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关于板式换热器板片材质的选择问题

类别:新闻中心 发布时间:2020-07-31 14:52:10

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一,板式换热器板片材质的选择

材料牌号及相应标准对照

板片材质有304316L,316,TA1,H68

二,合理的选材,避免腐蚀

经济合理的选择板材,使其不仅具有良好的冷冲压性能,而且在相应的介质中,具有较高的耐蚀性,这一点尤为重要。一般情况下,要求板片的年腐蚀率小于或等于0.05mm/年(管壳式换热器小于或等于0.125mm/年)。

1,板式换热器可能产生的腐蚀失效类型

1)点蚀:由“闭塞电池腐蚀”作用引起的一种局部腐蚀---使局部金属表面的钝化膜破坏。形成尺寸小于1mm的穿孔或蚀坑。例如,在不锈钢板片表面生锈或积垢(碳化物、二氧化硅垢层)处,因导热不良、介质PH值减小产生的腐蚀;

2)缝隙腐蚀:由闭塞电池腐蚀作用引起的一种呈斑点状或溃疡型的局部腐蚀。同点蚀的主要区别是腐蚀产生在金属零件的缝隙处,由于滞留介质的电化学不均匀性而导致的。列如,密封垫片槽底或板片封闭流道的角孔垫片外侧处产生的腐蚀。

3)应力腐蚀开裂:在静态拉伸应力与电化学介质共同作用下,由阴极溶解国产引起的金属局部腐蚀裂纹或断裂。例如:板片压制成型时将产生残余内应力,若与介质中的卤素离子(如CL`/F`等离子)或H2S接触可能引起应力腐蚀开裂。

4)晶间腐蚀:起源于金属表面并沿晶粒边界深入到内部的腐蚀,可导致晶粒间的结合力丧失,使材料的强度大大降低。例如,不锈钢在过敏温度范围(400-600℃)内产生的腐蚀;

5)均匀腐蚀:接触介质金属表面全部或大部分腐蚀等。例如,板材选材不当,或使用期过长,超过了允许使用寿命。

6)其他腐蚀失效:主要有露点腐蚀、磨蚀、微生物腐蚀。

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2,板片材料中合金元素对耐腐蚀性能的影响

合金元素C具有明显减小腐蚀抗力的作用,其含量不宜大于0.08%Cr明显有利于增加耐蚀抗力;适量的Mo可增加耐蚀抗力;Ni少量的Cu和微量的NbTiN等均有利于提高耐腐蚀性能,并可以改善材料的力学性能或热稳定性,PS是对耐腐蚀抗力*有害的元素,其含量控制在0.045%一下。

3,常见介质的腐蚀性和合理选材原则

通常,氯离子对不锈钢,氟化物对钛,均容易产生应力腐蚀;含氮介质(如氨和胺)对铜有腐蚀性。在静止的腐蚀性介质中,局部腐蚀的危险性更大。介质的腐蚀性取决于其成分外,主要同他的浓度温度、PH值。含氧量以及流速等有关。

1)奥氏体不锈钢表面经钝化处理,可在表面形成钝化膜,使其耐蚀性提高。但是,含卤素离子(尤其是CL`)的液体(例如,盐水、盐酸、含碘或含氯的消毒液等)对钝化膜有破坏作用,从而可加剧腐蚀。如果由于化学侵蚀、机械损伤以及其他原因造成的钝化膜破坏、也将在受到破坏的地方产生局部腐蚀。一般情况下,介质中CL`浓度小于200mg/L时,可选用316(温度在60℃一下,*高CL`浓度可达300mg/L。温度在120℃以下,仅80mg/L)或304(温度60℃以下,*高CL`浓度仅50mg/L)型不锈钢;CL`浓度大于200mg/L时,宜选用高级不锈钢或钛及钛合金。

2)奥氏体不锈钢对硫化物腐蚀有一定的抗力。

3)必须注意板片材料与垫片或胶黏剂的相容性。

4)一般,硫酸可选镍及镍基合金。盐酸、硝酸、稀硫酸(浓度70%以下)等可选用钛粑合金。

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4.板片常用材料的特点及适用条件

1304不锈钢 价格低廉,适用于一般的有机和无机介质。

2316L型不锈钢 适用于一般有机和无机介质。

3254 SMO 高级不锈钢 这是一种提高了Mo含量对316型进行了改进的超低碳高级不锈钢,具有优良的对氯化物点蚀和缝隙腐蚀的能力,适用于不能用316型的含盐水、无机酸等介质。

4)钛 非合金化钛,重量轻,相对米芾4.5,能自然生成钝化保护膜,且如果一旦被破坏,具有自愈性,故耐蚀性比不锈钢好。