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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，圆滑过渡。再考虑流速对氟化铁膜的冲刷作用，限制氢氟酸流速一般在小于1m/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。

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。

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。

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。

粘合型衬里:将聚四氟乙烯衬里粘合在容器壁上,要比松散型衬里好,它可承受一定的负压,且相对于容器壁的位移非常有限.而且衬里重量是由容器壁承担的,不像松散型衬里中由喷嘴和法兰支撑.它的一大问题是粘合剂的选择.在聚四氟乙烯的一侧表面熔入一层玻璃纤维或合成纤维布，只将纤维布的一部分嵌入聚四氟乙烯中,剩余部分接受粘合剂。聚四氟乙烯中纤维布的粘接强度直接影响聚合物带与容器壁的粘接强度，粘合剂安装的一大问题是粘合剂的选择，粘合剂的使用温度范围应广于衬里温度范围,或至少足以满足加工条件,而且粘合剂在温度和压力循环中应具有足够的粘合强度和柔韧性。

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.

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