1. 试验目的
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材料筛选与认证：为在含HF环境中使用的设备（如管道、阀门、反应器）选择合适的材料。 •
质量控制和来料检验：确保采购的材料符合规定的耐腐蚀标准。 •
工艺研究：评估不同工艺条件（如温度、浓度、杂质存在）对材料腐蚀速率的影响。 •
失效分析：分析设备失效原因，确定是否为HF腐蚀所致。
2. 常用试验标准
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ASTM G1： 标准实践-制备、清洁和评估腐蚀试样的标准实践（通用性指导）。 •
ASTM G31： 标准指南-实验室浸没腐蚀试验。 •
ASTM A923： 检测双相奥氏体/铁素体不锈钢中有害金属间相的标准试验方法（其中部分方法涉及腐蚀性介质，可用于评估对HF的敏感性）。 •
NACE TM-01-69： 实验室腐蚀测试的通用标准（来自腐蚀工程师协会）。 •
各公司内部标准：许多大型石油化工企业（如杜邦、壳牌）会根据自己的特定工艺条件制定更严格或更具体的内部测试标准。
3. 试验方法概述
静态浸泡试验
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原理：将预先制备和称重的金属试样（ coupon ）完全浸泡在特定浓度和温度的HF溶液（通常是水溶液或与其他酸如H₂SO₄的混合酸）中，持续一段时间。 •
过程： 1.
试样准备：将材料切割成标准尺寸，打磨抛光至特定表面光洁度，清洗、脱脂、干燥并精确称重。 2.
配置溶液：在聚四氟乙烯（PTFE）或其它耐HF的容器中配置所需浓度的HF溶液。（警告：必须在通风橱内操作！） 3.
浸泡：将试样悬挂并完全浸入溶液中。通常使用PTFE或聚丙烯材质的夹具和容器。试验会设置多个平行样本以提高数据可靠性。 4.
控制条件：将容器置于恒温水浴或烘箱中，以维持稳定的试验温度。 5.
暴露时间：根据材料的预期腐蚀速率，暴露时间可从几小时到几百小时不等。 6.
取出与清洗：到达预定时间后，取出试样，用水和/或特定溶剂（如丙酮）仔细清洗，去除腐蚀产物。（注意：腐蚀产物可能含有有毒的氟化物，需妥善处理） 7.
称重与评估：干燥后再次精确称重。计算质量损失，进而计算平均腐蚀速率（通常以毫米/年， mm/a 或 密耳/年， mpy 为单位）。 8.
进一步分析：使用显微镜（金相显微镜、SEM）观察表面形貌和点蚀情况，使用EDS分析腐蚀产物成分。
动态环路试验
4. 关键影响因素
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HF浓度：浓度对腐蚀速率的影响非常复杂，并非线性关系。例如，对于碳钢，在中等浓度（~60-90%）时腐蚀速率最高，而在无水或极高浓度下反而较低（因表面形成保护性氟化铁膜）。 •
温度：温度是极其重要的因素。腐蚀速率通常随温度升高而呈指数级增长（遵循阿伦尼乌斯公式）。 •
杂质和氧化剂：溶液中是否存在氧气、水、硫酸、硝酸等杂质会显著改变腐蚀机理和速率。例如，痕量的水可以极大地加速某些材料的腐蚀。 •
材料成分与微观结构：合金元素（如Ni, Cr, Mo, Cu）的含量和分布至关重要。例如，蒙乃尔（Monel， Ni-Cu合金）和高镍合金（如Hastelloy C-276）通常表现出较好的耐HF腐蚀性能。不锈钢则容易遭受严重的点蚀和应力腐蚀开裂。
5. 安全须知（再次强调！）
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通风：必须在强制通风的通风橱内进行操作。 •
个人防护装备（PPE）：必须穿戴防化服、氟橡胶手套、护目镜和面罩。实验室应常备六氟灵（Hexafluorine）或葡萄糖酸钙凝胶作为HF灼伤的应急处理药剂。 •
应急措施：确保紧急冲淋装置和洗眼器功能正常，且所有操作人员都熟知HF泄漏和接触的应急预案。 •
废弃物处理：废液和腐蚀产物必须作为危险化学废弃物，由有资质的专业机构进行处理，严禁随意倾倒。
6. 结果解读与应用
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一般可接受标准（根据行业和应用有所不同）： •
< 0.05 mm/a： 优异（Excellent） •
0.05 - 0.5 mm/a： 良好（Good） •
0.5 - 1.0 mm/a： 差（Fair， 可能适用于可更换的部件） •
1.0 mm/a： 不可接受（Unacceptable） •
除了均匀腐蚀速率，还必须关注局部腐蚀，如点蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂（SCC），这些往往是导致设备突然失效的主要原因。