Korozja jest jednym z najważniejszych czynników powodującychzawóruszkodzenia. Dlatego wzawórochrona antykorozyjna zaworów jest istotną kwestią, którą należy wziąć pod uwagę.
Zawórforma korozji
Korozja metali spowodowana jest głównie korozją chemiczną i elektrochemiczną, a korozja materiałów niemetalowych jest na ogół wynikiem bezpośrednich działań chemicznych i fizycznych.
1. Korozja chemiczna
Jeżeli nie jest generowany żaden prąd, otaczające medium reaguje bezpośrednio z metalem i go niszczy, np. w wyniku korozji metalu wywołanej działaniem suchego gazu o wysokiej temperaturze i roztworu nieelektrolitycznego.
2. Korozja galwaniczna
Metal styka się z elektrolitem, co powoduje przepływ elektronów, który powoduje jego uszkodzenie na skutek reakcji elektrochemicznej, będącej główną formą korozji.
Powszechna korozja roztworów soli kwasowo-zasadowych, korozja atmosferyczna, korozja gleby, korozja wody morskiej, korozja mikrobiologiczna, korozja wżerowa i korozja szczelinowa stali nierdzewnej itp. to korozja elektrochemiczna. Korozja elektrochemiczna występuje nie tylko pomiędzy dwiema substancjami, które mogą odgrywać rolę chemiczną, ale również powoduje różnice potencjałów wynikające z różnicy stężeń roztworu, różnicy stężeń otaczającego tlenu, niewielkiej różnicy w strukturze substancji itp., co powoduje wzrost siły korozyjnej, przez co metal o niskim potencjale i pozycja suchej płyty słonecznej zostają utracone.
Szybkość korozji zaworów
Szybkość korozji można podzielić na sześć stopni:
(1) Całkowicie odporny na korozję: szybkość korozji wynosi mniej niż 0,001 mm/rok
(2) Wyjątkowa odporność na korozję: szybkość korozji 0,001 do 0,01 mm/rok
(3) Odporność na korozję: szybkość korozji 0,01 do 0,1 mm/rok
(4) Nadal odporny na korozję: szybkość korozji 0,1 do 1,0 mm/rok
(5) Słaba odporność na korozję: szybkość korozji 1,0–10 mm/rok
(6) Nieodporny na korozję: szybkość korozji jest większa niż 10 mm/rok
Dziewięć środków antykorozyjnych
1. Wybierz materiały odporne na korozję w zależności od środowiska korozyjnego
W rzeczywistej produkcji korozja medium jest bardzo skomplikowana, nawet jeśli materiał zaworu użyty w tym samym medium jest taki sam, stężenie, temperatura i ciśnienie medium są różne, a korozja medium względem materiału nie jest taka sama. Wzrost temperatury medium o każde 10°C powoduje około 1-3-krotny wzrost szybkości korozji.
Średnie stężenie ma duży wpływ na korozję materiału zaworu, np. ołów w kwasie siarkowym o niskim stężeniu powoduje bardzo niewielką korozję, a po przekroczeniu 96% gwałtownie wzrasta. Stal węglowa natomiast wykazuje największą korozję, gdy stężenie kwasu siarkowego wynosi około 50%, a po przekroczeniu 60% korozja gwałtownie spada. Na przykład aluminium jest bardzo korozyjne w stężonym kwasie azotowym o stężeniu powyżej 80%, ale jest silnie korozyjne w średnich i niskich stężeniach kwasu azotowego. Stal nierdzewna jest bardzo odporna na rozcieńczony kwas azotowy, ale pogarsza się w stężeniu powyżej 95%.
Z powyższych przykładów wynika, że właściwy dobór materiałów na zawory powinien być oparty na konkretnej sytuacji, analizie różnych czynników mających wpływ na korozję i wyborze materiałów zgodnie z odpowiednimi podręcznikami dotyczącymi ochrony antykorozyjnej.
2. Używaj materiałów niemetalowych
Odporność na korozję niemetaliczną jest doskonała, o ile temperatura i ciśnienie zaworu spełniają wymagania stawiane materiałom niemetalicznym, może to nie tylko rozwiązać problem korozji, ale także zaoszczędzić metale szlachetne. Korpus zaworu, pokrywa, wyściółka, powierzchnia uszczelniająca i inne powszechnie stosowane materiały niemetaliczne są wykonane z materiałów niemetalicznych.
Do wyściółki zaworów stosuje się tworzywa sztuczne, takie jak PTFE i chlorowany polieter, a także kauczuk naturalny, neopren, kauczuk nitrylowy i inne rodzaje gumy. Korpus zaworu, z którego wykonana jest pokrywa, wykonany jest z żeliwa i stali węglowej. Zapewnia to nie tylko wytrzymałość zaworu, ale także zapobiega jego korozji.
Obecnie coraz częściej stosuje się tworzywa sztuczne, takie jak nylon i PTFE, a także kauczuk naturalny i syntetyczny do produkcji różnego rodzaju powierzchni uszczelniających i pierścieni uszczelniających, stosowanych w różnych zaworach. Te niemetalowe materiały stosowane jako powierzchnie uszczelniające charakteryzują się nie tylko dobrą odpornością na korozję, ale również dobrymi właściwościami uszczelniającymi, co jest szczególnie przydatne w mediach z cząstkami stałymi. Oczywiście są one mniej wytrzymałe i odporne na ciepło, a zakres ich zastosowań jest ograniczony.
3. Obróbka powierzchni metalowych
(1) Przyłącze zaworu: Ślimak przyłącza zaworu jest zazwyczaj poddawany cynkowaniu, chromowaniu i utlenianiu (na niebiesko), aby poprawić odporność na korozję atmosferyczną i średnią. Oprócz wyżej wymienionych metod, inne elementy złączne są również poddawane obróbce powierzchniowej, takiej jak fosforanowanie, w zależności od sytuacji.
(2) Powierzchnia uszczelniająca i części zamknięte o małej średnicy: w celu zwiększenia odporności na korozję i odporności na zużycie stosuje się takie procesy powierzchniowe jak azotowanie i borowanie.
(3) Zabezpieczenie antykorozyjne trzpienia: azotowanie, borowanie, chromowanie, niklowanie i inne procesy obróbki powierzchni są szeroko stosowane w celu zwiększenia odporności na korozję, odporności na korozję i odporności na ścieranie.
Różne rodzaje obróbki powierzchni powinny być odpowiednie dla różnych materiałów trzonu i środowisk pracy, w atmosferze, środowisku pary wodnej i uszczelnieniu azbestowym stykającym się z trzonem, można zastosować chromowanie twarde, proces azotowania gazowego (stal nierdzewna nie powinna być poddawana procesowi azotowania jonowego): w środowisku atmosferycznym siarkowodoru lepsze właściwości ochronne zapewnia powłoka niklowa o wysokiej zawartości fosforu zastosowana galwanicznie; 38CrMOAIA może być również odporny na korozję dzięki azotowaniu jonowemu i gazowemu, ale powłoka z twardego chromu nie nadaje się do tego celu; 2Cr13 może być odporny na korozję amoniakową po hartowaniu i odpuszczaniu, a stal węglowa azotowana gazowo może również być odporna na korozję amoniakową, podczas gdy wszystkie warstwy powłoki fosforowo-niklowej nie są odporne na korozję amoniakową, a materiał 38CrMOAIA azotowany gazowo ma doskonałą odporność na korozję i wszechstronne działanie i jest najczęściej używany do produkcji trzonów zaworów.
(4) Korpus zaworu i pokrętło małego kalibru: Często są one chromowane w celu zwiększenia odporności na korozję i ozdobienia zaworu.
4. Natryskiwanie cieplne
Natryskiwanie cieplne to procesowa metoda przygotowywania powłok, która stała się jedną z nowych technologii ochrony powierzchni materiałów. Jest to metoda wzmacniania powierzchni, która wykorzystuje źródła ciepła o wysokiej gęstości energii (płomień spalania gazu, łuk elektryczny, łuk plazmowy, ogrzewanie elektryczne, wybuch gazu itp.) do nagrzewania i topienia materiałów metalowych lub niemetalicznych, a następnie natryskiwania ich na wstępnie przygotowaną powierzchnię bazową w formie rozpylania, tworząc powłokę natryskową, lub jednoczesnego nagrzewania powierzchni bazowej, tak aby powłoka ponownie stopiła się na powierzchni podłoża, tworząc warstwę wzmacniającą powierzchnię poprzez natryskowe spawanie.
Większość metali i ich stopów, ceramika tlenkowa metali, kompozyty cermetowe i związki twardych metali można nanosić na podłoża metalowe lub niemetaliczne za pomocą jednej lub kilku metod natryskiwania cieplnego, co może poprawić odporność powierzchni na korozję, zużycie, wysoką temperaturę i inne właściwości, a także wydłużyć jej żywotność. Natryskiwanie cieplne to specjalna powłoka funkcjonalna, z izolacją cieplną, izolacją (lub nienormalnym napięciem elektrycznym), uszczelnieniem nadającym się do szlifowania, samosmarowaniem, ochroną przed promieniowaniem cieplnym, ekranowaniem elektromagnetycznym i innymi specjalnymi właściwościami. Zastosowanie natryskiwania cieplnego umożliwia naprawę części.
5. Farba w sprayu
Powłoka jest powszechnie stosowanym środkiem antykorozyjnym i stanowi niezbędny materiał antykorozyjny oraz znak identyfikacyjny zaworów. Powłoka to również materiał niemetaliczny, zazwyczaj wykonany z żywicy syntetycznej, zawiesiny gumowej, oleju roślinnego, rozpuszczalnika itp., pokrywający powierzchnię metalu, izolujący medium od atmosfery i spełniający cel antykorozyjny.
Powłoki są stosowane głównie w wodzie, wodzie słonej, wodzie morskiej, atmosferze i innych środowiskach o niskim stopniu korozji. Wewnętrzna komora zaworu jest często malowana farbą antykorozyjną, aby zapobiec korozji zaworu pod wpływem wody, powietrza i innych mediów.
6. Dodaj inhibitory korozji
Mechanizm działania inhibitorów korozji polega na tym, że wspomagają one polaryzację akumulatora. Inhibitory korozji są stosowane głównie w mediach i wypełniaczach. Dodanie inhibitorów korozji do medium może spowolnić korozję urządzeń i zaworów, takich jak stal nierdzewna chromowo-niklowa w beztlenowym kwasie siarkowym. Szeroki zakres rozpuszczalności w stanie kremacji powoduje, że korozja jest poważniejsza. Dodanie niewielkiej ilości siarczanu miedzi lub kwasu azotowego i innych utleniaczy może spowodować, że stal nierdzewna stępi się, a powierzchnia pokryta jest warstwą ochronną, zapobiegającą erozji medium. W kwasie solnym, dodanie niewielkiej ilości utleniacza może ograniczyć korozję tytanu.
Do badania ciśnienia często stosuje się test ciśnieniowy zaworu, który może łatwo spowodować korozjęzawórDodanie niewielkiej ilości azotynu sodu do wody może zapobiec korozji zaworu przez wodę. Uszczelnienia azbestowe zawierają chlorki, które silnie korodują trzpień zaworu. Zawartość chlorków można zmniejszyć, stosując metodę mycia parą wodną. Metoda ta jest jednak bardzo trudna do wdrożenia i nie może być powszechnie spopularyzowana, a jej zastosowanie jest możliwe jedynie w przypadku specjalnych potrzeb.
Aby chronić trzpień zaworu i zapobiec korozji uszczelnienia azbestowego, w uszczelnieniu azbestowym inhibitor korozji i metal ofiarny są powlekane na trzpieniu zaworu. Inhibitor korozji składa się z azotynu sodu i chromianu sodu, które mogą generować warstwę pasywacyjną na powierzchni trzpienia zaworu i poprawiać odporność na korozję trzpienia zaworu. Rozpuszczalnik może powodować powolne rozpuszczanie inhibitora korozji i odgrywać rolę smarującą. W rzeczywistości cynk jest również inhibitorem korozji, który może najpierw połączyć się z chlorkiem w azbeście, tak aby możliwość kontaktu chlorku z metalem trzpienia została znacznie zmniejszona, co pozwala na osiągnięcie celu antykorozyjnego.
7. Ochrona elektrochemiczna
Istnieją dwa rodzaje ochrony elektrochemicznej: anodowa i katodowa. Jeśli do ochrony żelaza stosuje się cynk, ulega on korozji, a cynk nazywany jest metalem ofiarnym. W praktyce produkcyjnej ochrona anodowa jest stosowana rzadziej, a częściej katodowa. Ta metoda ochrony katodowej jest stosowana w przypadku dużych i ważnych zaworów, co jest ekonomiczną, prostą i skuteczną metodą. Cynk jest dodawany do uszczelnienia azbestowego w celu ochrony trzpienia zaworu.
8. Kontroluj środowisko korozyjne
Tak zwane środowisko ma dwa rodzaje znaczenia szerokiego i wąskiego. Szerokie znaczenie środowiska odnosi się do środowiska wokół miejsca montażu zaworu i jego wewnętrznego ośrodka cyrkulacji, a wąskie znaczenie środowiska odnosi się do warunków wokół miejsca montażu zaworu.
Większość środowisk jest niekontrolowana, a procesów produkcyjnych nie da się dowolnie zmieniać. Tylko w przypadku braku uszkodzeń produktu i procesu, można zastosować metodę kontroli środowiska, taką jak odtlenianie wody kotłowej, dodawanie alkaliów w procesie rafinacji ropy naftowej w celu dostosowania wartości pH itp. Z tego punktu widzenia, dodanie inhibitorów korozji i ochrona elektrochemiczna, o których mowa powyżej, również stanowią sposób na kontrolę środowiska korozyjnego.
Atmosfera jest pełna pyłu, pary wodnej i dymu, szczególnie w środowisku produkcyjnym, takich jak solanka dymna, toksyczne gazy i drobny pył emitowany przez urządzenia, co powoduje korozję zaworu w różnym stopniu. Operator powinien regularnie czyścić i przedmuchiwać zawór oraz regularnie uzupełniać paliwo, zgodnie z procedurami operacyjnymi, co jest skutecznym sposobem kontroli korozji środowiskowej. Zamontowanie osłony ochronnej na trzpieniu zaworu, wykonanie studni gruntowej na zaworze gruntowym oraz natryskiwanie farby na powierzchnię zaworu to sposoby zapobiegania erozji substancji korozyjnych.zawór.
Wzrost temperatury otoczenia i zanieczyszczenie powietrza, zwłaszcza w przypadku urządzeń i zaworów pracujących w środowisku zamkniętym, przyspieszy ich korozję, dlatego w celu spowolnienia korozji środowiskowej należy w miarę możliwości stosować otwarte warsztaty lub środki wentylacyjne i chłodzące.
9. Ulepsz technologię przetwarzania i konstrukcję zaworu
Ochrona antykorozyjnazawórTo problem, który był rozważany od samego początku projektowania, a zawór o rozsądnej konstrukcji i prawidłowej metodzie produkcji niewątpliwie wpłynie pozytywnie na spowolnienie korozji zaworu. Dlatego dział projektowania i produkcji powinien udoskonalić części, które nie są rozsądne pod względem konstrukcyjnym, nieprawidłowo zaprojektowane pod względem metod produkcji i łatwo ulegają korozji, aby dostosować je do wymagań różnych warunków pracy.
Czas publikacji: 22-01-2025
