硫酸儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-07-21 10:32 本頁(yè)面
【正文】 保安全，除非另有要求，；由于承插焊及螺紋法蘭等法蘭的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，決定了更容易產(chǎn)生腐蝕，因此，應(yīng)盡量避免使用這類(lèi)法蘭。當(dāng)需要采用彎頭時(shí)，為減少磨損腐蝕應(yīng)力和腐蝕開(kāi)裂，應(yīng)盡量采用內(nèi)部有涂層保護(hù)和曲率半徑較大的無(wú)縫彎頭。在接管焊接時(shí)，應(yīng)注意避免不同厚度的接管直接焊在一起，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該將焊縫和結(jié)構(gòu)不連續(xù)處分開(kāi)。選用墊片時(shí)，應(yīng)盡量使墊片的內(nèi)徑和管口直徑相同，以避免磨損腐蝕和縫隙腐蝕。3 硫酸儲(chǔ)罐的選材及防腐措施從表1《市面上的硫酸常見(jiàn)的濃度、狀態(tài)及腐蝕特點(diǎn)》可以看出，針對(duì)不同濃度，不同溫度狀態(tài)的硫酸，耐腐蝕選材也不盡相同。 金屬材質(zhì)硫酸儲(chǔ)罐主要分為三類(lèi)：整體金屬材質(zhì)硫酸儲(chǔ)罐、金屬外殼內(nèi)刷涂料的硫酸儲(chǔ)罐、金屬外殼內(nèi)襯玻璃鋼或鱗片膠泥硫酸儲(chǔ)罐。各種不同金屬或合金的耐硫酸腐蝕性能及作為硫酸儲(chǔ)罐的選擇可行性如下：1）普通碳鋼不耐80%以下稀硫酸，但可以耐65℃左右的80%～100%的濃硫酸。因碳鋼在這一濃度范圍內(nèi)可形成鈍化保護(hù)膜，因此碳鋼可直接用作為常溫、無(wú)流速、無(wú)沖刷、無(wú)充氣、密封的80%～100%濃硫酸儲(chǔ)存和運(yùn)輸設(shè)備的制造材料，內(nèi)壁無(wú)需額外做其他防腐處理，外壁只需做普通的弱腐蝕防銹耐候涂裝處理。2）普通碳鋼和鑄鐵都不耐102%以上的發(fā)煙硫酸，因此不可作為發(fā)煙硫酸儲(chǔ)罐的制造材料3）鉛、鉛銻合金、可耐96%以下室溫的硫酸，對(duì)80%以下的硫酸可耐至210℃（也因表面產(chǎn)生保護(hù)膜），但鉛銻不耐具有流速和摩擦沖刷的濃硫酸（因其破壞了保護(hù)膜）。因此襯鉛也是常用的耐硫酸腐蝕設(shè)備的制造材料和襯里材料。4）普通不銹鋼（如304不銹鋼）只能耐5%以下的極稀的硫酸，和碳鋼一樣不直接作為稀硫酸儲(chǔ)罐的制造材料。316L不銹鋼是含鉬不銹鋼，可耐室溫下15%濃度以?xún)?nèi)的無(wú)流速、無(wú)沖刷、無(wú)充氣的硫酸溶液和85%～100%濃度的常溫、無(wú)流速、無(wú)沖刷、無(wú)充氣、密封的硫酸。5）高硅不銹鋼、高合金不銹鋼、鎳鉬鉻合金（及哈氏合金）可以同時(shí)耐稀、濃硫酸，可以耐高溫、高速下一切濃度硫酸。其中高硅不銹鋼最便宜，但高硅不銹鋼抗震差、加工困難、不耐含氟或亞硫酸雜質(zhì)的硫酸溶液（此時(shí)可選用20號(hào)高合金鋼）。高硅不銹鋼是硫酸行業(yè)采用最多的合金材料，用來(lái)制造硫酸工廠(chǎng)的干燥塔、吸收塔、管式分酸器、槽管式分酸器、塔內(nèi)填料支撐箅子板、循環(huán)酸槽、管殼式酸冷卻器、管線(xiàn)、泵、法蘭和閥門(mén)等硫酸生產(chǎn)設(shè)備。但是直接采用高硅不銹鋼來(lái)制造硫酸儲(chǔ)罐，還是不多。6）銅、鎳只能耐60%以下的不充氣的稀硫酸，銀、鈦、鋯、鋁、鎂也都只是適于稀硫酸，一般不直接作為硫酸儲(chǔ)罐制造材料。7）盡管鉑、金、鈀、鉬這幾類(lèi)金屬材料對(duì)所有濃度的硫酸都具有非常好的耐蝕性能，但這些貴金屬的成本都非常昂貴，不可能用它們來(lái)制作硫酸儲(chǔ)罐。碳鋼外殼附加內(nèi)壁防護(hù)措施實(shí)際市面上的金屬硫酸罐，90%以上是采用普通碳鋼制造的，部分發(fā)煙硫酸儲(chǔ)罐是采用合金鋼制造的。普通碳鋼用于80%以下濃度稀硫酸時(shí)，務(wù)必采取可靠的防護(hù)措施。目前市面上的使用較多的防護(hù)形式有：碳鋼外殼內(nèi)刷防腐涂料、碳鋼外殼內(nèi)襯橡膠、碳鋼外殼內(nèi)襯玻璃鋼或玻璃鱗片膠泥。采用碳鋼外殼附加防護(hù)措施的硫酸儲(chǔ)罐只是稀硫酸儲(chǔ)罐的方案之一，大多數(shù)時(shí)候，直接采用有機(jī)塑料、玻璃鋼儲(chǔ)罐的性?xún)r(jià)比和使用壽命會(huì)更高。這將在后文闡述。第一類(lèi)：碳鋼外殼內(nèi)刷防腐涂料。這類(lèi)方法一般針對(duì)常溫下低濃度（45%以下）稀硫酸碳鋼儲(chǔ)罐。根據(jù)具體濃度大小，選用不同的成膜物的防腐涂料涂刷碳鋼罐內(nèi)壁?；奶幚砗褪┕し椒ê徒饘黉摻Y(jié)構(gòu)涂裝防腐無(wú)異。常選用的防腐涂料有：環(huán)氧防腐涂料、乙烯基酯樹(shù)脂防腐涂料、聚氨酯防腐涂料、玻璃鱗片防腐涂料、丙烯酸樹(shù)脂工業(yè)防腐涂料、聚氯乙烯含氟螢丹防腐涂料、氯磺化聚乙烯防腐涂料等。第二類(lèi)：金屬外殼內(nèi)襯橡膠。這類(lèi)方法就是襯膠，襯膠防腐防腐多見(jiàn)于硫酸環(huán)境下的碳鋼槽、管件、法蘭等，碳鋼儲(chǔ)罐用襯膠的方法制作的占少數(shù)。橡膠襯里碳鋼硫酸罐也針對(duì)的是中低溫度下的稀硫酸溶液，它兼具耐磨、防空蝕、抗應(yīng)力變化、耐溫度驟變等特殊性能，但同時(shí)存在耐熱性較差（硬質(zhì)橡膠也不超過(guò)85℃）、不耐具有氧化性的濃硫酸（耐不了常溫下80%以上濃度的硫酸，耐不了65℃以上65%～80%的中等濃度的硫酸）、導(dǎo)熱性能差等缺陷。硫酸碳鋼儲(chǔ)罐襯膠用的品種以氯丁橡膠（CR）和丁基橡膠（IIR）居多，CR和IIR硫酸碳鋼儲(chǔ)罐的耐硫酸腐蝕性能如表2。表2碳鋼襯膠儲(chǔ)罐耐硫酸簡(jiǎn)表硫酸濃度溫度氯丁橡膠丁基橡膠10％65℃好好30％25℃好好30％65℃一般好50％
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