金屬閥門的防腐措施
發(fā)布時間：
2021-09-02 10:33
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金屬閥門的防腐措施
電化學腐蝕以各種形態(tài)腐蝕金屬，它不僅作用于兩種金屬之間，而且由于溶液的溶度差、氧氣的溶度差、金屬內部組織微小的差別，也會產生電位差，使腐蝕加劇。有的金屬本身是不耐蝕的，但它腐蝕后能產生非常好的保護膜，即鈍化膜，可以阻止介質的腐蝕。由此可見，要達到金屬閥門防腐的目的，一是要消除電化學腐蝕;二是當電化學腐蝕消除不了;要能使金屬表面產生鈍化膜;三是選用沒有電化學腐蝕的非金屬材料代替金屬材料。下面介紹幾種防腐方法。
1、根據介質選用耐蝕材料
在“閥門的選用”一節(jié)中，我們介紹了閥門常用材料所適用的介質，只不過是一般的介紹，在生產實際中，介質的腐蝕是非常的復雜的，即使在用一介質中使用的閥門材料一樣，介質的濃度、溫度、壓力不同，介質對材料腐蝕也不一樣。介質溫度每升高10℃，腐蝕速度約增加1~3倍。介質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%左右時腐蝕最嚴重，當濃度增加到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。
從以上幾例可以看出，正確選用閥門材料應根據具體情況，分析各種影響腐蝕因素，按有關防腐手冊選用材料。
2、采用非金屬材料
非金屬耐腐蝕性優(yōu)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、閥蓋主體是一般鑄鐵、碳鋼制成。即保證了閥門強度，又保證了閥門不受腐蝕。夾管閥也是根據橡膠的優(yōu)良耐腐蝕性能和優(yōu)異變性能而設計出來的?，F(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中使用。當然，它們的強度和耐熱性都較低，應用的范圍受到限制。柔性石墨的出現(xiàn)，使非金屬進入了高溫領域，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。
3、噴刷涂料
涂料是應用最廣泛的一種防腐手段，在閥門產品上更是一種不可缺少的防腐材料和識別標志。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，隔絕介質和大氣，達到防腐目的。涂料主要用于水、鹽水、海水、大氣等腐蝕不太強的環(huán)境中。閥門內腔常用防腐漆涂刷，防止水、空氣等介質對閥門腐蝕。油漆內摻有不同顏色，來表示法恩使用的材料。閥門噴刷涂料，一般在半年至一年一次。
4、添加緩蝕劑
在腐蝕介質和腐蝕物中加入少量其他特殊物質，能夠大大地減緩金屬腐蝕的速度，這種特殊物質稱為緩蝕劑。
緩蝕劑控制腐蝕的機理，是它促進了電池的極化。緩蝕劑主要用于介質和填料處。介質中添加緩蝕劑，可使設備和閥門的腐蝕減緩，如鉻鎳不銹鋼在不含氧的硫酸中，很大的溶度范圍內成火化態(tài)，腐蝕較嚴重，但加入少量硫酸銅或硝酸等氧化劑，可使不銹鋼轉變鈍態(tài)，表面生成一層保護膜，阻止介質的的浸蝕，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，容易引起閥門的腐蝕，在水中添加少量亞硝酸鈉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。緩蝕劑由亞硝酸鈉、鉻酸鈉能使閥桿表面生成一層鈍化膜，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，鋅也是一種緩蝕劑，它能首先與石棉中的氯化物結合，使氯化物與閥桿金屬接觸機會大為減少，從而達到防腐目的。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。
5、電化學保護
電化學保護有陽極保護和陰極保護兩種。所謂陽極保護，就是以保護金屬為陽極導入外加直電流，使陽極電位向正的方向增加，當增加到一定值時，金屬陽極表面生成一層致密的保護膜，即為鈍化膜，這時金屬陰極的腐蝕急劇減少。陽極保護適于容易鈍化的金屬。所謂陰極保護，就是將被保護金屬作陰極，外加直流電，使其電位向負的方向降低，為其達到一定電位值時，腐蝕電流速度減少，金屬得到保護。此外，陰極保護可用電極電位比被保護金屬更負的金屬來保護被保護金屬。如用鋅保護鐵，鋅被腐蝕，鋅叫做犧牲金屬。在生產實踐中，陽極保護采用較少，陰極保護應用較多。大型的閥門和重要閥門采用這種陰極保護法，是一種經濟簡便又行之有效的方法。石棉填料中添加鋅，保護閥桿也屬于陰極保護法。
6、金屬表面處理
金屬表面處理工藝比安眠鍍層、表面滲透、表面氧化鈍化等。其目的提高金屬耐蝕能力，改善金屬的機械能能。表面處理的閥門上應用廣泛。
閥門連接螺銓常用鍍鋅、鍍鉻、氧化（發(fā)藍）處理提高耐大氣、耐介質腐蝕的能力。其他緊固件除采用上述方法處理外，還根據情況采用磷化等表面處理。
密封面以及口徑不大的關閉件，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。
閥桿防腐問題是被人們所重視的問題，積累了豐富的生產經驗，常采用滲氮、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。不同額表面處理應適于不同的閥桿材質和工作環(huán)境，在大氣、水蒸氣介質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經過調質后能耐氨氣腐蝕，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;經過氣體氮化38CrMoAlA材料具有優(yōu)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。
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金屬閥門腐蝕有兩種形態(tài)，即均勻腐蝕和局部腐蝕。均勻腐蝕的速度可用年平均腐蝕率來評價。金屬材料，石墨、玻璃、陶瓷和混凝土，按腐蝕率大小分4個等級：腐蝕速度小于0.05mm/a的為優(yōu)良;腐蝕速度在0.05~0.5mm/a的為良好;腐蝕速度在0.5~1.5mm/a的尚可使用;腐蝕速度大于1.5mm/a的為不適用，閥門的密封面、閥桿、膜片、小彈簧等閥件一般用一級材料，閥體、閥蓋等適用二級或三級材料，用于高壓、劇毒、易燃、易爆、放射性介質的閥門，則選用腐蝕性很小的材料。
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