Коррозия является одним из наиболее важных элементов, вызывающихклапанущерб. Поэтому вклапанзащита, антикоррозионная защита клапанов является важным вопросом, который следует учитывать.
Клапанформа коррозии
Коррозия металлов вызывается в основном химической коррозией и электрохимической коррозией, а коррозия неметаллических материалов — в основном прямыми химическими и физическими воздействиями.
1. Химическая коррозия
При отсутствии тока окружающая среда напрямую реагирует с металлом и разрушает его, например, коррозия металла под воздействием высокотемпературного сухого газа и неэлектролитического раствора.
2. Электрохимическая коррозия
Металл контактирует с электролитом, в результате чего возникает поток электронов, который в результате электрохимического воздействия разрушается, что является основной формой коррозии.
Коррозия в соляном растворе, атмосферная коррозия, почвенная коррозия, коррозия в морской воде, микробная коррозия, точечная коррозия и щелевая коррозия нержавеющей стали и т. д. — все это электрохимическая коррозия. Электрохимическая коррозия происходит не только между двумя веществами, которые могут играть химическую роль, но также создает разность потенциалов из-за разности концентраций раствора, разности концентраций окружающего кислорода, небольшой разницы в структуре вещества и т. д. и приобретает силу коррозии, так что металл с низким потенциалом и положение сухой солнечной пластины теряются.
Скорость коррозии клапана
Скорость коррозии можно разделить на шесть степеней:
(1) Полностью устойчив к коррозии: скорость коррозии менее 0,001 мм/год.
(2) Чрезвычайно устойчив к коррозии: скорость коррозии от 0,001 до 0,01 мм/год
(3) Коррозионная стойкость: скорость коррозии от 0,01 до 0,1 мм/год
(4) По-прежнему устойчив к коррозии: скорость коррозии от 0,1 до 1,0 мм/год
(5) Низкая коррозионная стойкость: скорость коррозии от 1,0 до 10 мм/год
(6) Не устойчив к коррозии: скорость коррозии превышает 10 мм/год.
Девять антикоррозийных мер
1. Выбирайте коррозионно-стойкие материалы в зависимости от агрессивной среды.
В реальном производстве коррозия среды очень сложна, даже если материал клапана, используемый в той же среде, одинаков, концентрация, температура и давление среды различны, а коррозия среды по отношению к материалу не одинакова. При каждом повышении температуры среды на 10°C скорость коррозии увеличивается примерно в 1~3 раза.
Концентрация среды оказывает большое влияние на коррозию материала клапана, например, свинец находится в серной кислоте с небольшой концентрацией, коррозия очень мала, а когда концентрация превышает 96%, коррозия резко возрастает. Углеродистая сталь, напротив, имеет самую серьезную коррозию, когда концентрация серной кислоты составляет около 50%, а когда концентрация увеличивается до более 60%, коррозия резко уменьшается. Например, алюминий очень едкий в концентрированной азотной кислоте с концентрацией более 80%, но он серьезно едкий в средних и низких концентрациях азотной кислоты, а нержавеющая сталь очень устойчива к разбавленной азотной кислоте, но она усугубляется в более чем 95% концентрированной азотной кислоте.
Из приведенных выше примеров видно, что правильный выбор материалов для клапанов должен основываться на конкретной ситуации, анализировать различные факторы, влияющие на коррозию, и выбирать материалы согласно соответствующим руководствам по защите от коррозии.
2. Используйте неметаллические материалы.
Неметаллическая коррозионная стойкость отличная, пока температура и давление клапана соответствуют требованиям неметаллических материалов, он может не только решить проблему коррозии, но и сэкономить драгоценные металлы. Корпус клапана, крышка, подкладка, уплотнительная поверхность и другие обычно используемые неметаллические материалы изготовлены.
Для футеровки клапана используются такие пластмассы, как ПТФЭ и хлорированный полиэфир, а также натуральный каучук, неопрен, нитриловый каучук и другие каучуки, а основная часть крышки корпуса клапана изготовлена из чугуна и углеродистой стали. Это не только обеспечивает прочность клапана, но и гарантирует, что клапан не будет подвержен коррозии.
В настоящее время все больше и больше используются такие пластмассы, как нейлон и ПТФЭ, а натуральный и синтетический каучук используются для изготовления различных уплотнительных поверхностей и уплотнительных колец, которые используются на различных клапанах. Эти неметаллические материалы, используемые в качестве уплотнительных поверхностей, не только обладают хорошей коррозионной стойкостью, но и обладают хорошими уплотнительными свойствами, что особенно подходит для использования в средах с частицами. Конечно, они менее прочны и термостойки, а спектр применения ограничен.
3. Обработка поверхности металла
(1) Соединение клапана: Улитка соединения клапана обычно обрабатывается гальванизацией, хромированием и оксидированием (синим) для улучшения способности противостоять атмосферной и средней коррозии. В дополнение к вышеупомянутым методам, другие крепежные элементы также обрабатываются поверхностной обработкой, такой как фосфатирование, в зависимости от ситуации.
(2) Уплотнительная поверхность и закрытые детали малого диаметра: для повышения их коррозионной стойкости и износостойкости применяются такие поверхностные процессы, как азотирование и борирование.
(3) Защита штока от коррозии: азотирование, борирование, хромирование, никелирование и другие процессы обработки поверхности широко используются для повышения его коррозионной стойкости, стойкости к коррозии и стойкости к истиранию.
Различные виды обработки поверхности должны подходить для различных материалов штока и рабочих сред; в атмосфере, среде водяного пара и при контакте штока с асбестовой набивкой можно использовать твердое хромирование, процесс газового азотирования (нержавеющая сталь не должна использовать процесс ионного азотирования): в атмосферной среде сероводорода с использованием гальванического покрытия из никеля с высоким содержанием фосфора лучше защитные свойства; 38CrMOAIA также может быть устойчив к коррозии с помощью ионного и газового азотирования, но твердое хромовое покрытие не подходит для использования; 2Cr13 может противостоять аммиачной коррозии после закалки и отпуска, а углеродистая сталь с использованием газового азотирования также может противостоять аммиачной коррозии, в то время как все слои фосфорно-никелевого покрытия не устойчивы к аммиачной коррозии, а материал 38CrMOAIA с газовым азотированием обладает превосходной коррозионной стойкостью и комплексными эксплуатационными характеристиками, и он в основном используется для изготовления штоков клапанов.
(4) Корпус клапана малого калибра и маховик: их также часто хромируют для повышения коррозионной стойкости и придания клапану декоративного вида.
4. Термическое напыление
Термическое напыление является своего рода технологическим методом для подготовки покрытий и стало одной из новых технологий для защиты поверхности материалов. Это метод процесса упрочнения поверхности, который использует источники тепла с высокой плотностью энергии (пламя сгорания газа, электрическая дуга, плазменная дуга, электронагрев, взрыв газа и т. д.) для нагрева и расплавления металлических или неметаллических материалов и распыления их на предварительно обработанную основную поверхность в виде распыления для формирования покрытия распылением или одновременного нагревания основной поверхности, так что покрытие снова расплавляется на поверхности подложки для формирования процесса упрочнения поверхности слоя сварки распылением.
Большинство металлов и их сплавов, металлооксидная керамика, металлокерамические композиты и твердые металлические соединения могут быть нанесены на металлические или неметаллические подложки одним или несколькими методами термического напыления, что может улучшить коррозионную стойкость поверхности, износостойкость, стойкость к высоким температурам и другие свойства, а также продлить срок службы. Термическое напыление - специальное функциональное покрытие, с теплоизоляцией, изоляцией (или аномальным электричеством), шлифуемым уплотнением, самосмазкой, тепловым излучением, электромагнитным экранированием и другими специальными свойствами, использование термического напыления может ремонтировать детали.
5. Аэрозольная краска
Покрытие является широко используемым средством защиты от коррозии, и это незаменимый антикоррозионный материал и идентификационный знак на изделиях клапанов. Покрытие также является неметаллическим материалом, который обычно изготавливается из синтетической смолы, резиновой суспензии, растительного масла, растворителя и т. д., покрывая поверхность металла, изолируя среду и атмосферу и достигая цели защиты от коррозии.
Покрытия в основном используются в воде, соленой воде, морской воде, атмосфере и других средах, которые не слишком едкие. Внутренняя полость клапана часто окрашивается антикоррозионной краской, чтобы вода, воздух и другие среды не разъедали клапан
6. Добавьте ингибиторы коррозии.
Механизм, с помощью которого ингибиторы коррозии контролируют коррозию, заключается в том, что он способствует поляризации батареи. Ингибиторы коррозии в основном используются в средах и наполнителях. Добавление ингибиторов коррозии в среду может замедлить коррозию оборудования и клапанов, таких как хромоникелевая нержавеющая сталь в бескислородной серной кислоте, большой диапазон растворимости в состоянии кремации, коррозия более серьезна, но добавление небольшого количества сульфата меди или азотной кислоты и других окислителей может заставить нержавеющую сталь перейти в тупое состояние, поверхность защитной пленки для предотвращения эрозии среды, в соляной кислоте, если добавить небольшое количество окислителя, коррозия титана может быть уменьшена.
Испытание клапана под давлением часто используется в качестве среды для испытания под давлением, что легко может вызвать коррозиюклапан, и добавление небольшого количества нитрита натрия в воду может предотвратить коррозию клапана водой. Асбестовая набивка содержит хлорид, который сильно разъедает шток клапана, и содержание хлорида можно уменьшить, если принять метод промывки паровой водой, но этот метод очень сложен в реализации и не может быть популярен в целом, и подходит только для особых нужд.
Для защиты штока клапана и предотвращения коррозии асбестовой набивки в асбестовой набивке на шток клапана нанесены ингибитор коррозии и жертвенный металл; ингибитор коррозии состоит из нитрита натрия и хромата натрия, которые могут образовывать пассивирующую пленку на поверхности штока клапана и повышать коррозионную стойкость штока клапана, а растворитель может заставить ингибитор коррозии медленно растворяться и играть смазочную роль; на самом деле, цинк также является ингибитором коррозии, который может сначала соединяться с хлоридом в асбесте, так что возможность контакта хлорида и металла штока значительно уменьшается, что позволяет достичь цели защиты от коррозии.
7. Электрохимическая защита
Существует два типа электрохимической защиты: анодная защита и катодная защита. Если цинк используется для защиты железа, цинк подвергается коррозии, цинк называют жертвенным металлом, в производственной практике анодная защита используется реже, катодная защита используется чаще. Этот метод катодной защиты используется для больших клапанов и важных клапанов, что является экономичным, простым и эффективным методом, а цинк добавляется в асбестовую набивку для защиты штока клапана.
8. Контроль коррозионной среды
Так называемая окружающая среда имеет два вида: широкий и узкий смысл. В широком смысле окружающая среда относится к окружающей среде вокруг места установки клапана и его внутренней циркулирующей среде, а в узком смысле окружающая среда относится к условиям вокруг места установки клапана.
Большинство сред неконтролируемы, и производственные процессы не могут быть произвольно изменены. Только в том случае, если не будет нанесен ущерб продукту и процессу, может быть принят метод контроля среды, такой как дезоксигенация котловой воды, добавление щелочи в процесс переработки нефти для корректировки значения pH и т. д. С этой точки зрения добавление ингибиторов коррозии и электрохимической защиты, упомянутых выше, также является способом контроля коррозионной среды.
Атмосфера полна пыли, водяного пара и дыма, особенно в производственной среде, таких как дымовой рассол, токсичные газы и мелкий порошок, выделяемый оборудованием, которые вызывают различную степень коррозии клапана. Оператор должен регулярно чистить и продувать клапан и регулярно заправлять его топливом в соответствии с положениями рабочих процедур, что является эффективной мерой для контроля коррозии окружающей среды. Установка защитного кожуха на шток клапана, установка заземляющего колодца на заземляющем клапане и распыление краски на поверхность клапана - все это способы предотвращения эрозии едкими веществамиклапан.
Повышение температуры окружающей среды и загрязнение воздуха, особенно для оборудования и клапанов, находящихся в закрытом помещении, ускоряют их коррозию, поэтому для замедления коррозии под воздействием окружающей среды следует максимально использовать открытые цеха или меры вентиляции и охлаждения.
9. Улучшить технологию обработки и конструкцию клапана.
Антикоррозийная защитаклапанэто проблема, которая рассматривалась с самого начала проектирования, и клапан с разумным структурным проектированием и правильным методом обработки, несомненно, окажет хорошее влияние на замедление коррозии клапана. Поэтому отдел проектирования и производства должен улучшить детали, которые не являются разумными в структурном проектировании, неправильными в методах обработки и легко вызывают коррозию, чтобы адаптировать их к требованиям различных рабочих условий.
Время публикации: 22 января 2025 г.
