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多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性

多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性

调节阀阀门的腐蚀,通常被理解为阀门金属材料在化学的或电化学的环境作用下所受到的破坏。由于“腐蚀”现象出现于金属与周围环境自发的相互作用当中,因此,怎样将金属与周围环境相隔绝或更多的使用非金属合成材料,则成为人们普通关注的问题。
众所周知,金属的腐蚀破坏对阀门的作用期限,可靠性和使用寿命有相当大的影响。机械和腐蚀的作用因素对金属的作用大大地增加了接触表面总的磨损量。阀门在操作过程中,摩擦的表面总的磨损量。阀门在操作过程中,摩擦的表面由于同时的机械球阀作用和金属与环境进行化学的或电化学的互相作用的结果产生磨损和破坏。对阀门而言,其管道工作气候条件的复杂;石油、天然气和油层水等介质中硫化氢、二氧化碳和某些有机酸的出现使其金属表面的破坏力增大,从而迅速失去工作能力。
由于金属的化学腐蚀取决于温度、磨擦零件的机械负荷、润滑材料中所含的硫化物及其抗酸的稳定性与介质接触持续的时间和金属对氮化过程的催化作用、腐蚀浸蚀性物质的分子对金属的转换速度等等蝶阀。因此,金属阀门的防腐方法(或措施)及合成材料阀门的应用,便成为目前阀门行业研究的主题之一。
一、 金属阀门的防腐,可理解为在金属阀门上涂覆保护其不受腐蚀的条件保护层(如漆、颜料、润滑材料等等),使阀门无论是在制造、保存、运输还是在其使用的全部过程中都不受腐蚀。
金属阀门防腐的方法决定于所需求的保护期限、运输和保存条件、阀门构造特点和材料,当然,适应考虑解除防腐的经济效果。
二、 材料阀门的应用
合成材料阀门,在许多腐蚀性工况中都优于金属阀门,首先闸阀是抗腐蚀性,其次是净重,至于其强度,要取决于增强纤维的形状、排列和数量。(一般来说,纤维的百分比越大,合成材料的强度越大。)在阀门应用中,纤维的重量含量基本范围为30%-40%,而其化学稳定性主要由在最终产品中灌封纤维的树脂本体特性决定。在合成材料阀门中,其固态聚合物本体既可以是热塑性塑料(如PVC-聚偏氟乙烯、PPS-聚苯硫醚等),也可以是热固性树脂(如聚酯、乙烯其及环氧截止阀树脂等)。热固性树脂在介温状态下保持其强度的性能优于热塑性塑料,(即热固性树脂具有较高的热变形温度)。(注:在使用工况中,合成材料的抗热性能的测定被称为热变形温度。)
目前,化工流程阀门最常用的合成材料为乙烯基环氧树脂(热塑料材料),其增强纤维为切碎的玻璃纤维(1/4英寸长)和切碎的石墨纤维(1/4英寸长)。下表就最广泛使用的合成材料的性能与耐腐蚀金属的性能作一比较。
从表面分析,玻璃和石墨增强合成材料与金属相比,其抗拉强度较低,因此,合成材料阀门受应力较大的部位应有较厚的截面并附有加强筋以达到与金属相同的性能。
由于合成材料阀门的耐腐蚀性能、高强度和轻重量,使其减压阀成为在许多金属或玻璃纤维增强塑料管道系统腐蚀性工况中,较经济的可选阀门产品。在化工流程工况中,合成材料阀门的使用前景极佳。
在阀门工业中,有机材料和合成材料的使用,已不是传统上金属与非金属阀门材料的概念。陶瓷(可以把阀门的使用温度由400℃提高到1200℃以上)、塑料(具有防锈耐蚀的特点)、合成材料(具有耐腐蚀、重量轻、强度高的特点)、记忆合金(利用形状记忆合金或温度记忆合金的可逆性和过滤器弹性来制造的阀门)等。新型材料,正在开发出大批具有高性能的阀门新产品。新技术的发展,使各种工程材料应用于阀门制造业已成为可能。
在腐蚀性介质工况下的阀门,防腐蚀就是化工设备最关键的地方,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“万能材料”,不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢,这是不正确的,也是很危险的。下面针对一些常水力控制阀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80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀排气阀性,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 3040Cr18Ni9)、3160Cr18Ni12Mo2Ti)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。
2.盐酸介质: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50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反,绝大排污阀多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的最好选择。

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