化工生產(chǎn)是很復(fù)雜的生產(chǎn)過程，不僅有著各種不同性質(zhì)的工作介質(zhì)嚴(yán)重的腐蝕性
，而且溫度
、壓力變化的范圍很大；不同的工作介質(zhì)和不同的生產(chǎn)條件要求使用的材料也各不相同
，如果對材料的性質(zhì)掌握不全面
，選擇不合理，不僅會造成很大浪費(fèi)
，還有可能造成生產(chǎn)事故
，影響正常生產(chǎn)
，因此化工設(shè)備耐蝕材料的選擇
，始終是廣大用戶和設(shè)計(jì)工作者需要首先慎重考慮的問題
。如何選用材料
，涉及的知識范圍非常廣泛，這里僅就常用的材料
，略作分析。
1、如何選擇一般化工設(shè)備常用材料
目前，國內(nèi)化工設(shè)備尤其是大量的塔器、換熱器
、冷凝器、分離器
、槽
、罐等常用設(shè)備多數(shù)都常用碳素鋼、低合金鋼和不銹鋼材料制造的
，因此在選擇化工設(shè)備用材時
，除必須考慮設(shè)備的操作條件、材料的加工性能
、焊接性能
、熱處理及設(shè)備結(jié)構(gòu)等因素外，一般情況下
，下列規(guī)定是經(jīng)濟(jì)合理的：
(1).所需鋼板厚度小于8mm時
，在碳素鋼與低合金強(qiáng)度鋼之間，應(yīng)盡量選用碳素鋼鋼板
。
(2).在以剛度或結(jié)構(gòu)為主的場合，應(yīng)盡量選用普通碳素鋼
。在以強(qiáng)度為主的場合
，應(yīng)根據(jù)壓力
、溫度
、介質(zhì)等使用條件的限制
，依次選用Q235-AF
、Q235-A、Q235-B
、Q235-C
、20R(20g)
、16MnR等鋼板。
2 、化工設(shè)備中不銹鋼材料的選用
在化工生產(chǎn)中 ，設(shè)備往往在酸、堿、鹽以及各種活性氣體等介質(zhì)中工作
，其失效的原因多是腐蝕所致
，所以廣泛地應(yīng)用了各種類型的不銹鋼。當(dāng)不銹鋼用于化工設(shè)備時
，下列規(guī)定是合理的：
(1).設(shè)計(jì)計(jì)算出所需不銹鋼厚度大于12mm時，應(yīng)盡量采用襯里
、復(fù)合、堆焊等結(jié)構(gòu)形式
。但也應(yīng)根據(jù)市場價格做經(jīng)濟(jì)分析
。
(2).不銹鋼應(yīng)盡量不用作設(shè)計(jì)溫度≤500℃的耐熱用鋼。不銹鋼用于介質(zhì)腐蝕性較高
、防鐵離子污染或設(shè)計(jì)溫度>500℃或設(shè)計(jì)溫度<-100℃的耐熱或低溫用鋼最為適宜。
3.選用不銹鋼需注意的問題
不銹鋼具有耐高溫、耐低溫
、耐多種介質(zhì)腐蝕的良好特性
，在化工設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用
，是耐腐蝕的首選材料
。在一些腐蝕介質(zhì)中
，不銹鋼比碳鋼耐腐蝕優(yōu)越得多，在設(shè)計(jì)中常常取腐蝕裕度為零
。不銹鋼的使用壽命可以比碳鋼高幾倍甚至幾十倍
，因此雖然設(shè)備一次性投資高，總體上卻可以節(jié)省大量資金
。這就是不銹鋼材料在化工生產(chǎn)中占有相當(dāng)重要地位的原因
。但是
，這種優(yōu)質(zhì)材料選用不合理，也會造成很大浪費(fèi)
，應(yīng)該引起高度注意
。
(1).氯離子對不銹鋼設(shè)備耐蝕性的影響工作介質(zhì)中氯離子的含量和工作溫度對不銹鋼應(yīng)力腐蝕的影響很大。
例如天津某廠水加熱器腐蝕嚴(yán)重
，采用了全不銹鋼材質(zhì)后
，使用幾個月就出現(xiàn)了漏液現(xiàn)象。經(jīng)過認(rèn)真分析
，發(fā)現(xiàn)熱水中含有氯離子和氧。不銹鋼在一定溫度下不能耐氯離子腐蝕
，特別是介質(zhì)中有氧存在的條件下
，氧的存在能加速腐蝕。在實(shí)際生產(chǎn)中還發(fā)現(xiàn)
，氯離子在一定濃度和溫度時，不銹鋼的耐蝕性還不如碳鋼
；但在氯離子合量很少或含量高
、溫度不高的條件下，還是遠(yuǎn)比碳鋼好
。在這一點(diǎn)上
，溫度對耐蝕性的影響比氯離子濃度的影響更大
。所以在選材時，除考慮氯離子的濃度外
，特別要注意溫度的影響。提高奧氏體合金中鎳的含量
，是防止氯離子引起的應(yīng)力開裂的一種有效方法
。含鎳42%以上的合金完全能耐氯離子引起的腐蝕開裂，如825合金
、G合金、625合金
。而含鎳8%~12%的合金是最容易發(fā)生應(yīng)力開裂的
。
(2).露點(diǎn)對不銹鋼耐蝕性的影響設(shè)備的腐蝕往往是隨著溫度的升高而加劇
，但露點(diǎn)腐蝕的程度不僅與溫度有關(guān)
，與工作介質(zhì)的露點(diǎn)溫度關(guān)系更為密切。露點(diǎn)腐蝕對不銹鋼的影響也較大
。如上述水加熱器，通過調(diào)整熱水進(jìn)
、出口溫度
，避開露點(diǎn)溫度后
，設(shè)備腐蝕情況大大改善。
4.焊接對不銹鋼耐蝕性的影響
選擇不銹鋼材料還有一個值得注意的問題，就是不銹鋼的焊接。不銹鋼本身耐腐蝕性能好，但焊接質(zhì)量不能保征時，也會使整臺設(shè)備報(bào)廢 ，造成極大浪費(fèi)
。例如天津某廠燒堿生產(chǎn)用于蒸發(fā)器的液位罐，采用1Cr18Ni9Ti材質(zhì)
，厚度8mm
，使用半年后漏液報(bào)廢。經(jīng)檢查
，設(shè)備內(nèi)表面并沒有腐蝕，只是焊縫處腐蝕穿孔
。這是不銹鋼在焊接過程中容易出現(xiàn)的貧鉻現(xiàn)象所致。焊接時
，如果采用大焊道
，冷卻速度慢就會使焊縫貧鉻，不能耐腐蝕
。因?yàn)樵诓讳P鋼中, 起耐腐蝕作用的主要元素是鉻，鉻能固溶于鐵的晶格中形成固溶體
。焊接時
，若冷速慢，當(dāng)溫度從800~500℃的冷卻過程中在晶界上析出碳化物
，形成Cr28Ce使晶界附近的鉻含量降低到低于抗腐蝕所需要的最小含量11.7%以下，從而使腐蝕集中在附近的貧鉻區(qū)
，其結(jié)果使不銹鋼焊縫處發(fā)生脆性破壞
。鑒于此種原因
，奧氏體不銹鋼焊接應(yīng)符合如下要求：
(1)單面焊焊縫宜采用手工鎢極氬弧焊打底,手工電弧焊填充
、蓋面。
(2)在保證焊透及熔合良好的條件下
，應(yīng)選用小的工藝規(guī)范
，短電弧和多層多道焊接工藝，層間溫度不宜過高
。
(3)對抗腐蝕性要求高的雙面焊縫
，與工作介質(zhì)接觸面的焊縫應(yīng)最后施焊。
(4)對于有應(yīng)力腐蝕的設(shè)備
，應(yīng)對焊縫作晶間腐蝕試驗(yàn)
。
(5)為了獲得更好的耐腐蝕性能和較好的焊接質(zhì)量，可選用低碳或超低碳不銹鋼材料
。超低碳高鉻鐵素體不銹鋼是近十幾年來迅速發(fā)展起來的一種新型不銹鋼
，通過大量的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、工廠掛片
，證明在NaOH濃度高達(dá)50%、溫度145℃時的耐蝕性
，同價格昂貴的鎳材相當(dāng)
，甚至超過鎳，而材料費(fèi)用只有鎳的一半
。上述液位罐后來改用0Cr18Ni12Mo2Ti材質(zhì)
，對罐體焊接采取以上措施，對焊縫作了焊態(tài)晶間腐蝕試驗(yàn)
，使設(shè)備壽命大大延長
。
化工設(shè)備常用材料的選擇，除考慮以上諸因素外
，經(jīng)濟(jì)分析是十分必要的
。經(jīng)濟(jì)分析不僅要考慮材料費(fèi)用和制造費(fèi)用
，還要考慮維修費(fèi)用以及節(jié)電、節(jié)水等諸多方面的因素
。
此文關(guān)鍵詞：化工設(shè)備,常用,材料,的,選擇,與,節(jié)能,化工,
