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La corrosión es uno de los factores importantes que causan daños a las válvulas, por lo tanto, al utilizar válvulas, la protección contra la corrosión es la primera consideración.
Principio de corrosión de válvulas
La corrosión de los metales es causada principalmente por corrosión química y corrosión química por picaduras, mientras que la corrosión de materiales no metálicos generalmente es causada por acción química y física directa.
1. Corrosión química
En condiciones de ausencia de corriente eléctrica, el medio circundante actúa directamente con el metal y lo destruye, como el gas seco a alta temperatura y la corrosión del metal por una solución no electrolítica.
2. Corrosión electroquímica
La principal forma de corrosión es que el metal entra en contacto con el electrolito y produce un flujo de electrones que se destruye a sí mismo en acción electroquímica.
La corrosión de la solución común de ácido-álcali-sal, la corrosión atmosférica, la corrosión del suelo, la corrosión del agua de mar, la corrosión microbiana, la corrosión por picaduras y la corrosión por grietas del acero inoxidable son todas corrosión electroquímica.
La corrosión electroquímica ocurre no solo entre dos sustancias que pueden actuar químicamente, sino también debido a la diferencia en la concentración de la solución, la concentración de oxígeno a su alrededor, la ligera diferencia en la estructura de las sustancias, etc. Corrosión, por lo que el potencial es bajo, en la posición del metal en la pérdida de la placa Yang.
Medidas generales de anticorrosión de válvulas.
1. Elija materiales resistentes a la corrosión según el medio
Muchos medios son corrosivos, su principio de corrosión es muy complejo, incluso en el mismo medio usando el mismo material de válvula, si la concentración, temperatura y presión del medio son diferentes, la corrosión del material también es diferente.
La velocidad de corrosión aumenta de 1 a 3 veces con el aumento de la temperatura del medio en 10 °C.La concentración del medio tiene una gran influencia en la corrosión del material de la válvula.
2. Selección del material de la válvula en diferentes condiciones de trabajo
(1).Medio de ácido sulfúrico
La resistencia a la corrosión del acero al carbono y del hierro fundido es mejor cuando la concentración de ácido sulfúrico es superior al 80% y la temperatura es inferior a 80°C.
Pero el acero al carbono y el hierro fundido no son adecuados para el flujo de ácido sulfúrico a alta velocidad;
El acero inoxidable común, como 304(0Cr18Ni9), 316(0Cr18Ni12Mo2Ti) en medio de ácido sulfúrico también limita su uso, por lo que la entrega de la válvula de bomba de ácido sulfúrico generalmente utiliza hierro fundido con alto contenido de silicio (dificultades de fundición y procesamiento), acero inoxidable de alta aleación (sin 20 aleación) fabricación;
Los fluoroplásticos tienen buena resistencia al ácido sulfúrico.Es una opción más económica utilizar una válvula de bomba fluoroplástica (F46).Si la presión es demasiado grande, la temperatura aumenta y el punto de uso de la válvula de plástico se ve afectado, solo se puede elegir una válvula de bola de cerámica más cara.
(2).Medio de ácido clorhídrico
La mayoría de los materiales metálicos no son resistentes a la corrosión del ácido clorhídrico (incluidos varios materiales de acero inoxidable); el molibdeno con alto contenido de ferrosilicio solo se puede utilizar a 50 °C, menos del 30 % de ácido clorhídrico.
A diferencia de los materiales metálicos, la mayoría de los materiales no metálicos tienen buena resistencia a la corrosión por ácido clorhídrico, por lo que las bombas revestidas de caucho y las bombas de plástico (como polipropileno, fluoroplásticos, etc.) son la mejor opción para el transporte de ácido clorhídrico.
Pero si la temperatura de dicho medio supera los 150°C, o la presión es superior a 16 kg, ningún plástico (incluidos el polipropileno, los fluoroplásticos e incluso el politetrafluoroetileno) no estará a la altura.
(3).Medio de ácido nítrico
La mayoría de los metales se destruyen por la rápida corrosión del ácido nítrico.El acero inoxidable es el material resistente al ácido nítrico más utilizado.Tiene buena resistencia a la corrosión del ácido nítrico de todas las concentraciones a temperatura ambiente.
Vale la pena mencionar que la resistencia a la corrosión del acero inoxidable que contiene molibdeno (como el 316,316L) al ácido nítrico no es tan buena como la del acero inoxidable común (como el 304,321).
Para el ácido nítrico a alta temperatura, se suelen utilizar materiales de titanio y aleaciones de titanio.
(4).Cloro gaseoso (cloro líquido) Medio
La resistencia de la mayoría de las válvulas metálicas a la corrosión del cloro es limitada, especialmente en el caso del cloro con agua, incluidas una variedad de válvulas de aleación.
Para cloro, la válvula de teflón es una buena opción, pero la válvula de teflón con un tiempo un poco más largo, el torque aumenta y se resaltará el envejecimiento del teflón.
La válvula de teflón original fue reemplazada por un núcleo de bola de cerámica de teflón.La propiedad autolubricante de la cerámica y la resistencia a la corrosión del teflón tendrían un mejor efecto.
(5).Medio de amoníaco (hidróxido de amoníaco)
La mayor parte de la corrosión metálica y no metálica en amoníaco líquido y amoníaco (hidróxido de amoníaco) es muy leve, solo el cobre y las aleaciones de cobre no son adecuados para su uso.
(6).Alcoholes, cetonas, ésteres, éteres
Los alcoholes, cetonas, ésteres y éteres comunes son básicamente no corrosivos, se pueden aplicar materiales comunes, la selección específica también debe basarse en las propiedades del medio y los requisitos relacionados para hacer una elección razonable.
También vale la pena señalar que las cetonas, ésteres y éteres en una variedad de cauchos son solubles, en la selección de materiales de sellado para evitar errores.
3. Utilice materiales no metálicos
Los materiales no metálicos tienen una excelente resistencia a la corrosión.Siempre que la temperatura y la presión de las válvulas cumplan con los requisitos de los materiales no metálicos, el uso de materiales no metálicos no solo puede resolver el problema de la resistencia a la corrosión, sino también ahorrar metales preciosos y reducir el costo de las válvulas.
Ahora, cada vez más válvulas utilizan nailon, politetrafluoroetileno y otros plásticos, así como caucho natural y caucho sintético, para fabricar una variedad de superficies de sellado y anillos de sellado. Estos materiales no metálicos tienen buena resistencia a la corrosión y rendimiento de sellado, especialmente adecuados para su uso en el medio. con partículas.
Sin embargo, su aplicación es limitada debido a su baja fuerza y resistencia al calor.El grafito flexible hace que los materiales no metálicos entren en el campo de las altas temperaturas, resuelve el problema a largo plazo de las fugas de empaquetaduras y juntas y es un buen lubricante para altas temperaturas.
4. Pintura en aerosol
La pintura es uno de los medios anticorrosión más utilizados y es un material anticorrosión indispensable y una marca de identificación en los productos de válvulas.
El recubrimiento suele estar hecho de resina sintética, lechada de caucho, aceite vegetal, disolvente, etc.Cubre la superficie del metal, aísla el medio y la atmósfera y logra el propósito de anticorrosión.La pintura está coloreada para indicar el material de la válvula.
La pintura se utiliza principalmente en agua, agua salada, agua de mar o la corrosión atmosférica no es un ambiente demasiado fuerte.
5. Agregue un corrosivo
El mecanismo del inhibidor que controla la corrosión es que promueve la polarización de la batería.El inhibidor se utiliza principalmente en medios y embalajes.La adición de inhibidor al medio puede ralentizar la corrosión del equipo y la válvula.
El acero inoxidable de cromo-níquel se vuelve activo en un amplio rango de concentración en ácido sulfúrico libre de oxígeno y se corroe seriamente, pero cuando se agrega una pequeña cantidad de oxidante como sulfato de cobre o ácido nítrico, el acero inoxidable puede pasar a un estado pasivo y Se forma una película protectora en la superficie para detener la erosión del medio.
En el ácido clorhídrico, si se añade una pequeña cantidad de oxidante, se puede reducir la corrosión del titanio.El agua se usa a menudo como medio de prueba de presión, lo que causa fácilmente la corrosión de la válvula; agregar una pequeña cantidad de nitrito de sodio al agua puede evitar la corrosión de la válvula por agua.
En la empaquetadura de amianto hay cloruros que corroen mucho la varilla de la válvula.El método de lavado con agua destilada puede reducir el contenido de cloruros.
Para proteger el vástago de la válvula de la corrosión causada por la empaquetadura de asbesto, se aplican inhibidores de corrosión y metales de sacrificio a la empaquetadura de asbesto y al vástago de la válvula.
El inhibidor de corrosión está compuesto de nitrito de sodio, cromato de sodio y disolvente.El nitrito de sodio y el cromato de sodio pueden formar una película de pasivación en la superficie del vástago de la válvula para mejorar la resistencia a la corrosión del vástago de la válvula.El disolvente hace que el inhibidor de corrosión se disuelva lentamente y actúa como lubricante.
De hecho, el zinc también es un tipo de inhibidor de la corrosión.Primero puede combinarse con el cloruro del asbesto, de modo que el cloruro tenga menos contacto con el metal de la varilla de la válvula.
El recubrimiento si se rocía la superficie de la válvula con la adición de rojo, plomo cálcico y otros inhibidores de corrosión puede prevenir la corrosión atmosférica.
6. Protección electroquímica
Hay dos tipos de protección electroquímica: protección anódica y protección catódica.
La protección anódica consiste en proteger el ánodo metálico de la corriente continua, de modo que el potencial del ánodo aumente en una dirección positiva. Cuando se aumenta a un cierto valor, la superficie del ánodo metálico forma una película protectora densa, es decir, una película de pasivación. En este momento el La corrosión del cátodo metálico se reduce considerablemente.La protección anódica es adecuada para metales que se pasivan fácilmente.
La protección catódica debe ser un metal protegido como cátodo, más CC, de modo que su potencial se reduzca en la dirección negativa, para que alcance un cierto potencial, reducción de la velocidad de la corriente de corrosión, protección del metal.Además, la protección catódica puede ser proporcionada por un metal con un potencial de electrodo más negativo que el metal protegido.Cuando se utiliza zinc para proteger el hierro, el zinc se corroe.El zinc se llama metal de sacrificio.
En la práctica de producción, la protección del ánodo se usa menos y la protección del cátodo se usa más.Este método de protección catódica es un método económico, simple y efectivo para válvulas grandes y válvulas importantes.
7. Recubrimiento de superficie
Los procesos de tratamiento de superficies metálicas incluyen recubrimiento de superficies, penetración de superficies, oxidación y pasivación de superficies, etc.Su propósito es mejorar la resistencia a la corrosión de los metales, mejorar las propiedades mecánicas de los metales, el tratamiento superficial se usa ampliamente en válvulas.
Se utilizan tratamientos comunes de zinc, cromo y óxido (azulado) para mejorar la resistencia a la corrosión atmosférica o dieléctrica de los pernos de conexión de válvulas.
También se pueden utilizar otros sujetadores, además de los métodos anteriores, en el caso de procesos de tratamiento de superficies tales como pasivación por fosfatación.
La superficie de sellado y las piezas de cierre de pequeño calibre suelen tratarse mediante nitruración o boroización para mejorar su resistencia a la corrosión y al desgaste.Si el disco de la válvula está hecho de 38CrMoAlA, el espesor de la capa de nitruración es ≥014 mm.
El vástago de la válvula generalmente se trata mediante nitruración, boro, cromado y niquelado para mejorar su resistencia a la corrosión, al desgaste y a la abrasión.
Diferentes tratamientos de superficie para diferentes materiales del vástago y entornos de trabajo, en la atmósfera o medio de vapor y vástago de contacto con empaque de asbesto, pueden utilizar cromado duro y proceso de nitruración con gas (el acero inoxidable no es adecuado para el proceso de nitruración iónica).
En el entorno de gas de sulfuro de hidrógeno del vástago de la válvula, el uso de un recubrimiento de níquel con alto contenido de fósforo de galvanoplastia tiene un mejor rendimiento de protección.
La nitruración de iones y gases puede mejorar la resistencia a la corrosión del 38CrMoAlA, pero el cromado duro no es adecuado.El 2Cr13 puede resistir la corrosión por amoníaco después del templado y revenido, el acero al carbono nitrurado con gas también puede resistir la corrosión por amoníaco, pero todos los recubrimientos NI-P no son resistentes a la corrosión por amoníaco.
El material 38CrMoAlA nitrurado con gas tiene una excelente resistencia a la corrosión y un rendimiento integral y se utiliza a menudo para fabricar vástagos de válvulas.Los cuerpos de válvulas y volantes de pequeño diámetro suelen estar cromados para mejorar su resistencia a la corrosión y ajustar las válvulas.
8. Pulverización térmica
La pulverización térmica es un proceso de preparación de recubrimientos, que se ha convertido en una de las nuevas tecnologías para la protección de superficies y el refuerzo de materiales.
La pulverización térmica es un tipo de fuente de calor de alta densidad de energía (llama de combustión de gas, arco eléctrico, arco de plasma, calentamiento eléctrico, explosión de gas, etc.) que se utiliza para fundir materiales metálicos o no metálicos y luego rociarlos sobre la superficie de el sustrato pretratado mediante atomización. Un método de proceso de fortalecimiento de la superficie para formar un recubrimiento por pulverización o calentar simultáneamente una superficie del sustrato para volver a fundir el recubrimiento sobre la superficie del sustrato para formar una capa de soldadura por pulverización.
La mayoría de los metales y sus aleaciones, cerámicas de óxido metálico, compuestos cerámicos de metal y compuestos de metales duros pueden recubrirse sobre sustratos metálicos o no metálicos mediante uno o más métodos de pulverización térmica.
La pulverización térmica puede mejorar la resistencia a la corrosión de la superficie, la resistencia al desgaste, la resistencia a altas temperaturas y prolongar la vida útil.
Recubrimiento funcional especial por proyección térmica, con aislamiento térmico, aislamiento (o conductor), sellado, autolubricación, radiación térmica y blindaje electromagnético y otras propiedades especiales.Las piezas también se pueden reparar mediante pulverización térmica.
9. Control ambiental
La atmósfera está llena de polvo, vapor de agua y humo, especialmente en el entorno de producción, proveniente de chimeneas y equipos y otras emisiones de gases y polvo tóxicos, que provocarán diversos grados de corrosión de las válvulas.
La limpieza y purga periódicas de las válvulas y el engrase regular, como se especifica en los procedimientos operativos, es una medida eficaz para controlar la corrosión ambiental.
La cubierta de instalación del vástago, los pozos de instalación de la válvula de tierra y la pintura en aerosol para la superficie de la válvula también son una forma efectiva de prevenir la corrosión del material de la válvula.
El aumento de la temperatura ambiental y la contaminación del aire acelerarán la corrosión de los equipos y válvulas en un ambiente cerrado; se debe intentar utilizar plantas abiertas o medidas de enfriamiento por ventilación para frenar la corrosión ambiental.
10. Mejorar el proceso y la estructura.
La protección anticorrosión de la válvula debe considerarse desde el principio del diseño.Si el diseño de la estructura de la válvula es razonable y el método de procesamiento es correcto, la corrosión de la válvula se puede reducir considerablemente.
Por lo tanto, es necesario mejorar las partes de la válvula propensas a la corrosión para cumplir con los requisitos de diferentes condiciones de trabajo.
(1).El espacio en la junta de la válvula puede causar corrosión de la batería por diferencia de concentración de oxígeno; por lo tanto, el vástago de la válvula y la junta de la pieza de cierre, en la medida de lo posible, no utilicen la forma de conexión roscada.
(2).La soldadura por puntos y la soldadura por solape son fáciles de producir corrosión, la soldadura de válvulas debe ser soldadura a tope de doble cara y soldadura continua.
(3).La conexión de rosca de la válvula debe usarse politetrafluoroetileno, no solo tiene un buen sellado y corrosión.
(4).El medio de la válvula no es fácil de fluir, es fácil de corroer, además de instalar la válvula cuando no está boca abajo y usarla, preste atención a la descarga del medio de deposición, en la fabricación de piezas de la válvula, debe tratar de evitar la estructura de abolladuras, la válvula, intente ajustar el orificio de descarga.
(5).El contacto galvánico entre diferentes metales puede promover la corrosión del metal anódico.Al seleccionar materiales, se debe prestar atención para evitar el contacto con el metal, ya que tiene una gran diferencia de potencial y no puede producir una película pasiva.
(6).En el proceso de mecanizado, especialmente en la soldadura y el tratamiento térmico, se producirá corrosión por tensión.Se debe mejorar el método de mecanizado y se debe utilizar un tratamiento de recocido después de la soldadura.
(7).Calificación de acabado superficial mejorada para el vástago y otros componentes, buen acabado superficial y resistencia a la corrosión.
(8).La tecnología y estructura mejoradas de procesamiento de empaquetaduras y juntas, utilizando grafito flexible, empaquetaduras de plástico, juntas de pasta de grafito flexible y juntas de politetrafluoroetileno, no solo mejoran el rendimiento del sellado, sino que también reducen la corrosión de la superficie de sellado del vástago de la válvula y la brida.
Puntos de atención en la anticorrosión de piezas de válvulas
1.Causa principal de la corrosión del vástago
El daño por corrosión del cuerpo de la válvula es causado principalmente por un medio corrosivo, y la corrosión del vástago de la válvula es causada principalmente por la empaquetadura.
No solo el medio de corrosión daña el vástago por corrosión, sino que el vapor y el agua también pueden hacer que el vástago y la empaquetadura tengan puntos de contacto.En particular, cuando la válvula se almacena en el almacén, también se produce corrosión por picadura en el vástago.Esta es la corrosión electroquímica de la empaquetadura del vástago de la válvula.
Ahora el relleno más utilizado se basa en empaquetaduras de amianto. Los materiales de amianto contienen ciertos iones de cloruro, además de plasma de potasio, sodio y magnesio, estos son factores de corrosión.
2.Protección contra la corrosión del vástago de la válvula
No llene la válvula durante el almacenamiento.Sin embalaje, la pérdida de los factores de corrosión electroquímica del vástago, puede ser un almacenamiento a largo plazo sin corrosión.
Saque la superficie del tallo.Como cromado, niquelado, nitruración, boro, zinc, etc.
Reducir las impurezas de amianto.El contenido de cloro en el amianto se puede reducir lavándolo con agua destilada, reduciendo así su corrosividad.
Agregue inhibidor de corrosión al empaque de asbesto.El inhibidor de corrosión puede inhibir la corrosividad del ion cloruro.Como un nitrito de sodio.
Agregar metales de sacrificio al asbesto.Este es un potencial inferior al del vástago de la válvula del metal como víctima.Esta corrosión por cloruro ocurre primero en el metal de sacrificio para proteger el vástago.Puede usarse como metal de sacrificio, como polvo de zinc.
Utilice protección de politetrafluoroetileno.El politetrafluoroetileno tiene una excelente estabilidad química y propiedades dieléctricas, la corriente no puede pasar; si el empaque de asbesto está impregnado con politetrafluoroetileno, se reducirá la corrosión.También puede envolver el embalaje de amianto en tiras de politetrafluoroetileno y luego llenar los prensaestopas.
Mejorar el acabado del procesamiento también puede reducir la corrosión electroquímica.
Corrosión y protección de piezas de cierre
1. Principales causas de corrosión de piezas cerradas
Las piezas de cierre suelen ser lavadas con líquido, lo que acelera el desarrollo de la corrosión.Algunos discos, aunque utilizan mejores materiales, el daño por corrosión es aún más rápido que el cuerpo de la válvula.
Las partes de cierre superior e inferior están conectadas con el vástago de la válvula y el asiento de la válvula mediante una rosca común.La parte de conexión tiene menos oxígeno que la parte general, lo que es fácil de provocar que la batería con diferencia de concentración de oxígeno se corroa.Alguna superficie de sello de cierre se utiliza en forma de presión, debido a un ajuste apretado, se producirá una pequeña brecha y se producirá corrosión de la celda por concentración de oxígeno.
2. Puntos a tener en cuenta al cerrar una pieza anticorrosión
Utilice materiales resistentes a la corrosión siempre que sea posible.El cierre es ligero, pero juega un papel fundamental en la válvula, siempre que sea resistente a la corrosión, incluso con un material poco valioso.
La estructura del cierre se mejora para que el fluido lo erosione menos.
La estructura de conexión se ha mejorado para evitar la diferencia de concentración de oxígeno en la celda.
En válvulas por debajo de 200 °C, el uso de politetrafluoroetileno como material de empaque en la unión de la pieza de cierre y la cara del sello reduce la corrosión en estos lugares.
Al considerar la resistencia a la corrosión, también se debe prestar atención a la resistencia a la erosión del material.Utilizar un material resistente a la erosión para las piezas de cierre.
Hora de publicación: 28-jul-2021