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管道、設備的腐蝕問題,一直是困擾濃硝酸生產(chǎn)的一大難題,多年來,濃硝酸裝置上均采用高硅鑄鐵或高純度鋁兩種材質制作管道和設備。這兩種材質固然對濃硝酸有良好的耐腐蝕作用,但這些材質都有它的不足之處,嘗嘗難以滿足生產(chǎn)工藝的要求,給安全生產(chǎn)、日常維修帶來很大困難。所以,相關企業(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70年代以來所出現(xiàn)的硝酸級不銹鋼,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,特別是當濃度在共沸濃度68.4%以上時,一般18-8型鋼已不能滿足要求。當濃度≤85%時,通??蛇x用00Cr25Ni20型不銹鋼。但濃度再高,由于硝酸的過氧化作用和僅含Cr的不銹鋼本身的過鈍化,18-8鋼和00Cr25Ni20鋼均會受到嚴重腐蝕。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~6%的不銹鋼,例如00Cr17Ni17Si6。
3.輕C4鋼技術
伴隨著輕型彩色鋼板制成墻體和屋面圍護結構組成的新結構形式。由5mm以上鋼板焊接或軋制的大斷面薄壁H型鋼墻梁和屋面檁條,圓鋼制成柔性支持系統(tǒng)和高強螺栓連接構成的輕C4鋼體系,柱距可從6m到9m,跨度可達30m或更大,高度可達十幾米,并可設輕型吊四。用鋼量20~30kg/m2?,F(xiàn)已有標準化的設計程序和專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè),產(chǎn)品質量好,安裝速度快,重量輕,投資少,施工不受季節(jié)限制,適用于各種輕型工業(yè)廠房。
C4鋼的連接方法有焊縫連接、螺栓連接和鉚釘連接三種。
1.焊縫連接
焊縫連接是通過電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件局部熔化,經(jīng)冷卻凝結成焊縫,從而將焊件連接成為一體。
優(yōu)點:
不削弱構件截面,節(jié)約鋼材,構造簡單,制造方便,連接剛度大,密封性能好,在一定條件下易于采用自動化作業(yè),生產(chǎn)。
缺點:
焊縫附近鋼材因焊接高溫作用形成的熱影響區(qū)可能是某些部位材質變脆;焊接過程中鋼材受到分布不均勻的高溫和冷卻,使結構產(chǎn)生焊接殘余應力和殘余變形,對結構的承載力、剛度和使用性能有一定影響;焊接結構由于剛度大,局部裂紋一經(jīng)發(fā)生很容易擴展到整體,尤其是在低溫下易發(fā)生脆斷;焊縫連接的塑性和韌性較差,施焊時可能產(chǎn)生缺陷,使疲勞強度降低。
1 普通螺栓的形式和規(guī)格
C4鋼采用的普通形式為大六角頭型,其代號用字母M與公稱和直徑(mm)表示。工程中常用M18,M20,M22,M24。按國際標準,螺栓統(tǒng)一用螺栓的性能等級來表示,如“4.6級”、“8.8級”等。小數(shù)點前數(shù)字表示螺栓材料的低抗拉強度,如“4”表示400N/mm2,“8”表示800N/mm2。小數(shù)點后的數(shù)字(0.6、0.8)表示螺栓材料的屈強比,即屈服點與低抗拉強度的比值。