Корозията е един от най-важните елементи, които причиняватклапанщети. Следователно, вклапанзащитата, антикорозионната защита на клапаните е важен въпрос, който трябва да се вземе предвид.
Клапанформа на корозия
Корозията на металите се причинява главно от химическа и електрохимична корозия, а корозията на неметалните материали обикновено се причинява от директни химични и физични действия.
1. Химична корозия
При условие, че не се генерира ток, околната среда реагира директно с метала и го разрушава, като например корозията на метала от високотемпературен сух газ и неелектролитен разтвор.
2. Галванична корозия
Металът е в контакт с електролита, което води до поток от електрони, който причинява самото му увреждане от електрохимично действие, което е основната форма на корозия.
Обичайната корозия в киселинно-алкални солеви разтвори, атмосферната корозия, почвената корозия, морската вода, микробната корозия, точковата корозия и цепнатинната корозия на неръждаема стомана и др. са електрохимични корозии. Електрохимичната корозия не само възниква между две вещества, които могат да играят химическа роля, но също така създава потенциални разлики поради разликата в концентрацията на разтвора, разликата в концентрацията на околния кислород, малката разлика в структурата на веществото и др., и получава корозионна сила, така че металът с нисък потенциал и позицията на сухата слънчева плоча се губят.
Скорост на корозия на клапаните
Скоростта на корозия може да бъде разделена на шест степени:
(1) Напълно устойчив на корозия: скоростта на корозия е по-малка от 0,001 мм/година
(2) Изключително устойчив на корозия: скорост на корозия от 0,001 до 0,01 мм/година
(3) Устойчивост на корозия: скорост на корозия от 0,01 до 0,1 мм/година
(4) Все още устойчив на корозия: скорост на корозия от 0,1 до 1,0 мм/година
(5) Слаба устойчивост на корозия: скорост на корозия от 1,0 до 10 мм/година
(6) Не е устойчив на корозия: скоростта на корозия е по-голяма от 10 мм/година
Девет антикорозионни мерки
1. Изберете устойчиви на корозия материали според корозивната среда
В реалното производство корозията на средата е много сложна, дори ако материалът на клапана, използван в една и съща среда, е един и същ, концентрацията, температурата и налягането на средата са различни, а корозията на средата спрямо материала не е еднаква. За всеки 10°C повишаване на температурата на средата, скоростта на корозия се увеличава с около 1~3 пъти.
Средната концентрация има голямо влияние върху корозията на материала на клапана, например оловото е в сярна киселина с малка концентрация, корозията е много малка и когато концентрацията надвиши 96%, корозията се увеличава рязко. Въглеродната стомана, напротив, има най-сериозна корозия, когато концентрацията на сярна киселина е около 50%, а когато концентрацията се увеличи до повече от 60%, корозията намалява рязко. Например, алуминият е много корозивен в концентрирана азотна киселина с концентрация над 80%, но е силно корозивен в средни и ниски концентрации на азотна киселина, а неръждаемата стомана е много устойчива на разредена азотна киселина, но се влошава в азотна киселина с концентрация над 95%.
От горните примери може да се види, че правилният избор на материали за клапани трябва да се основава на конкретната ситуация, да се анализират различни фактори, влияещи върху корозията, и да се изберат материали съгласно съответните ръководства за антикорозионна защита.
2. Използвайте неметални материали
Устойчивостта на корозия на неметалните материали е отлична. Стига температурата и налягането на клапана да отговарят на изискванията за неметални материали, това не само може да реши проблема с корозията, но и да спести благородни метали. Корпусът на клапана, капакът, облицовката, уплътнителната повърхност и други често използвани неметални материали са изработени.
За облицовката на клапаните се използват пластмаси като PTFE и хлориран полиетер, както и естествен каучук, неопрен, нитрилен каучук и други видове каучук, а основният корпус на капака на клапана е изработен от чугун и въглеродна стомана. Това не само осигурява здравината на клапана, но и предотвратява корозията му.
В днешно време се използват все повече пластмаси като найлон и PTFE, а естественият каучук и синтетичният каучук се използват за направата на различни уплътнителни повърхности и уплътнителни пръстени, които се използват в различни клапани. Тези неметални материали, използвани като уплътнителни повърхности, не само имат добра устойчивост на корозия, но и добри уплътнителни характеристики, което е особено подходящо за използване в среди с частици. Разбира се, те са по-малко здрави и устойчиви на топлина, а обхватът на приложение е ограничен.
3. Обработка на метални повърхности
(1) Свързване на вентила: Свързването на вентила обикновено се обработва с поцинковане, хромиране и окисляване (синьо), за да се подобри устойчивостта му на атмосферна и средна корозия. В допълнение към гореспоменатите методи, други крепежни елементи също се обработват с повърхностни обработки, като например фосфатиране, в зависимост от ситуацията.
(2) Уплътнителна повърхност и затворени части с малък диаметър: повърхностни процеси като азотиране и бориране се използват за подобряване на устойчивостта на корозия и износоустойчивостта.
(3) Антикорозионна защита на стъблото: азотиране, бориране, хромиране, никелиране и други процеси на повърхностна обработка се използват широко за подобряване на устойчивостта на корозия, корозионна устойчивост и устойчивост на износване.
Различните повърхностни обработки трябва да са подходящи за различни материали на стеблото и работни среди. В атмосфера, среда с водна пара и азбестова уплътнителна смес, контактното стебло може да се извършва с твърдо хромиране и газово азотиране (неръждаемата стомана не трябва да използва йонно азотиране): в сероводородна атмосфера, галваничното покритие с високо съдържание на фосфор и никел има по-добри защитни характеристики; 38CrMOAIA може да бъде устойчив на корозия чрез йонно и газово азотиране, но твърдото хромирано покритие не е подходящо за употреба; 2Cr13 може да устои на амонячна корозия след закаляване и отпускане, а въглеродната стомана, обработена с газово азотиране, също може да устои на амонячна корозия. Всички фосфорно-никелови покрития не са устойчиви на амонячна корозия. Газово азотираният 38CrMOAIA материал има отлична устойчивост на корозия и цялостни характеристики и се използва най-вече за направата на стебла на клапани.
(4) Корпус и ръчно колело на клапан с малък калибър: Често е хромирано, за да се подобри устойчивостта му на корозия и да се декорира клапанът.
4. Термично пръскане
Термичното пръскане е вид технологичен метод за приготвяне на покрития и се е превърнало в една от новите технологии за защита на повърхността на материалите. Това е метод за укрепване на повърхността, който използва източници на топлина с висока енергийна плътност (пламък от газово горене, електрическа дъга, плазмена дъга, електрическо нагряване, газова експлозия и др.) за нагряване и разтопяване на метални или неметални материали и тяхното напръскване върху предварително обработената основна повърхност под формата на атомизация, за да се образува пръскано покритие, или едновременно нагряване на основната повърхност, така че покритието да се разтопи отново върху повърхността на субстрата, за да се образува процес на укрепване на повърхността чрез пръскано заваряване.
Повечето метали и техните сплави, металооксидна керамика, керметни композити и твърди метални съединения могат да бъдат покрити върху метални или неметални основи чрез един или няколко метода на термично пръскане, което може да подобри устойчивостта на повърхностна корозия, износоустойчивостта, устойчивостта на висока температура и други свойства, и да удължи експлоатационния живот. Специалното функционално покритие чрез термично пръскане, със специални свойства на топлоизолация, изолация (или анормално електричество), шлифовъчно уплътнение, самосмазване, топлинно излъчване, електромагнитно екраниране и други, може да се използва за ремонт на части.
5. Спрей боя
Покритието е широко използвано антикорозионно средство и е незаменим антикорозионен материал и идентификационен знак върху клапанните продукти. Покритието е също неметален материал, който обикновено е направен от синтетична смола, каучукова суспензия, растително масло, разтворител и др., покриващ металната повърхност, изолиращ средата и атмосферата и постигащ целта на антикорозия.
Покритията се използват главно във вода, солена вода, морска вода, атмосфера и други среди, които не са твърде корозивни. Вътрешната кухина на клапана често е боядисана с антикорозионна боя, за да се предотврати корозията на клапана от вода, въздух и други среди.
6. Добавете инхибитори на корозия
Механизмът, чрез който инхибиторите на корозия контролират корозията, е чрез насърчаване на поляризацията на батерията. Инхибиторите на корозия се използват главно в пълнители. Добавянето на инхибитори на корозия към средата може да забави корозията на оборудване и клапани. Като например хром-никелова неръждаема стомана, в безкислородна сярна киселина, тя се разтваря в широк диапазон на разтворимост, което води до по-сериозно корозиране. Добавянето на малко количество меден сулфат или азотна киселина и други окислители може да доведе до притъпяване на неръждаемата стомана, образувайки защитен филм на повърхността, предотвратявайки ерозията на средата. В солна киселина, ако се добави малко количество окислител, корозията на титана може да се намали.
Изпитването на налягането на клапана често се използва като среда за изпитване на налягане, което лесно може да причини корозия наклапан, а добавянето на малко количество натриев нитрит към водата може да предотврати корозията на клапана от вода. Азбестовото уплътнение съдържа хлорид, който силно корозира стеблото на клапана, а съдържанието на хлорид може да се намали, ако се приложи методът на измиване с пара, но този метод е много труден за прилагане и не може да бъде популярен като цяло и е подходящ само за специални нужди.
За да се защити стеблото на клапана и да се предотврати корозията на азбестовото уплътнение, в азбестовото уплътнение инхибиторът на корозия и жертвеният метал са покрити върху стеблото на клапана. Инхибиторът на корозия е съставен от натриев нитрит и натриев хромат, които могат да генерират пасивационен филм върху повърхността на стеблото на клапана и да подобрят корозионната му устойчивост, а разтворителят може да накара инхибитора на корозия бавно да се разтвори и да играе смазваща роля; всъщност цинкът също е инхибитор на корозия, който може първо да се комбинира с хлорида в азбеста, така че възможността за контакт между хлорида и метала на стеблото е значително намалена, за да се постигне целта на антикорозията.
7. Електрохимична защита
Съществуват два вида електрохимична защита: анодна защита и катодна защита. Ако цинкът се използва за защита на желязото, той корозира и се нарича жертвен метал. В производствената практика анодната защита се използва по-рядко, а катодната - по-често. Този метод на катодна защита се използва за големи и важни клапани. Той е икономичен, прост и ефективен, като цинкът се добавя към азбестовото уплътнение, за да защити стеблото на клапана.
8. Контролирайте корозивната среда
Така наречената среда има два вида - широк и тесен смисъл. Широкият смисъл на средата се отнася до средата около мястото на монтаж на клапана и неговата вътрешна циркулационна среда, а тесният смисъл на средата се отнася до условията около мястото на монтаж на клапана.
Повечето среди са неконтролируеми и производствените процеси не могат да бъдат променяни произволно. Само в случай че няма да има повреда на продукта и процеса, могат да се възприемат методи за контрол на средата, като например деоксигениране на котелна вода, добавяне на алкали в процеса на рафиниране на петрол за регулиране на pH стойността и др. От тази гледна точка, добавянето на инхибитори на корозията и електрохимичната защита, споменати по-горе, също е начин за контрол на корозивната среда.
Атмосферата е пълна с прах, водни пари и дим, особено в производствената среда, като например димна саламура, токсични газове и фин прах, отделяни от оборудването, което ще причини различна степен на корозия на клапана. Операторът трябва редовно да почиства и продухва клапана, както и да зарежда редовно с гориво, съгласно разпоредбите на експлоатационните процедури, което е ефективна мярка за контрол на корозията в околната среда. Монтирането на защитен капак на стеблото на клапана, поставянето на заземителен кладенец на заземителния клапан и пръскането на боя върху повърхността на клапана са начини за предотвратяване на ерозията на корозивни вещества.клапан.
Повишаването на температурата на околната среда и замърсяването на въздуха, особено за оборудване и клапани в затворена среда, ще ускори тяхната корозия и трябва да се използват открити работилници или мерки за вентилация и охлаждане, доколкото е възможно, за да се забави корозията в околната среда.
9. Подобряване на технологията на обработка и структурата на клапаните
Антикорозионната защита наклапанТова е проблем, който е бил разглеждан от самото начало на проектирането, и клапан с разумен структурен дизайн и правилен метод на обработка несъмнено ще има добър ефект върху забавянето на корозията на клапана. Следователно, отделът за проектиране и производство трябва да подобри частите, които не са разумни по отношение на структурния дизайн, неправилните методи на обработка и лесно причиняват корозия, за да ги адаптира към изискванията на различните работни условия.
Време на публикуване: 22 януари 2025 г.
