摘要：化工流程泵在石油、化工領域占據重要位置，正確、合理選材成為重中之重。

  關鍵詞：化工流程泵 腐蝕 材料

石油、化工工業在國民經濟中占據非常重要的位置，化工流程泵作為關鍵配套設備也越來越受到人們的關注。由于化工介質的特性錯綜復雜，加之環境保護要求的不斷提高，如何選擇合適的材料，以保證設備的正常運轉，并達到合理的使用壽命及最低的經濟支出，則成為重中之重。

一直以來，腐蝕就是化工設備最頭痛的危害之一，稍有不慎，輕則損壞設備，重則造成事故甚至引發災難。據有關統計，化工設備的破壞約有60%是由于腐蝕引起的，因此在化工泵選型時首先要注意選材的科學性。

我們在選擇材料時應考慮的幾點：

1、成分和濃度：濃度的影響不一，例如在鹽酸中，一般濃度愈大，腐蝕愈嚴重。碳鋼、不銹鋼等在濃度50%左右的硫酸中腐蝕最嚴重，而當濃度增加到60%以上時，腐蝕反而急劇下降。在選材時，若濃度變動范圍包含腐蝕突變邊緣，就須特別注意。

2、雜質：選材者往往只注意介質中的主要成分，而忽略雜質，特別是微量雜質。但在某些情況下卻往往由于雜質引起了嚴重的腐蝕。

3、溫度：材料在很低的溫度下顯脆性，在高溫時發生蠕變；某種材料能耐常溫的某種介質的腐蝕，但不一定耐高溫的該介質的腐蝕；所以材料性能應滿足所輸送介質溫度的要求。同樣，溫差的影響也不容小視，在工作時同一零件的溫差較大時，如在輸送高溫液體時泵蓋加冷卻，泵蓋與介質接觸處溫度高膨脹大，與冷卻水接觸處溫度低膨脹小，這樣的零件宜采用塑性好的材料，以免運轉中由于膨脹不同而產生裂紋。

4、經濟性：材料不同，其價格和機加工性能也各不相同，所以在幾種材料同時滿足腐蝕、溫度的要求下，應選擇價格相對便宜、機加工性能好的材料。

5、固體顆粒的磨損性：介質中含有磨料性的固體顆粒時，應采用耐磨的材料。

6、材料間的咬合性：對于有相對運動的零件，如軸與軸套、螺栓與螺母、葉輪密封環與泵體密封環等，在選擇材料時應使兩零件材料的硬度有些差別，否則在裝卸和運轉中容易互相咬合或擦傷。

現結合多數化工公司的相關產品特點對常用化工泵如何選材做一點簡要評述。

  1.硫酸 作為強腐蝕介質之一，硫酸是用途非常廣泛的重要工業原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大，對于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸，碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性；普通不銹鋼如304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）對硫酸介質也用途有限。因此輸送硫酸的泵通常采用高硅鑄鐵（鑄造及加工難度大）、高合金不銹鋼（20號合金）制造。

 2.鹽酸 決大多數金屬材料都不耐鹽酸腐蝕（包括各種不銹鋼材料），含鉬高硅鐵也僅可用于50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反，絕大多數非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性，所以內襯橡膠泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是輸送鹽酸的最好選擇。

  3.硝酸 一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞，不銹鋼是應用最廣的耐硝酸材料，對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性，值得一提的是含鉬的不銹鋼（如316、316L）對硝酸的耐蝕性不僅不優于普通不銹鋼（如304、321），有時甚至不如。而對于高溫硝酸，通常采用鈦及鈦合金材料。

  4.堿（氫氧化鈉） 鋼鐵廣泛應用于80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液，也有許多工廠在100℃、75%以下時仍采用普通鋼鐵，雖然腐蝕增加，但經濟性好。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優點，只要介質中容許少量鐵分摻入不推薦采用不銹鋼。對于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。

  5.鹽水 普通鋼鐵在氯化鈉溶液中腐蝕率不太高，一般須采用涂料保護；各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率，但可能因氯離子而引起局部性腐蝕，通常采用316不銹鋼較好。

  6.有機物 常見的有機物基本沒有腐蝕性，常用材料均可適用，具體選用時應根據介質的屬性和相關要求做出合理選擇。另外值得注意的是有機物對多種橡膠有溶解性，在選擇密封材料時避免出錯。

  以上化工產品對應的金屬的耐腐蝕性能可參照附表一。此表僅列出部分介質的腐蝕數據。對一種介質來說，要標出所有溫度和濃度下的耐蝕性是非常復雜的事情，既不可能，而且在多數情況下也不必要。當我們找不到所需要的介質在某濃度或溫度下的數據時，可以按下列原則來確定。

1. 濃度

如缺乏某一特定濃度數據，可參閱臨近濃度。

2. 溫度

一般溫度越高，腐蝕性越大。

金屬的耐腐蝕等級符號  腐蝕率，mm/年

★  優良………………………………………＜0.05

☆  良好………………………………………0.05～0.5

○  可用，但腐蝕較重………………………0.5～1.5

×  不適用，腐蝕嚴重………………………＞1.5



參考文獻

`1`腐蝕數據與選材手冊



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