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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(zhì)制作管道和設備。這兩種材質(zhì)固然對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。
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,在耐蝕性能標準范圍內(nèi),同時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)晶間腐蝕及抗應力腐蝕等能力。
C4鋼球閥是一種耐強酸強堿的閥門,一般應用于化工廠,罐車,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鋼在中國的化學名稱為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。是我們在1985年研制出來的新型不銹鋼材料,具有優(yōu)良的抗晶間和應力腐蝕能力。
C4鋼球閥的應用對我國在硝酸行業(yè)的發(fā)展是一個突破。硝酸是強氧化性酸,即使是稀硝酸也具有很強的氧化性。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幾乎所有的C4鋼在稀硝酸中均有相當好的耐蝕能力。
螺栓的排列應簡單、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列兩種排列。并列較簡單,錯列較緊湊。
普通螺栓連接的受力特點:
受剪螺栓連接
受拉螺栓連接
拉剪螺栓連接
高強度螺栓的受力特點:
高強度螺栓連接按設計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,以外剪力達到板件間可能發(fā)生的大摩阻力為極限狀態(tài);當超過時板件間發(fā)生相對滑移,即認為連接已失效而破壞。承壓型連接在受剪時,則允許摩擦力被克服并發(fā)生板件間相對滑移,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)。