ye)可能促(cu)進應力(li)腐蝕裂紋的形(xing)成,特別是(shi)304不(bu)銹(xiu)鋼(gang),如果不(bu)進行充分的應力(li)釋放,這種現象尤為(wei)嚴重。
4. 鎳、蒙耐爾(Monel)、因(yin)康(kang)(Inconel)合金
蒙耐爾在室溫(wen)下(xia)對(dui)濃度(du)高于50%的氫氟酸有很好的耐腐(fu)蝕性(xing),為了(le)防止鈍化層(ceng)破壞,同樣也(ye)要求限(xian)制物料的流速和攪動。對(dui)于無水至50%的氫氟酸,在溫(wen)度(du)達到80℃以上(shang)時出現一(yi)定程度(du)的腐(fu)蝕。
冷(leng)成形或焊接(jie)的(de)蒙耐(nai)(nai)爾制品,如果沒有進行(xing)有效的(de)應力釋放,將(jiang)(jiang)發生應力腐蝕(shi)裂紋(wen)。在(zai)焊接(jie)時,不要(yao)使用蒙耐(nai)(nai)爾60焊條,否則焊縫將(jiang)(jiang)被(bei)HF腐蝕(shi)。氧化(hua)劑和還(huan)原(yuan)硫化(hua)合(he)物(wu)的(de)存在(zai)會(hui)增大所有這(zhe)些(xie)材(cai)料的(de)腐蝕(shi)速率。
5. 銅、青銅(Bronze)
銅在室溫下可用于濃(nong)度(du)60%~90%的(de)氫氟酸(suan),到達沸點溫度(du)時(shi)出現中等程度(du)的(de)腐蝕。青銅在室溫下也具有(you)可接受的(de)抗(kang)腐蝕性,有(you)時(shi)用它來(lai)制造氫氟酸(suan)泵體部件,但不適用于較(jiao)高溫度(du)。
6. 塑(su)料(liao)
聚甲(jia)基丙烯酸甲(jia)酯(zhi)、聚四(si)氟(fu)乙烯可用(yong)于氟(fu)化(hua)氫(qing)氣體的設備(bei)和管道。

