Корозія є одним з найважливіших елементів, що спричиняютьклапанпошкодження. Тому вклапанзахист, антикорозійний захист клапанів є важливим питанням, яке слід враховувати.
Клапанформа корозії
Корозія металів в основному спричинена хімічною та електрохімічною корозією, а корозія неметалевих матеріалів зазвичай спричинена прямими хімічними та фізичними діями.
1. Хімічна корозія
За умови відсутності генерації струму навколишнє середовище безпосередньо реагує з металом і руйнує його, наприклад, корозія металу під дією високотемпературного сухого газу та неелектролітичного розчину.
2. Гальванічна корозія
Метал контактує з електролітом, що призводить до потоку електронів, що призводить до його пошкодження внаслідок електрохімічної дії, що є основною формою корозії.
Звичайна корозія в кислотно-лужному сольовому розчині, атмосферна корозія, корозія ґрунту, корозія морської води, мікробна корозія, точкова корозія та щілинна корозія нержавіючої сталі тощо – все це електрохімічна корозія. Електрохімічна корозія виникає не тільки між двома речовинами, які можуть відігравати хімічну роль, але й створює різницю потенціалів через різницю концентрацій розчину, різницю концентрацій навколишнього кисню, незначну різницю в структурі речовини тощо, що призводить до корозійної сили, втрачаючи метал з низьким потенціалом та положення сухої сонячної пластини.
Швидкість корозії клапана
Швидкість корозії можна розділити на шість ступенів:
(1) Повністю стійкий до корозії: швидкість корозії менше 0,001 мм/рік
(2) Надзвичайно стійкий до корозії: швидкість корозії від 0,001 до 0,01 мм/рік
(3) Корозійна стійкість: швидкість корозії від 0,01 до 0,1 мм/рік
(4) Стійкість до корозії: швидкість корозії від 0,1 до 1,0 мм/рік
(5) Погана корозійна стійкість: швидкість корозії від 1,0 до 10 мм/рік
(6) Нестійкий до корозії: швидкість корозії перевищує 10 мм/рік
Дев'ять антикорозійних заходів
1. Вибирайте корозійностійкі матеріали відповідно до агресивного середовища
У реальному виробництві корозія середовища є дуже складною, навіть якщо матеріал клапана, що використовується в одному середовищі, однаковий, концентрація, температура та тиск середовища різні, а корозія середовища до матеріалу неоднакова. На кожні 10°C підвищення температури середовища швидкість корозії збільшується приблизно в 1~3 рази.
Середня концентрація має великий вплив на корозію матеріалу клапана, наприклад, свинець у сірчаній кислоті з невеликою концентрацією корозія дуже мала, і коли концентрація перевищує 96%, корозія різко зростає. Вуглецева сталь, навпаки, має найбільшу корозію, коли концентрація сірчаної кислоти становить близько 50%, а коли концентрація зростає до понад 60%, корозія різко зменшується. Наприклад, алюміній дуже корозійний у концентрованій азотній кислоті з концентрацією понад 80%, але він серйозно корозійний у середніх та низьких концентраціях азотної кислоти, а нержавіюча сталь дуже стійка до розведеної азотної кислоти, але вона посилюється в концентрованій азотній кислоті понад 95%.
З наведених вище прикладів видно, що правильний вибір матеріалів для клапанів повинен ґрунтуватися на конкретній ситуації, аналізувати різні фактори, що впливають на корозію, та вибирати матеріали згідно з відповідними посібниками з антикорозійного захисту.
2. Використовуйте неметалеві матеріали
Корозійна стійкість неметалевих матеріалів чудова. Якщо температура та тиск клапана відповідають вимогам до неметалевих матеріалів, це може не тільки вирішити проблему корозії, але й зберегти дорогоцінні метали. Корпус клапана, кришка, футеровка, ущільнювальна поверхня та інші поширені неметалеві матеріали виготовлені з них.
Для футеровки клапанів використовуються такі пластмаси, як PTFE та хлорований поліефір, а також натуральний каучук, неопрен, нітрильний каучук та інші види гуми, а основний корпус кришки клапана виготовлений з чавуну та вуглецевої сталі. Це не тільки забезпечує міцність клапана, але й запобігає його корозії.
У наш час все частіше використовуються такі пластмаси, як нейлон та PTFE, а натуральний та синтетичний каучук використовуються для виготовлення різних ущільнювальних поверхонь та ущільнювальних кілець, які використовуються на різних клапанах. Ці неметалеві матеріали, що використовуються як ущільнювальні поверхні, не тільки мають добру стійкість до корозії, але й мають хороші герметичні властивості, що особливо підходить для використання в середовищах з частинками. Звичайно, вони менш міцні та термостійкі, а спектр застосування обмежений.
3. Обробка металевої поверхні
(1) З'єднання клапана: З'єднувальна частина клапана зазвичай обробляється цинкуванням, хромуванням та оксидуванням (синім кольором) для покращення стійкості до атмосферної та середньої корозії. Окрім вищезазначених методів, інші кріплення також обробляються поверхневими обробками, такими як фосфатування, залежно від ситуації.
(2) Герметизація поверхні та закритих деталей малого діаметра: для покращення корозійної стійкості та зносостійкості використовуються поверхневі процеси, такі як азотування та борування.
(3) Антикорозійний захист стовбура: азотування, боронізація, хромування, нікелювання та інші процеси обробки поверхні широко використовуються для покращення його корозійної стійкості, стійкості до корозії та стійкості до стирання.
Різні методи обробки поверхні повинні підходити для різних матеріалів штока та робочих середовищ. В атмосфері, середовищі водяної пари та контактному середовищі з азбестовим наповненням шток може використовувати тверде хромування, газове азотування (нержавіюча сталь не повинна використовувати іонне азотування): у сірководневій атмосфері гальванічні покриття з високим вмістом фосфору та нікелю мають кращі захисні властивості; 38CrMOAIA також може бути стійким до корозії шляхом іонного та газового азотування, але тверде хромування не підходить для використання; 2Cr13 може протистояти аміачній корозії після гартування та відпуску, а вуглецева сталь, азотована газовим способом, також може протистояти аміачній корозії, тоді як усі шари фосфорно-нікелевого покриття не стійкі до аміачної корозії, а матеріал 38CrMOAIA, азотований газовим способом, має чудову корозійну стійкість та комплексні характеристики, і його здебільшого використовують для виготовлення штоків клапанів.
(4) Корпус клапана малого калібру та маховик: його також часто хромують для покращення стійкості до корозії та декорування клапана.
4. Термічне напилення
Термічне напилення – це метод обробки покриттів, який став однією з нових технологій захисту поверхні матеріалів. Це метод зміцнення поверхні, який використовує джерела тепла високої щільності енергії (полум'я згоряння газу, електричну дугу, плазмову дугу, електричний нагрів, газовий вибух тощо) для нагрівання та плавлення металевих або неметалевих матеріалів, а потім розпилює їх на попередньо оброблену основну поверхню у вигляді атомізації для формування напилюваного покриття або одночасно нагріває основну поверхню, щоб покриття знову розплавилося на поверхні основи для формування шару зміцнення поверхні напиленням.
Більшість металів та їх сплавів, металооксидної кераміки, керметних композитів та твердих металевих сполук можна наносити на металеві або неметалеві основи одним або кількома методами термічного напилення, що може покращити стійкість поверхні до корозії, зносостійкість, стійкість до високих температур та інші властивості, а також подовжити термін служби. Термічне напилення спеціальне функціональне покриття з теплоізоляцією, ізоляцією (або аномальною електрикою), шліфувальним ущільненням, самозмащуванням, тепловим випромінюванням, електромагнітним екрануванням та іншими особливими властивостями, використання термічного напилення може ремонтувати деталі.
5. Фарба-спрей
Покриття є широко використовуваним антикорозійним засобом, а також незамінним антикорозійним матеріалом та ідентифікаційним знаком на клапанних виробах. Покриття також є неметалевим матеріалом, який зазвичай виготовляється із синтетичної смоли, гумової суспензії, рослинної олії, розчинника тощо, покриваючи металеву поверхню, ізолюючи середовище та атмосферу, та досягаючи мети антикорозійного захисту.
Покриття в основному використовуються у воді, солоній воді, морській воді, атмосфері та інших середовищах, які не є надто корозійними. Внутрішня порожнина клапана часто фарбується антикорозійною фарбою, щоб запобігти корозії клапана водою, повітрям та іншими середовищами.
6. Додайте інгібітори корозії
Механізм, за допомогою якого інгібітори корозії контролюють корозію, полягає в тому, що вони сприяють поляризації акумулятора. Інгібітори корозії в основному використовуються в середовищах та наповнювачах. Додавання інгібіторів корозії до середовища може уповільнити корозію обладнання та клапанів, таких як хромонікелева нержавіюча сталь у безкисневій сірчаній кислоті, що має широкий діапазон розчинності до стану кремації, корозія є більш серйозною, але додавання невеликої кількості сульфату міді або азотної кислоти та інших окислювачів може призвести до затуплення нержавіючої сталі, утворюючи захисну плівку на поверхні, щоб запобігти ерозії середовища. У соляній кислоті, якщо додати невелику кількість окислювача, можна зменшити корозію титану.
Випробування клапана під тиском часто використовується як середовище для випробування під тиском, що легко спричиняє корозіюклапан, а додавання невеликої кількості нітриту натрію до води може запобігти корозії клапана водою. Азбестове ущільнення містить хлорид, який сильно кородує шток клапана, і вміст хлориду можна зменшити, якщо застосувати метод промивання парою, але цей метод дуже складний у застосуванні, не може бути загальнодоступним і підходить лише для спеціальних потреб.
Для захисту штока клапана та запобігання корозії азбестового ущільнення, в азбестовому ущільненні інгібітор корозії та жертовний метал нанесені на шток клапана. Інгібітор корозії складається з нітриту натрію та хромату натрію, які можуть створювати пасиваційну плівку на поверхні штока клапана та покращувати корозійну стійкість штока клапана, а розчинник може повільно розчиняти інгібітор корозії та відігравати мастильну роль; Фактично, цинк також є інгібітором корозії, який може спочатку з'єднуватися з хлоридом в азбесті, що значно зменшує можливість контакту хлориду та металу штока, що забезпечує антикорозійний ефект.
7. Електрохімічний захист
Існує два типи електрохімічного захисту: анодний захист та катодний захист. Якщо для захисту заліза використовується цинк, він піддається корозії, його називають жертовним металом, у виробничій практиці анодний захист використовується рідше, а катодний – частіше. Цей метод катодного захисту використовується для великих клапанів та важливих клапанів, що є економічним, простим та ефективним методом, а цинк додається до азбестового ущільнення для захисту штока клапана.
8. Контролюйте корозійне середовище
Так зване середовище має два види: широке та вузьке значення: широке середовище стосується середовища навколо місця встановлення клапана та його внутрішнього циркуляційного середовища, а вузьке середовище стосується умов навколо місця встановлення клапана.
Більшість середовищ є неконтрольованими, і виробничі процеси не можна довільно змінювати. Тільки у випадку, якщо це не призведе до пошкодження продукту та процесу, можна застосувати методи контролю середовища, такі як дезоксигенація котлової води, додавання лугу в процесі переробки нафти для регулювання значення pH тощо. З цієї точки зору, додавання інгібіторів корозії та електрохімічного захисту, згаданих вище, також є способом контролю корозійного середовища.
Атмосфера, особливо у виробничому середовищі, наповнена пилом, водяною парою та димом, такими як димовий розсіл, токсичні гази та дрібний порошок, що викидається обладнанням, що викликає різний ступінь корозії клапана. Оператор повинен регулярно очищати та продувати клапан, а також регулярно заправляти його відповідно до положень експлуатаційних процедур, що є ефективним заходом боротьби з корозією в навколишньому середовищі. Встановлення захисного кожуха на штоку клапана, встановлення заземлювального колодязя на заземлюваному клапані та розпилення фарби на поверхню клапана – все це способи запобігти ерозії агресивних речовин.клапан.
Підвищення температури навколишнього середовища та забруднення повітря, особливо для обладнання та клапанів у закритому середовищі, прискорить їхню корозію, тому для уповільнення корозії в навколишньому середовищі слід максимально використовувати відкриті цехи або заходи вентиляції та охолодження.
9. Удосконалити технологію обробки та структуру клапанів
Антикорозійний захистклапанЦе проблема, яку розглядали з самого початку проектування, і клапанний виріб з розумною конструктивною схемою та правильним методом обробки, безсумнівно, матиме позитивний вплив на уповільнення корозії клапана. Тому відділ проектування та виробництва повинен удосконалити деталі, які не мають розумної конструктивної конструкції, неправильно виготовлені за методами обробки та легко спричиняють корозію, щоб адаптувати їх до вимог різних умов експлуатації.
Час публікації: 22 січня 2025 р.
