序
为了普及化工行业常用耐腐蚀材料及其适用工况的知识,在今后的设备采购、设备更换和配置中有据可查地选择设备材料,最大限度地减少设备和管道材料问题造成的损失,现将化工行业常用的耐腐蚀材料归纳为以下几类。
常用金属和合金材料
画
碳钢,常用的碳钢是Q235-B。
这种材料是使用最广泛的钢材之一。在大气、水、酸、碱、盐中易腐蚀,但可用于浓硫酸、浓硝酸等强氧化性酸的储罐中。因为在空气中产生的铁锈是蓬松的,容易吸水,会加速钢材的腐蚀,所以要注意碳钢设备的日常表面清洁。在实际应用中,可根据使用条件选择其他材料作为防腐涂层和衬里,以达到防腐的目的。
304不锈钢
其化学成分为0Cr18Ni9,属于奥氏体不锈钢。具有良好的耐腐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能,良好的冲压、弯曲等热加工性,无热处理硬化现象,无磁性。具有足够的耐晶间腐蚀性能,在氧化性酸(HNO3)中具有优异的耐腐蚀性,在碱性溶液、大部分有机酸和无机酸以及空气、水和蒸汽中具有良好的耐腐蚀性。不耐非氧化性酸(硫酸、盐酸)。另外,在含有卤素离子(如CL离子)的盐溶液中,会发生晶间腐蚀,产生腐蚀孔。
316l不锈钢
化学成分是18Cr-12Ni-2.5Mo..由于钢中含有钼,这种钢的整体性能比310和304不锈钢要好。在高温下,当硫酸的浓度低于15%而高于85%时,316不锈钢有着广泛的应用。36不锈钢还具有良好的抗氯化物腐蚀性能,因此通常用于海洋环境。!它在氧化性酸(HNO3)、碱性溶液、大多数有机酸和无机酸以及空气、水和蒸汽中具有优异的耐腐蚀性。不耐非氧化性酸(硫酸、盐酸)。
Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢
或钼2钛不锈钢,它能抵抗硫酸和氯化物的腐蚀。比Cr18Ni9Ti不锈钢好,但不耐盐酸。可作为镍的替代品,耐高浓度碱和氯氧化物腐蚀,可用作调节阀的阀座和阀芯,涡轮流量变送器、差压和压力变送器的测量机构和膜片材料。
双相钢
所谓双相钢,就是其固溶组织中铁素体和奥氏体各占一半。含钼双相不锈钢在低应力下具有良好的耐中性低浓度氯化物应力腐蚀性能,具有良好的抗腐蚀疲劳和抗磨损腐蚀性能,不宜在高于300℃的工况下使用。
Ni70Cu30合金
或蒙乃尔合金,因含镍量高,除耐碱性好外,还耐非氧化性酸(硫酸、盐酸等。),尤其是氯氟酸,但不耐强氧化性酸和溶液。它可用作耐腐蚀材料,如调节阀、变送器的测量机构和隔膜。
镍铁钼合金
哈氏合金B含有26%-30%的钼,哈氏合金C含有14%-16%的铬。耐盐酸、硫酸、硝酸等酸以及碱和氢氧化物腐蚀,可用作调节阀、仪表测量机构和隔膜材料。
Ni76Cr16Fe7合金
Inconel合金因含镍量高,主要用作高温耐碱、耐硫化物材料,可用作调节阀的防腐材料。
钛和钛合金
能抵抗氯化物、次氯酸、暖氯、氧化性酸、有机酸和碱的腐蚀,但由于价格较高,一般用作仪器的防腐涂层和薄衬。
钽(Ta))
其耐腐蚀性与玻璃相似。除氢氟酸、氟发烟硫酸和碱外,几乎能抵抗所有化学介质(包括沸点低于175℃的盐酸、硝酸和硫酸)的腐蚀,用作仪表防腐隔膜。
常用非金属材料
画
聚四氟乙烯塑料
英文缩写是PTFE。是塑料中化学性质最稳定的材料。它能承受沸腾的盐酸、硫酸(浓度98%和发烟硫酸略差)、硝酸、王水、浓碱和各种有机溶剂,因此被誉为塑料之王。适用温度为-200 ~260℃,分解温度为415℃。它可以在除高温元素氟、熔融碱金属、三氟化氯、六氟化铀和全氟煤油以外的几乎所有介质中工作。
四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物
简称F46。F-46树脂的耐热性仅次于聚四氟乙烯,可在-85-+200℃的温度范围内连续使用。即使在-200℃和+260℃的极端条件下,其性能也不会退化,可以短时间使用。F-46的化学稳定性与PTFE相似,具有优异的化学稳定性。除了在高温下与氟元素、熔融碱金属、三氟化氯反应外,与其他化学物质接触时不会被腐蚀。
乙烯-四氟乙烯共聚物
简称ETFE(或F40)。这种材料具有聚四氟乙烯的耐腐蚀性,同时对金属有很强的附着力,克服了聚四氟乙烯对金属无附着力的缺陷。主要用于防腐衬里,其平均线膨胀系数接近碳钢,使ETFE(F-40)成为与金属的理想复合材料,具有优异的抗负压性能。ETFE是最强的氟塑料。它保持了聚四氟乙烯良好的耐热性、耐化学性和电绝缘性,同时其耐辐射性和机械性能也有了很大的提高。其抗拉强度可达50MPa,是聚四氟乙烯的近两倍。ETFE的温度范围很实用很宽,恒温通常设定在-65℃到+150℃之间
聚丙烯
简称PP。PP是一种半结晶材料。由于其热变形温度低(100℃)、透明度低、光泽度低、刚性低(使用温度应≦100℃),PP具有较强的冲击强度。这种材料表面刚性好,耐刮性好,PP的收缩率相当高,一般1.8~2.5%。PP材料具有优异的耐吸潮性、耐酸碱腐蚀性和耐溶解性。但对芳香烃(如苯)溶剂、氯代烃(四氯化碳)溶剂等无抗性。与PE不同,PP在高温下仍具有抗氧化性。
聚烯烃树脂
简称阿宝。是目前最理想的防腐材料之一。经过科学配方,内衬塑料或采用热熔滚塑工艺制成全塑设备。具有防腐蚀、防静电、无毒、耐负压的特点,能在真正耐负压的空部位长期使用。同时,衬里防腐层的局部损坏可以修复,能耐受各种酸碱、盐类和一些有机溶剂。
聚乙烯
简称PE。该材料具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70 ~ 100℃),良好的化学稳定性,对非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸、氢氟酸)、稀硝酸、碱和盐溶液有良好的耐腐蚀性,但不耐浓硝酸、浓硫酸等强氧化剂的腐蚀。改性后可内衬塑料或通过热熔、旋转成型工艺制成全塑设备。同时具有优异的低温韧性,更适用于寒冷地区户外防腐设备、防腐管道内衬、全塑设备的制造。常温下不溶于一般溶剂,吸水率低,电绝缘性优异;然而,聚乙烯对环境应力(化学和机械作用)非常敏感,耐热老化性差。
石墨材料
对各种浓硫酸、磷酸、硝酸和强碱具有优异的耐腐蚀性;线膨胀系数小,设备在高温下能保持良好的机械强度和抗冲击性能,高于陶瓷、搪玻璃材料和碳钢。表面不易结垢,因为石墨与大部分介质的“亲和力”很小,所以应该不受表面结构的影响;传热效率高,是碳钢的两倍;是不锈钢的5倍。
和玻璃陶瓷。
在高腐蚀环境中使用的品种有高铝玻璃和硼玻璃(后者耐酸性和耐热性更好)。耐酸陶瓷能承受几乎所有的腐蚀介质,包括浓硝酸、盐酸、王水、盐溶液和有机溶液,氢氟酸除外,其他一些含氟物质和浓热碱溶液。它的主要缺点是:强度低,导热系数低,热膨胀系数大,容易破碎。适用于300℃以下的调节阀和测量变送器的衬里,或喷涂在仪表内壁作为防腐涂层。
橡胶
有天然橡胶和合成橡胶两种,其中合成橡胶的种类很多,氟橡胶的耐腐蚀性和耐温性最好。由于价格较高,常用作密封垫片,其余橡胶用作变送器和调节阀的内衬。
纤维增强塑料玻璃钢
也叫玻璃钢。玻璃钢是一种很好的耐腐蚀材料,它对空气、水、常见浓度的酸、碱、盐、各种油和溶剂都有很好的耐受性。它已应用于化学防腐的各个方面。其长期耐温性差。一般玻璃钢在高温下不能长期使用,但一般聚酯玻璃钢在50℃以上强度明显下降,100℃以下才使用。通用环氧玻璃钢的强度在60℃以上明显下降。但可以选择耐高温树脂,使长期工作温度在200℃~ 300℃之间。在紫外线、风、沙、雨雪、化学介质、机械应力等作用下。,很容易造成性能下降和老化。可用于耐腐蚀管道、储罐、耐腐蚀输送泵及其附件、耐腐蚀阀门、格栅、通风设施、污水和废水处理设备及其附件等。
