La corrosione è uno degli elementi più importanti che causanovalvoladanni. Pertanto, invalvolaprotezione, la protezione anticorrosione delle valvole è un aspetto importante da considerare.
Valvolaforma di corrosione
La corrosione dei metalli è causata principalmente dalla corrosione chimica e dalla corrosione elettrochimica, mentre la corrosione dei materiali non metallici è generalmente causata da azioni chimiche e fisiche dirette.
1. Corrosione chimica
Se non viene generata corrente, il mezzo circostante reagisce direttamente con il metallo e lo distrugge, come nel caso della corrosione del metallo causata da gas secco ad alta temperatura e soluzione non elettrolitica.
2. Corrosione galvanica
Il metallo entra in contatto con l'elettrolita, provocando un flusso di elettroni che a sua volta subisce danni per azione elettrochimica, che è la principale forma di corrosione.
La corrosione elettrochimica è la comune corrosione da soluzione salina acido-base, la corrosione atmosferica, la corrosione del suolo, la corrosione da acqua di mare, la corrosione microbica, la corrosione per vaiolatura e la corrosione interstiziale dell'acciaio inossidabile, ecc. La corrosione elettrochimica non si verifica solo tra due sostanze che possono svolgere un ruolo chimico, ma produce anche differenze di potenziale dovute alla differenza di concentrazione della soluzione, alla differenza di concentrazione dell'ossigeno circostante, alla leggera differenza nella struttura della sostanza, ecc., e ottiene il potere corrosivo, in modo che il metallo a basso potenziale e la posizione della piastra solare asciutta vengano persi.
Tasso di corrosione della valvola
La velocità di corrosione può essere suddivisa in sei gradi:
(1) Completamente resistente alla corrosione: il tasso di corrosione è inferiore a 0,001 mm/anno
(2) Estremamente resistente alla corrosione: velocità di corrosione da 0,001 a 0,01 mm/anno
(3) Resistenza alla corrosione: velocità di corrosione da 0,01 a 0,1 mm/anno
(4) Ancora resistente alla corrosione: velocità di corrosione da 0,1 a 1,0 mm/anno
(5) Scarsa resistenza alla corrosione: velocità di corrosione da 1,0 a 10 mm/anno
(6) Non resistente alla corrosione: la velocità di corrosione è superiore a 10 mm/anno
Nove misure anticorrosione
1. Selezionare materiali resistenti alla corrosione in base al mezzo corrosivo
Nella produzione effettiva, la corrosione del fluido è molto complessa: anche se il materiale della valvola utilizzato nello stesso fluido è lo stesso, la concentrazione, la temperatura e la pressione del fluido sono diverse e la corrosione del fluido sul materiale non è la stessa. Per ogni aumento di 10 °C della temperatura del fluido, la velocità di corrosione aumenta di circa 1~3 volte.
La concentrazione media ha una grande influenza sulla corrosione del materiale della valvola, ad esempio il piombo presente nell'acido solforico a bassa concentrazione, la corrosione è molto limitata e aumenta bruscamente quando la concentrazione supera il 96%. L'acciaio al carbonio, al contrario, presenta la corrosione più grave quando la concentrazione di acido solforico è di circa il 50% e quando la concentrazione aumenta a oltre il 60%, la corrosione diminuisce drasticamente. Ad esempio, l'alluminio è molto corrosivo in acido nitrico concentrato con una concentrazione superiore all'80%, ma è gravemente corrosivo in concentrazioni medie e basse di acido nitrico, mentre l'acciaio inossidabile è molto resistente all'acido nitrico diluito, ma si aggrava in presenza di acido nitrico concentrato oltre il 95%.
Dagli esempi sopra riportati si evince che la corretta selezione dei materiali per le valvole deve basarsi sulla situazione specifica, analizzare i vari fattori che influiscono sulla corrosione e selezionare i materiali in base ai manuali anticorrosione pertinenti.
2. Utilizzare materiali non metallici
La resistenza alla corrosione non metallica è eccellente, purché la temperatura e la pressione della valvola soddisfino i requisiti dei materiali non metallici. Ciò non solo risolve il problema della corrosione, ma consente anche di risparmiare metalli preziosi. Il corpo valvola, il coperchio, il rivestimento, la superficie di tenuta e altri materiali non metallici comunemente utilizzati sono realizzati in materiali non metallici.
Per il rivestimento delle valvole vengono utilizzate materie plastiche come PTFE e polietere clorurato, nonché gomma naturale, neoprene, gomma nitrilica e altre gomme, mentre il corpo principale del coperchio del corpo valvola è realizzato in ghisa e acciaio al carbonio. Ciò non solo garantisce la resistenza della valvola, ma ne impedisce anche la corrosione.
Oggigiorno, si utilizzano sempre più materie plastiche come nylon e PTFE, mentre gomma naturale e gomma sintetica vengono utilizzate per realizzare diverse superfici di tenuta e anelli di tenuta, utilizzati su diverse valvole. Questi materiali non metallici utilizzati come superfici di tenuta non solo presentano una buona resistenza alla corrosione, ma offrono anche buone prestazioni di tenuta, il che li rende particolarmente adatti all'uso in fluidi con particelle. Naturalmente, sono meno resistenti alla corrosione e al calore, e il loro campo di applicazione è limitato.
3. Trattamento delle superfici metalliche
(1) Raccordo valvola: la chiocciola del raccordo valvola viene comunemente trattata con zincatura, cromatura e ossidazione (blu) per migliorarne la resistenza alla corrosione atmosferica e media. Oltre ai metodi sopra menzionati, anche altri elementi di fissaggio vengono trattati con trattamenti superficiali come la fosfatazione, a seconda della situazione.
(2) Tenuta superficiale e parti chiuse di piccolo diametro: vengono utilizzati processi superficiali come la nitrurazione e la boronizzazione per migliorarne la resistenza alla corrosione e all'usura.
(3) Anticorrosione dello stelo: nitrurazione, boronizzazione, cromatura, nichelatura e altri processi di trattamento superficiale sono ampiamente utilizzati per migliorarne la resistenza alla corrosione, la resistenza alla corrosione e la resistenza all'abrasione.
Diversi trattamenti superficiali devono essere adatti a diversi materiali dello stelo e ambienti di lavoro, nell'atmosfera, il mezzo di vapore acqueo e l'imballaggio in amianto entrano in contatto con lo stelo, possono utilizzare la cromatura dura, il processo di nitrurazione gassosa (l'acciaio inossidabile non deve utilizzare il processo di nitrurazione ionica): nell'ambiente atmosferico di idrogeno solforato utilizzando il rivestimento di nichel ad alto contenuto di fosforo con galvanica ha migliori prestazioni protettive; 38CrMOAIA può anche essere resistente alla corrosione mediante nitrurazione ionica e gassosa, ma il rivestimento di cromo duro non è adatto all'uso; 2Cr13 può resistere alla corrosione da ammoniaca dopo tempra e rinvenimento e l'acciaio al carbonio che utilizza la nitrurazione gassosa può anche resistere alla corrosione da ammoniaca, mentre tutti gli strati di placcatura di fosforo-nichel non sono resistenti alla corrosione da ammoniaca e il materiale 38CrMOAIA sottoposto a nitrurazione gassosa ha un'eccellente resistenza alla corrosione e prestazioni complete ed è utilizzato principalmente per realizzare steli delle valvole.
(4) Corpo valvola e volantino di piccolo calibro: spesso sono cromati per migliorarne la resistenza alla corrosione e decorare la valvola.
4. Spruzzatura termica
La spruzzatura termica è un tipo di processo per la preparazione di rivestimenti ed è diventata una delle nuove tecnologie per la protezione superficiale dei materiali. Si tratta di un processo di rinforzo superficiale che utilizza fonti di calore ad alta densità energetica (fiamma di combustione a gas, arco elettrico, arco al plasma, riscaldamento elettrico, esplosione di gas, ecc.) per riscaldare e fondere materiali metallici o non metallici e spruzzarli sulla superficie di base pretrattata sotto forma di atomizzazione per formare un rivestimento a spruzzo, oppure riscaldare contemporaneamente la superficie di base, in modo che il rivestimento si fonda nuovamente sulla superficie del substrato per formare uno strato di saldatura a spruzzo, processo di rinforzo superficiale.
La maggior parte dei metalli e delle loro leghe, ceramiche a base di ossidi metallici, compositi cermet e composti di metallo duro possono essere rivestiti su substrati metallici o non metallici mediante uno o più metodi di spruzzatura termica, che possono migliorare la resistenza alla corrosione superficiale, la resistenza all'usura, la resistenza alle alte temperature e altre proprietà, prolungandone la durata. La spruzzatura termica offre rivestimenti funzionali speciali, con isolamento termico, isolamento (o elettricità anomala), sigillatura rettificabile, autolubrificazione, radiazione termica, schermatura elettromagnetica e altre proprietà speciali. L'uso della spruzzatura termica può riparare i componenti.
5. Vernice spray
Il rivestimento è un mezzo anticorrosivo ampiamente utilizzato, un materiale anticorrosione indispensabile e un segno identificativo per le valvole. Il rivestimento è anche un materiale non metallico, solitamente costituito da resina sintetica, impasto di gomma, olio vegetale, solvente, ecc., che ricopre la superficie metallica, isolando il fluido e l'atmosfera e ottenendo così la protezione anticorrosiva.
I rivestimenti sono utilizzati principalmente in acqua, acqua salata, acqua di mare, atmosfera e altri ambienti non eccessivamente corrosivi. La cavità interna della valvola è spesso verniciata con vernice anticorrosiva per impedire che acqua, aria e altri fluidi corrodano la valvola.
6. Aggiungere inibitori di corrosione
Il meccanismo con cui gli inibitori di corrosione controllano la corrosione è la promozione della polarizzazione della batteria. Gli inibitori di corrosione sono utilizzati principalmente in fluidi e riempitivi. L'aggiunta di inibitori di corrosione al fluido può rallentare la corrosione di apparecchiature e valvole, come l'acciaio inossidabile al cromo-nichel in acido solforico privo di ossigeno, con un ampio intervallo di solubilità fino allo stato di cremazione. La corrosione è più grave, ma l'aggiunta di una piccola quantità di solfato di rame o acido nitrico e altri ossidanti può rendere l'acciaio inossidabile smussato, formando sulla superficie una pellicola protettiva che previene l'erosione del fluido. In acido cloridrico, l'aggiunta di una piccola quantità di ossidante può ridurre la corrosione del titanio.
Il test di pressione della valvola è spesso utilizzato come mezzo per il test di pressione, che è facile da causare corrosione dellavalvolaL'aggiunta di una piccola quantità di nitrito di sodio all'acqua può prevenire la corrosione della valvola causata dall'acqua. L'imballaggio in amianto contiene cloruro, che corrode notevolmente lo stelo della valvola; il contenuto di cloruro può essere ridotto adottando il metodo di lavaggio con acqua a vapore. Tuttavia, questo metodo è molto difficile da implementare, non può essere diffuso in modo generalizzato ed è adatto solo per esigenze specifiche.
Per proteggere lo stelo della valvola e prevenire la corrosione della guarnizione in amianto, nella guarnizione in amianto, l'inibitore di corrosione e il metallo sacrificale sono rivestiti sullo stelo della valvola, l'inibitore di corrosione è composto da nitrito di sodio e cromato di sodio, che può generare una pellicola di passivazione sulla superficie dello stelo della valvola e migliorare la resistenza alla corrosione dello stelo della valvola, e il solvente può far sì che l'inibitore di corrosione si dissolva lentamente e svolga una funzione lubrificante; infatti, anche lo zinco è un inibitore di corrosione, che può prima combinarsi con il cloruro nell'amianto, in modo che il cloruro e l'opportunità di contatto con il metallo dello stelo siano notevolmente ridotti, in modo da raggiungere lo scopo di anticorrosione.
7. Protezione elettrochimica
Esistono due tipi di protezione elettrochimica: la protezione anodica e la protezione catodica. Se si utilizza lo zinco per proteggere il ferro, lo zinco si corrode, diventando così un metallo sacrificale. Nella pratica produttiva, la protezione anodica viene utilizzata meno, mentre la protezione catodica viene utilizzata di più. Questo metodo di protezione catodica viene utilizzato per valvole di grandi dimensioni e valvole importanti, ed è un metodo economico, semplice ed efficace. Lo zinco viene aggiunto alla guarnizione in amianto per proteggere lo stelo della valvola.
8. Controllare l'ambiente corrosivo
Il cosiddetto ambiente ha due tipi di senso lato e senso stretto: il senso lato dell'ambiente si riferisce all'ambiente circostante il luogo di installazione della valvola e al suo mezzo di circolazione interno, mentre il senso stretto dell'ambiente si riferisce alle condizioni circostanti il luogo di installazione della valvola.
La maggior parte degli ambienti è incontrollabile e i processi di produzione non possono essere modificati arbitrariamente. Solo nel caso in cui non vi siano danni al prodotto e al processo, è possibile adottare metodi di controllo ambientale, come la deossigenazione dell'acqua della caldaia, l'aggiunta di alcali nel processo di raffinazione del petrolio per regolare il pH, ecc. Da questo punto di vista, anche l'aggiunta di inibitori di corrosione e la protezione elettrochimica sopra menzionate rappresentano un modo per controllare l'ambiente corrosivo.
L'atmosfera è ricca di polvere, vapore acqueo e fumo, soprattutto nell'ambiente di produzione, come la salamoia, i gas tossici e le polveri sottili emesse dalle apparecchiature, che causano vari gradi di corrosione della valvola. L'operatore deve pulire e spurgare regolarmente la valvola e rifornirla regolarmente secondo le disposizioni delle procedure operative, il che rappresenta una misura efficace per controllare la corrosione ambientale. L'installazione di una copertura protettiva sullo stelo della valvola, la messa a terra della valvola e la verniciatura a spruzzo della superficie della valvola sono tutti metodi per impedire che sostanze corrosive corrodano la valvola.valvola.
L'aumento della temperatura ambiente e dell'inquinamento atmosferico, in particolare per apparecchiature e valvole in ambienti chiusi, ne accelera la corrosione; per rallentare la corrosione ambientale, è opportuno ricorrere il più possibile a officine aperte o misure di ventilazione e raffreddamento.
9. Migliorare la tecnologia di elaborazione e la struttura della valvola
La protezione anticorrosione delvalvolaÈ un problema che è stato considerato fin dall'inizio della progettazione, e una valvola con una progettazione strutturale ragionevole e un metodo di processo corretto avrà senza dubbio un effetto positivo nel rallentare la corrosione della valvola. Pertanto, il reparto di progettazione e produzione dovrebbe migliorare le parti che presentano una progettazione strutturale non ragionevole, metodi di processo errati e facilità alla corrosione, in modo da adattarle ai requisiti delle diverse condizioni di esercizio.
Data di pubblicazione: 22 gennaio 2025
