硫酸的強腐蝕性,對生產(chǎn)硫酸和輸送硫酸的設(shè)備造成了嚴重的腐蝕。為了防止或減輕這種腐蝕,保證生產(chǎn)的順利進行,各種硫酸設(shè)備的材料必須根據(jù)硫酸的腐蝕特性以及各種材料的耐蝕性能進行正確的選擇和合理的使用。世達泵業(yè)生產(chǎn)的硫酸泵硝酸泵采用優(yōu)質(zhì)的氟塑料材質(zhì)制造的氟塑料合金泵,襯氟泵,耐硫酸耐堿泵;有離心泵,磁力泵,自吸泵,管道泵等等,耐腐蝕性能好,適合任意濃度硫酸,堿,鹽,有機溶劑等,那么在制造耐硫酸耐酸泵材料選用時首先要了解酸,堿的特性才能更好的制造適合耐酸耐堿泵.
一、硫酸的腐蝕特性:
硫酸主要是用接觸法和鉛室法生產(chǎn)的。硫或硫化物,如硫化銅礦石經(jīng)過燃燒生成二氧化硫,在氧和催化劑的作用下,二氧化硫變成了三氧化硫,三氧化硫溶介于水即得硫酸。當硫酸濃度大于100%,并含有游離三氧化硫氣體時被稱為發(fā)煙硫酸。例如含有20%游離三氧化硫氣體的酸被稱為20%發(fā)煙硫酸或104.5%硫酸。
稀硫酸是一種非氧化性酸,隨著濃度的提高,硫酸就會變成氧化性酸,它可以被還原成二氧化硫。因此濃硫酸可以使鋼和鐵鈍化,使普通鋼鐵在濃硫酸中成為耐蝕。但是硫酸會吸收空氣中的水份,一旦硫酸被稀釋到68%以下濃度時,碳鋼和鑄鐵的設(shè)備就會受到嚴重的腐蝕。在非氧化性的稀硫酸中,鋼和鐵不能通過在表面生成氧化膜而鈍化。氧和其他氧化劑的存在會改變稀硫酸的腐蝕特性。但是在濃硫酸中,由于濃硫酸本身是一種氧化劑,因此氧和氧化劑就不會改變濃硫酸對金屬的腐蝕特性,正如不銹鋼在硝酸中那樣不受通氧或不通氧的影響。使用氟塑料泵輸送是很好很適合的選擇。
二、不銹鋼的耐硫酸腐蝕特性:
普通不銹鋼通常不用于接觸硫酸的設(shè)備上,18-12Mo型不銹鋼偶爾被用于室溫含很稀的硫酸的介質(zhì)中,或者是含有氧化性成份的稀硫酸溶液中。由于不銹鋼在硫酸中耐蝕性不穩(wěn)定,要獲得可靠的數(shù)據(jù)并制成腐蝕圖是比較困難的。
含硅的不銹鋼1Cr18Ni11Si4A1Ti,在濃硫酸中具有比普通不銹鋼好得多的耐蝕性,即使在較高的溫度下也有較好的耐蝕性。因此在60~100℃的濃硫酸中使用的設(shè)備,可采用1Cr18Ni11Si4A1Ti而不必采用昂貴的鎳鉬合金。我國合成酒精設(shè)備上用的泵、閥就是這樣,效果顯著。
含銅、鉬的不銹鋼,如OCr18Ni18Mo2Cu2Ti和1Cr17Mn9Ni3Mo3Cu2N鋼等,主要用在稀硫酸中。這類鋼在溫度低于40℃、濃度小于70%的硫酸中可以使用。在濃度小于5%的硫酸中,溫度高達80℃時也可使用。該鋼適宜制造泵、閥等鑄件或鍛件。
在室溫濃硫酸中,不銹鋼具有尚好的耐蝕性,但在通常的情況下,寧可采用碳鋼而不采用不銹鋼。除非介質(zhì)要求防止鐵離子污染時,或者是在101%左右硫酸中碳鋼不能使用時,才能選用不銹鋼。鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻鎳鉬不銹鋼相似,在室溫濃硫酸中具有較好的耐蝕性,隨著溫度的升高腐蝕率也明顯升高。在60℃以上的濃硫酸中,使用壽命較短,不宜采用。
三、碳素鋼的耐硫酸腐蝕特性:
碳素鋼廣泛地被用作室溫下濃度大于70%的硫酸設(shè)備,如貯槽、管線、槽車和船倉等。通常盛裝78%、93%、 98%的硫酸和發(fā)煙硫酸。等腐蝕曲線顯示,在硫酸濃度為101%附近,曲線明顯下凹,表明此處腐蝕迅速增加,選用碳素鋼時要特別注意。在硫酸濃度85%附近,曲線也稍有下凹,表明此處腐蝕稍有增加。曲線的虛線部分表示數(shù)據(jù)不足,曲線位置多少是帶有推測性的。不論在什么溫度下,在小于65%的硫酸中,碳素鋼是不能使用的。溫度在65℃以上時,不論硫酸濃度多大,碳素鋼一般也不能使用。較高的流動速度會增加硫酸對碳素鋼的腐蝕,如碳素鋼制的泵使用壽命很短,但是每秒幾英尺的流動速度,似乎還不會改變它的腐蝕特性。固體懸浮物會引起碳素鋼的磨損腐蝕。
充空氣對碳素鋼在濃硫酸中的腐蝕影響很小,因為濃硫酸本身是氧化性的。碳素鋼在濃硫酸中使用,因焊接等原因受熱后,在局部地區(qū)會出現(xiàn)“牛皮癬”腐蝕,這是由于珠光體組織受熱后球化引起的,將碳鋼經(jīng)850℃左右的正火處理后可以防止“牛皮癬”腐蝕的發(fā)生。
四、鎳鉬合金和鎳鉻鉬合金的耐硫酸腐蝕特性:
鎳鋁合金有鑄造的Chlorimet2號(開羅里美)和可以鑄造或鍛造的Hastelloy B(哈斯特羅依)合金等。它們大致由三分之二的鎳和三分之一的鉬組成。經(jīng)過固溶熱處理后可以得到好的耐蝕性能。它顯示了該類合金在硫酸中具有良好的耐蝕性能。在8%以下的高溫稀硫酸中耐蝕性稍差。這類合金在使用中要注意雜質(zhì)的影響,特別是氧化性雜質(zhì),如硝酸、氯氣、次氯酸鹽、氯化亞銅、氯化鐵、硫酸鐵以及通空氣等的影響,它們往往會加速這類合金的腐蝕,使壽命縮短。這類合金可以時效硬化,但時效常常會使合金變脆,并使耐蝕性降低。鎳鉻鉬合金有鑄造的Chlorimet3號合金和可以鑄造、鍛造的Hastelloy C合金等。它們是一類具有約18%鉻和18%鉬的鎳基合金,在整個濃度范圍的硫酸中都有較好的耐蝕性。
五、低合金鋼的耐硫酸腐蝕特性:
低合金鋼在硫酸中的耐蝕性大體和碳素鋼相似,但是含銅或含鉬的某些低合金鋼在室溫稀硫酸中的耐蝕性有所提高。例如09CuWSn鋼在室溫稀硫酸中具有比普通碳素鋼好得多的耐蝕性,在濃硫酸中的耐蝕性和普通碳素鋼相似。
六、鉻鎳鉬銅合金的耐硫酸腐蝕特性:
鉻鎳鉬銅合金是專門發(fā)展用于硫酸中的合金,由于它們之間的成份和性能相似,并都用20序號,因此通常統(tǒng)稱為20號合金。該類合金都是奧氏體組織,具有和18-8鉻鎳不銹鋼相似的機械性能。20號合金在硫酸中主要用作泵、閥。包括接觸法制造硫酸的工廠在內(nèi)的許多工業(yè)部門都使用這類合金,并已列為標準。因為碳鋼和鑄鐵的泵、閥在濃硫酸中使用壽命不長,而鉛制的泵、閥在稀硫酸中容易產(chǎn)生磨蝕。
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