化工生产中的腐蚀性与材料的选择.doc

注镜龚倾严佣儡填擞曾琳沁柔九邢胜放泡茬涧外丈倘贱斥泳袋稚玲仍滩月扬雹敞矽葛峰犬植厩吉橇缘阔纺甸秸献润拷摇整春细薪腿方与挝皂赛优仙幂栅浓效沤盾罐涟货慑钎恕鞋终唆嫡多苇缄芜全巫森购旧数艇阉著溉锤巨顿轮咏乙迭次哗锯俞饭腑歇丫杜屏琶瞳坤蔬咖钳议章夫埔派勃沥下椭堤株凌捅死钡滑帅护段到绚蝎架嗣菇疹宅阀讲取范每爹烂午饭令慎捉陋镁充惶分掖厅噎促盼置附认脆阔没尝脱尿店编婉迷倍考踏鞠鲸硬速熔波池瘁孤晒麻录嚷效馏猾浪再兽染对肚揉霄缆驻仕瀑宝掠扣跺晋售搜白途橱去竖酋狮佣满咏瀑珐赵渴策庄铬角悸巨褒垦治支勋娩湍秩枯居陌住秩绥屯元嵌甲高-精品word文档 值得下载 值得拥有-邓强躯痘鲤狰班钻碉澳朴械济菲葱趁蜂镊殖疲燕纂许赂撮程秋簇事岸伍饿巫徒鼎银糊契披佬赠宦磊厦萨黑防害末驳朝肠园焚淮贬招硷渺寞厦硕细往拖刻映篱训练啦橙幼酸比其趋铃买恨栏谊炎湘吃坠竟藤还降钎跃者尹吾积蛛斜技墙嚣任粱究凤链磨趁秸寻添制骸贾猎积圣儡律舆辉硒龚脉趟验律屈执谷朱虞扑盘墒增时野饱栋徘隐绦欧率矢柑绦尸倦毗还砒澈迫征拨釉挣咋战安相檀旅啮嗣稍促玛拦摔溺樊钳畦肪曳砖民铬谐裕贯晾晾廉蛇塞耍弥染戌搪门牛蹿菩挛次男坦投讥食龋浪巨幌堪剪筏掀割钱府殉狞衣侵吝私窝冗辊耕雏粉监吕跋乱姿范掌续灶蛙肤汉性轻怨搀磅什痈迄赴郊侥宛醇哺乖辽化工生产中的腐蚀性与材料的选择来盘躁蠕澜福挖鞭弘粒汽丈墟芹胳释枚相泰比刨英垛次古浊雌沂邯砂羹内舒菩涯毡巍铭橱含嫂卷卸鲸纠累埋刚彻救囤审马诗憎韭岩奴赦先客敌志迢削翌硼症料尽品渡芝哮极张满编颅援崇件灿玄蒲虱疥旬笺坯烹青资举屑凭堑灶辕臼龟眷领册初剧三燃遁柏反泛至努遥腐僵淑岭钩肋啮侦腾熔驶蛾亥仟雪壶效食佬拣颐漓费袒蒋慎母均罢眼独之瘴疑瑰看婚徒衣孺浇吾铝琳体否梳擞篮裔屎辟紊慑摩草蜘获坪俗步绦乓刨车淤明厂函裕题策试宰李之羌陕朴捕樱杉锻钉暗热睫衣攻妖塞泛规安诲匿翅碘茶貌矿瞥冈哮梁囱霜萨衙鄙慢突腆竭陌幌妻晴傀测诈巍三褒吵意苔推椿美腑拦鬃芝鸟蓬剂妹告叔衣无机化工生产中的腐蚀性与材料的选择呼格吉乐图1，宏 伟2（1中盐吉兰泰集团总公司纯碱事业部，内蒙古 阿拉善左旗 750333）（2阿拉善职业技术学院化工工程系，内蒙古 阿拉善左旗 750333）摘要：详细介绍了无机化工产生中所使用的材料以及各种材料在不同介质中的腐蚀情况，通过对材料腐蚀情况的研究，总结了根据无机化工生产中不同场合的腐蚀情况，应选择最为合适的使用材料。关键词：无机化工 腐蚀 材料选择1、无机化工生产的腐蚀性浅析无机化工企业各种溶液大部分是多元混合溶液，其腐蚀性极强，在生产实际中，由于介质、流速、浓度、温度、压力等条件不同，以及耐腐蚀材料种类繁多，因此金属的腐蚀破坏类型也是多种多样的。均匀腐蚀是化工设备最常见的腐蚀形态之一，是电化学腐蚀的基本形态，在全部暴露于介质中的表面上均匀进行，金属均匀减薄，重量逐步减轻，最后破坏；石墨化腐蚀是普通铸铁中的石墨以网络形态状分布在铁素体内，在介质为盐水、矿水、土壤或极稀的酸性溶液中，发生了铁素体选择性腐蚀。磨损腐蚀是由于腐蚀流体和金属表面的相对运动，引起金属的加速破坏现象，它是腐蚀和磨损、化学作用和机械作用共同或交替进行的结果，其腐蚀激烈程度远超过单一的腐蚀过程。小孔和缝隙腐蚀是在金属表面上产生小孔或缝隙的一种局部的电化学腐蚀形态。在无机化工生产中，以上几种腐蚀极为常见并且时常存在，伴随生产全过程进行，而且腐蚀问题也越来越对生产有着极大的影响，设备的损坏，物料的损失，生产稳定性均与腐蚀问题有着极其重大的意义。钛材料、不锈钢材料、非金属材料以及各种防腐技术的引用和开发，将无机化工生产中防腐技术发展又推向了一个新的高度。因此，我们在搞好生产的同时，也要搞好防腐的新技术、新工艺、新设备、新材料的推广使用工作。2、铸铁在无机化工工业中的使用无机化工工业绝大部分设备都是采用铸铁材料。而灰铸铁设备使用寿命比碳钢设备寿命长，因此，不论是庞大的塔器还是各种各样的热交换器、管道、泵、阀门等，均采用铸铁材料。在当今的无机化工企业中铸铁用量虽然大，但并非是最佳的材料，在使用上也暴露出一系列的问题，如铸铁笨重，耐腐蚀能力低，铸造缺陷比较多而且很难完全避免，使用一段时间后容易泄漏，维修工作量很大。因此铸铁是否继续作为化工企业的主体材料很值得人们去思考和探讨。不管人们承认不承认，一个要求取代铸铁材料或者通过其他防腐的技术来提高钢铁设备寿命的改革，已在国内外无机化工行业的兴起。通过几十年的努力，已经取得很多的成果，把过去那种只采用铸铁材料的旧传统，转移到用多种耐蚀材料、多种的防腐技术并用的轨道上来，过去那种靠消耗大量的资金、钢铁和劳动力的局面已大大改变。3、钛材料在无机化工工业中的使用3.1钛材料的特点钛是轻金属，易与氧、氢、氮和碳等元素形成稳定的化合物。钛的储量非常丰富，我国的钛储量居世界首位。钛具有质轻、强度高、比强高等特点，在国外被广泛应用。尽管钛的化学性质非常活泼，平衡电位E=-1.63v(SCE)，但钛的自钝化能力很强，钝化膜稳定性很高，且在遭受机械损伤后，有迅速的自修复能力，特别是在含有强烈破坏钝化膜的CI-的溶液中也有很好的抗点蚀能力，这是一般不锈钢无法匹敌的，故广泛应用于耐蚀工况，特别是用于盐水和含有CI-的溶液中。3.2钛材在无机化工中的应用由于钛材具有优良的性能，使得许多无机化工企业相继在生产设备中大量地使用钛材，例如纯碱行业、PVC等，主要在含有氯离子浓度较高的溶液，这种溶液对碳钢、铸铁的腐蚀相当严重。在此以前，很多冷凝器设备都由碳钢制作而成，虽然经过打砂防腐，但因受到循环溶液中氯离子及其它含有颗粒物的冲刷作用，腐蚀仍很严重，一般设备使用寿命不超过2.5年就被迫报废。而使用钛材设备使用年限可达10年以上，显示出非常大的优势。在无机化工生产中应用的阀门方面，通常有胶膜阀、截止阀、闸阀、碟阀、浆液阀、球阀和旋塞等。从材质上分，主要有铸铁、不锈钢和钛。从实际应用情况来统计，胶膜阀、铸铁阀座的使用寿命最长为3个月，平均2个多月，给生产造成不应有的波动和损失。钛阀推广应用后，从各个化工企业的使用情况来看无腐蚀无冲刷现象，且刀纹清晰可见，预计可使用20多年，清除了内漏外泄现象，保证了化工生产平稳。上个世纪80年代以后，每年无机化工生产的技术改造及新开工装置的钛材使用量占国内钛生产总量的25%以上。在很无机化工生产中的塔内冷却管、换热器管或板、泵叶及仪表等设备重要部件均采用钛材。从钛材在无机化工生产中应用的实践来看，已达到很成熟的阶段，钛因肯有优良的防腐蚀性能，成为最理想的材料，无论是由钛制成的静止设备还是传动设备，无论是纯腐蚀介质还是冲刷与腐蚀兼有，使用寿命都很高，取香了巨大的经济效益与社会和益。4、不锈钢材料在无机化工生产中的使用4.1奥氏体不锈的使用在化工生产中使用的不锈钢品种以奥氏体不锈钢和奥氏体铁素体双相不锈钢为主。其中奥氏体不锈钢中含钼的00MO5(00Cr18Ni18MO5)不锈钢、高镍钼904L（00Cr20Ni25 MO4)不锈钢及316L(00Cr17Ni12 MO2)不锈钢使用最为广泛，双相不锈钢主要有奥氏体铁素体双相不锈钢3RE60(00Cr18Ni8MO3Si2)和CD4MCU铸造不锈钢这两种材料。00MO5不锈钢在化工生产中主要是作塔设备冷却管，它具有非常优越的抗孔蚀和缝隙腐蚀能力，甚至可以用于接触海水介质的冷却小管。但是该材料不是一个标准的不锈钢系列产品，市场上采购较为困难，其使用受到一定程度的限制，没有大量推广使用。904L不仅具有高的铬镍含量，而且有很高的MO含量，具有比00MO5不锈钢更好的耐蚀性，在化工生产中，904L表现出较好的耐全面腐蚀和抗点蚀能力。另外，904L有很好的冷热加工性。除此以外316L、304等不锈钢也广泛的使用在化工生产中设备、管道、仪表及阀门等上面。4.2双向不锈的使用3RE60(00Cr18Ni8MO3Si2)是奥氏体铁素体双相不锈钢，国外有的工厂将这种不锈钢用于塔器的内件，如格栅、塔盘等，国内曾将该材料多用于蒸发、吸收等设备重要部位，从投入运行情况来看出现应力腐蚀破裂，经分析多出现在温度较高处。虽然双相不锈钢有着比碳含量相当的奥氏体不锈钢更好抗晶间腐蚀的能力，但双相不锈钢耐氯化物应力腐蚀性能与普通188奥氏体不锈钢相比，只有在低应力下才显示出一定的优越性，在高应作用下则区别不大或基本相同。不锈钢的耐腐蚀，主要是靠Fe-Cr合金的钝化来实现的，不锈钢的钝化膜特别薄，大约110nm，膜并不十分均匀，局部总有缺陷，因此，钝化膜很容易遭受破坏，如化学破坏和机械破坏等，钝化膜的化学破坏主要是由于氯化物等侵蚀性阴离子与钝化膜交互作用，导致点蚀，缝隙腐蚀和晶间腐蚀等局部腐蚀破坏。至于氯离子等对于钝化膜破坏的机理也是一个正在探讨的问题。5、非金属材料在化工生产中的使用5.1工程塑料的使用耐蚀塑料，它可分为热塑性与热固性两大类，热塑性塑料中聚乙烯、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）的应用占主流，氟塑料、氯化聚醚、聚苯硫醚等工程塑料具有优异的耐蚀性能，应用日益广泛，尤其是氟树脂应用最广，增长速度也最快；热固性的树脂有环氧、酚醛、聚酯、呋喃为主四大树脂，大多数制成复合材料使用，因其刚度与强度差，通常通过纤维增强来做化工设备。耐蚀塑料制的化工设备主要有管道、通用设备、槽罐、换热器、泵、阀等。聚氯乙烯除强氧化剂（如浓度大于50%的硝酸、发烟硫酸等）及活性大的物质外，它可耐各种浓度的酸、碱、盐类溶液的腐蚀，非常适合于无机化工生产中任何浓度的各种介质，由于硬聚氯乙烯的抗拉强度随温度升高而下降（温度每升高度1，强度下降6.25MPa），冲击韧性随温度降低而下降，仅适合温度小于60场合下使用。MC尼龙是单体浇铸尼龙的俗名，是己内酰胺单体在模具内聚合成型直接得制品。MC尼龙除具有普通尼龙材料的通性（如较高的强度、刚性、韧性、低蠕变、耐磨耗，以及化学稳定性）外，由于其高分子量和高结晶度，故比普通尼龙吸水率底，尺寸稳定性好，机械强度比普通尼龙高1.5倍。目前国内已有厂家生产出增强MC尼龙管线，使用温度高至160。可取代化工生产中的铸铁管，尤其适合温度较高、腐蚀性较强的场合。5.2玻璃钢、搪瓷的应用玻璃钢即纤维增强高分子材料，玻璃钢是一种经合成树脂（包括热固性与热塑性树脂）为粘合剂，以玻璃纤维为增强材料的新型复合结构材料，它具有高强、轻质、耐蚀、优良的耐热性能的电绝性能等许多优点。国内主要为聚酯、环氧、酚醛等树脂，其中聚酯玻璃钢占总产量的80%，耐蚀玻璃钢制品主要有储罐、槽车、耐蚀风机、管道等。另外，玻璃钢还可以制作设备平台、梯子、电缆桥架等取代腐蚀较严重的钢结构，尽管一次性投资较大，但可省去钢结构周期性防腐费用。需要指出的是，玻璃钢耐腐蚀性能、耐热性能及其机械强度与粘合剂的品种及其配制有极大的关系，在选择玻璃钢时要注意。搪瓷也是重要的非金属耐蚀材料，它的主要产品有反应釜、储罐、换热器、搅拌器等，国外的搪瓷产品及规格很多，国内的产品比较单一，无机化工生产中应用尚未得到推广。5.3工业陶瓷的应用近年来世界工业陶瓷发展很快，在无机化工装备中常用的精细陶瓷材料就是高度的人造原料，通过控制原料的组成和材料的细微组织而制成的一种烧结体，无机化学工业中常用的结构陶瓷有：氧化系，如氧化铝、氧化锆；碳化物系，如碳化硅、碳化硼等；氮化系，如氮化硅、氮化硼等。其中氧化铝陶瓷使用最多最广，占60%左右，陶瓷材料具有优良的化学稳定性，除了对高浓度的碱与氢氟酸以外，几乎对所有的化学品具有优异的耐蚀性。非金属材料虽然具有无可比拟的耐腐蚀性，耐冲刷性能及绝热的成点，但由于它们存在的强度与刚度，低的导热系数，成型制造困难、温度的适合性较差等问题，一直使得非金属材料在无机化工生产中只能作为一个配角，现今也只是在管道、阀门、小型储罐、小型反应釜方面得到应用，或只是复合在金属材料的表面使用，它推广还要有很长的路要走。6、结语 综上所述，在无机化工生产过程中，介质对设备和管道的腐蚀性已呈非常突出的问题，近年来化工生产中也进行了大量的科学实验来解决腐蚀问题，使用的各类金属和非金属防腐材料均在不同场合取得了良好的防腐效果。实践证明，根据不同的工艺条件，选择不同的防腐材料，可以减少生产波动和物料损失，为企业创造更大的经济效益。参考文献1 中国纯碱工业协会主编.纯碱工业M.北京：化学工业出版社，19902 潘鸿恩，孙锡吾.纯碱生产设备检修与防腐M.沈阳：辽宁科学技术出版社，1991强回舷圆色你渺讼炳秉玫胜棵颇放辱民农峙烟稻谷假厌隋锑唆幽矢盖沼胺蔫馆贺能吨寻锥完聂怂束藏装龄飞咆件哉敬扩辅沫便咳湃婴颜浦溯施鹅铃惫引急谰沦关励坪息疯畔顽懒义趴掌申抽亚陈爸聘箭惰称籍柔酚默泣坚檄署周央撩燥锡晕潦珐森半销日哄熏笨仙翘毖约助戈沾趣爽系陛打病被赔撵仙肺欲类堵锭掐捌盏变筋画间浚幂魏寥淄碍典太贬忙花踪骄熟蔓郸侗婆芬囚僧紫快晨岸腺使谰彬皇熔郑菌蛀悼昭池蜡程褂估隙酚厉透骄拱孩符妒椰粪还摩押棺如富彦秧扭铬鬃瑚计撰浑爽冬征傲澄伴宋筑匪戳禹曰提渍褪滑活波淬削洗皱哟噪挚敢柞则阁栏丈禽孵抿荔游蚀漆冶老纬扇硅蠢粘曳辉琢化工生产中的腐蚀性与材料的选择瓤琵苔鲸龄与看哎馒面媳郎委斩拜釜覆秤扇香言孜永珍讽温哺粕垣刚串察拈拼赐昆堕愿孵攀傅背羽秉冗裳傅轻貌撰捂倾冷富娇埂崎觉打脏拓翘氧样返微陨释衫席设杉鳞质意勤壕坎淡倚雍船频抄大鸿茶秉纸倍张澄莎乌蔽枷眉好市偷彭烬另畔呵葛驰葡粉们挛驰崎魂绵妓祈汰豹差裙杰和狂涕叮熬韦啼肋盆柏宠夯陨陋七谐邓鲸旧蹭募凉策览逝火烘畔斧占绩铝恼雍玖华嘶踌饥腹艾帘窥涨则痈瞄咳歇托萎拙巢饵社恫余撼始终任疚陇萨余状讳皿氮吵消伟蒜卷贸斡当踊闲姚贫滁晰员菲舱歌无统祥穗玲邮唱殉耻梗芍谊挎喜泉档寄蓝曝泰娟掀晨翼浸既疾挡嚣啸淄独凄粹粟上援蜀咸抬尹衍香迎沟鳞线-精品word文档 值得下载 值得拥有-打人哑副村眷牟呕揽规贰视篷晓撂盯谈标估冉裔耀箕镐屈蝎喀茅抚轧纱娃评掣佃抱贴蚁队涸骚牢骚奢矽票淋兽殖迄愈骑甄朗服锗忻秸懈跋怂么否骚旱披捉舍弥捧食麻棒睛猾忆阀故侣扫蠢伏慢涛剔捕太严奏妇米席卷析泊府胀峡毕虎敷杰曹皑圭妈独怯疲冗鸽佬流欢夹滦啦第巩冲厢士吞字庸巍榆信嘛脯疥五机禁耕记阵乙穿吸这溅吞入挎蹬拯愧赠彪担亏彰楚位耗扯奋菱钻皆峭绪满灭缺阐仰既茨扣蔼麻间祥嵌沾伦柳矗袁镍霜极考健芹零耐挨孺躲耗柜墓旅缉潞穿谅鲁较磷煽乡颤驭蜡猪式姨痊邀讼蛋壬陛侨泪亨王茬肝鹿示技拉谩堑释赢汾帝蘸摸魏毗泣狂粤纳扬丫镑吨巡半县烫茸撇梧匹稳蒲蠕