氯堿生產(chǎn)中儀表材質(zhì)的選擇

張樹佳

摘 要：隨著氯堿工藝的進(jìn)一步發(fā)展，如何在氯堿生產(chǎn)中選擇與之相對應(yīng)的儀表材質(zhì)也尤為重要，作為工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)環(huán)境的改變，選擇相對應(yīng)的儀表材質(zhì)。與此同時，應(yīng)當(dāng)考慮介質(zhì)、溫度等各項因素，只有這樣才能夠推動氯堿生產(chǎn)工藝的可持續(xù)發(fā)展。本文就氯堿生產(chǎn)中儀表材質(zhì)的選擇進(jìn)行探討，希望能夠給大家提供一些意見。

關(guān)鍵詞：氯堿生產(chǎn);儀表材質(zhì);選擇

當(dāng)下氯堿生產(chǎn)工藝的自動化程度正在不斷的提高，而儀表在裝置中的應(yīng)用也越來越廣泛。由于氯堿生產(chǎn)中，各項工藝的使用具有一定的復(fù)雜性，且由于環(huán)境等各項因素的影響，具有較強(qiáng)的腐蝕性，這也在無形當(dāng)中氯堿儀表材質(zhì)的腐蝕性能。

1 不同介質(zhì)對儀表材質(zhì)選型的影響

1.1 酸性介質(zhì)

由于酸性介質(zhì)中存在氫離子，這會在很大程度上對儀表中的金屬進(jìn)行腐蝕，與此同時，通過增強(qiáng)溶液的酸性也會進(jìn)一步加快腐蝕的反應(yīng)速率，而在此同時，儀表表面的多種金屬也會相繼出現(xiàn)溶解這一現(xiàn)狀，金屬的腐蝕速度也隨著時間的推移不斷加快，由此可見，酸性介質(zhì)中的氫離子是一種帶有腐蝕性的物質(zhì)。

1.2 氧化性介質(zhì)

溶液具有一定的氧化性質(zhì)，也會影響儀表材質(zhì)中金屬的腐蝕性。對于一些氧化劑來講，它所產(chǎn)生的極化反應(yīng)會進(jìn)一步加大儀表表面接觸的腐蝕性。除此之外，當(dāng)氧化劑的濃度超過某一數(shù)值時也會使得金屬出現(xiàn)鈍化，進(jìn)而抑制腐蝕作用，因此腐蝕性與氫離子濃度有關(guān)。與此同時，也與陰離子的氧化性能有關(guān)。

1.3 堿性介質(zhì)

通過實踐，我們發(fā)現(xiàn)一般堿溶液對于儀表表面金屬腐蝕性較小，由于堿溶液會在金屬表面生成難以溶解的氧化物，這種氧化物能夠起到保護(hù)儀表的特殊作用。除此以外，通過研究，我們發(fā)現(xiàn)在堿溶液中儀表的氫電極的電位也會在一定程度上出現(xiàn)下降，因而，可以得出結(jié)論，在堿性介質(zhì)在與金屬進(jìn)行反應(yīng)的過程中，與之相對的平衡電位電位差也會隨之變小，電池腐蝕的速度也會相應(yīng)減緩[1]。

1.4 鹽溶液

金屬在鹽溶液中出現(xiàn)的腐蝕性，主要分為以下四點。首先，pH值出現(xiàn)變化。其次，導(dǎo)電率加大。再者，水溶液具備還原性或是氧化性。最后，陰陽離子的特殊腐蝕作用。在進(jìn)行實際操作的過程中，由于鹽溶液中出現(xiàn)的腐蝕性并不僅僅是單一的，往往是各項因素結(jié)合最終發(fā)生的，因此在鹽溶液中，強(qiáng)酸類溶液的腐蝕性往往會接近酸類，而弱酸類物質(zhì)在溶于堿溶液中會體現(xiàn)出一定的堿性，進(jìn)而抑制儀表中金屬的腐蝕[2]。強(qiáng)酸強(qiáng)堿類物質(zhì)在鹽溶液中會呈現(xiàn)出中性這一性能，如果陰陽離子并不具有氧化性能，那么會直接影響物質(zhì)在溶液中的導(dǎo)電率以及溶解度。在此過程之中，應(yīng)當(dāng)注意鹵素離子，由于鹵素離子的半徑較小，因此對于儀表的穿透能力較大，且十分容易被金屬表面的物質(zhì)進(jìn)行吸附，因此也在很大程度上而妨礙氧吸附作用，這也體現(xiàn)了鹵素離子對于鈍化膜的破壞作用。一旦在溶液介質(zhì)中存在鹵素鹽這一物質(zhì)時，那么金屬出現(xiàn)的腐蝕性會十分明顯，儀表也會出現(xiàn)局部腐蝕。

2 儀表材質(zhì)的選擇

2.1 鹽酸介質(zhì)

在運(yùn)用鹽酸系統(tǒng)進(jìn)行儀表材質(zhì)選擇的過程中，工作人員選擇法蘭式的變送器以及壓力表，在進(jìn)行隔離膜片選擇的過程中，一般會選擇Ta材。在鹽酸系統(tǒng)中進(jìn)行儀表材質(zhì)選擇是往往會選擇304+PTF，這種材質(zhì)具備熱電阻保護(hù)套管性能，當(dāng)工作人員在對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行設(shè)計以及使用材料選擇的過程中，一般來說，壓力會普遍低于16MPa，在此壓力下，工作人員在進(jìn)行閥體材質(zhì)選擇時，會根據(jù)內(nèi)部以及外部因素選用WCB+PTFE/F46，而閥芯材質(zhì)會直接選用304+PTFE/E46，與此同時，工作人員會采用PTFE波紋管進(jìn)行整體密封。在運(yùn)用鹽酸系統(tǒng)進(jìn)行儀表材質(zhì)選擇的過程中，流量測量往往會選擇電磁流量計，工作人員在電磁流量計電極以及接地環(huán)材質(zhì)選擇的過程中往往會采用Ta，而質(zhì)量流量計測量管材質(zhì)通常也會選擇Ta[3]。

2.2 氯氣介質(zhì)

在氯堿進(jìn)行生產(chǎn)時，一般的工藝過程會對氯氣的溫度進(jìn)行控制，而溫度一般都會高于9.6攝氏度且低于120攝氏度。在氯氣的介質(zhì)中工作人員往往會采用熱電阻保護(hù)套管進(jìn)行材料的保護(hù)，避免由于溫度導(dǎo)致材料故障，這時會通常選擇304+PTFE材質(zhì)。在進(jìn)行設(shè)計的過程中，如果公稱壓力低于16MPa，應(yīng)當(dāng)選擇合適的調(diào)節(jié)閥閥體材質(zhì)，通常都會選擇WCB+PTFE/F46的材料，而針對閥芯材質(zhì)的選擇，往往會選用304+PTFE/E46的材料在，采用PTFE波紋管進(jìn)行密封時，一旦設(shè)計時出現(xiàn)公稱壓力在16MPa之上，應(yīng)當(dāng)立即采用合適的調(diào)節(jié)閥閥體，而調(diào)節(jié)閥閥體的材質(zhì)往往會根據(jù)溫度選用LCB或是WCB，閥芯閥桿材質(zhì)選用History C-276[4]。氯氣流量測量工作人員一般都選擇質(zhì)量流量計進(jìn)行測量，而AyC222是構(gòu)成質(zhì)量流量計測量管的重要材質(zhì)。

2.3 堿性介質(zhì)

工作人員在進(jìn)行堿液系統(tǒng)變送器以及壓力表選擇的過程中，一般都會選擇法蘭式的材料，而與之相對應(yīng)的隔離膜片則會選擇N材。在此過程中，介質(zhì)的溫度也會不斷發(fā)生變化，如果在介質(zhì)溫度低于150攝氏度時，這一情況下，介質(zhì)不會結(jié)晶時，那么工作人員在進(jìn)行熱電阻保護(hù)套管選擇時，往往會采用304+PFA材質(zhì);一旦介質(zhì)的溫度高于150攝氏度時，那么由于堿液濃度相對較高，因此，介質(zhì)非常容易結(jié)晶，這時，工作人員在進(jìn)行熱電阻保護(hù)套管選擇時，往往會采用NI[5]。一旦介質(zhì)的溫度低于150攝氏度時，介質(zhì)非常不易結(jié)晶，那么工作人員在進(jìn)行調(diào)節(jié)閥閥體材質(zhì)選擇時，通常會選擇WCB+PFA，而與之相對應(yīng)的閥芯材質(zhì)往往會選擇304+PFA[6]。當(dāng)堿液濃度相對較高且十分容易進(jìn)行結(jié)晶時，工作人員在進(jìn)行閥門形式選擇時，通常會選用旋塞閥結(jié)構(gòu)，而對閥體、旋塞應(yīng)用材料選擇時，會使用N材質(zhì)，與之相對的密封膜片會選擇PFA材料。質(zhì)量流量計以及密度計測量管材質(zhì)通常會選擇AloyC2212[7]。

3 儀表外殼材質(zhì)選擇

儀表外殼材料的選擇以及材質(zhì)所具備的防護(hù)等級對提高儀表的使用效率有著十分重要的作用。為了避免出現(xiàn)不必要的損耗，在工作人員進(jìn)行儀表制造的過程中，應(yīng)當(dāng)選擇合適的儀表外殼材質(zhì)，而在儀表外殼材質(zhì)選擇的過程中一般都會選擇304，由于儀表外科在生產(chǎn)環(huán)境中會存在十分快速的腐蝕度，因此各個廠家也在針對這一問題進(jìn)行解決，通過改進(jìn)和提高材料選擇范圍以及生產(chǎn)工藝，在傳統(tǒng)材料選擇的基礎(chǔ)之上，增加了環(huán)氧樹脂涂層，也有一些廠家會直接降低儀表外科中銅的含量，只有這樣才能夠在很大程度上減少鹵素離子對于外殼的腐蝕程度，而這種辦法也能夠在氯堿裝置運(yùn)行的過程中起到良好的腐蝕作用。在工作的過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對于外殼防腐材料的更新速度，因此工作人員也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對于現(xiàn)場環(huán)境腐蝕等各項因素的改善。

4 結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行氯堿生產(chǎn)中，如何選擇合適的儀表材質(zhì)尤為重要，這會直接影響到儀表的使用壽命。與此同時，作為工作人員也應(yīng)當(dāng)選擇與之相對應(yīng)的銜接材料以及外殼材質(zhì)，只有這樣才能夠保證檢測儀表能夠正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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