6 硫酸装置设备防腐材料的选择_许红平
化工设备防腐蚀设计与材料选择技巧解析
化工设备防腐蚀设计与材料选择技巧解析化工设备在生产过程中面临着各种腐蚀性介质的侵蚀，因此对于设备的防腐蚀设计和材料选择尤为重要。
本文将从设计和材料两个方面进行详细的探讨，帮助读者更好地理解化工设备防腐蚀设计的技巧与材料选择的原则。
一、防腐蚀设计技巧1. 腐蚀环境分析在进行防腐蚀设计之前，首先需要对腐蚀环境进行详细分析。
了解介质的性质、温度、压力、流速等参数以及腐蚀性是设计的基础。
通过对腐蚀性介质的分析，可以为材料的选择提供依据。
2. 材料耐蚀性选择在进行化工设备的防腐蚀设计时，选择合适的材料是至关重要的。
常见的耐蚀材料包括不锈钢、红铜、钛合金等。
选择材料时需要考虑介质的腐蚀性、温度、压力等因素，并结合经济性和可操作性综合考虑。
3. 防腐蚀涂层应用除了合适的材料选择外，还可以采用防腐蚀涂层来提高设备的抗腐蚀性能。
防腐蚀涂层有机涂层和无机涂层两种类型，可以有效地隔离设备与腐蚀性介质的接触，延长设备的使用寿命。
4. 设备结构设计在化工设备设计中，结构设计也对抗腐蚀能力起着重要作用。
合理设计设备的内部结构，减少腐蚀介质在设备内的积存，可以降低腐蚀的发生和加剧。
二、材料选择原则1. 耐蚀性材料的耐蚀性是选择的重要指标，需要根据介质的性质和腐蚀性选择合适的材料。
对于强腐蚀性介质，一般选用不锈钢等高耐蚀性材料；而对于中等腐蚀性介质，可以选择一些耐腐蚀性能较好且经济实用的材料。
2. 温度和压力材料选择也需要根据设备所处的温度和压力环境来确定。
高温、高压下材料的热膨胀性能和强度可能会受到影响，需要选择具有相应性能的材料。
3. 经济性和可操作性在选择材料时，还需要考虑经济性和可操作性。
一方面考虑材料的价格和使用寿命，选择经济性较高的方案；另一方面要考虑材料的加工性能和可焊接性，以保证设备的制作和维修。
4. 耐磨性和抗冲击性除了耐腐蚀性外，还需要考虑材料的耐磨性和抗冲击性。
在设备运行中，可能会面临颗粒物的冲刷和冲击，因此材料的耐磨性和抗冲击性也应被考虑进去。
化工系统设备防腐设计与材料选择策略指南
化工系统设备防腐设计与材料选择策略指南在化工领域，设备的防腐设计和材料选择是非常重要的环节。
化工系统设备的防腐设计不仅可以延长设备的使用寿命，同时也能确保生产过程的安全和稳定。
本文将为您提供一份化工系统设备防腐设计与材料选择的指南，帮助您制定合理的策略。
一、化工系统设备防腐设计原则1. 全面考虑环境因素：化工系统常常处于复杂的环境条件下，如高温、高压、腐蚀性介质等。
在设备防腐设计时，需要全面考虑这些环境因素对设备的影响，选取具有良好耐蚀性能的材料。
2. 选择合适的涂层材料：涂层是常见的防腐设计手段之一。
在选择涂层材料时，需要根据介质的腐蚀性质、温度和压力等参数，选择具有良好耐蚀性能和耐高温性能的涂层材料。
3. 设备表面处理：设备表面的处理对于防腐设计也非常重要。
通过喷砂、抛光等方式，可以去除表面的氧化物和污渍，增加涂层与基材的附着力。
4. 考虑设备的可维修性：设备在使用过程中可能会出现损坏或腐蚀，因此在防腐设计中需要考虑设备的可维修性。
选择易于维修的材料和结构，以减少维修和更换部件的难度。
5. 定期检测和维护：防腐设计仅仅是起到预防作用，定期检测和维护同样重要。
对设备进行定期的腐蚀检测，发现问题及时修补或更换受损部分，以保持设备的良好状态。
二、化工系统设备材料选择策略1. 耐腐蚀性：根据不同的介质，选择具有良好耐腐蚀性能的材料，如不锈钢、镍合金、钛合金等。
根据介质的腐蚀程度和工艺要求，选择适合的材料。
2. 耐温性：化工系统设备常常面临高温的工作环境，因此需要选择能够承受高温的材料，如耐高温合金等。
3. 强度和刚度：化工系统设备通常需要承受一定的压力和负荷，因此材料的强度和刚度也是考虑的重点。
选择具有足够强度和刚度的材料，以确保设备的安全和稳定运行。
4. 来源和供应稳定性：在材料选择时，确保材料的来源稳定，供应能够满足需求，以免因材料供应不稳定而造成生产中断或延误。
5. 成本因素：除了性能要求外，成本也是材料选择的重要因素之一。
浅谈化工机械设备的防腐设计及措施
浅谈化工机械设备的防腐设计及措施化工行业是现代工业的重要组成部分之一，涉及面广，应用范围广泛。
但是，化工设备的腐蚀问题一直是困扰化工行业的难题，为了解决这个问题，需要加强对化工机械设备的防腐设计及措施。
1、材料选用化工机械设备在使用过程中，常常受到各种强酸、强碱、高温、高压等恶劣环境的侵蚀。
因此，化工机械设备的设计人员需要在选用材料上下功夫，选择耐蚀性、抗压性、抗磨损性能好的材料进行制造。
一般情况下，材料可以分为金属材料和非金属材料两类。
（1）金属材料金属材料对于化工机械设备来说，是最常用的材料。
在选用金属材料时，需要考虑其耐腐蚀性、强度、硬度等性能。
例如：用于制作容器的不锈钢、钛合金、镍合金等；用于制作管道和阀门的碳钢、合金钢等。
非金属材料的耐腐蚀性能比金属材料更好，但是其强度、硬度较低。
在选用非金属材料时，需要考虑其耐蚀性、强度、硬度等性能。
例如：聚丙烯、聚氯乙烯、玻璃钢等。
2、表面处理化工机械设备的表面处理对于其防腐能力也有很大的影响。
因此，在制造化工机械设备的过程中，需要进行表面处理，增强其耐腐蚀能力。
目前最常用的表面处理方法有：（1）喷涂喷涂是一种比较简单的表面处理方法，其主要是在设备表面涂上耐腐蚀性良好的涂料，从而增强其耐腐蚀能力。
常用的涂料有聚氨酯、丙烯酸等。
（2）电镀电镀是化工机械设备表面处理的一种常用方法，可以在设备表面镀上一层金属（如铬、镍等），从而使设备在腐蚀环境中具有较好的耐腐蚀性能。
（3）热浸镀热浸镀是将设备表面先进行喷砂处理，然后将设备浸入涂层中，通过热处理使其与设备表面融合，从而形成一层密实的涂层，提高设备的耐腐蚀性能。
3、设计结构化工机械设备的设计结构也对其防腐能力有很大的影响。
在设计结构时，需要考虑其外形尺寸、内部结构、加强筋等因素。
同时，还需要考虑到设备通风、排水、保温等因素，从而提高化工机械设备的防腐能力。
1、定期检查维护化工机械设备在使用一段时间后，其表面涂层会因为磨损、腐蚀等原因而出现损坏，这时需要对设备进行检查维护，及时处理设备表面涂层的缺陷。
化工机械设备的新型防腐设计及措施分析
化工机械设备的新型防腐设计及措施分析化工机械设备是化工行业中最重要的设备之一，其功能是完成化学反应、混合、分离、干燥、输送等工艺过程。
但由于化工行业特殊的工作环境，化学品的腐蚀性较大，机械设备的防腐设计成为了问题关注的重点。
为了提高化工机械设备的抗腐蚀性能和使用寿命，新型防腐设计及措施应运而生。
下面对此进行分析。
一、新型防腐设计1. 材料选取常用的防腐材料有玻璃钢、不锈钢、铝合金、陶瓷等。
在材料选择时，应根据工作环境的酸碱度、温度、压力等特殊要求进行选择，并进行防腐处理。
2. 表面涂层表面涂层是一种常见的防腐措施，通过添加防腐剂、抗氧剂等物质来降低材料的腐蚀速度。
常用的涂层有橡胶、聚氨酯、环氧树脂等。
3. 设备结构在设备的结构设计上，应尽量减少受腐蚀的部位，避免焊接出现缺陷，减少设备的锐角和直角，以减缓介质腐蚀的速度。
二、防腐措施1. 维护保养及时保养设备、更换易受腐蚀的零部件是最基本的防腐措施。
同时，应制定定期检查计划，对设备进行全面维护和检修，及时发现问题，及时解决。
2. 喷涂防腐漆可以在设备上涂上一层防腐漆，起到隔绝介质和气体的作用。
防腐漆一般选择没有溶剂，含有颜料和防腐剂的涂料，能够有效地防止设备受到腐蚀。
3. 防腐地坪在一些容易受潮的地区，也可以铺设防腐地坪，可以防止地面受潮，减少地面腐蚀。
总之，化工机械设备的防腐设计是非常重要的一项工作，它关系到设备的使用寿命和生产能力。
采用新型防腐设计及措施，可以对化工机械设备起到良好的保护作用。
同时，进行定期的设备维修和保养也是防腐的重要手段。
耐高温浓硫酸腐蚀合金材料
试验位置
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.
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注 : ① 硫铁 矿制 酸 ; ② 烟气 制 酸 ; ③ 硫磺 制 酸 。
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42
硫磷 设计 1994 年 第 2 期
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达 1 10 ℃ ( 国 外 达 1 20 ℃ 以 上 ) 。 为 回 收 利 用 循
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,
中的热能
冷却器进
口水温提高
到
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℃
, 其 出 口 水 温 可 达 90
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、
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延 伸 率 占5 )
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3。
6 硫酸装置设备防腐材料的选择_许红平
8 月份
81. 23%
循环进入一增、二增使用； ③增加氟硅酸过滤系统，
9 月份
82. 51%
提高氟硅酸的利用率； ④ 回收母液中沉积的氟硅
10 月份
82. 12%
酸钠。
11 月份 12 月份
81. 14% 81. 76%
参考文献：
平均收率
81. 54%
通过上述改进，氟硅酸钠收率最终提高到 81%
的水平。
关键词： 硫酸装置； 设备材料； 腐蚀原因； 材料选用 中图分类号： TQ111. 160． 509 文献标识码： B 文章编号： 1009 － 1904（ 2012） 05 － 0045 － 04
1 概述
产，使设备的检修周期缩短，增加维修费用和大量的 人力物力，还会使设备泄漏机会增加，造成原料及成
铅板 能 耐 w （ H2 SO4 ） ＜ 75% 的 硫 酸 腐 蚀， w（ H2 SO4 ） ＜ 80% 时温度可达到 200 ℃ ，早期的硫酸 装置许多设备多用铅板作为耐腐蚀层，它与碳钢只 耐浓硫酸的作用正好互补，解决了硫酸生产中大量 的难题。但铅的缺点是机械强度差，加工时污染环 境，对工人 身 体 损 害 也 很 严 重，现 在 大 部 分 由 玻 璃 钢、塑料、砖板衬里等替代。
1． 介质腐蚀 硫酸装置生产中存在着许多腐蚀性介质，如原 料及其有害杂质，反应生成的 SO2 、SO3 气体，各种 浓度不同温度的硫酸，以及相关产品，在与某些金属 材料或非金属材料接触时，都易使之产生腐蚀。而 选用的材料成分、杂质含量，以及表面状态等内在因 素也与其耐腐蚀性能有很大关系。空气中所含的 水、设备和管道泄漏的气体和液体等也会造成材料 腐蚀。介质的温度越高，腐蚀越快。腐蚀属于化学 反应，温度升高，扩散速度增大，电解液电阻下降，使 腐蚀的反应加快。介质流动速度越快，腐蚀越大，即 使金属表面有钝化膜也会被高速流动的介质冲刷 掉，进而产生旋涡、湍流，引起严重的冲击磨损。 2． 外力冲击 设备零部件受外力或有较大的残余应力，会产 生腐蚀。应力的产生首先是在加工过程中形成的， 冷热加工都会产生应力； 另外在工作过程中对于受 力部件也会产生应力。这些应力作用的结果是引起 金属内部的变化，降低了该部位的电极电位，加剧微 电池腐蚀，形成腐蚀破坏。 3． 操作不当 操作中的超温、超压、超负荷、介质浓度超出材 料承受范围，也是产生腐蚀的原因。 4． 结构设计和选材不当 设备结构设计不合理，选材不当，制造加工质量 不高，缺乏防腐措施或施工质量低劣等，都会为材料 腐蚀提供机会。材料表面越粗糙越容易腐蚀，若材 料表面有氧化膜，则可适当提高其耐腐蚀性能。设 备结构的形状突变处，如开口、缝隙或死角等位置，
脱硫工程中耐腐蚀材料的选择
脱硫工程中耐腐蚀材料的选择金属材料每年因腐蚀给国家经济能够带来巨大的损失。
据统计，每年因腐蚀损失的钢材约占冶炼出的十分之一。
我国目前粗钢产量居世界第一，2015年我国钢材产量11.23亿吨，但是因腐蚀损失就约1亿吨，这是一笔惊人的财富。
本文主要讨论了脱硫装置的腐蚀保护的重要性和措施。
分别对脱硫装置的烟气系统、吸收剂制备系统、吸收塔的防腐以及管道的选择分别做详细的论述。
标签：腐蚀材料；脱硫装置；烟气系统；制备系统金属腐蚀能够造成设备损失、生产停顿、仪表失灵等，其损失远超过金属本事的价值，其价值更为巨大。
因此有人认为腐蚀的危害超过了自然灾害。
烟气脱硫装置的设计中设备的防腐材料选择、施工方案的制定，以及运行维护都是需要重点关注的环节。
以下图片是我公司所建工程某机组吸收塔喷淋管支撑梁冲刷磨损及处理情况：主要集中在最上层喷淋管支撑梁冲刷磨损，这根梁上南侧有8处磨损。
通过以上图片可见吸收塔内部环境恶劣，如果防腐工作不做好，将会出现吸收塔设备破损，甚至坍塌的后果。
通过多年的建设及运行经验，我公司已对脱硫防腐总结了一套很有效的经验。
1 烟气系统烟气系统在处理防腐时需区分原烟气、净烟气。
原烟气侧从锅炉引风机出口的烟气温度一般为120度到150度，这部分烟气由于烟温较高，所以SO2、NO2等成分不会对烟道造成腐蚀，但是在吸收塔入口处，烟道的干湿界面部分会产生巨大的腐蚀，所以对干湿界面需要进行特殊处理，目前我们采用的处理方式为直接在烟道钢板上加装1.5mm后的1.4529及1.4573以上的不锈钢，或者在钢板上衬高温酚醛乙醛基酯玻璃鳞片加耐高温耐酸碳砖20mm以上。
由于后一种方案造价较低，耐腐蚀效果也比较理想，所以我们在业主同意的基础上通常采用这种。
净烟气侧的烟气从吸收塔出口的温度一般在50度左右，所以从吸收塔出口至湿式电除尘到烟囱的部分都需进行防腐处理。
这部分烟道采用中温环氧乙烯基酯玻璃鳞片进行防腐，湿式电除尘内部采用C276哈氏合金钢，烟囱内部需进行喷涂防腐处理。
关于硫酸生产设备的防腐蚀策略
关于硫酸生产设备的防腐蚀策略摘要：硫酸在化工生产中是非常重要的一个环节，但是由于硫酸本身具有强烈的腐蚀性，因此容易对生产设备造成较为严重的腐蚀侵害，这就需要加强防腐工作。
本文针对硫酸生产设备产生腐蚀的具体原因作出了简单的分析，然后提出了具体的防腐方法，希望可以给相关人员提供一定的参考帮助作用。
关键词：硫酸生产设备；防腐蚀；腐蚀原因；策略在进行硫酸生产的时候，不少工艺环节中都会产生具有腐蚀性的物质，会对生产设备造成腐蚀破坏，导致相关设备不能正常发挥功能。
因此就缩短了生产设备的使用寿命，影响到正常的生产运转，严重时可能导致化工安全事故。
所以，化学生产企业必须要重视硫酸生产设备的防腐蚀工作，找出腐蚀产生的原因，通过合理的方法来防治腐蚀问题，保证硫酸生产的安全可靠。
一、硫酸生产设备产生腐蚀的原因分析所谓的腐蚀，其就是在环境和介质的双重作用下所产生的材料破坏，造成性能上的丧失，从而无法满足强度、刚度、密封等方面的要求。
下面对腐蚀原因作具体分析：（1）介质腐蚀。
在生产硫酸的过程中会产生很多具有腐蚀性的介质，比如二氧化硫、三氧化硫等等，此外还有各种浓度、温度的硫酸以及一些相关的产品。
这些产品在和生产设备接触时，不论是金属材料还是非金属材料都会产生腐蚀。
一般温度越高、腐蚀越快；流动越大，腐蚀越快。
（2）外力冲击。
在进行硫酸生产的时候，各个生产设备会遭遇到外力的冲击。
由于这些设备在加工过程中会在材料内部残余一定的应力，在生产中遭遇外力冲击后就会导致材料内部产生变化，进而引起金属内部电极电位的变化，加剧电池腐蚀。
（3）操作不当。
在硫酸生产过程中，操作上出现的失误也可能导致腐蚀问题，比如超压、超温、超负荷、超密度浓度等都容易加剧腐蚀。
（4）设备问题。
产生腐蚀的原因不仅仅是生产的问题，也可能是设备自身的问题，如设备选材不当，内部结构设计不合理，反腐层设计不合理等等，都会造成设备在生产中产生腐蚀。
二、硫酸生产设备防腐蚀策略分析在進行生产的时候，都会通过防腐蚀材料的使用来弱化减缓腐蚀问题的影响，但是却难以形成彻底根治，这就是因为腐蚀产生的原因比较复杂，难以实现全面控制。
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2012 年第 5 期
许红平 . 硫酸装置设备防腐材料的选择
·47·
转化工序的换热器及沸腾炉等设备采用外保温的措 施来保证钢壳温度高于硫酸露点，以防止表面结露 产生腐蚀。
碳 钢 可 用 于 w （ H2 SO4 ） ≥ 80% 的 硫 酸， w（ H2 SO4 ） ≥102% 的发烟硫酸也可以使用，但酸温 较高或 w（ H2 SO4 ） = 100% ～ 102% 的发烟硫酸则不 可用。硫酸中含有杂质时对钢材的腐蚀也有影响。 在高温高湿及昼夜温差变化大的地区，碳钢制浓硫 酸贮罐按常规方法进行设计，其腐蚀还是过于强烈， 应该考虑采用阴极保护来减少腐蚀。
8 月份
81. 23%
循环进入一增、二增使用； ③增加氟硅酸过滤系统，
9 月份
82. 51%
提高氟硅酸的利用率； ④ 回收母液中沉积的氟硅
10 月份
82. 12%
酸钠。
76%
参考文献：
平均收率
81. 54%
通过上述改进，氟硅酸钠收率最终提高到 81%
的水平。
云南云天化国际化工股份有限公司三环分公司 氟硅酸钠生产装置，是我国首套大型连续法氟硅酸
［4］ 赵瑞祥，安永峰 . 添加晶种对氟硅酸钠结晶的影响［J］. 无机 盐工业，2009（ 12） ： 46 ～ 48.
钠生产装置，由于原设计存在一定的缺陷，装置生产 能力一直都受到影响。
在两型企业建设、节能减排等战略方针的指导 下，氟资源回收利用也越来越受到各磷肥企业的重
材料腐蚀较快。
3 防腐方法
在设计时应选择经济耐用的材料，在耐腐蚀性 能可靠的前提下，从价格、使用寿命、检修周期、维护 和检修费用、停产损失与废品价值等多方面综合考 虑，选择符合最佳条件的材料。由于硫酸装置要求 连续生产，停产造成的损坏很大，为保证长周期稳定 运行，选择合适的耐腐蚀材料尤其重要，一些重要的 设备常选用较高级的耐腐蚀材料。另外在设计时应 尽量减少设备积液留存机会，增大流通面积，防止出 现死角，保证热负荷均匀分布。设备制造时减少局 部应力和热应力，避免出现高应力区。焊接时按规 范要求尽量采用等厚焊接方式。 3. 1 防腐材料的选择原则
2012 年第 5 期
硫磷设计与粉体工程
S P ＆ BMH RELATED ENGINEERING
·45·
硫酸装置设备防腐材料的选择
许红平
（ 中石化南京工程有限公司，江苏 南京 211100）
摘 要： 阐述了硫酸生产过程中设备和管件材料腐蚀的主要原因，并根据其所处的工作环境、工艺 介质，以及设计选材的经济成本，从金属材料和非金属材料两大方面，介绍了硫酸装置主要设备和管件 耐腐蚀材料的选用情况，并提出适当的改进意见。
铅板 能 耐 w （ H2 SO4 ） ＜ 75% 的 硫 酸 腐 蚀， w（ H2 SO4 ） ＜ 80% 时温度可达到 200 ℃ ，早期的硫酸 装置许多设备多用铅板作为耐腐蚀层，它与碳钢只 耐浓硫酸的作用正好互补，解决了硫酸生产中大量 的难题。但铅的缺点是机械强度差，加工时污染环 境，对工人 身 体 损 害 也 很 严 重，现 在 大 部 分 由 玻 璃 钢、塑料、砖板衬里等替代。
在硫酸生产过程中，装置内的许多工艺介质如 品的大量流失，从而影响产品质量，处理不当将产生
酸性气体、溶液，矿渣和废水等都具有很强的腐蚀 严重的环境污染、威胁人身安全等恶果，危害很大。
性，不仅容易造成设备迅速破坏，影响装置的正常生 因此，了解硫酸装置化工设备腐蚀的规律怀，有助于
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过高而无法使用的氟硅酸，现今都能得到充分的利 视。为此在长达两年的时间里，笔者所在的氟硅酸
用，提高了氟资源的利用率。
钠生产装置，通过一系列的措施和努力，最终将原有
5． 消除干燥冷却系统的泄露点，提高装置的密 73% 的氟硅酸钠产品收率提高到目前的 81% ，在氟
封性，减少氟硅酸钠的飞扬损失。
资源的回收利用这一点上取得了一定的成绩，为公
通过上述各项措施，氟硅酸钠产品收率得到了 司带来了一定的经济效益。其中最主要的改进措施
进一步 提 高，2011 年 7 ～ 12 月 的 收 率 统 计 数 据 归纳为 4 点： ①盐水过量系数控制在 1. 14，使产品
如下：
细度造成的损失与收率提高处于最佳的平衡点； ②
7 月份
80. 45%
将原设计的母液直接排放，改变为母液和洗液共同
当温度低于 100 ℃ 时，w（ H2 SO4 ） ＜ 75% 的硫酸 可采用环氧 玻 璃 钢 设 备，机 械 性 能 优 良，使 用 寿 命 长。现在还有耐热型玻璃钢可耐 200 ℃ 。温度低于 65 ℃ 时也可采用聚氯乙烯材料、钢衬橡胶结构等， 防腐效果也不错。 3. 4 主要设备防腐材料的选择［2］
关键词： 硫酸装置； 设备材料； 腐蚀原因； 材料选用 中图分类号： TQ111. 160． 509 文献标识码： B 文章编号： 1009 － 1904（ 2012） 05 － 0045 － 04
1 概述
产，使设备的检修周期缩短，增加维修费用和大量的 人力物力，还会使设备泄漏机会增加，造成原料及成
［1］ 王春光 . 磷肥企业的副产品———氟硅酸钠［J］. 磷肥与复肥， 1994（ 3） ： 72 ～ 74.
［2］ 曹劲松，姚瑞清 . 氟硅酸钠几种生产方法的比较［J］. 磷肥与 复肥，2009（ 3） ： 62 ～ 63.
4 结束语
［3］ 杨建中 . 氟硅酸钠生产实践［J］. 无机盐工业，2006 （ 10 ） ： 39 ～ 41.
不锈钢在大气中抗腐蚀性能优良，在钝化情况 下具有极好的耐蚀性，对稀硫酸的耐腐蚀能力也较 好。现在许多大型硫酸装置的转化器多采用 304H 制造壳体及内件，因其在高温条件下抗氧化腐蚀，防 变形能力强，使用寿命较长，维修工作量很小。
随着硫酸浓度升高，其性能由还原性变为了强 氧化性。不锈钢在浓硫酸溶液中的耐蚀性能不如碳 钢，所以成品工序的浓硫酸贮罐及成品酸运输罐一 般多采用碳钢制造。碳钢设备在充满酸液时腐蚀率 很低，但若经常放空容易吸附空气中的水分生成稀 硫酸，对设备造成严重的腐蚀。因此要尽量减少空 置率。常压容器中的硫酸在露点以下，对碳钢制设 备或容器气相部位的腐蚀很大，随着温度升高腐蚀 加剧，但温度超过露点后腐蚀情况大幅减少。所以
1． 介质腐蚀 硫酸装置生产中存在着许多腐蚀性介质，如原 料及其有害杂质，反应生成的 SO2 、SO3 气体，各种 浓度不同温度的硫酸，以及相关产品，在与某些金属 材料或非金属材料接触时，都易使之产生腐蚀。而 选用的材料成分、杂质含量，以及表面状态等内在因 素也与其耐腐蚀性能有很大关系。空气中所含的 水、设备和管道泄漏的气体和液体等也会造成材料 腐蚀。介质的温度越高，腐蚀越快。腐蚀属于化学 反应，温度升高，扩散速度增大，电解液电阻下降，使 腐蚀的反应加快。介质流动速度越快，腐蚀越大，即 使金属表面有钝化膜也会被高速流动的介质冲刷 掉，进而产生旋涡、湍流，引起严重的冲击磨损。 2． 外力冲击 设备零部件受外力或有较大的残余应力，会产 生腐蚀。应力的产生首先是在加工过程中形成的， 冷热加工都会产生应力； 另外在工作过程中对于受 力部件也会产生应力。这些应力作用的结果是引起 金属内部的变化，降低了该部位的电极电位，加剧微 电池腐蚀，形成腐蚀破坏。 3． 操作不当 操作中的超温、超压、超负荷、介质浓度超出材 料承受范围，也是产生腐蚀的原因。 4． 结构设计和选材不当 设备结构设计不合理，选材不当，制造加工质量 不高，缺乏防腐措施或施工质量低劣等，都会为材料 腐蚀提供机会。材料表面越粗糙越容易腐蚀，若材 料表面有氧化膜，则可适当提高其耐腐蚀性能。设 备结构的形状突变处，如开口、缝隙或死角等位置，
金属设备的防腐还可以采用钝化处理，用钝化 剂处理表面生成稳定密实的钝化膜，大大提高了抗 腐蚀能力。如换热器的换热管就是将铝渗入钢管表 面进行加热渗镀，其抗高温氧化能力和耐腐蚀性能
大为提高。酸冷却器、干吸塔酸分布器等介质腐蚀 性强的设备现多采用阳极保护装置，效果较好。 3. 3 非金属材料的选择
硫酸装置由于酸浓变化较大，温度高，碳钢等金 属设备腐蚀非常严重，经常采用钢壳内衬的方法，如 焚烧炉内衬耐火砖和保温砖以降低外壳温度，减少 高温氧化腐蚀； 干吸塔内衬耐酸砖防止硫酸侵蚀； 当 介质中含有氟时，净化设备常采用铅衬石墨砖或炭 砖。但内衬结构在生产或开停车时容易因冲刷或热 胀冷缩形成裂纹，造成介质渗漏，设计、制造时应注 意结构的合理性。
铸铁耐酸性较强，但发烟硫酸能使其产生龟裂， 而且 SO3 会使铸铁氧化而引起局部膨胀，产生裂纹， 因此，发烟硫酸可选用低碳钢和低铬铸铁。低铬铸 铁稳定的复碳化物可以防止高温时的石墨化，可用 于高温高浓度的硫酸介质。
高硅铸铁造价低，耐高温高流速，除了氟和二氧 化硫以外各种浓度的硫酸都能耐受； 但这种材料抗 震性能差，容易脆裂，不能耐受较大的温度变化，质 量不容易保证，所以现在已经被其他材料代替。
作者简介： 段 威（ 1986 － ） ，男，湖北荆州人，毕业于华中科
技大学应用化学 专 业，工 程 师，主 要 从 事 磷 矿 伴 生 氟 硅 资 源 利 用 的 研究与开发，E － mail： duanweiangel@ qq. com。
（ 收稿日期： 2012 － 07 － 09）
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硫磷设计与粉体工程
硫酸设备选用制造材料时应根据介质特性，考 虑环境因素选取，以确保设备制造加工性能优越，造 价合理，运行安全。
1． 沸腾炉 对于沸腾炉来说，由于硫铁矿、硫精矿等原料及 反应物腐蚀性不是很大，设备壳体采用碳钢或低合 金钢，内衬保温砖和耐火砖即可保护钢壳不会因高 温而氧化变形。为防止露点腐蚀，可在炉体外设外 保温层，确保壳体工作时壁温高于露点。加料斗经 常与原料及明火接触，受热过高容易变形，宜采用耐 热钢。风帽是沸腾炉确保正常工作的重要部件，要 求耐磨损、耐高温、布气均匀，防止堵塞，一般采用耐 热的低碳高铬铸铁件来保证其性能，还可以将风帽 头做成耐热铸件，其余埋置在耐火浇注料中的部分 采用碳钢，既方便更换又节省费用。硫磺焚烧炉、硫 化氢焚烧炉基本形式也一样，只是燃烧温度高时，耐 火材料的选取应采用相应等级。 2． 转化器和换热器 转化器壳体一般采用低合金钢，内件多用低铬铸 铁，隔板采用 304 不锈钢，温度较高处衬以保温砖，外 壳包保温层。这样选材基本能满足设备工作的需要。 但随着装置规模大型化，这种转化器的局限性也体现 出来了： 高温氧化产生的锈屑污染催化剂，局部高温 使部分壳体发生变形造成内部保温砖脱落，导致设备 更大变形。为此，目前转化器的壳体和内件材料大多 改用 S30409 不锈钢，这种材料耐热抗氧化性能好，尽