在无水氢氟酸环境下的设备选材的要点
HF环境选材与防腐资料
5
15.0 18.0 3.0
• 镍基合金
• 主要合金元素是铜、铬、钼，具有良好的综合性能， 可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。最早应用（1905年美国 生产）的是镍铜（Ni-Cu）合金，又称蒙乃尔合金 (Monel合金Ni 70 Cu30)；此外还有镍铬（Ni-Cr）合金 （就是镍基耐热合金，耐蚀合金中的耐热腐蚀合金） 、镍钼（Ni-Mo）合金、镍铬钼（Ni-Cr-Mo）合金等 。
• MONEL400
• 是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的 耐蚀合金。此合金在HF和F2介质中具有优异的 耐蚀性。
C
Si
Mn Ni
Cu S
Fe
≤0.3 ≤0.50 ≤2.0 ≥63 28-34 ≤0.024 ≤2.5
• INCONEL600
• Inconel600合金是镍-铬-铁基固溶强化合金，具有良好的耐高温腐 蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接性能，在700℃以下具有 满意的热强性和高的塑性。【热强性】指耐热钢在高温和载荷共 同作用下抵抗塑性变形和破坏的能力
3.2 AHF使用环境的选材
• 从材料角度和文献角度 • 碳钢：一般用于温度低于65℃、浓度
99.5%以上的液相氢氟酸场合。超过65℃ 则腐蚀迅速增强。限制氢氟酸流速一般 在小于1m/s，最好在0.5m/s以下。当浓度 低于60%时严重腐蚀。70%以上随着浓度 增大腐蚀轻微。 • 不锈钢：仅适用于AHF，一般用于常温。
P
S
≤0.20 0.20-0.55 1.20-1.60 ≤0.035 ≤0.030
• 316SS（31608）
• 316不锈钢因添加Mo元素，使其耐蚀性和高温强度有 较大的提高，耐高温可达到1200-1300度。
• 牌号06Cr17Ni12Mo2
具体腐蚀事例
我国钢瓶氯气部颁标准的水含量为0.06％，这是因为 湿氯气对钢瓶腐蚀性极强，而钢在干燥氯气中腐蚀率很 小。所以，氯气中的水对碳钢和钛的腐蚀有着完全相反 的影响。为了保证钢瓶不因腐蚀而造成严重的破坏后果， 必须规定瓶装氯气含水量很低。
含水量这么低的氯气对钛是非常危险的，因为钛的 钝态极不稳定，而且实际使用中还有流速、冲击、摩擦 等因素，很容易造成钛发生自燃，这种事故已发生多次。 所以，不应当使用钛制设备处理瓶装氯气。
试验表明百万分之几十的so就可显著提高含有水汽的烟气的酸露点例如达到150左右所以除废热锅炉外锅炉的低温部位节煤器空气预热器烟道烟囱也容易发生硫酸露点腐在本事例中对于温度低于硫酸露点的管段设计使用了耐硫酸腐蚀的20cb2不锈钢这是从选材上解决腐蚀问题的措施
具体腐蚀事故分析
材料选择不当造成的腐蚀破坏事例
但是，钛在无水的氧化性介质中则是危险的，因为 必须有水才能维持钛表面稳定的钝态。如果无水，钛表 面钝态不稳定，而钛是十分活泼的金属，将发生激烈的 化学反应。
比如钛在发烟硝鞍中可能“着火”．在干燥氯气中 可能“自燃”，都是激烈化学反应的表现。
如果氯气中含少量水，则钛非常稳定。至于需要多 少水，有人认为应大于0.05％，有人提出应大于0.3％， 还有的公司规定含水量应大于1.5％。
实际使用中系统处于间断操作，当停止进酸后，浓 硫酸只残留于管道死角处，置换时再生水可能与死角中 的浓酸接触，硫酸稀释放出热，使该处管道局部温度升 高。
另外，在按程序进酸时，当阀门开启后、由于水压 高于酸的压力，可能使水倒流进入酸管。浓硫酸与水混 合大量发热。
这两种原因都可能使管道局部温度超过了20号合金 在硫酸大幅度浓度范围内的使用极限温度65oC，故而产 生腐蚀。
常见介质的腐蚀与设备选材
常见介质的腐蚀与设备选材腐蚀就是指材料在环境的作用下引起的破坏或变质的现象。
根据腐蚀的形态，可分为均匀（全面）腐蚀和局部腐蚀两类。
根据腐蚀的作用原理，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
根据腐蚀环境，可分为大气腐蚀，土壤腐蚀，海水腐蚀，物理腐蚀等。
腐蚀的危害非常大，它使材料变为废物，导致设备报废，并因此引起生产停顿，产品或原材料流失，环境污染等，从而造成巨大的经济损失。
腐蚀不仅会造成经济的损失，也经常威胁着人身、环境安全。
腐蚀的另一个危害是加速了自然资源的耗损。
地球上的资源是有限的。
腐蚀正加剧着地球上的不可再生资源的流失。
在工程设计中，腐蚀是每一个设计人员需要特别注意的一个设计因素。
在工程上，通常可以通过选择合适的耐腐蚀材料，和正确的防腐蚀处理方法来降低设备被腐蚀的风险。
而合适的选材是其中最重要的一步，本文通过对一些常见介质的腐蚀性做出分析，结合作者本人在工程设计中的经验，来给出设计者在不同工况下的设备选材意见。
1 硝酸硝酸是一种氧化性很强的酸，多数金属与有机材料都会被它迅速腐蚀，并且含有杂质（例如氯离子，铁离子等）的硝酸，腐蚀性更强。
能够有效地抵抗硝酸腐蚀的金属材料有不锈钢、高硅钢、铝、钽、钛等。
工业上应用较多的金属只有不锈钢、铝、高硅钢等几种，其余品种因为价格太贵，应用很少，钛和钛合金由于对硝酸有优良的耐蚀性，价格也较低一些，在硝酸介质中也有用途。
不同的不锈钢对硝酸耐腐蚀性不同，一般来说，不锈钢中含钼量高，会增加其在还原性介质中的耐腐蚀性，而降低在强氧化性介质中的耐腐蚀性，因此在硝酸介质中，316L反而不如304和321。
超低碳的304L耐沸腾的65%硝酸的性能要比含钛的321好得多，特别是在该工况中，晶间腐蚀倾向会比321小得多。
在硝酸介质中选材时，当浓度≤65%时可选用304L，65%≤浓度≤85%时，可选用00Cr25Ni20Nb，当浓度≥85%或发烟硝酸时，一般选用高硅不锈钢。
需要注意的是奥氏体不锈钢在硝酸介质中有晶间腐蚀倾向，所有如果选用奥氏体不锈钢需要做晶间腐蚀试验。
氢氟酸的操作注意事项及防护要点(三篇)
氢氟酸的操作注意事项及防护要点操作注意事项：密闭操作，注意通风。
操作尽可能机械化、自动化。
操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。
建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)，穿橡胶耐酸碱服，戴橡胶耐酸碱手套。
防止蒸气泄漏到工作场所空气中。
避免与碱类、活性金属粉末、玻璃制品接触。
搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。
配备泄漏应急处理设备。
倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。
远离火种、热源。
库温不超过30℃，相对湿度不超过85%。
保持容器密封。
应与碱类、活性金属粉末、玻璃制品分开存放，切忌混储。
储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
监测方法：离子选择性电极法;氟试剂-镧盐比色法工程控制：密闭操作，注意通风。
尽可能机械化、自动化。
提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护：可能接触其烟雾时，佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)或空气呼吸器。
紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴氧气呼吸器。
眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。
身体防护：穿橡胶耐酸碱服。
手防护：戴橡胶耐酸碱手套。
其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。
工作完毕，淋浴更衣。
单独存放被毒物污染的衣服，洗后备用。
保持良好的卫生习惯。
氢氟酸的操作注意事项及防护要点（二）氢氟酸是一种极具腐蚀性的化学物质，其操作需要严格遵守安全操作规程，以避免意外事故的发生并保护操作人员的安全。
下面是关于氢氟酸的操作注意事项及防护要点：一、操作注意事项：1. 严格遵守操作规程：在操作氢氟酸之前，操作人员必须熟悉氢氟酸的性质、危害和相关的安全操作规程，并且必须严格按照规程进行操作。
2. 工作区域设置：应在有良好通风条件下的室内进行操作，设立专门的工作台，并保持周围环境整洁，以防止意外事故发生。
3. 使用适当的设备和工具：在操作氢氟酸时，需要使用耐腐蚀的容器、工具和设备，以防止氢氟酸对材料的腐蚀。
4. 防止氢氟酸溅溅：在操作氢氟酸时，应保持容器密闭，以减少氢氟酸溅溅的可能性。
无水氢氟酸
无水氢氟酸
氢氟酸作为一种广泛使用的有机氟化物，它拥有众多的用途，其中最为重要的是用作阻燃剂和腐蚀性洗涤剂。
今天，我们要讨论的是一种名为“无水氢氟酸”的新型材料。
无水氢氟酸是一种芳香族有机氟化物，结构上它是一种“偶极”结构：它的芳香环在中间，从上面和下面都带有一个氢原子，而它们的中间位置分别连接着氟原子和氢氟酸根。
相比于普通的氢氟酸，无水氢氟酸的结构是封闭式的，无需能够吸收水分，因此也可以避免水的腐蚀作用，更为稳定。
无水氢氟酸的最大优势在于其有极强的阻燃性能，比普通氢氟酸的阻燃性能更强，可以有效阻止和抑制烟雾的形成，并且其在高温下的抗热性也强于常用的阻燃剂。
而且，无水氢氟酸因为具有稳固的结构，能够有效降低塑料材料的发热能力，同时可以抑制氧化反应，减少塑料材料的烧蚀，从而使塑料材料拥有更高的热稳定性。
另外，无水氢氟酸还可以用作腐蚀性洗涤剂，它的腐蚀性强于普通氟化物，能有效清洁杂质和氧化物，使被清洁物体表面光洁无污染，具有一定的抗氧化性能。
无水氢氟酸具有以上诸多优势，可以广泛应用于阻燃和抗腐蚀洗涤方面，可以说它是一种独特、实用、有效的新型材料。
同时，相比于普通氟化物，它对环境的污染也更小，是一种更加可持续发展的材料。
另外，为了更好地利用无水氢氟酸，还需要做更多的研究，提高
它的效率和性能，使它更加适应不同的应用场合，并且安全可靠。
总之，无水氢氟酸是一种具有重要商业价值的新型材料，具有良好的阻燃和抗腐蚀性能，同时可以保护环境，是一种可持续发展的材料。
这也是它如此受欢迎的原因，在各种行业中有着广泛应用。
无水氢氟酸的安（三篇）
无水氢氟酸的安无水氢氟酸（HF）是一种强酸，具有高度腐蚀性和毒性。
使用无水氢氟酸时，必须严格遵守安全操作程序和预防措施，以确保人员和环境的安全。
下面是无水氢氟酸的安全范本，____字：第一节：常用无水氢氟酸的安全措施1.氢氟酸的安全性概述无水氢氟酸是一种非常强烈的腐蚀性液体，能与许多物质发生剧烈反应，包括玻璃和金属。
其挥发性很低，容易腐蚀皮肤和黏膜。
2.使用个人防护装备2.1穿戴适当的防护服和防护鞋，以保护皮肤免受无水氢氟酸的腐蚀。
2.2戴安全眼镜或者面罩来保护眼睛。
2.3使用化学防护手套、手套和加上护臂套，并确保穿戴符合国家和地区安全标准的手套。
3.通风系统在无水氢氟酸的使用区域，必须安装和维护良好的通风系统，以确保及时排出可能产生的有毒气体和蒸汽。
4.储存和处理无水氢氟酸的储存和处理区域应该远离火源和热源，并保持干燥和充分通风。
储存容器应密封良好，严禁与其他物质混合。
5.事故应急处理5.1紧急切断电源和其他热源。
5.2逃生时戴上个人防护装备。
5.3迅速将受伤人员从现场远离，并立即提供适当的急救措施。
5.4立即与危险化学品相关的紧急救援机构联系。
第二节：无水氢氟酸的安全操作流程1.工作场所准备1.1在使用无水氢氟酸的实验室或车间内应设置专用器材，包括用于处理和存储的设备等。
1.2确保工作区域整洁，无杂物，以减少事故的发生。
2.操作前的准备工作2.1穿戴适当的个人防护装备。
2.2确保通风系统正常工作。
2.3准备好必要的急救设备和药品。
2.4将必要的安全注意事项和相关操作流程告知工作人员。
3.操作规范3.1严禁单独作业，必须有专业人员监督和指导。
3.2使用前仔细阅读和理解无水氢氟酸的安全数据，并遵循相关操作规程。
3.3使用适当的容器和设备来处理和携带无水氢氟酸。
3.4在操作过程中要小心操作，避免产生气体、蒸汽或溅射。
4.事故处理4.1如发生溅射或泄漏，应立即切断电源和其他热源，清除现场。
4.2使用中和剂（如碱溶液）中和溅出物，并迅速进行紧急救治。
浅析无水氢氟酸生产的过程控制要点
浅析无水氢氟酸生产的过程控制要点摘要：用硫磺与荧光石制得HF进行液相液化，得到了无水氟化氢气。
HF的主要工艺仍是以磷矿—硫酸的方式进行，从工艺上讲，其工艺流程与工艺过程大体上是一样的，区别在于装置的结构。
在确定了流程和装置设定后，主要工序的控制与工艺参数的最优化是制造中的主要问题。
关键词：无水氟化氢（AHF）控制要点；影响因素；工艺参数优化一、无水氢氟酸生产中过程控制的重要性国内萤石硫法转炉AHF的生产技术，不论从生产能力、产出率；目前一些设备已经进入世界领先地位，但仍存在设备腐蚀、能效低、使用昂贵合金、设备维护费用高、环境污染等问题。
萤石－硫酸法工艺在延缓设备腐蚀，降低能耗，降低投资，减少污染等方面已有显著效果。
从AHF的生产过程可以看出，该装置是在一个比较封闭的、负压环境下进行的。
保持适当的压力和稳定，既要保证产量稳定，又要保证产量和消耗。
同时，由于该方法涉及HF、SO2、SO3、SiF4、浓硫酸、洗涤酸、氟硅酸、无水酸等有毒、有害的化学成分。
正确地运行和维修是一样的。
二、无水氢氟酸生产的控制要点（一）反应炉系统的控制1.萤石和硫酸的配比由H2SO4+CaF2=CaSO4+2HF与SO4+2HF进行充分的反应，其理论比例为98/78=1.2564。
实践中，因其钙离子浓度约为97%，而石膏排渣液中存在H2SO4（0.5%~1.2%）和CaF2(1.5%~3.5%)，故在实际应用中，其配比要小于该数值。
2.硫酸和盐酸的配比通过对混合酸和洗涤酸的含水量的控制，对SO3+H2O=H2SO4的酸比进行了理论计算。
在含水量较高的情况下，适当提高烟酸的比例，反之，则降低其含量。
酸配比的原理：在设备中添加烟酸中的自由SO3与添加到设备中的98酸和萤石所携带的水分和副反应产生的湿气一起，同时保持100%H2SO4的总量。
3.萤石的粒度从化学反应的角度来看，萤石与硫酸的反应是多个过程，其表面尺寸随著粒径的增大而增大，其反应速率及效率也随之提高。
无水氟化氢生产影响因素及控制方法解析
无水氟化氢生产影响因素及控制方法解析段志强【摘要】在无水氢氟酸生产过程中控制合理与否直接决定了产量、质量及成本,文章重点介绍了无水氢氟酸生产过程中影响排渣指标的硫酸萤石配比、酸比、萤石质量、温度控制、物料混合、物料在转炉停留时间几个方面提出了控制方法维持了生产的稳定,是指标更加趋向稳定.硫酸萤石法制取氟化氢是我国目前主要的无水氢氟酸生产技术,在整个无水氢氟酸生产过程中,反应过程控制合理与否直接决定着产量、质量及成本.【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2016(032)017【总页数】3页(P61-62,31)【关键词】反应;因素;方法【作者】段志强【作者单位】白银中天化工有限责任公司,甘肃靖远730621【正文语种】中文【中图分类】TQ124.31.1 主反应液体硫酸和萤石反应生成氟化氢，同时排出石膏，反应方程式如下：该反应为吸热反应，标准反应热为：△H。
298= 12.828Kcal.由于原料和反应物中同时存在气、固、液三相，所以是一个复杂的多相反应。
根据反应机理，可分为二个阶段，第一阶段在100～120℃温度下生成HF气体和反应中间体，称为快速反应，在预反应器内完成。
第二阶段在更高温度160～200℃下进行，要求在HF转炉内全部反应，生成HF和CaSO4。
1.2 副反应由于萤石中存在杂质：氧化硅、碳酸钙等存在下列副反应：而在整个无水氢氟酸生产系统副反应中SiO2和CaCO3最为影响生产。
SiF4和HF只有在水的存在下才快速反应，因此，有水时SiO2的反应非常迅速。
萤石和硫酸混合后，SiO2几乎立即转化成SiF4。
在外热炉系统中，SiO2的反应主要在物料呈稀糊状态下进行，干燥物料中SiO2的反应很慢，因此有部分SiO2来不及反应就被带入尾部，系统中，约占总量60%～80%SiO2转化为SiF4，未反应的SiO2以H2SiF6残留在石膏排渣中。
加速混合料的初期反应，是抑制SiO2反应的有效措施。
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冷成型或焊接的蒙耐尔制品，如果没有进行有效的应力释放，将发生应力腐蚀裂纹。在焊接时，不要使用蒙耐尔60焊条，否则焊缝将被HF腐蚀。
氧化剂和还原硫化合物的存在会增大所有这些材料的腐蚀速率。
镍、因康合金和含镍30%的铜镍合金对氢氟酸的抗腐蚀性较蒙耐尔差。
镍、蒙耐尔和因康合金对600℃以上的气相HF有较好的抗腐蚀性，甚至在微量水气存在下也如此。
铜、青铜（Bronze）
铜在室温下可用于浓度60～90%的氢氟酸，到达沸点温度时出现中等程度的腐蚀。青铜在室温下也具有可接受的抗腐蚀性，有时用它来制造氢氟酸泵体部件，但不适用于较高温度。
钛、钽
所有浓度的氢氟酸对这两种金属都产生强烈的腐蚀。
衬氟是氟化工行业最常用的抗氢氟酸腐蚀的方法。聚四氟乙烯在250度范围内可耐任何浓度氢氟酸，质软，强度底，只能做衬里。实际上由于聚四氟乙烯高温蠕变的关系，使用温度在150度左右。衬氟由于制造工艺的不同，其耐压耐用程度均不同。聚四氟乙烯的不粘性和熔融特性使得它不能粘在基材上，故主要制成松衬（多以聚四氟乙烯板材焊接而成）。松衬没有粘合在容器壁上，与器壁有一环形空间存在。它不能承受容器真空,且当温度和压力改变时会发生移动，衬里移动会导致喷嘴和磨损点处的衬里损坏。聚四氟乙烯的热膨胀系数是钢的10倍，因此必须采取措施控制热膨胀。衬里重量是由喷嘴和法兰支撑。一种方法是在聚四氟乙烯中加入钢丝网，这使得热膨胀性能与钢材接近，也使得强度略有加强，而耐真空性能没有较大改善。使用效果表明，该种设备最宜在常温常压下使用。在带温带压情况下，温度、压力的变化易引起衬里的鼓包、内瘪等损坏，应以缓冷缓热、缓慢加减压为妥。
在无水氢氟酸环境下的设备选材及设计、制造、使用的要点
在无水氢氟酸环境下的设备选材及设计、制造、使用的要点
1、最常用的是碳钢：根据有关文献，强度应不大于480MPa。耐腐蚀性A516>A3>20g>45g>16MnR。跟含硅、锰量有关。
一般用于温度低于65度的液相氢氟酸场合。超过则腐蚀迅速增强。根据其对硅、锰敏感的特点，制造时必须控制含硅、锰量，即控制焊材含硅、锰量（氩弧焊丝含硅量很小），控制夹渣（焊渣中含大量硅），清理干净焊渣。某设计院规定焊缝及热影响区硬度不大于HB234(HR22)。同时，考虑使用时勿使粗糙处藏料而致腐蚀，宜表面光滑，结构无积液处s，最好在0.5m/s以下，氢氟酸进出口管径一般大于等于DN50。应力腐蚀也是很重要的破坏形式，所以设备必须整体消应力处理。操作上，要特别注意温度和浓度。浓度宜保持在99.5%以上，尽量减少含水量，降低腐蚀性。
旋转成型法制作衬里：这种成型工艺是将一定量的氟聚酯粉末放入待衬容器中,然后将容器在加热炉中旋转"在此过程中,可熔性聚四氟乙烯熔融并随着工件的缓慢旋转而流过工件的内表面.在这项工艺中不需粘合剂,氟聚酯的粘合是通过熔融聚合物与容器壁紧密接触实现的.
3、高合金奥氏体钢（如Carpenter20和Durimet20）：其本质是高镍不锈钢，对冲气的无水氢氟酸使用较好。耐蚀性好于316L。
4、合金G-3,825:含镍量高于合金20，对冲气与否不敏感,常用于氢氟酸与硫酸的混酸中。
镍、蒙耐尔（Monel）、因康（Inconel）合金
蒙耐尔在室温下对浓度高于50%的氢氟酸有很好的耐腐蚀性，为了防止钝化层破坏，同样也要求限制物料的流速和搅动。对于无水至50%的氢氟酸，在温度达到80℃以上时出现一定程度的腐蚀。
注：该文献中的A516含硅量很低。
2、不锈钢：不锈钢在氢氟酸的应用很少。其原理是不锈钢中的镍与氢氟酸生成了氟化镍保护膜，因此跟不锈钢中的含镍量有关。仅适用于AHF，一般用于常温。实际使用上用到了80~90度，100度以上产生严重点蚀而破坏。不锈钢应选择低碳含量的，(钛跟HF会剧烈反应，故不推荐使用含钛不锈钢)原因是温度稍高情况下易产生应力腐蚀，特别是304不锈钢，如果不进行充分的应力释放，这种现象尤为严重。