Как предотвратить коррозию клапана?

COVNA, поставщик решений для автоматизации.Мы специализируемся на производстве приводных клапанов с 2000 года.

Коррозия является одним из важных факторов, вызывающих повреждение клапанов, поэтому при использовании клапанов защита от коррозии является первым вопросом.

Принцип коррозии клапана

Коррозия металлов в основном вызывается химической коррозией и питтинговой химической коррозией, тогда как коррозия неметаллических материалов обычно вызывается прямым химическим и физическим воздействием.

1. Химическая коррозия

В условиях отсутствия электрического тока окружающая среда воздействует непосредственно на металл и разрушает его, например, коррозия металла при высокой температуре сухого газа и неэлектролитного раствора.

2. Электрохимическая коррозия.

Основная форма коррозии заключается в том, что металл контактирует с электролитом и создает поток электронов, который разрушается при электрохимическом воздействии.

Коррозия обычного кислотно-щелочно-солевого раствора, атмосферная коррозия, коррозия почвы, коррозия морской воды, микробная коррозия, точечная коррозия и щелевая коррозия нержавеющей стали - все это электрохимическая коррозия.

Электрохимическая коррозия возникает не только между двумя веществами, способными действовать химически, но и из-за разницы в концентрации раствора, концентрации кислорода вокруг него, незначительной разницы в строении веществ и т. д. И получить силу коррозия, так что низкий потенциал, в положении металла в потере пластины Ян.

Общие меры по защите клапанов от коррозии

1. Выбирайте коррозионностойкие материалы в зависимости от среды.

Многие среды являются коррозионными, принцип коррозии очень сложен, даже в одной и той же среде с использованием одного и того же материала клапана, если концентрация среды, температура и давление являются разными средами, коррозия материала также различна.
Скорость коррозии возрастает в 1~3 раза при повышении температуры среды на 10°С.Концентрация среды оказывает большое влияние на коррозию материала клапана.

2. Выбор материала клапана для различных условий работы.

(1).Сернокислотная среда

Коррозионная стойкость углеродистой стали и чугуна выше, когда концентрация серной кислоты превышает 80%, а температура ниже 80°C.
Но углеродистая сталь и чугун не подходят для высокоскоростного течения серной кислоты;

Обычная нержавеющая сталь, такая как 304 (0Cr18Ni9), 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) на среде серной кислоты, также ограничена в использовании, поэтому для доставки клапана насоса серной кислоты обычно используется чугун с высоким содержанием кремния (трудности при литье и обработке), высоколегированная нержавеющая сталь (нет .20 Сплав) производство;
Фторопласт имеет хорошую стойкость к серной кислоте.Более экономичным вариантом является использование клапана насоса из фторопласта (F46).Если давление слишком велико, повышается температура, что влияет на точку использования пластикового клапана, можно выбрать только более дорогой керамический шаровой клапан.

(2).Среда соляной кислоты

Большинство металлических материалов не устойчивы к коррозии соляной кислотой (включая различные материалы из нержавеющей стали), молибден с высоким содержанием ферросилиция можно использовать только при 50 ° C, менее 30% соляной кислоты.

В отличие от металлических материалов, большинство неметаллических материалов обладают хорошей коррозионной стойкостью к соляной кислоте, поэтому лучшим выбором для транспортировки соляной кислоты являются футерованные резиновые насосы и насосы из пластика (например, полипропилена, фторопласта и т. д.).

Но если температура такой среды превышает 150°С или давление превышает 16 кг, любой пластик (в том числе полипропилен, фторопласт и даже политетрафторэтилен) не справится с этой задачей.

(3).Азотнокислая среда

Большинство металлов разрушаются в результате быстрой коррозии в азотной кислоте.Нержавеющая сталь является наиболее широко используемым материалом, устойчивым к азотной кислоте.Обладает хорошей коррозионной стойкостью к азотной кислоте всех концентраций при комнатной температуре.

Стоит отметить, что коррозионная стойкость нержавеющей стали, содержащей молибден (например, 316,316L), к азотной кислоте не так хороша, как у обычной нержавеющей стали (например, 304,321).

Для высокотемпературной азотной кислоты обычно используются материалы из титана и титановых сплавов.

(4).Газообразный хлор (жидкий хлор) Средняя

Устойчивость большинства металлических клапанов к хлорной коррозии ограничена, особенно в случае взаимодействия хлора с водой, включая различные клапаны из сплавов.

Для хлора тефлоновый клапан является хорошим выбором, но тефлоновый клапан с немного более длительным временем работы увеличивает крутящий момент, старение тефлона будет выделено.

Оригинальный тефлоновый клапан был заменен шариковым сердечником из тефлона и керамики.Самосмазывающиеся свойства керамики и коррозионная стойкость тефлона будут иметь лучший эффект.

(5).Аммиак (гидроксид аммиака) средний

Коррозия большинства металлов и неметаллов в жидком аммиаке и аммиаке (гидроксиде аммиака) протекает очень слабо, к использованию непригодны только медь и медные сплавы.

(6).Спирты, кетоны, сложные эфиры, простые эфиры

Обычные спирты, кетоны, сложные и простые эфиры в основном не вызывают коррозии, применимы обычные материалы, конкретный выбор также должен основываться на свойствах среды и соответствующих требованиях, чтобы сделать разумный выбор.

Также стоит отметить, что кетоны, эфиры, эфиры различных каучуков растворимы, во избежание ошибок при выборе уплотнительных материалов.

3. Используйте неметаллические материалы.

Неметаллические материалы обладают превосходной коррозионной стойкостью.Поскольку температура и давление клапанов соответствуют требованиям неметаллических материалов, использование неметаллических материалов может не только решить проблему коррозионной стойкости, но также сэкономить драгоценные металлы и снизить стоимость клапанов.

Теперь все больше и больше клапанов используют нейлон, политетрафторэтилен и другие пластмассы, а также натуральный каучук и синтетический каучук для изготовления различных уплотнительных поверхностей, уплотнительных колец, этих неметаллических материалов с хорошей коррозионной стойкостью, герметизирующими характеристиками, особенно подходящими для использования в среде. с частицами.

Однако его применение ограничено из-за низкой прочности и термостойкости.Гибкий графит заставляет неметаллические материалы попадать в область высоких температур, решает долгосрочную трудную проблему утечки уплотнений и прокладок и является хорошей высокотемпературной смазкой.

4. Аэрозольная краска

Краска является одним из наиболее широко используемых антикоррозионных средств, а также незаменимым антикоррозионным материалом и идентификационным знаком арматурной продукции.

Покрытие обычно изготавливается из синтетической смолы, резиновой суспензии, растительного масла, растворителя и так далее.Он покрывает поверхность металла, изолирует среду и атмосферу и обеспечивает защиту от коррозии.Цвет краски соответствует материалу клапана.

Краска в основном используется в воде, соленой воде, морской воде или атмосферной коррозии, которая не является слишком сильной средой.

5. Добавьте едкое вещество

Механизм ингибитора, контролирующего коррозию, заключается в том, что он способствует поляризации батареи.Ингибитор в основном используется в среде и упаковке.Добавление ингибитора в среду может замедлить коррозию оборудования и клапана.

Хромоникелевая нержавеющая сталь становится активной в широком диапазоне концентраций в бескислородной серной кислоте и серьезно корродирует, но при добавлении небольшого количества окислителя, такого как сульфат меди или азотная кислота, нержавеющую сталь можно перевести в пассивное состояние и на поверхности образуется защитная пленка, предотвращающая эрозию среды.

В соляную кислоту, если добавить небольшое количество окислителя, можно уменьшить коррозию титана.Вода часто используется в качестве среды для испытаний под давлением, легко вызывает коррозию клапана, добавление в воду небольшого количества нитрита натрия может предотвратить водную коррозию клапана.

В асбестовой набивке содержатся хлориды, которые сильно разъедают шток клапана.Метод промывки дистиллированной водой позволяет снизить содержание хлоридов.

Для защиты стержня клапана от коррозии с помощью асбестовой прокладки на асбестовую прокладку и стержень клапана наносят ингибиторы коррозии и жертвенные металлы.

Ингибитор коррозии состоит из нитрита натрия, хромата натрия и растворителя.Нитрит натрия и хромат натрия могут образовывать пассивирующую пленку на поверхности стержня клапана, улучшая его коррозионную стойкость.Растворитель вызывает медленное растворение ингибитора коррозии и действует как смазка.

Фактически, цинк также является своего рода ингибитором коррозии.Сначала он может соединиться с хлоридом асбеста, чтобы хлорид меньше контактировал с металлом штока клапана.

Покрытие с добавлением красного, кальциевого свинца и других ингибиторов коррозии, распыляемых на поверхность клапана, может предотвратить атмосферную коррозию.

6. Электрохимическая защита.

Существует два вида электрохимической защиты: анодная защита и катодная защита.

Анодная защита предназначена для защиты металлического анода от постоянного тока, так что анодный потенциал увеличивается в положительном направлении, при увеличении до определенного значения на поверхности металлического анода образуется плотная защитная пленка, то есть пассивирующая пленка. коррозия металлического катода значительно снижается.Анодная защита подходит для металлов, которые легко пассивируются.

Катодная защита должна быть защищена металлом как катод, плюс постоянный ток, так что его потенциал в отрицательном направлении уменьшения, поскольку он достигает определенного потенциала, снижение скорости тока коррозии, защита металла.Кроме того, катодную защиту может обеспечивать металл с более отрицательным электродным потенциалом, чем защищаемый металл.Когда цинк используется для защиты железа, цинк подвергается коррозии.Цинк называют жертвенным металлом.

В производственной практике меньше применяется анодная защита и больше катодная.Этот метод катодной защиты является экономичным, простым и эффективным методом для больших клапанов и важных клапанов.

7. Поверхностное покрытие

Процессы обработки поверхности металла включают нанесение покрытия, проникновение на поверхность, окисление и пассивацию поверхности и т. д.Его цель – повышение коррозионной стойкости металлов, улучшение механических свойств металлов, обработка поверхности широко применяется в арматуре.

Обычная обработка цинком, хромом и оксидами (воронение) используется для повышения устойчивости соединительных болтов клапана к атмосферной или диэлектрической коррозии.

Другие крепежные детали, в дополнение к вышеперечисленным методам, также могут быть использованы в случае процесса обработки поверхности, например, фосфатной пассивации.

Уплотняющую поверхность и закрывающие детали малого калибра обычно обрабатывают азотированием или борированием для повышения ее коррозионной стойкости и износостойкости.Если диск клапана изготовлен из 38CrMoAlA, толщина слоя азотирования ≥014 мм.

Стержень клапана обычно обрабатывают азотированием, борированием, хромированием и никелированием для повышения его коррозионной стойкости, износостойкости и стойкости к истиранию.

Различная обработка поверхности для различного материала стержня и рабочей среды, в атмосфере или паровой среде и асбестовой упаковке, контактирующей со стержнем, может использовать твердое хромирование и процесс газового азотирования (нержавеющая сталь не подходит для процесса ионного азотирования).

В среде сероводородного газа стержня клапана использование гальванического никелевого покрытия с высоким содержанием фосфора обеспечивает лучшую защиту.

Ионное и газовое азотирование может улучшить коррозионную стойкость 38CrMoAlA, но твердое хромирование не подходит.2Cr13 может противостоять аммиачной коррозии после закалки и отпуска, углеродистая сталь, азотированная газом, также может противостоять аммиачной коррозии, но все покрытия NI-P не устойчивы к аммиачной коррозии.

Газоазотированный материал 38CrMoAlA обладает превосходной коррозионной стойкостью и широкими эксплуатационными характеристиками и часто используется для изготовления стержней клапанов.Корпуса клапанов малого диаметра и маховики часто хромируются для повышения их устойчивости к коррозии и обрезки клапанов.

8. Термическое напыление

Термическое напыление — процесс приготовления покрытий, ставший одной из новых технологий защиты поверхности и упрочнения материалов.

Термическое напыление — это своего рода источник тепла с высокой плотностью энергии (пламя горения газа, электрическая дуга, плазменная дуга, электрический нагрев, взрыв газа и т. д.), который используется для плавления металлических или неметаллических материалов и последующего распыления их на поверхность предварительно обработанная подложка путем распыления. Метод упрочнения поверхности для формирования покрытия распылением или одновременного нагрева поверхности подложки для переплавления покрытия на поверхности подложки с образованием слоя сварки распылением.

Большинство металлов и их сплавов, металлооксидной керамики, металлокерамических композитов и соединений твердых металлов можно наносить на металлические или неметаллические подложки одним или несколькими методами термического напыления.

Термическое напыление может улучшить стойкость поверхности к коррозии, износостойкость, устойчивость к высоким температурам и продлить срок службы.

Специальное функциональное покрытие термического напыления с теплоизоляцией, изоляцией (или проводящей), герметизацией, самосмазкой, тепловым излучением и электромагнитным экранированием и другими специальными свойствами.Детали также можно отремонтировать методом термического напыления.

9. Экологический контроль

Атмосфера полна пыли, водяного пара и дыма, особенно в производственной среде, из дымоходов и оборудования, а также других выбросов токсичных газов и пыли, вызывающих разную степень коррозии клапанов.

Регулярная очистка и продувка клапанов, а также регулярная смазка, как указано в рабочих процедурах, являются эффективной мерой борьбы с коррозией, вызванной окружающей средой.

Крышка для установки штока, колодцы для установки клапана и окраска поверхности клапана распылением также являются эффективным способом предотвращения коррозии материала клапана.

Повышение температуры окружающей среды и загрязнение воздуха ускорят коррозию оборудования и клапанов в закрытой среде, поэтому следует попытаться использовать меры по охлаждению открытой установки или вентиляции, чтобы замедлить коррозию окружающей среды.

10. Улучшить процесс и структуру

Антикоррозийную защиту клапана следует учитывать с самого начала проектирования.Если конструкция клапана разумна и метод обработки правильный, коррозия клапана может быть значительно уменьшена.

Поэтому необходимо усовершенствовать подверженные коррозии части клапана, чтобы они соответствовали требованиям различных условий работы.

(1).Зазор в соединении клапана может вызвать коррозию батареи из-за разницы концентраций кислорода, поэтому стержень клапана и соединение запорной детали по возможности не должны использовать форму винтового соединения.

(2).Точечная сварка и сварка внахлестку легко вызывают коррозию, сварка клапанов должна быть двухсторонней стыковой сваркой и непрерывной сваркой.

(3).Для резьбового соединения клапана следует использовать политетрафторэтилен, обладающий не только хорошей герметизацией, но и защитой от коррозии.

(4).Среда клапана не легко течет, легко подвергается коррозии. Кроме того, устанавливайте клапан, когда он не перевернут, и используйте клапан, обратите внимание на выпуск среды отложения, при изготовлении деталей клапана следует стараться избегать образования вмятин, клапан попытайтесь установить выпускное отверстие.

(5).Гальванический контакт между различными металлами может способствовать коррозии анодного металла.При выборе материалов следует обращать внимание на то, чтобы избежать контакта с металлом, который имеет большую разность потенциалов металлов и не может образовывать пассивную пленку.

(6).В процессе механической обработки, особенно сварки и термообработки, возникает коррозия под напряжением.Метод механической обработки должен быть улучшен, а после сварки следует использовать отжиг.

(7).Улучшенное качество поверхности штока и других компонентов, хорошее качество поверхности и устойчивость к коррозии.

(8).Улучшенная технология и конструкция упаковки и обработки прокладок с использованием гибкого графита, пластиковой упаковки, гибкой прокладки из графитовой пасты и прокладки из политетрафторэтилена не только улучшают характеристики уплотнения, но и уменьшают коррозию поверхности уплотнения штока клапана и фланца.

На что следует обратить внимание при защите от коррозии деталей клапана

1. Основная причина коррозии штока

Коррозионное повреждение корпуса клапана в основном вызвано коррозионной средой, а коррозия стержня клапана в основном вызвана набивкой.

Не только коррозионная среда и коррозионное повреждение штока, но и пар и вода также могут образовывать пятна контакта штока и уплотнения.В частности, при хранении на складе арматуры также произойдет точечная коррозия штока.Это электрохимическая коррозия уплотнения стержня клапана.

В настоящее время наиболее широко используемый наполнитель основан на асбестовой набивке. Асбестовые материалы содержат определенные ионы хлорида, помимо плазмы калия, натрия, магния, которые являются факторами коррозии.

2. Защита от коррозии стержня клапана.

Не заполняйте клапан во время хранения.Никакая упаковка, потеря факторов электрохимической коррозии стержня, не может быть долгосрочным хранением без коррозии.

Обработайте стебель.Такие как хромирование, никелирование, азотирование, борирование, цинкование и так далее.

Уменьшите примеси асбеста.Содержание хлора в асбесте можно уменьшить, промывая его дистиллированной водой, тем самым снижая его коррозионную активность.

Добавьте ингибитор коррозии в асбестовую упаковку.Ингибитор коррозии может ингибировать коррозионную активность хлорид-ионов.Это как нитрит натрия.

Добавление жертвенных металлов в асбест.Это ниже, чем потенциал металла-жертвы штока клапана.Эта хлоридная коррозия сначала возникает на жертвенном металле, защищающем шток.Может использоваться в качестве жертвенного металла, например цинкового порошка.

Используйте защиту из политетрафторэтилена.Политетрафторэтилен обладает превосходной химической стабильностью и диэлектрическими свойствами, ток не может пройти, если асбестовую набивку пропитать политетрафторэтиленом, коррозия уменьшится.Также можно обернуть асбестовую набивку полосками политетрафторэтилена и затем заполнить сальники.

Улучшение качества обработки также может уменьшить электрохимическую коррозию.

Коррозия и защита закрывающихся деталей

1. Основные причины коррозии закрытых деталей.

Запирающие детали часто омываются жидкостью, что ускоряет развитие коррозии.Некоторые диски, хотя и используют более качественные материалы, но коррозионное повреждение все равно происходит быстрее, чем корпус клапана.

Верхняя и нижняя запорные части соединены со стержнем клапана и седлом клапана общей резьбой.В соединительной части меньше кислорода, чем в основной части, что может легко вызвать коррозию батареи с разницей в концентрации кислорода.Некоторая поверхность уплотнения закрытия используется в виде давления, из-за плотной посадки, небольшого зазора, произойдет коррозия ячейки концентрации кислорода.

2. На что следует обратить внимание при закрытии антикоррозийной части

По возможности используйте устойчивые к коррозии материалы.Затвор легкий по весу, но играет ключевую роль в клапане, поскольку он устойчив к коррозии даже при использовании небольшого количества ценного материала.

Структура укупорочного средства улучшена, поэтому оно меньше разрушается жидкостью.

Структура соединения улучшена, чтобы избежать ячейки разности концентраций кислорода.

В клапанах при температуре ниже 200°C использование политетрафторэтилена в качестве уплотнительного материала в месте соединения затвора и поверхности уплотнения снижает коррозию в этих местах.

При рассмотрении коррозионной стойкости следует также уделять внимание эрозионной стойкости материала.Для закрывания деталей использовать прочный устойчивый к эрозии материал.