Korozija je eden najpomembnejših elementov, ki povzročajoventilškoda. Zato vventilzaščita, protikorozijska zaščita ventilov je pomembno vprašanje, ki ga je treba upoštevati.
Ventiloblika korozije
Korozijo kovin povzročajo predvsem kemična in elektrokemična korozija, korozijo nekovinskih materialov pa običajno povzročajo neposredni kemični in fizikalni učinki.
1. Kemična korozija
Če se ne ustvari tok, okoliški medij neposredno reagira s kovino in jo uniči, na primer pri koroziji kovine zaradi visokotemperaturnega suhega plina in neelektrolitskih raztopin.
2. Galvanska korozija
Kovina je v stiku z elektrolitom, kar povzroči pretok elektronov, ki se zaradi elektrokemičnega delovanja poškodujejo, kar je glavna oblika korozije.
Običajna korozija v kislinsko-bazičnih solnih raztopinah, atmosferska korozija, korozija tal, korozija z morsko vodo, mikrobna korozija, jamkasta korozija in špranjska korozija nerjavečega jekla itd. so vse elektrokemična korozija. Elektrokemična korozija se ne pojavi le med dvema snovma, ki lahko igrata kemično vlogo, temveč povzroči tudi potencialne razlike zaradi razlike v koncentracijah raztopine, razlike v koncentracijah okoliškega kisika, majhne razlike v strukturi snovi itd. in pridobi moč korozije, tako da se kovina z nizkim potencialom in položajem suhe sončne plošče izgubita.
Stopnja korozije ventilov
Stopnjo korozije lahko razdelimo na šest stopenj:
(1) Popolnoma odporen proti koroziji: stopnja korozije je manjša od 0,001 mm/leto
(2) Izjemno odporna proti koroziji: stopnja korozije od 0,001 do 0,01 mm/leto
(3) Odpornost proti koroziji: hitrost korozije od 0,01 do 0,1 mm/leto
(4) Še vedno odporen proti koroziji: stopnja korozije od 0,1 do 1,0 mm/leto
(5) Slaba odpornost proti koroziji: stopnja korozije od 1,0 do 10 mm/leto
(6) Ni odporno proti koroziji: stopnja korozije je večja od 10 mm/leto
Devet protikorozijskih ukrepov
1. Izberite materiale, odporne proti koroziji, glede na korozivno okolje
V dejanski proizvodnji je korozija medija zelo zapletena, tudi če je material ventila, uporabljen v istem mediju, enak, koncentracija, temperatura in tlak medija pa so različni, korozija medija na material pa ni enaka. Za vsakih 10 °C povišanja temperature medija se hitrost korozije poveča za približno 1 do 3-krat.
Srednja koncentracija ima velik vpliv na korozijo materiala ventila, na primer svinec v žveplovi kislini z majhno koncentracijo, kjer je korozija zelo majhna, in ko koncentracija preseže 96 %, se korozija močno poveča. Ogljikovo jeklo pa ima najhujšo korozijo, ko je koncentracija žveplove kisline približno 50 %, in ko se koncentracija poveča na več kot 60 %, se korozija močno zmanjša. Na primer, aluminij je zelo koroziven v koncentrirani dušikovi kislini s koncentracijo več kot 80 %, vendar je resno koroziven v srednjih in nizkih koncentracijah dušikove kisline, nerjaveče jeklo pa je zelo odporno na razredčeno dušikovo kislino, vendar se poslabša v koncentrirani dušikovi kislini z več kot 95 % koncentracijo.
Iz zgornjih primerov je razvidno, da mora pravilna izbira materialov ventilov temeljiti na specifični situaciji, analizirati različne dejavnike, ki vplivajo na korozijo, in izbrati materiale v skladu z ustreznimi priročniki za zaščito pred korozijo.
2. Uporabljajte nekovinske materiale
Odpornost nekovinskih materialov proti koroziji je odlična. Dokler temperatura in tlak ventila izpolnjujeta zahteve za nekovinske materiale, ne le reši problem korozije, ampak tudi prihrani plemenite kovine. Ohišje ventila, pokrov motorja, obloga, tesnilna površina in drugi pogosto uporabljeni nekovinski materiali so izdelani iz njih.
Za oblogo ventilov se uporabljajo plastike, kot sta PTFE in klorirani polieter, pa tudi naravni kavčuk, neopren, nitrilni kavčuk in drugi kavčuki, glavni del pokrova ventila pa je izdelan iz litega železa in ogljikovega jekla. To ne zagotavlja le trdnosti ventila, temveč tudi preprečuje korozijo ventila.
Dandanes se vedno več uporablja plastika, kot sta najlon in PTFE, naravni kavčuk in sintetični kavčuk pa se uporabljata za izdelavo različnih tesnilnih površin in tesnilnih obročev, ki se uporabljajo na različnih ventilih. Ti nekovinski materiali, ki se uporabljajo kot tesnilne površine, nimajo le dobre odpornosti proti koroziji, temveč imajo tudi dobre tesnilne lastnosti, kar je še posebej primerno za uporabo v medijih z delci. Seveda so manj trdni in odporni na vročino, njihova uporaba pa je omejena.
3. Obdelava kovinskih površin
(1) Priključek ventila: Polž ventilskega priključka se običajno obdela s cinkanjem, kromiranjem in oksidacijo (modro), da se izboljša odpornost proti atmosferski in srednji koroziji. Poleg zgoraj omenjenih metod se drugi pritrdilni elementi glede na situacijo površinsko obdelajo tudi s fosfatiranjem.
(2) Tesnilna površina in zaprti deli z majhnim premerom: za izboljšanje odpornosti proti koroziji in obrabi se uporabljajo površinski postopki, kot sta nitriranje in boriranje.
(3) Zaščita stebla pred korozijo: nitriranje, boriranje, kromiranje, nikljanje in drugi postopki površinske obdelave se pogosto uporabljajo za izboljšanje odpornosti proti koroziji, koroziji in obrabi.
Različne površinske obdelave morajo biti primerne za različne materiale stebel in delovna okolja. V atmosferi, mediju vodne pare in stiku s steblom z azbestno tesnilno maso se lahko uporabi trdo kromiranje ali postopek plinskega nitriranja (nerjavno jeklo se ne sme uporabljati postopka ionskega nitriranja): v atmosferskem okolju z vodikovim sulfidom ima galvanizacija z visoko vsebnostjo fosforja nikljevo prevleko boljšo zaščitno delovanje; 38CrMOAIA je lahko tudi odporen proti koroziji z ionskim in plinskim nitriranjem, vendar trdo kromirana prevleka ni primerna za uporabo; 2Cr13 je po kaljenju in popuščanju odporen proti amoniakovi koroziji, ogljikovo jeklo, obdelano s plinskim nitriranjem, pa je prav tako odporno proti amoniakovi koroziji, medtem ko vse plasti fosfor-nikljeve prevleke niso odporne proti amoniakovi koroziji, material 38CrMOAIA, obdelan s plinskim nitriranjem, pa ima odlično odpornost proti koroziji in celovito delovanje ter se večinoma uporablja za izdelavo stebel ventilov.
(4) Ohišje in ročno kolo ventila majhnega kalibra: Pogosto je tudi kromirano za izboljšanje odpornosti proti koroziji in okrasitev ventila.
4. Termično brizganje
Termično brizganje je vrsta procesne metode za pripravo premazov in je postala ena od novih tehnologij za zaščito površin materialov. Gre za proces utrjevanja površin, ki uporablja vire toplote z visoko gostoto energije (plamen zgorevanja plina, električni oblok, plazemski oblok, električno segrevanje, eksplozija plina itd.) za segrevanje in taljenje kovinskih ali nekovinskih materialov ter njihovo atomizacijo nanese na predhodno obdelano osnovno površino, da se tvori brizgalni premaz, ali pa se osnovna površina hkrati segreje, tako da se premaz ponovno stopi na površini substrata in tvori brizgalni varilni sloj, ki utrjuje površino.
Večino kovin in njihovih zlitin, kovinsko-oksidne keramike, kermetnih kompozitov in trdih kovinskih spojin je mogoče nanesti na kovinske ali nekovinske podlage z eno ali več metodami termičnega brizganja, kar lahko izboljša površinsko odpornost proti koroziji, obrabi, visokim temperaturam in druge lastnosti ter podaljša življenjsko dobo. Termično brizganje je poseben funkcionalni premaz s toplotno izolacijo, izolacijo (ali nenormalno električno izolacijo), brusnim tesnjenjem, samomazalnostjo, toplotnim sevanjem, elektromagnetnim oklopom in drugimi posebnimi lastnostmi, s čimer se lahko popravijo deli.
5. Barva v spreju
Premaz je široko uporabljeno sredstvo proti koroziji in nepogrešljiv protikorozijski material ter identifikacijska oznaka na ventilskih izdelkih. Premaz je tudi nekovinski material, ki je običajno izdelan iz sintetične smole, gumene suspenzije, rastlinskega olja, topila itd., ki prekriva kovinsko površino, izolira medij in atmosfero ter dosega namen protikorozijske zaščite.
Premazi se uporabljajo predvsem v vodi, slani vodi, morski vodi, atmosferi in drugih okoljih, ki niso preveč korozivna. Notranja votlina ventila je pogosto pobarvana z antikorozijsko barvo, da se prepreči korozija ventila zaradi vode, zraka in drugih medijev.
6. Dodajte zaviralce korozije
Mehanizem, s katerim inhibitorji korozije nadzorujejo korozijo, je spodbujanje polarizacije baterije. Inhibitorji korozije se uporabljajo predvsem v medijih in polnilih. Dodatek inhibitorjev korozije mediju lahko upočasni korozijo opreme in ventilov, na primer krom-nikljevega nerjavečega jekla v žveplovi kislini brez kisika, ki ima širok razpon topnosti v kremacijskem stanju, kar je bolj resna korozija. Dodatek majhne količine bakrovega sulfata ali dušikove kisline in drugih oksidantov pa lahko povzroči, da se nerjavno jeklo spremeni v topo stanje in površina tvori zaščitni film, ki preprečuje erozijo medija. V klorovodikovi kislini lahko dodatek majhne količine oksidanta zmanjša korozijo titana.
Preizkus tlaka ventila se pogosto uporablja kot medij za preizkus tlaka, kar lahko povzroči korozijoventil, in dodajanje majhne količine natrijevega nitrita v vodo lahko prepreči korozijo ventila zaradi vode. Azbestna tesnila vsebujejo klorid, ki močno korodira steblo ventila, vsebnost klorida pa se lahko zmanjša z metodo pranja s paro, vendar je ta metoda zelo težko izvedljiva in je ni mogoče splošno popularizirati ter je primerna le za posebne potrebe.
Za zaščito stebla ventila in preprečevanje korozije azbestnega tesnila sta v azbestnem tesnilu na steblu ventila nanesena zaviralec korozije in žrtvena kovina. Zaviralec korozije je sestavljen iz natrijevega nitrita in natrijevega kromata, ki lahko na površini stebla ventila ustvarita pasivizacijski film in izboljšata odpornost stebla ventila proti koroziji, topilo pa lahko povzroči, da se zaviralec korozije počasi raztopi in ima mazalno vlogo. Pravzaprav je cink tudi zaviralec korozije, ki se lahko najprej veže na klorid v azbestu, tako da se možnost stika med kloridom in kovino stebla močno zmanjša, da se doseže namen protikorozijske zaščite.
7. Elektrokemična zaščita
Obstajata dve vrsti elektrokemične zaščite: anodna zaščita in katodna zaščita. Če se za zaščito železa uporablja cink, pride do korozije cinka, zato se imenuje žrtvena kovina. V proizvodni praksi se anodna zaščita uporablja manj, katodna pa pogosteje. Ta metoda katodne zaščite se uporablja za velike in pomembne ventile ter je ekonomična, preprosta in učinkovita metoda, cink pa se doda azbestnemu tesnilu za zaščito stebla ventila.
8. Nadzorujte korozivno okolje
Tako imenovano okolje ima dve vrsti pojma: širši in ožji pojem. Širši pojem se nanaša na okolje okoli mesta namestitve ventila in njegov notranji krožni medij, ožji pojem pa na pogoje okoli mesta namestitve ventila.
Večina okolij je neobvladljivih in proizvodnih procesov ni mogoče poljubno spreminjati. Le če ne pride do poškodb izdelka in procesa, se lahko uporabijo metode za nadzor okolja, kot so deoksigenacija kotlovske vode, dodajanje alkalij v procesu rafiniranja nafte za uravnavanje pH vrednosti itd. S tega vidika je dodajanje zgoraj omenjenih inhibitorjev korozije in elektrokemične zaščite prav tako način za nadzor korozivnega okolja.
Atmosfera je polna prahu, vodne pare in dima, zlasti v proizvodnem okolju, kot so dimna slanica, strupeni plini in fin prah, ki ga oddaja oprema, kar povzroča različne stopnje korozije ventila. Upravljavec mora redno čistiti in odpihovati ventil ter redno dolivati gorivo v skladu z določbami obratovalnih postopkov, kar je učinkovit ukrep za nadzor korozije v okolju. Namestitev zaščitnega pokrova na steblo ventila, namestitev ozemljitvenega vodnjaka na ozemljitveni ventil in nanašanje barve na površino ventila so načini za preprečevanje erozije zaradi korozivnih snovi.ventil.
Povečanje temperature okolice in onesnaženost zraka, zlasti pri opremi in ventilih v zaprtem okolju, bosta pospešila njihovo korozijo, zato je treba čim bolj uporabljati odprte delavnice ali prezračevalne in hladilne ukrepe, da se upočasni korozija v okolju.
9. Izboljšajte tehnologijo obdelave in strukturo ventilov
Protikorozijska zaščitaventilTo je problem, ki se je upošteval že od samega začetka načrtovanja, in ventil z razumno strukturno zasnovo in pravilno procesno metodo bo nedvomno dobro vplival na upočasnitev korozije ventila. Zato bi moral oddelek za načrtovanje in proizvodnjo izboljšati dele, ki niso razumno strukturno zasnovani, imajo napačne procesne metode in zlahka povzročajo korozijo, da bi jih prilagodil zahtevam različnih delovnih pogojev.
Čas objave: 22. januar 2025
