انتخاب مواد مناسب در ساخت تجهیزات و مخازن در برابرخوردگی ناشی از اسید سولفوریک
برخی از نکات لازم در انتخاب مواد مناسب در ساخت تجهیزات و مخازن در برابرخوردگی ناشی از اسید سولفوریک در زیر شرح داده شده اند.
آلومینیوم: از آلیاژ آلومینیوم معمولا جهت نگهداری اسیدهای رقیق با غلظت زیر ۱۰ درصد و یا اسیدهای با غلظت بالا ۹۸ درصد استفاده می‌شود. این نوع آلیاژ معمولا برای نگهداری اسیدهایی که غلظت آن‌ها ما بین ۴۰ تا ۹۵ درصد می‌باشد، مناسب نیستند.
فولاد کربنی: از این آلیاژ می‌توانیم جهت نگهداری اسید سولفوریک غلیظ در دمای محیط تحت شرایط ثابت استفاده کنیم. میزان توانایی مقاومت این نوع آلیاژ در برابر فرسودگی به فاکتورهایی همچون دمای محیط، غلظت اسید، میزان عنصر آهن و نرخ جریان بستگی دارد.
فولاد ضد زنگ: متأسفانه به هنگام استفاده از فولاد ضد زنگ ۳۱۶ و ۳۰۴، اسید سولفوریک غلیظ، شدیدا خاصیت خورندگی پیدا می‌کند. انواع دیگر فولادها، در برابر عامل خورندگی اسیدهای رقیق و غلیظ شده در دماهای متوسط، مقاومت بهتری از خود نشان می‌دهد.
چدن: آلیاژهایی که ۱۴٫۵ درصد آن‌ها از سیلیکون تشکیل شده است در برابر خورندگی اسید سولفوریک در دماهایی نزدیک به نقطه جوش، مقاومت بهتری از خود نشان می‌دهند.
مس: خود مس و آلیاژ مس جهت حمل اسید سولفوریک زیاد مناسب نیستند.
سرب: سرب برای نگهداری مواد اسیدی با غلظت بالای ۷۰ درصد مناسب می‌باشد. استفاده از این نوع آلیاژ برای ساخت پمپ‌ها و شیرآلات توصیه نمی‌شود.
نیکل: نیکل۲۰۰ مقاومت خوبی را در برابر اسید سولفوریک در دماهای متوسط و پایین از خود نشان می‌دهد.
نیوبیوم: معمولا برای نگهداری اسید سولفوریک تحت شرایط اکسیدکنندگی با غلظت زیر ۹۵ درصد مناسب می‌باشد.
طلا: عنصر طلا در برابر اسید سولفوریک تا دمای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد(۴۸۰ فارنهایت) مقاوم می‌باشد.
پلاتین: این عنصر در هر دمایی در برابر اسید سولفوریک با هر غلظتی، در برابر خورندگی مقاومت نشان می‌دهد.
پالادیوم: این عنصر، در صورت وجود مقداری اکسیژن، توسط اسید سولفوریک فرسایش می‌یابد.
رودیوم: استفاده از رودیوم برای نگهداری اسید سولفوریک ، اصلا توصیه نمی‌شود.
روی: استفاده از این عنصر زیاد توصیه نمی‌شود، زیرا به مرور زمان حتی توسط اسید رقیق شده نیز فرسوده می‌شود. البته مقاومت عناصر در برابر مواد اسیدی وابستگی شدیدی به غلظت اسید و میزان خلوص فلز دارد.
کارکرد برخی از آلیاژهای رایج مورد استفاده برای اسید سولفوریک:
آلیاژهای Incoloy25-6MO، Incoloy825 ، Incoloy020 و آلیاژ Inconel G-3 برای اسید سولفوریک با غلظت ۴۰ تا ۸۰ درصد، تا دمای ۵۰ درجه سانتی گراد از خود مقاومت خوبی در برابر خاصیت خورندگی نشان داده‌اند. به هنگام حمل اسید با خاصیت خورندگی شدید، بهتر است از آلیاژهای Inconel 625، Inconel622، Inconel 686 و Inconel C-276 استفاده کنیم. برای کاهش شرایط فرسایش، آلیاژ Monel 400 نیز در غیاب اکسیژن با دمای جوش و غلظت زیر ۱۵ درصد مناسب می‌باشد. جهت ذخیره‌ی H2SO4 ، بهره گیری از آلیاژ Monel 400 در دمای اتاق و تا غلظت ۸۰ درصد نیز توصیه می‌شود. آلیاژهایی نظیر B3-C-200,G30 نیز سایر گزینه‌های در دسترس جهت نگهداری اسید سولفوریک هستند.
توصیه‌هایی جهت تجهیزات خاص، سیستم لوله کشی، شیرآلات و پوشش‌های حفاظتی مربوط به اسید سولفوریک(H2SO4 )
ازآنجایی که رسوبات سولفات آهن منتج شده از تعامل بین سطح مخزن و اسیدسولفوریک، در کف مخزن ته‌نشین می‌شود، بهتر است لوله ها و تجهیزات مکشی برای عملکرد بهتر در قسمت فوقانی مخزن نصب شوند. همچنین یکی سری اقداماتی جهت فراهم نمودن امکان تمیز کاری مخازن بایستی فراهم گردد. نظافت مخازن بهتر است که به صورت دوره ای و بر اساس مقررات شرکتی و سیاست‌های خاص آن شرکت انجام شود.
پمپ‌ها: بر اساس نیاز، پمپ‌هایی که برای اسید سولفوریک استفاده می‌شوند، یا به صورت پمپ‌های افقی گریز از مرکز هستند و یا به صورت پمپ‌های عمودی برای انتقال اسید سولفوریک ۱/۹۳%. اما به طور معمول از پمپ‌های افقی گریز از مرکز استفاده می‌شود، برخی از مصالح رایج که در سازه‌ها استفاده می‌شوند به شرح زیر هستند: چدن، آلیاژ ۲۰پیستونی، بسته بندی‌های پلاستیکی تترافلوئورو اتیلن برای مخازنی که به عنوان نگهدارنده اسید سولفوریک استفاده می‌شوند از لوله‌های جوشکاری شده با برنامه دمایی ۸۰، استفاده می‌شود. بهتر است که این لوله ها همیشه لبریز از مواد اسیدی باشند تا به این طریق میزان خورندگی تا حد قابل قبولی کاهش یابد. اسید سولفوریک موجب تشکیل گاز هیدروژن نیز می‌شود، به همین دلیل تا حد امکان فشار داخلی مخزن را باید در حالت تعادل نگه‌داشت. به جای اکسیژن بهتر است از نیتروژن استفاده کرد، زیرا اکسیژن باعث خوردگی می‌شود.
شیرآلات پروانه‌ای شکل: استفاده از مصالح سربی مناسب بوده و مصالح دیسکی نیز برای اسید سولفوریک‌های غلیظ توصیه می‌شود. برای مواد اسیدی که غلظت آن‌ها زیر ۷۵ درصد بوده و دما پایین لحاظ شده است، بایستی از آلیاژ ۲۰Hastelloy استفاده شود. سکوی مخزن باید از جنس PVF، Viton و Hypolan باشد.
سیستم حفاظتی: استفاده از سیستم حفاظتی مانند عینک حفاظ‌دار، محافظ صورت و البسه حفاظتی ضروری و لازم است. البسه‌ای که کارکنان استفاده می‌کنند باید ضد اسیدی باشد و تا گردن و مچ دست پوشش دهد تا بدین وسیله از ورود مواد اسیدی به پوتین‌ها و دستکش‌ها ممانعت شود. دستکش لاستیکی و یا پلی وینیلی غیر قابل نفوذ کلرید که ساعد را پوشش می‌دهد، باید مورد استفاده قرار گیرد. پوتین‌ها نیز باید از جنس دستکش‌ها باشد. بخش سر نیز بهتر است با کلاهک پوشانده شود و استفاده از ماسک تنفسی نیز جهت پرهیز از بخار اسیدی توصیه می‌شود.