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管道、設(shè)備的腐蝕問(wèn)題,一直是困擾濃硝酸生產(chǎn)的一大難題,多年來(lái),濃硝酸裝置上均采用高硅鑄鐵或高純度鋁兩種材質(zhì)制作管道和設(shè)備。這兩種材質(zhì)固然對(duì)濃硝酸有良好的耐腐蝕作用,但這些材質(zhì)都有它的不足之處,嘗嘗難以滿足生產(chǎn)工藝的要求,給安全生產(chǎn)、日常維修帶來(lái)很大困難。所以,相關(guān)企業(yè)盼望能研究一種性能優(yōu)于高硅鑄鐵和高純度鋁的新型金屬耐腐蝕材料。
上世紀(jì)70年代以來(lái)所出現(xiàn)的硝酸級(jí)不銹鋼,主要指含C≤0.015%,Si≤0.10%,B≤10ppm,P≤0.02%,Mo≤0.2%的00Cr19Ni11和C≤0.02%,Si≤0.20%,P≤0.020%,Mo≤0.2%的00Cr25Ni20鋼。在≤65%稀HNO3中,它們不僅耐敏化態(tài)晶間腐蝕的性能顯著提高(見(jiàn)晶間腐蝕),而且耐一般腐蝕的性能也有顯著改善。例如,在沸騰的65% HNO3中,硝酸級(jí)18-8鋼固溶態(tài)腐蝕率僅0.06-0.14mm/a,敏化態(tài)也僅0.30mm/a。隨硝酸濃度的增加,特別是當(dāng)濃度在共沸濃度68.4%以上時(shí),一般18-8型鋼已不能滿足要求。當(dāng)濃度≤85%時(shí),通??蛇x用00Cr25Ni20型不銹鋼。但濃度再高,由于硝酸的過(guò)氧化作用和僅含Cr的不銹鋼本身的過(guò)鈍化,18-8鋼和00Cr25Ni20鋼均會(huì)受到嚴(yán)重腐蝕。因此,高Si的Cr-Ni不銹鋼,例如含Si~4%的0Cr13SiNbRe,1Cr17Ni11Si4A1Ti,00Cr14Ni14Si4(Ti),00Cr17Ni14Si4(Ti、Nb),00Cr20Ni24Si4Ti等常常用于溫度≤80℃下的濃硝酸和中。溫度再高,則需要選含Si量達(dá)~6%的不銹鋼,例如00Cr17Ni17Si6。
90年代初由冶金部和化工部聯(lián)合組織研究出一種高硅超低碳理想型耐硝酸不銹鋼,鋼號(hào)00Cr14Ni14Si4,主要適宜在中、低溫(≤50℃)、硝酸濃度≥98%的HNO3介質(zhì)中使用,焊后無(wú)刀口腐蝕,具有優(yōu)良的耐蝕性能,腐蝕速率≤0.1mm/年,在耐蝕性能標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),同時(shí)在全濃度包括各種濃度的稀硝酸介質(zhì)中也具有良好的耐腐蝕性能。另外,C4鋼具有良好的抗非敏化態(tài)晶間腐蝕及抗應(yīng)力腐蝕等能力。
C4鋼球閥是一種耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿的閥門(mén),一般應(yīng)用于化工廠,罐車(chē),濃硝酸輸送管道。C4鋼截止閥廣泛用于介質(zhì)為濃硝酸的管路或管道。
C4鋼在中國(guó)的化學(xué)名稱為00Cr14Ni14Si4,元素材質(zhì)組成包括 C≤0.02%(碳)、Si=3-4.5%(硅)、MN≤1(錳)、Cr=13-15%(鉻)、Ni=13-15%、P≤0.0035%(磷)、S≤0.03%(硫)、硬度為HB=121。俗稱為高硅超低碳不銹鋼。是我們?cè)?985年研制出來(lái)的新型不銹鋼材料,具有優(yōu)良的抗晶間和應(yīng)力腐蝕能力。
C4鋼球閥的應(yīng)用對(duì)我國(guó)在硝酸行業(yè)的發(fā)展是一個(gè)突破。硝酸是強(qiáng)氧化性酸,即使是稀硝酸也具有很強(qiáng)的氧化性。C4鋼由于在稀硝酸中極易鈍化,因而具有良好的耐蝕性??梢哉f(shuō)幾乎所有的C4鋼在稀硝酸中均有相當(dāng)好的耐蝕能力。
螺栓的排列應(yīng)簡(jiǎn)單、統(tǒng)一而緊湊,滿足受力要求,構(gòu)造合理又便于安裝。排列方式有并列和錯(cuò)列兩種排列。并列較簡(jiǎn)單,錯(cuò)列較緊湊。
普通螺栓連接的受力特點(diǎn):
受剪螺栓連接
受拉螺栓連接
拉剪螺栓連接
高強(qiáng)度螺栓的受力特點(diǎn):
高強(qiáng)度螺栓連接按設(shè)計(jì)和受力要求可分為摩擦型和承壓型兩種。摩擦型連接在承受剪切時(shí),以外剪力達(dá)到板件間可能發(fā)生的大摩阻力為極限狀態(tài);當(dāng)超過(guò)時(shí)板件間發(fā)生相對(duì)滑移,即認(rèn)為連接已失效而破壞。承壓型連接在受剪時(shí),則允許摩擦力被克服并發(fā)生板件間相對(duì)滑移,然后外力可以繼續(xù)增加,并以此后發(fā)生的螺桿剪切或孔壁承壓的破壞為極限狀態(tài)。