金屬閥門可以說是工程設(shè)備中容易腐蝕失效的關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)，通常，金屬閥門的密封面、閥桿、膜片、小彈簧等閥件般用材料，閥體、閥蓋等適用二或三材料，用于高壓、劇毒、易燃、易爆、放射性介質(zhì)的閥門，則選用腐蝕性很小的材料。

金屬閥門在大氣或溶液等復(fù)雜的工作條件下不僅時刻發(fā)生著金屬表面的均勻腐蝕，在金屬的局部位置上還易發(fā)生孔蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、脫層腐蝕、應(yīng)力腐蝕、疲勞腐蝕、選擇性腐蝕、磨損腐蝕、空泡腐蝕、摩振腐蝕、氫蝕等局部腐蝕。

 

   金屬閥門的防腐措施

 

01 根據(jù)腐蝕介質(zhì)選用耐蝕材料

 

       

 在生產(chǎn)實際中，介質(zhì)的腐蝕是非常的復(fù)雜的，即使在用介質(zhì)中使用的閥門材料樣，介質(zhì)的濃度、溫度、壓力不同，介質(zhì)對材料腐蝕也不樣。介質(zhì)溫度每升高10℃，腐蝕速度約增加1~3倍。介質(zhì)濃度對閥門材料腐蝕影響很大，如鉛處在濃度小的硫酸中，腐蝕很小，當(dāng)濃度超過96%時，腐蝕急劇上升。而碳鋼相反，在硫酸濃度為50%左右時腐蝕嚴(yán)重，當(dāng)濃度增加到6%以上時，腐蝕反而急劇下降。有如鋁在濃度80%以上的濃硝酸中腐蝕性很強，但在中、低濃度的硝酸中腐蝕反而嚴(yán)重。不銹鋼雖說對稀硝酸耐蝕性很強，但在95%以上的濃硝酸中腐蝕反而加重。

以上幾例可以看出，正確選用閥門材料應(yīng)根據(jù)具體情況，分析各種影響腐蝕因素，按有關(guān)防腐手冊選用材料。

        

 

02 采用非金屬材料

 

 

非金屬耐腐蝕性良，只要閥門使用溫度和壓力符合非金屬材料的要求，不但能解決腐蝕問題，而且可節(jié)省貴重金屬。閥門的閥體、閥蓋、襯里、密封面等常用非金屬材料制作，至于墊片，填料主要死非金屬材料制作的。用聚四氟乙稀、氯化聚醚等塑料、以及用天然橡膠、氯丁橡膠、丁晴橡膠等橡膠做閥門襯里，而閥體、閥蓋主體是般鑄鐵、碳鋼制成。即保證了閥門強度，又保證了閥門不受腐蝕。夾管閥也是根據(jù)橡膠的良耐腐蝕性能和異變性能而設(shè)計出來的。現(xiàn)在越來越對的用尼龍、聚四氟乙稀等塑料，用天然橡膠和合成橡膠做各種各樣的密封面，密封圈，用于各類閥門上，這些用作密封面的非金屬材料，不但耐腐蝕性好，而且密封性能好，特別適于帶顆粒介質(zhì)中使用。當(dāng)然，它們的強度和耐熱性都較低，應(yīng)用的范圍受到限制。柔性石墨的出現(xiàn)，使非金屬進入了高溫域，解決了長期難以解決的填料和墊片泄露問題，而且是很好的高溫潤滑劑。

        

 

03 金屬表面處理

 

 

 閥門連接螺銓常用鍍鋅、鍍鉻、氧化(發(fā)藍(lán))處理提高耐大氣、耐介質(zhì)腐蝕的能力。其他緊固件除采用上述方法處理外，還根據(jù)情況采用磷化等表面處理。

 

密封面以及口徑不大的關(guān)閉件，常采用滲氮、滲硼等表面工藝，提高它的耐蝕性和耐磨性。38CrMoAlA制作的閥瓣，滲氮層≥0。4mm。

 

閥桿防腐廣泛采用滲氮、滲硼、鍍鉻、鍍鎳等表面處理工藝，提高它的耐蝕性，耐蝕性和耐磨擦傷性能。不同額表面處理應(yīng)適于不同的閥桿材質(zhì)和工作環(huán)境，在大氣、水蒸氣介質(zhì)與石棉填料接觸的閥桿，可采用鍍硬鉻、氣體氮化工藝(不銹鋼不宜采用離子氮化工藝);在硫化氫大氣環(huán)境中的閥采用電鍍高磷鎳鍍層有較好的防護性能;38CrMoAlA采用離子和氣體氮化也可耐蝕，但不宜采用硬鉻鍍層;2Cr13經(jīng)過調(diào)質(zhì)后能耐氨氣腐蝕，采用氣體氮化的碳鋼也能耐氨的腐蝕，而所有磷鎳鍍層不耐氨腐蝕;經(jīng)過氣體氮化38CrMoAlA材料具有良的耐蝕性能和綜合性能，用它制作閥桿為多。

 

小口徑的閥體和手輪也常鍍鉻處理，提高其耐蝕性能，裝飾閥門。

        

 

04 熱噴涂

 

 

 熱噴涂是制備涂層的類工藝方塊，已成為材料表面防護的新技術(shù)之。它是利用高能源密度熱源(氣體燃燒火焰、電弧、等離子弧、電熱、氣體燃爆等)將金屬或非金屬材料加熱熔融后，以霧化形式噴射到經(jīng)預(yù)處理的基本表面，形成噴涂層，或同時對基本表面加熱，使涂層在基體表面再次熔融，形成噴焊層的表面強化工藝方法。大多數(shù)金屬及其合金、金屬氧化物陶瓷、金屬陶瓷復(fù)合物以及硬的金屬化合物都可以用種或幾種熱噴涂方法，在金屬或非金屬基體上形成涂層。

 

熱噴涂能提高其表面耐腐蝕、耐磨損、耐高溫等性能，延長使用壽命。熱噴涂特殊功能涂層，具備隔熱、緣(或異電)、可磨密封、自潤滑、熱輻射、電磁屏蔽等特殊的性能;利用熱噴涂可修復(fù)零部件。

   

 

05 噴刷涂料

 

 

涂料是應(yīng)用廣泛的種防腐手段，在閥門產(chǎn)品上更是種的防腐材料和識別標(biāo)志。涂料也屬于非金屬材料，它通常由合成樹脂、橡膠漿液、植物油、溶劑等配制成，覆蓋在金屬表面，隔介質(zhì)和大氣，達(dá)到防腐目的。涂料主要用于水、鹽水、海水、大氣等腐蝕不太強的環(huán)境中。閥門內(nèi)腔常用防腐漆涂刷，防止水、空氣等介質(zhì)對閥門腐蝕。油漆內(nèi)摻有不同顏色，來表示法恩使用的材料。閥門噴刷涂料，般在半年至年次。

        

 

06 添加緩蝕劑

 

 

緩蝕劑控制腐蝕的機理，是它促進了電池的化。緩蝕劑主要用于介質(zhì)和填料處。介質(zhì)中添加緩蝕劑，可使設(shè)備和閥門的腐蝕減緩，如鉻鎳不銹鋼在不含氧的硫酸中，很大的溶度范圍內(nèi)成火化態(tài)，腐蝕較嚴(yán)重，但加入少量硫酸銅或硝酸等氧化劑，可使不銹鋼轉(zhuǎn)變鈍態(tài)，表面生成層保護膜，阻止介質(zhì)的的浸蝕，在鹽酸中，如果加入少量氧化劑，可降低對鈦的腐蝕。閥門試壓常用水作試壓的介質(zhì)，容易引起閥門的腐蝕，在水中添加少量可以防止水對閥門的腐蝕。石棉填料中含有氯化物，對閥桿腐蝕很大，如果采用蒸鎦水洗滌方法可降低氯化物的含量，但這種方法在實施中困難很多，不可普通推廣，酯適于特殊的需要。

 

為了保護閥桿，防止石棉填料的腐蝕，在石棉填料中，在閥桿上涂充緩蝕劑和犧牲金屬。緩蝕劑由、鉻酸鈉能使閥桿表面生成層鈍化膜，提高閥桿的耐蝕能力;溶劑能使緩蝕劑慢慢地溶解，而且能起潤滑作用;在石棉中添加鋅粉作犧牲金屬，實際上，鋅也是種緩蝕劑，它能先與石棉中的氯化物結(jié)合，使氯化物與閥桿金屬接觸機會大為減少，從而達(dá)到防腐目的。涂料中如果加入了紅丹、鉛酸鈣等緩蝕劑，噴刷在閥門表面能防止大氣的腐蝕。

  

 

07 電化學(xué)保護

 

 

電化學(xué)保護有陽保護和陰保護兩種。如用鋅保護鐵，鋅被腐蝕，鋅叫做犧牲金屬。在生產(chǎn)實踐中，陽保護采用較少，陰保護應(yīng)用較多。大型的閥門和重要閥門采用這種陰保護法，是種經(jīng)濟簡便又行之有效的方法。石棉填料中添加鋅，保護閥桿也屬于陰保護法。

        

 

08 控制腐蝕環(huán)境

 

 

 所謂環(huán)境，有廣義和狹義兩種，廣義的環(huán)境系指閥門安裝處四周的環(huán)境和它內(nèi)部流通介質(zhì);狹義的環(huán)境系指閥門安裝處四周的條件。大多數(shù)環(huán)境無法控制，生產(chǎn)流程也不可任意變動。只有在不會對產(chǎn)品、工藝等造成有損害的情況下，可以采用控制環(huán)境的方法，如鍋爐水去氧、煉油工藝中堿調(diào)節(jié)PH值等。從這個觀點出發(fā)，上述添加緩蝕劑、電化學(xué)保護等也屬控制腐蝕環(huán)境。

 

大氣中充滿了灰塵、水蒸氣、煙霧，特別在生產(chǎn)環(huán)境中，如煙鹵、設(shè)備散發(fā)出的有毒氣體和微粉，都會對閥門產(chǎn)生不同程度的腐蝕。操作人員應(yīng)按操作規(guī)程中的規(guī)定，定期清洗、吹掃閥門，定期加油，這是控制環(huán)境腐蝕有效措施。閥桿安裝保護罩、地閥設(shè)置地井、閥門表面噴刷油漆等，這都是防止含有腐蝕的物質(zhì)侵蝕閥門的方法。環(huán)境溫度升高和空氣污染，特別對封閉的環(huán)境下的設(shè)備和閥門，會加速其腐蝕。應(yīng)盡量采用敞開式廠房或采用通風(fēng)、降溫措施，減緩環(huán)境腐蝕。

       

 

09 改進加工工藝和閥門結(jié)構(gòu)形式

 

 

閥門的防腐保護是從設(shè)計就開始考慮的問題，個結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、工藝方法正確的閥門產(chǎn)品。無疑地對減緩閥門的腐蝕是有好的效果的。

 

因此，設(shè)計和制造部門應(yīng)對那些結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，工藝方法不正確，容易引起腐蝕的部件，應(yīng)進行改進，使之適合各種不同工況條件下的要求。

        

 

10 針對不同的閥門部件腐蝕類型，小編有招：

 

 

 

防止不銹鋼閥件產(chǎn)生晶間腐蝕方法有進行"固溶淬火"處理，即加熱至1100℃左右水淬，選用含有鈦和鈮，而含碳量在0.03%以下的奧氏體不銹鋼，減少碳化鉻的產(chǎn)生。

 

應(yīng)力腐蝕發(fā)生在腐蝕和拉應(yīng)力同時作用下產(chǎn)生的破裂，防止應(yīng)力腐蝕的方法，通過熱處理消除或減少焊接，冷加工中產(chǎn)生的應(yīng)力，改進不可理的閥門結(jié)構(gòu)，避免應(yīng)力集中，采用電化學(xué)保護、噴刷防蝕涂料。添加緩蝕劑、施加壓應(yīng)力等措施。

 

磨損腐蝕是流體對金屬磨損和腐蝕交替作用所產(chǎn)生的種腐蝕形態(tài)，是閥門常見的種腐蝕，這種腐蝕以發(fā)生在密封面為多。防止方法：選用耐腐蝕、耐磨損的材料，改進結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用陰保護等。

 

摩振腐蝕是相互接觸的兩部件同時承受載荷，接觸面由于振動和滑動引起的破壞。摩振腐蝕發(fā)生在螺栓連接處，閥桿與關(guān)閉件連接處、滾珠軸承與軸之間等部位上?？梢圆捎猛繚櫥椭瑴p少摩擦，表面磷化，選用硬質(zhì)合金，以及用噴瓦處理或冷加工提高表面硬度方法防護。

 

焊接后要盡量采用退火處理等相應(yīng)防護措施，提高閥桿加工表面粗糙度以及其他閥件表面粗糙度，表面粗糙度別越高，抗蝕能力越強。改進填料和墊片的加工工藝和結(jié)構(gòu)，使用柔性石墨和塑料填料，以及柔性石墨貼粘墊片和用聚四氟乙稀包墊片，都能改善密封性能，減少地閥桿和法蘭密封面的腐蝕。

 

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