设备腐蚀及选材.docx

1、一、氯化氢和盐酸干燥氯化氢在 200以下对碳钢实际上并不腐蚀，它的腐蚀速率不大于 0.1mm/a，在 250时上升为 0.5 mm/a。含水氯化氢气体的腐蚀，实际上就是盐酸的腐蚀，只要温度高于氯化氢的最高露点（80200，随 HCL 含量及压力条件而不同）以上，最好在250300，碳钢的腐蚀速率仍保持可容忍的范围内；盐酸是典型的非氧化性酸，铁在稀盐酸中生成氯化亚铁，在浓酸中生成三氯化铁，三氯化铁溶于水。31%的工业盐酸由于含有三价铁的氯化物，呈深黄色，且腐蚀明显强于化学纯的发烟盐酸（浓度3738%）；在盐酸中，铸铁的腐蚀比碳钢严重；普通不锈钢即使在 1%的盐酸中，也会发生孔蚀；在盐酸介质中，只

2、有含钼不锈钢、钛（含量 300ppM，温度 90以下）、银、哈氏合金、锆和钽可供选择，特别是钽，这种金属即使在三氯化铁和氯的存在下，在任何浓度和温度（直至沸腾）的盐酸中，也不会腐蚀；在盐酸生产中，采用了大量的非金属材料，硬 PVC 的耐盐酸性能优于 PP，可以在任何浓度范围内使用，只要不超过它的允许使用温度。在稀酸场合，PP 可在 110以下长期使用。PE 在 80以下具有优良的耐酸性。乙烯基酯树脂的耐酸性能优于双酚 A 聚酯和环氧树脂，但比酚醛树脂的耐温性地 2030。PTFE 具有优良的耐酸性，使用温度在 250以下。天然橡胶在 80以下的盐酸中具有优良的耐酸性能。不透性浸渍石墨具有优良的

3、耐腐蚀性能，在盐酸生产中得到广泛的应用。二、硫酸硫酸是一种含氧酸，稀硫酸的氧化性很弱，属于非氧化性酸类，主要产生氢去极化腐蚀。氢去极化腐蚀是指以作为去极化剂的腐蚀过程，反应的结果是金属不断地溶解、减薄。浓硫酸具有很强的氧化性，属于氧化类酸，可使部分金属有自钝化的能力，在金属表面生成致密的钝化膜，这种膜不溶于浓硫酸，从而阻碍腐蚀继续发生。在硫酸生产中，常用的金属材料有：铅、碳钢、铸铁、不锈钢、哈氏合金、锆和钽等。铅与稀硫酸反应在铅的表面生成一层稳定的难溶解的 PbSO4保护膜，但若碰到浓硫酸这层膜又会溶解。所以当硫酸浓度低于 60%，温度在 100以下时，可以使用铅。当硫酸浓度高于 75%时，不

4、推荐使用。由于铅的机械强度低，一般做衬里材料使用；碳钢在 60%以下的硫酸中强烈腐蚀，但当硫酸浓度增大到 75%以上时，在金属的表面将生成氧化铁的保护膜，从而大大提高耐腐蚀性能；铸铁在浓硫酸中比碳钢更容易钝化，尤其是高硅铸铁（硅含量在 14%17%之间）。但铸铁中的 Si 会与渗入铸铁中的游离的 SO3作用生成 SiO2，其体积增大会造成铸件开裂，因此不能用于发烟硫酸中；不锈钢不耐稀硫酸的腐蚀；哈氏合金具有比一般奥氏体不锈钢高得多的耐蚀能力，除硫酸外，可在多种腐蚀性介质中应用，如：硝酸（浓度低于 50%）、盐酸、磷酸、醋酸和各种有机酸；锆有良好的延展性和焊接性。锆在 10%40%的硫酸中，在沸

5、腾的温度下腐蚀速率为 0.00360.0063mm/a，在75%硫酸中温度100时腐蚀速率为0.55mm/a。钽是具有高度化学稳定性的纯金属，除氢氟酸外在许多介质中具有极强的耐腐蚀性，如：无机酸、王水和有机酸等，但钽不耐发烟硫酸；在硫酸生产中，采用了大量的非金属材料，硬 PVC一般使用温度低于 60，PP、PE、PTFE、天然橡胶、不透性浸渍石墨等也得到广泛的应用。三、磷酸磷酸属于三元中强酸，化学性质稳定，无强氧化性和还原性。磷酸生产中，反应料浆中含有、等杂质离子和 3545%的固体颗粒，其中杂质酸的腐蚀性具有决定性的影响，固体颗粒会产生磨蚀，、等会破坏不锈钢的钝化膜，甚至发生孔蚀。在生产中常

6、用的金属材料有：铅、K 合金（）、哈氏合金、20 号钢、316L、UB6、双相不锈钢 22-5 和（）等；非金属材料有：石墨、橡胶、玻璃钢、塑料等。四、硝酸硝酸属于强氧化性酸，硝酸对金属的腐蚀随浓度的增加而逐渐严重。硝酸腐蚀中常采用的耐腐蚀金属材料有：碳钢、铝、不锈钢等。硝酸对碳钢的腐蚀特性是，当温度在 25左右且硝酸浓度在30%以下时，随着浓度的增加，腐蚀速度加大，当硝酸浓度 30%时，腐蚀速率达到最大值，为 22.5g/m2h。当硝酸浓度超过 50%时，碳钢钝化。当硝酸浓度 7080%时，腐蚀速率为 0.50.1mm/a（腐蚀深度）。当浓度达 90%以上时，腐蚀速率加大。温度升高时，碳钢的钝化膜易被破坏，同时还有晶间腐蚀；硝酸浓度在 95%以上时，铝是很稳定的；硝酸是强氧化性酸，能使不锈钢中的铬氧化成致密的，不锈钢中的铬含量越高，耐腐蚀性越强；耐硝酸腐蚀的非金属材料有：搪玻璃、聚四氟乙烯、陶瓷和玻璃等材料。五、溴和溴化物溴具有强烈的氧化性，溴及溴化物有毒。干燥的溴气体腐蚀属于溴的气相腐蚀，为单一的化学腐蚀，突出表现为溴对材料的氧化。许多金属材料都耐干燥溴气的腐蚀，如：铸铁、高硅铸铁