氢氟酸腐蚀特性及KN22耐氢氟酸材料工况应用

2018-12-21 9:26:24      点击:
腐蚀,是材料周围介质对材料的损耗和破坏的过程,有些事高危害性的腐蚀像37%盐酸、98%硫酸、65%硝酸、次氯酸钠水溶液(12%活性氯)、30%过氧化氢、50%铬酸、臭氧水、冰醋酸、四氯化硅、高锰酸钾等都有强氧化性和强腐蚀性。这些强氧化性和强腐蚀性介质,具有极易得到材料电子被还原,把其他物质氧化的性质。北京耐默公司KN防腐涂料研发人员长时间跟踪发现,具有强氧化性的物质中元素一般具有高价态,且有很强的得电子能力;如浓硫酸、浓硝酸、高锰酸钾等具有强氧化性,能与绝大多数金属进行化学反应。不同的介质强氧化条件下,材料其腐蚀机理也不尽相同,有脱水腐蚀,析氢腐蚀、应力腐蚀和晶间腐蚀等不同的氧化性腐蚀。
  强酸腐蚀,可以腐蚀99%以上的材料,有效防护强酸腐蚀,是工业生产的重中之重。工业生产中酸碱是最常用的生产原料或反应条件必需品,但酸碱有很坚强的腐蚀性,这给储存、生产带来了很大的困扰,既要保证生产的顺利进行,又要防止酸碱对生产设备的腐蚀破坏。接下来就针对于工业生产中防腐难度最大的氢氟酸的防腐措施做一讨论,重点是对耐氢氟酸材料的性能、原理、应用等方面的说明。北京耐默公司自主研发生产的KN-22耐氢氟酸材料,是针对于氢氟酸储存、有氢氟酸参与反应、生产工程中产生氢氟酸等工况设计研发的。已经过多年的大型工况使用验证,并经多次技术改良,可以说是工业氢氟酸防腐中最成熟可靠的产品。

图(1)化工反应釜有氟离子腐蚀,因此要采用KN22耐氢氟酸材料预保护
以下分条讨论:
  一、氢氟酸腐蚀原理及耐氢氟酸材料涂层性能
  氟化氢(HF)比较特殊,不同于其他酸类,氢氟酸能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体,氟是最活泼的非金属,氧化能力强,而且氢氟酸中的氟离子的半径很小,小于氧离子,这导致它有很强的渗透性,致密的氧化物也不能阻止它的渗透。氢氟酸本身对硅酸盐及二氧化硅有极强的侵蚀能力,对硅的化合物有强腐蚀性,是唯一可腐蚀玻璃的酸,所以日常贮存要使用塑料瓶或铅制容器。
  氢氟酸防腐的难点就因为氢氟酸既有其他强酸的强腐蚀性,又有氟离子特殊的性质。KN-22耐氢氟酸材料涂层具有独特的组成及特点,KN-22耐氢氟酸材料以酚醛树脂嫁接氟离子改性而成为成膜溶液,以重晶石、鳞片状石墨烯等为填料。涂层固化后,惰性高,北京耐默公司氟酸涂层致密性高,耐温可达150℃。涂料中成膜溶液与无机填料混合固化后, 聚改性酚氟树脂较稳定,不容易失去电子,耐溶胀性较好。北京耐默公司特制的重晶石、石墨烯等材料在涂层中化学稳定较好,硬度较高,较小的粒径也能成膜溶液形成较致密的涂膜,这样不但能耐住氢氟酸的强酸腐蚀,还能有效解决氟离子的渗透腐蚀。

图(2)搪瓷反应釜设备的搪瓷层不耐氢氟酸腐蚀
  二、氢氟酸工况的分类及耐氢氟酸材料的使用
  根据北京耐默公司防腐涂料研究人员,长期对工业生产中要求氢氟酸防腐的工况大概可分为:
  1、各种烟尘管道中,因含有氢氟酸气体,一般防腐涂料不能起到应有的防腐效果。
  2、卤水、污水处理池,常伴有F、CL、S、H等离子腐蚀,腐蚀严重。
  3、有氢氟酸参与反应的反应釜等,另外,各种高浓度盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、混合酸。
  高强度酸腐蚀,腐蚀后果严重,所以选择好防腐涂料使用,KN-22耐氢氟酸材料完全耐离子腐蚀、耐污水浸泡、耐烟气腐蚀。无论涂刷在污水池内壁、烟囱内壁、还是反应釜内壁都能起到很好的防腐防渗作用。志盛耐氢氟酸材料因其防渗透性高,同样能起到很好的防腐作用,解决不少防腐难题,同时KN-22耐氢氟酸材料简单易操作且防腐效果好,得到广泛应用,以上两点随不能完全概括所有氢氟酸腐蚀的工况,但氢氟酸的腐蚀原理基本上都是一样的,所以说KN-22耐氢氟酸材料使用于一切受HF腐蚀的物体表面防腐。

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