化工阀门的材质选择

一直以来，腐蚀就是化工设备最头痛的危害之一，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计，化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的，因此在化工阀门选型时首先要注意选材的科学性。通常有一种误区，认为不锈钢是“万能材料”，不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢阀门，这是很危险的。在安全阀检验里阀门选型需严把安全关，从介质特性到工艺条件，每个细节都关乎系统稳定。腐蚀性、毒性、易燃易爆介质必须优先考虑密封等级与材料兼容性，避免因廉价选择引发事故。专业选型是降低生命周期成本的关键。

下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点：

硫酸

作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸,不适用作泵阀的材料；普通不锈钢如304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（20号合金）制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟阀门是一种更为经济的选择。

盐酸

决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶阀门和塑料阀门（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的最好选择。

硝酸

一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用最广的耐硝酸材料，对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈钢（如316、316L）对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢（如304、321），有时甚至不如。而对于高温硝酸，通常采用钛及钛合金材料。

醋酸

它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一，普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀，不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合金不锈钢阀门或氟塑料阀门。

选择阀门主要零件的材料，首先应考虑到工作介质的物理性能（温度、压力）和化学性能（腐蚀性）等。同时还应了解介质的清洁程度（有无固体颗粒）。除此之外，还要参照国家和使用部门的有关规定和要求。

许多种材料可以满足阀门在多种不同工况的使用要求。但是，正确的、合理的选择阀门的材料，可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的性能。

在阀门零件材料的划分中，最一般的方法是按壳体所使用的材料划分：如铸铁阀，壳体材料用灰铸铁、可锻铸铁或球墨铸铁制成的阀门；钢阀，壳体用碳素钢、合金钢或不锈耐酸钢制成的闪；钛阀，壳体用钛合金制成的阀门；铜阀，壳体用铜合金制成的阀门；铝阀，壳体用铝合金制的阀门；塑料阀，壳体用塑料制成的阀门；陶瓷阀，壳体内衬有陶瓷的阀门，等等。

1、铸铁阀

铸铁阀以其价格低廉，制造工艺简单，有较好的耐腐蚀性能，广泛应用于国民经济各个部门，是水道、建筑设备、煤气设备、船舶、消防设备、石油化工设备、炼铁设备、食品加工设备等不可缺少的管路附件。铸铁阀的工作温度范围通常中从环境（室温）温度到225℃以下。但是，由于灰铸铁是脆性材料，限制了铸铁阀的使用范围。

在铸铁阀门中，由于可锻铸铁和球铸铁内部显微组织的改变，可锻铸铁的组织近表层为铁素体，中心部为珠光体，与软钢的组织大致相同。球墨铸铁是经过添加元素和变质处理，且在铸过程中获得球状石墨，因此，其力学性能比普通灰铸铁要好得多，其使用工作压力可更高些。

2、钢阀

由于使用钢材的种类不同，钢阀所适用的介质也大不相同，尽管钢阀的价格比较昂贵，但由于钢是一种塑性材料，适用范围广，可以在多种介质中应用，如钨、饱和蒸汽和热蒸汽、高温和低温油品、液化气体、腐蚀性强的介质等，因此应用非常广泛。

碳钢，由于其力学性能和综合使用性能优异，因此，其使用范围更广，通常还包括铸铁阀及青铜阀（广泛应用于—180℃以下）使用的工况条件。一般在重要的设备、装置和管道上都采用坚固可靠的钢制阀门。在介质为可燃性气体、液体，毒性气体、液体，易燃易爆性介质，压缩气体，液化气体，动力装置的管道上，以及其它类似的场合，必须使用钢制阀门。

特碳钢和低镍合金钢可用于工作温度低于零度的工况，但不能使用到深冷的区域。用这些材料制造的阀门，可能适用于海水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙烯等介质。

耐腐蚀钢材包括不锈钢、特种不锈钢、“蒙乃尔”合金，哈斯特洛依“B”，哈斯特洛依“C”，不锈耐酸钢等。

不锈钢耐酸钢阀门可以广泛应用于化工和食品行业。如输关醋酸、硝酸、硫酸、碱、西漂白液、食品、果汁、碳酸、制革液和其它许多化工产品的管路上。超低碳奥氏体不锈耐酸钢阀门，通常用于在低温下输送液态气体，如天然气、沼气、氧气和氢气等。特种不锈钢阀门有很好的耐腐蚀性能，通常用于输送各种温度和浓度的硫酸的管道和装置上。“蒙乃尔”合金阀门，主要用于输送碱、盐溶液，食品和许多无机酸，特别是硫酸和氢氟酸的管道和装置上。此外，这类阀门还可用于蒸汽和海水的管道上。镍阀，对于碱和盐溶液具有极强的耐腐蚀能力，通常用在产品输送中，要求确保高纯度的工况。“哈氏”合金阀门，主要用于输送氯化铵、氯化锌、硫酸铝、硫酸铵、盐酸等强腐蚀性介质的管道和装置上

耐腐蚀材料制成的阀门，由于工艺复杂，价格昂贵，因此，在选 用时，应有足够的依据，以便获得最经济的使用价什。

用于制造阀门的钢材牌号很多，采购人员在选择阀门时，应根据工况条件，合理选择不同材料的阀门。

3、有色金属及其合金阀门

有色金属及其合金包括铜合金、铝合金以及钛和钛合金。钛和钛合金阀适用于腐蚀性介质和有特殊要求的阀门。

钛和钛合金阀：工业纯钛和钛合金有很好的耐腐蚀性能，它的相对密度小、强度高，低温和高温性能都较稳定，是一种很好的耐腐蚀阀门。但由于钛和钛合金阀的成本比较高，铸造工艺性不好，目前仅有西安高压阀门厂生产。

4、塑料阀门、陶瓷阀门

这两种阀门都属于非金属材料阀门。非金属材料阀门的最大特点是耐腐蚀性强，甚至有金属材料阀门所不能具备的优点。非金属材料的阀门品种较多，其性能亦有很大差异，一般用于公称压力PN≤1.6MPa，工作温度不超过60℃的腐蚀性介质