鹽酸防腐蝕技術(轉發)
鹽酸是一種強的(de)還原性酸,具有很強的(de)腐蝕性,只有一些貴(gui)金(jin)屬如鉭(tan)、鉑(bo)、金(jin)(jin)、銀和(he)少數合(he)(he)金(jin)(jin)如鎳鉬鐵合(he)(he)金(jin)(jin)和(he)含鉬高(gao)硅鐵對(dui)鹽酸(suan)(suan)有(you)良好(hao)的(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)。普通碳(tan)鋼及(ji)不銹(xiu)鋼在(zai)鹽酸(suan)(suan)介質環(huan)境中腐(fu)蝕十分嚴重;而大(da)部分非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)材料對(dui)鹽酸(suan)(suan)具有(you)良好(hao)的(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕性(xing)能(neng),如玻(bo)璃(li)、陶(tao)瓷、碳(tan)、石墨、橡膠、塑料等(deng),一(yi)些樹脂及(ji)樹脂配制成的(de)涂料對(dui)鹽酸(suan)(suan)生產設備、使(shi)用設備及(ji)儲(chu)罐(guan)儲(chu)槽等(deng)設施也有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)蝕耐(nai)(nai)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)。

許多工(gong)業工(gong)程項目中的(de)生產設備、倉儲槽(cao)罐、管道設施、承載基礎及其附件大部(bu)分是水泥混凝土、水(shui)泥砂漿及碳鋼結構。這些結構與鹽酸(suan)接觸后就會(hui)發生(sheng)腐蝕現象,而且非常嚴重,是危害安(an)全生(sheng)產(chan)、增加成本、降低效(xiao)率的關(guan)(guan)鍵性因素。因此,對于鹽(yan)酸腐蝕(shi)的控(kong)制(zhi)歷來被防腐技術工(gong)程(cheng)人(ren)員(yuan)關(guan)(guan)注和重視,在長期的實踐(jian)和大量(liang)案列中(zhong),防腐蝕(shi)技術人(ren)員(yuan)從施工(gong)工(gong)藝及材料選擇等(deng)方(fang)面總結了大量(liang)的經驗,成為有(you)效(xiao)的控(kong)制(zhi)鹽(yan)酸腐蝕(shi)的經典傳(chuan)統型工(gong)藝方(fang)案。例(li)如塑料襯(chen)里、橡膠(jiao)襯里、玻璃鋼襯里、鱗片(pian)襯里、耐酸(suan)磚(zhuan)(zhuan)板襯里及一些高耐蝕(shi)樹脂涂料的(de)(de)涂裝等諸(zhu)多耐鹽酸(suan)腐蝕(shi)的(de)(de)成功(gong)案例,極大(da)的(de)(de)提(ti)高了(le)鹽酸(suan)生(sheng)(sheng)產,應用(yong)及儲存設施設備的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)(ming)。隨著(zhu)防(fang)(fang)(fang)(fang)腐蝕(shi)技術的(de)(de)發展,復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)防(fang)(fang)(fang)(fang)腐蝕(shi)工(gong)藝也在鹽酸(suan)防(fang)(fang)(fang)(fang)腐蝕(shi)工(gong)程(cheng)中被(bei)大(da)量(liang)應用(yong),如(ru)鱗片(pian)膠(jiao)泥與玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)防(fang)(fang)(fang)(fang)腐,耐蝕(shi)磚(zhuan)(zhuan)板與玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)防(fang)(fang)(fang)(fang)腐,涂層與玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)或者鱗片(pian)膠(jiao)泥的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)防(fang)(fang)(fang)(fang)腐,橡膠(jiao)板與耐蝕(shi)磚(zhuan)(zhuan)板的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)防(fang)(fang)(fang)(fang)腐等等,復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)型防(fang)(fang)(fang)(fang)腐工(gong)藝突(tu)破了(le)傳(chuan)統(tong)的(de)(de)單一防(fang)(fang)(fang)(fang)腐蝕(shi)工(gong)藝中出現的(de)(de)某些缺陷,延長了(le)被(bei)保護物的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)(ming),降(jiang)低了(le)鹽酸(suan)生(sheng)(sheng)產和應用(yong)及儲存中的(de)(de)維護成本,提(ti)高了(le)經濟效益和安全(quan)系數(shu)。
控制(zhi)鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)強(qiang)腐(fu)(fu)蝕,除了(le)實施先進的(de)施工(gong)工(gong)藝外關鍵的(de)就是對于耐(nai)鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)選擇。耐(nai)鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)無外乎金屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)和非金屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)兩(liang)種,金屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)上文提到的(de)如高(gao)(gao)硅(gui)鐵(tie)(tie),含(han)鉬(mu)高(gao)(gao)硅(gui)鐵(tie)(tie)比不(bu)含(han)鉬(mu)高(gao)(gao)硅(gui)鐵(tie)(tie)對鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)的(de)耐(nai)蝕性(xing)能優良,適合中等溫度(du)以下的(de)一切濃度(du)的(de)鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)腐(fu)(fu)蝕;但是不(bu)耐(nai)沸(fei)騰的(de)濃鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan),對于溫度(du)介于60℃-80℃的(de)濃鹽(yan)酸(suan)適(shi)合。普通的(de)不含鉬高硅(gui)鐵能夠耐常溫(wen)下鹽(yan)酸(suan)和<60℃,濃度<10%稀鹽酸(suan)高鎳鑄鐵,耐(nai)常(chang)溫下(xia)稀鹽酸(suan)不耐(nai)濃(nong)度(du)>10%或者(zhe)高(gao)溫環境下的鹽(yan)酸(suan)(suan)。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),在(zai)鹽(yan)酸(suan)(suan)中(zhong)腐(fu)(fu)蝕嚴重(氯(lv)離子(zi)(zi)的晶間腐(fu)(fu)蝕),也(ye)不(bu)(bu)能(neng)耐含鹵素離子(zi)(zi)的各種酸(suan)(suan)液(ye)(如含鹽(yan)酸(suan)(suan)或者(zhe)氯(lv)化物的硝酸(suan)(suan))介質(zhi),含有(you)氯(lv)離子(zi)(zi)的物質(zhi)都(dou)不(bu)(bu)能(neng)使用(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)設備。鋁(lv)和鋁(lv)合金在(zai)一切濃度(du)和溫度(du)的鹽(yan)酸(suan)(suan)中(zhong)迅(xun)速溶解,沒有(you)適用(yong)價(jia)值,根本不(bu)(bu)能(neng)耐鹽(yan)酸(suan)(suan)腐(fu)(fu)蝕。鉛和鉛合金,耐常溫20%-30%以下的酸(suan)(suan)或者(zhe)溫度(du)較高(gao)的稀酸(suan)(suan)。銅及銅合金,耐<30℃不充(chong)氣而濃度<20%鹽酸,含鋅>17%的黃銅(tong)不適用于鹽(yan)酸(suan),含磷(lin)和錫的青(qing)銅(tong)耐(nai)100℃的鹽(yan)酸(suan)。鎳(nie)及鎳(nie)銅(tong)合金,鎳(nie)耐(nai)不充氣濃度<20%鹽酸(suan),鎳銅合金耐(nai)濃度<10%酸;鎳(nie)及鎳(nie)銅合金耐充氣濃度<5%溫度(du)<50℃的鹽酸(suan)。鎳(nie)鉻鐵(tie)合金,常溫耐濃(nong)度<10%稀(xi)鹽(yan)酸(suan)(suan),耐(nai)(nai)高溫氯(lv)化氫氣體達到540℃。鎳鉬(mu)鐵和鎳鉬(mu)鉻合(he)(he)金(jin)(哈氏合(he)(he)金(jin))耐(nai)(nai)各種(zhong)濃度的(de)鹽(yan)酸(suan)(suan),尤以(yi)哈氏B為最好,能耐(nai)(nai)各種(zhong)濃度的(de)沸酸(suan)(suan)。鈦及鈦合(he)(he)金(jin),耐(nai)(nai)充(chong)氣或者含(han)氧化劑的(de)稀(xi)鹽(yan)酸(suan)(suan),耐(nai)(nai)濃度<10%不充(chong)(chong)氣鹽酸。鋯(gao)及(ji)鋯(gao)合(he)金(jin),耐一切沸點以下(xia)的(de)一切濃(nong)度和(he)溫度的(de)鹽酸。銀,不耐充(chong)(chong)氣鹽酸,耐不充(chong)(chong)氣70℃-100℃濃(nong)度<20%的(de)鹽(yan)酸(suan),耐常溫條件下(xia)濃度>20%的(de)鹽酸。鉭(tan),耐(nai)一(yi)切濃度(du)和溫度(du)至沸點(dian)(dian)的(de)鹽酸,包括王水在內(nei)的(de)大多數(shu)強(qiang)腐蝕介質(zhi)(除氫氟酸及(ji)游(you)離三氧化硫(liu)以外),導(dao)熱性優良(liang),在鹽酸生產設備及(ji)其(qi)他強(qiang)腐蝕介質(zhi)中廣(guang)為應用(缺點(dian)(dian)就(jiu)是價格高(gao))。
選擇耐(nai)(nai)鹽(yan)酸(suan)腐蝕(shi)的(de)金(jin)屬及(ji)合(he)金(jin)材(cai)料其(qi)中最大的(de)原因就是(shi)具有很(hen)好的(de)機械強度及(ji)熱導率高(gao),缺點就是(shi)造價太高(gao)。非金(jin)屬材(cai)料雖然(ran)大部分耐(nai)(nai)鹽(yan)酸(suan)性能較好;但是(shi)在熱導率、機械強度方面不如金(jin)屬及合金(jin)材(cai)料。非金(jin)屬材(cai)料如,陶瓷(ci)和玻(bo)璃,耐(nai)一切濃度和溫度的鹽(yan)酸,耐(nai)酸瓷(ci)磚廣(guang)泛用于(yu)鹽(yan)酸儲(chu)槽、罐(guan)、泵、閥及(ji)管道管件,酸(suan)煙吸收(shou)塔,反應塔。石(shi)英玻(bo)璃,耐(nai)一(yi)切濃度和溫(wen)度的鹽(yan)酸(suan),耐(nai)熱(re)耐(nai)振動。搪(tang)瓷,耐(nai)酸(suan)搪(tang)瓷對一(yi)切濃度和溫(wen)度的鹽(yan)酸(suan)都無作(zuo)(zuo)用,廣泛應用于(yu)含鹽(yan)酸(suan)的操作(zuo)(zuo)。木材,可以(yi)適用于(yu)濃度<20%溫度<100℃,溫度(du)(du)較(jiao)高時(shi),可以在木材(cai)表面涂刷瀝(li)青或者酚(fen)醛清漆等涂料,當然(ran)木材(cai)使用(yong)樹脂浸漬后(hou),耐(nai)(nai)蝕性能(neng)和強(qiang)度(du)(du)都會提高。碳及石(shi)墨(mo),能(neng)夠耐(nai)(nai)一切溫度(du)(du)濃度(du)(du)的鹽(yan)酸(suan),因此碳和石(shi)墨(mo)被廣泛(fan)用(yong)于生(sheng)產和使用(yong)鹽(yan)酸(suan)的設施設備。塑料,大部(bu)分塑料對鹽(yan)酸(suan)具有優良(liang)的耐(nai)(nai)蝕性能(neng),如酚(fen)醛,呋喃,聚(ju)三氟氯乙烯,聚(ju)四(si)氟乙烯,聚(ju)全氟乙、丙烯、聚(ju)偏二氟乙烯、氯(lv)化聚醚等能耐一切濃度和沸點以下的鹽酸;環氧(yang)、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、過氯乙烯、氯乙烯-偏二氯(lv)乙烯(xi)共聚物(wu)、聚苯乙(yi)烯、聚碳酸酯、有機玻(bo)璃、ABS、聚苯(ben)醚(mi)、聚苯(ben)硫醚(mi)等可(ke)耐(nai)30%-38%及(ji)以下的(de)鹽酸,溫(wen)度可(ke)到材料的(de)耐(nai)溫(wen)極限,一(yi)些如尼(ni)龍(long),共聚甲醛(quan)及(ji)幾種纖(xian)維素塑料則完全不(bu)耐(nai)鹽酸。酚醛(quan)石棉或(huo)者石墨塑料常溫(wen)耐(nai)濃(nong)度>30%的(de)鹽酸,可以儲存濃(nong)度10%以上的(de)沸鹽酸。聚氯(lv)乙(yi)烯塑料,耐(nai)溫度<60℃各種濃度(du)的鹽酸。氯乙烯(xi)-偏二氯乙烯(xi)共聚物,耐常溫下濃度(du)<35%鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan),耐(nai)(nai)(nai)80℃,20%鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan),耐(nai)(nai)(nai)沸騰鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan)及110℃酸(suan)(suan)煙,耐(nai)(nai)(nai)80℃,濃(nong)度34%鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan)或(huo)者常溫下(xia)(xia)濃(nong)度為(wei)36%的(de)(de)酸(suan)(suan)。橡(xiang)(xiang)膠,天(tian)然(ran)和合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠在其耐(nai)(nai)(nai)溫極限內(nei)耐(nai)(nai)(nai)一切濃(nong)度的(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan),應用(yong)溫度為(wei)60-80℃。天(tian)然(ran)硬橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)100℃,20%的(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan),還(huan)可以(yi)耐(nai)(nai)(nai)80℃的(de)(de)濃(nong)鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan)。涂料中,酚(fen)醛,呋喃,環氧耐(nai)(nai)(nai)鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan)腐(fu)蝕,氯化(hua)橡(xiang)(xiang)膠常溫下(xia)(xia)耐(nai)(nai)(nai)濃(nong)度<36的(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan)和50℃10%以(yi)下(xia)(xia)的(de)(de)酸(suan)(suan),瀝青可耐(nai)(nai)(nai)常溫下(xia)(xia)濃(nong)度<50%酸(suan)(suan)和50℃濃(nong)度<37%的(de)(de)酸(suan)(suan)。生漆,是一種(zhong)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan)材料,能(neng)夠耐(nai)(nai)(nai)沸點以(yi)下(xia)(xia)一切濃(nong)度的(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan),堅固耐(nai)(nai)(nai)久(jiu),適合鹽(yan)(yan)(yan)酸(suan)(suan)噴(pen)濺短暫接觸(chu)(chu)部(bu)位,對于(yu)長期浸沒接觸(chu)(chu)時,必須(xu)慎重(zhong)使用(yong)。

當(dang)今對鹽酸腐(fu)(fu)蝕控制(zhi)除了選擇(ze)金(jin)屬本(ben)征型耐(nai)(nai)蝕材料外(wai)(生產及應用設(she)施)大部分都是選擇(ze)塑料(整體(ti)設(she)備制(zhi)作)和其他非金(jin)屬材料的(de)防護(hu)。例如涂(tu)料防護(hu),襯里防護(hu)等方法。涂(tu)料防腐(fu)(fu)簡(jian)單方便(bian),一(yi)些(xie)耐(nai)(nai)鹽酸樹脂或者改性樹脂涂(tu)料可以(yi)直接涂(tu)覆(fu)于(yu)碳鋼或者水(shui)泥基(ji)面(mian),無論是附著力及耐(nai)(nai)蝕效果(guo)都能(neng)滿足一(yi)定的(de)使用壽(shou)命年限要求。襯里防護(hu)在厚度要求、耐磨(mo)性(xing)能(neng)及耐蝕性(xing)能(neng)方面(mian)更勝(sheng)涂料防護一(yi)籌,如乙烯基玻璃鋼或者(zhe)鱗片膠(jiao)泥(ni)襯(chen)里、呋喃樹脂玻璃鋼(gang)或(huo)者(zhe)鱗片膠泥襯里、酚(fen)醛樹脂玻(bo)璃鋼或者鱗(lin)片(pian)膠泥襯里、改性環氧樹脂玻(bo)璃鋼或者鱗片膠(jiao)泥襯里(li)、橡(xiang)膠襯里、耐蝕磚板襯里、石墨板襯里(li)、花崗巖襯(chen)里(li)等(deng)等(deng)。防(fang)腐(fu)(fu)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)技(ji)術上面(mian)采取復(fu)合(he)防(fang)腐(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法,如(ru)玻璃(li)鋼(gang)(gang)襯(chen)里(li)復(fu)合(he)耐(nai)酸(suan)(suan)(suan)磚板或者(zhe)(zhe)花崗巖,鱗(lin)片(pian)膠泥(ni)(ni)復(fu)合(he)玻璃(li)鋼(gang)(gang),玻璃(li)鋼(gang)(gang)或者(zhe)(zhe)鱗(lin)片(pian)膠泥(ni)(ni)復(fu)合(he)涂料(liao)(liao)等(deng),目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)就(jiu)是最大程度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)延長(chang)處(chu)于鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)介質環境下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種生(sheng)產(chan)及(ji)(ji)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)設(she)備,儲存(cun)容器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命。經(jing)過(guo)長(chang)期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)施工(gong)(gong)(gong)(gong)實踐和(he)大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)功應(ying)用(yong)(yong)(yong)案(an)(an)列(lie)證明復(fu)合(he)防(fang)腐(fu)(fu)比(bi)單一(yi)防(fang)腐(fu)(fu)效(xiao)果更加(jia)(jia)明顯,耐(nai)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)腐(fu)(fu)蝕時間(jian)大大延長(chang)。隨著工(gong)(gong)(gong)(gong)業化發(fa)展(zhan),耐(nai)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或者(zhe)(zhe)合(he)金(jin)(jin)生(sheng)產(chan),應(ying)用(yong)(yong)(yong)及(ji)(ji)儲存(cun)設(she)施的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大量應(ying)用(yong)(yong)(yong),導致生(sheng)產(chan)及(ji)(ji)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)工(gong)(gong)(gong)(gong)程中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)維護成(cheng)(cheng)本的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia),加(jia)(jia)之金(jin)(jin)屬(shu)(shu)及(ji)(ji)合(he)金(jin)(jin)資源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有限性,因此(ci)對于非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)耐(nai)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)腐(fu)(fu)蝕材料(liao)(liao)需(xu)求在逐漸增(zeng)加(jia)(jia);目前面(mian)臨(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)就(jiu)是非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)材料(liao)(liao)機(ji)械強度還不(bu)如(ru)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)及(ji)(ji)合(he)金(jin)(jin)。因此(ci)不(bu)能大范(fan)圍(wei)推廣使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong),只能使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)一(yi)些(xie)價(jia)格比(bi)較(jiao)低廉(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳鋼(gang)(gang)進行防(fang)腐(fu)(fu)處(chu)理(li),如(ru)非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)材料(liao)(liao)復(fu)合(he)防(fang)腐(fu)(fu)后,既能滿足(zu)耐(nai)蝕要求也能達到(dao)機(ji)械強度條件,性價(jia)比(bi)也比(bi)較(jiao)高(gao)。現代工(gong)(gong)(gong)(gong)業生(sheng)產(chan),應(ying)用(yong)(yong)(yong)及(ji)(ji)儲存(cun)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備設(she)施(特別是碳鋼(gang)(gang)和(he)水泥(ni)(ni)基礎(chu)設(she)備設(she)施)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)依然以非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)復(fu)合(he)型重防(fang)腐(fu)(fu)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)為主流工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)之一(yi),一(yi)些(xie)設(she)備設(she)施運行十年以上幾乎沒有什(shen)么變化,成(cheng)(cheng)為鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)腐(fu)(fu)蝕控制最為有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)典型案(an)(an)列(lie)。
筆者據(ju)智(zhi)研咨詢(xun)發布的《2022-2028年中國鹽酸行業市場專項調研(yan)(yan)及投資前景研(yan)(yan)究報告》發現(xian),隨(sui)著我國經(jing)濟增速放緩,鹽(yan)酸行(xing)業下(xia)游市場需求(qiu)表現低(di)迷(mi),導(dao)致鹽(yan)酸產能過剩,市場供大于求(qiu)的現象日益(yi)嚴重。2021年我國鹽(yan)酸(氯(lv)化氫含量31%)產量為(wei)802.24萬噸(dun),整體產(chan)能呈過剩(sheng)態勢,但鹽(yan)酸(suan)行業產(chan)能主要(yao)集中在中低(di)端領(ling)域(yu),高(gao)端需求市場的鹽(yan)酸(suan)產(chan)品主要(yao)依(yi)賴進口。當(dang)前我國正(zheng)處于(yu)經濟(ji)結(jie)構(gou)轉型升級(ji)的關鍵時期,新(xin)技術、新(xin)產(chan)業、新(xin)模式的出現推(tui)動制造(zao)業不斷發(fa)展(zhan),為鹽(yan)酸(suan)產(chan)業提(ti)供了新(xin)的機遇,與之相關聯的鹽(yan)酸(suan)(suan)防腐蝕行業將迎(ying)來一個高(gao)速發(fa)展時期,也給鹽(yan)酸(suan)(suan)生產、應用、儲存防腐蝕技(ji)術提(ti)出了(le)更高的(de)要求(qiu)。
