1. 試驗?zāi)康?/h3>

氟化氫腐蝕試驗的主要目的是評估材料（主要是金屬材料）在含有氟化氫的環(huán)境中的耐腐蝕性能。具體應(yīng)用包括：

• ?

  材料篩選與認(rèn)證：為在含HF環(huán)境中使用的設(shè)備（如管道、閥門、反應(yīng)器）選擇合適的材料。

• ?

  質(zhì)量控制和來料檢驗：確保采購的材料符合規(guī)定的耐腐蝕標(biāo)準(zhǔn)。

• ?

  工藝研究：評估不同工藝條件（如溫度、濃度、雜質(zhì)存在）對材料腐蝕速率的影響。

• ?

  失效分析：分析設(shè)備失效原因，確定是否為HF腐蝕所致。

2. 常用試驗標(biāo)準(zhǔn)

• ?

  ASTM G1： 標(biāo)準(zhǔn)實踐-制備、清潔和評估腐蝕試樣的標(biāo)準(zhǔn)實踐（通用性指導(dǎo)）。

• ?

  ASTM G31： 標(biāo)準(zhǔn)指南-實驗室浸沒腐蝕試驗。

• ?

  ASTM A923： 檢測雙相奧氏體/鐵素體不銹鋼中有害金屬間相的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法（其中部分方法涉及腐蝕性介質(zhì)，可用于評估對HF的敏感性）。

• ?

  NACE TM-01-69： 實驗室腐蝕測試的通用標(biāo)準(zhǔn)（來自腐蝕工程師協(xié)會）。

• ?

  各公司內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)：許多大型石油化工企業(yè)（如杜邦、殼牌）會根據(jù)自己的特定工藝條件制定更嚴(yán)格或更具體的內(nèi)部測試標(biāo)準(zhǔn)。

3. 試驗方法概述

靜態(tài)浸泡試驗

• ?

  原理：將預(yù)先制備和稱重的金屬試樣（ coupon ）完全浸泡在特定濃度和溫度的HF溶液（通常是水溶液或與其他酸如H?SO?的混合酸）中，持續(xù)一段時間。

• ?

  過程：

1. 1.

   試樣準(zhǔn)備：將材料切割成標(biāo)準(zhǔn)尺寸，打磨拋光至特定表面光潔度，清洗、脫脂、干燥并精確稱重。

2. 2.

   配置溶液：在聚四氟乙烯（PTFE）或其它耐HF的容器中配置所需濃度的HF溶液。（警告：必須在通風(fēng)櫥內(nèi)操作?。?/span>

3. 3.

   浸泡：將試樣懸掛并完全浸入溶液中。通常使用PTFE或聚丙烯材質(zhì)的夾具和容器。試驗會設(shè)置多個平行樣本以提高數(shù)據(jù)可靠性。

4. 4.

   控制條件：將容器置于恒溫水浴或烘箱中，以維持穩(wěn)定的試驗溫度。

5. 5.

   暴露時間：根據(jù)材料的預(yù)期腐蝕速率，暴露時間可從幾小時到幾百小時不等。

6. 6.

   取出與清洗：到達(dá)預(yù)定時間后，取出試樣，用水和/或特定溶劑（如丙酮）仔細(xì)清洗，去除腐蝕產(chǎn)物。（注意：腐蝕產(chǎn)物可能含有有毒的氟化物，需妥善處理）

7. 7.

   稱重與評估：干燥后再次精確稱重。計算質(zhì)量損失，進(jìn)而計算平均腐蝕速率（通常以毫米/年， mm/a 或 密耳/年， mpy 為單位）。

8. 8.

   進(jìn)一步分析：使用顯微鏡（金相顯微鏡、SEM）觀察表面形貌和點蝕情況，使用EDS分析腐蝕產(chǎn)物成分。

動態(tài)環(huán)路試驗

4. 關(guān)鍵影響因素

• ?

  HF濃度：濃度對腐蝕速率的影響非常復(fù)雜，并非線性關(guān)系。例如，對于碳鋼，在中等濃度（~60-90%）時腐蝕速率最高，而在無水或極高濃度下反而較低（因表面形成保護(hù)性氟化鐵膜）。

• ?

  溫度：溫度是極其重要的因素。腐蝕速率通常隨溫度升高而呈指數(shù)級增長（遵循阿倫尼烏斯公式）。

• ?

  雜質(zhì)和氧化劑：溶液中是否存在氧氣、水、硫酸、硝酸等雜質(zhì)會顯著改變腐蝕機(jī)理和速率。例如，痕量的水可以極大地加速某些材料的腐蝕。

• ?

  材料成分與微觀結(jié)構(gòu)：合金元素（如Ni, Cr, Mo, Cu）的含量和分布至關(guān)重要。例如，蒙乃爾（Monel， Ni-Cu合金）和高鎳合金（如Hastelloy C-276）通常表現(xiàn)出較好的耐HF腐蝕性能。不銹鋼則容易遭受嚴(yán)重的點蝕和應(yīng)力腐蝕開裂。

5. 安全須知（再次強(qiáng)調(diào)?。?/h3>

• ?

  通風(fēng)：必須在強(qiáng)制通風(fēng)的通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行操作。

• ?

  個人防護(hù)裝備（PPE）：必須穿戴防化服、氟橡膠手套、護(hù)目鏡和面罩。實驗室應(yīng)常備六氟靈（Hexafluorine）或葡萄糖酸鈣凝膠作為HF灼傷的應(yīng)急處理藥劑。

• ?

  應(yīng)急措施：確保緊急沖淋裝置和洗眼器功能正常，且所有操作人員都熟知HF泄漏和接觸的應(yīng)急預(yù)案。

• ?

  廢棄物處理：廢液和腐蝕產(chǎn)物必須作為危險化學(xué)廢棄物，由有資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行處理，嚴(yán)禁隨意傾倒。

6. 結(jié)果解讀與應(yīng)用

• ?

  一般可接受標(biāo)準(zhǔn)（根據(jù)行業(yè)和應(yīng)用有所不同）：

• ?

  < 0.05 mm/a： 優(yōu)異（Excellent）

• ?

  0.05 - 0.5 mm/a： 良好（Good）

• ?

  0.5 - 1.0 mm/a： 差（Fair， 可能適用于可更換的部件）

• ?

  1.0 mm/a： 不可接受（Unacceptable）

• ?

  除了均勻腐蝕速率，還必須關(guān)注局部腐蝕，如點蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂（SCC），這些往往是導(dǎo)致設(shè)備突然失效的主要原因。