上海申弘閥門(mén)有限公司
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化工閥防腐措施閥門(mén)被腐蝕是閥門(mén)失效的主要原因之一，造成腐蝕的原因大體上可以分為六種。閥門(mén)保管應(yīng)井井有條，小閥門(mén)放在貨架上，大閥門(mén)放在庫(kù)房地面排列整齊，不能亂堆亂放，不要讓法蘭連接面接觸地面，保護(hù)閥門(mén)不致碰壞。閥門(mén)進(jìn)出口要用蠟紙或塑料片封住，以防進(jìn)臟東西。避免保管和搬運(yùn)不當(dāng)，手輪打碎，閥桿碰歪，手輪與閥桿的固定螺母松脫丟失等等。對(duì)能在大氣中生銹的閥門(mén)加工面要涂防銹油，加以保護(hù)。對(duì)短期內(nèi)暫不使用的閥門(mén)，應(yīng)取出石棉填料，以免產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，損壞閥桿。對(duì)剛進(jìn)庫(kù)的閥門(mén)，要進(jìn)行檢查。如在運(yùn)輸過(guò)程中進(jìn)了雨水或污物，要擦拭干凈，再予存放。放置室外的閥門(mén)，必須蓋上油氈之類(lèi)防雨、防塵物品。存放閥門(mén)的倉(cāng)庫(kù)要保持清潔干燥。在腐蝕性介質(zhì)工況下的閥門(mén)，防腐蝕就是化工設(shè)備關(guān)鍵的地方，如果不能正確地選擇化工閥門(mén)的金屬材料，稍有不慎，輕則損壞設(shè)備，重則造成事故甚至引發(fā)災(zāi)難。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，化工設(shè)備的破壞約有60%是由于腐蝕引起的，因此在化工設(shè)備選型時(shí)首先要注意選材的科學(xué)性。那么閥門(mén)具體會(huì)受到哪些形式的腐蝕，又要如何保養(yǎng)維護(hù)呢？
1、高溫腐蝕
為了預(yù)測(cè)高溫氧化的影響，我們需要檢測(cè)這些數(shù)據(jù)：1）金屬組合物，2）氣氛組成，3）溫度，和4）曝光時(shí)間。但是，*的是，大多數(shù)輕金屬（那些比它們的氧化物更輕）形成一個(gè)非保護(hù)性的氧化物層，隨著時(shí)間的推移越來(lái)越厚，就會(huì)脫落。也有其他形式的高溫腐蝕包括硫化、滲碳等等。
2、電腐蝕
當(dāng)兩個(gè)不同的金屬是在接觸和暴露于腐蝕性的液體和電解質(zhì)，形成原電池，電流使陽(yáng)極件腐蝕增加電流。腐蝕通常是局部的接觸點(diǎn)附近。減少腐蝕可以通過(guò)電鍍異種金屬的方法實(shí)現(xiàn)。
3、摩擦腐蝕
從磨損斷裂的物理力，通過(guò)保護(hù)性腐蝕溶解金屬。效果主要取決于力和速度。過(guò)大的振動(dòng)或金屬?gòu)澢部梢杂蓄?lèi)似的結(jié)果。氣蝕是腐蝕泵的一種常見(jiàn)形式，應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 高拉伸應(yīng)力與腐蝕性氣氛都會(huì)造成金屬腐蝕。在靜載作用下金屬表面的拉伸應(yīng)力超過(guò)金屬的屈服點(diǎn)，腐蝕作用集中應(yīng)力作用的區(qū)域，結(jié)果顯示為一個(gè)局部腐蝕。在金屬交替腐蝕和建立高應(yīng)力集中的零部件，避免這種腐蝕可以通過(guò)早期的應(yīng)力清理退火，或者選用適當(dāng)?shù)暮辖鸩牧虾驮O(shè)計(jì)方案。
4、縫隙腐蝕
這種情況都是發(fā)生在縫隙中，縫隙阻礙了氧氣的擴(kuò)散，造成高和低的氧區(qū)域，形成溶液濃度的差異。特別是連接件或焊接接頭缺點(diǎn)處可能出現(xiàn)狹窄的縫隙，其縫寬（一般在0.025~0.1mm）足以使電解質(zhì)溶液進(jìn)入，使縫內(nèi)金屬與縫外金屬構(gòu)成短路原電池，并且在縫內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈的腐蝕的局部腐蝕。
5、點(diǎn)蝕
當(dāng)保護(hù)膜被破壞或腐蝕產(chǎn)物層分解，就是產(chǎn)生局部腐蝕或點(diǎn)蝕發(fā)生。膜破裂形成陽(yáng)極和而未破裂的膜或腐蝕產(chǎn)物作為陰極，實(shí)際上已經(jīng)建立了一個(gè)封閉的電路。在氯離子存在下，一些不銹鋼易點(diǎn)蝕。腐蝕發(fā)生時(shí)，在金屬表面或粗糙部位，由于這些不為均勻性。
6、晶間腐蝕
晶間腐蝕發(fā)生的原因有多種。結(jié)果幾乎是沿著金屬晶粒邊界相同，機(jī)械性質(zhì)的破壞。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)臒崽幚砘蚪佑|致敏800–1500°華氏溫度的奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕是受許多腐蝕劑（427–816°C）。這種情況可通過(guò)預(yù)退火和淬火清理2000°F（1093°C），采用低碳不銹鋼（c-0.03 max）或穩(wěn)定型鈮或鈦。
化工閥防腐措施九大防腐措施
1.根據(jù)腐蝕介質(zhì)選用耐蝕材料
在生產(chǎn)實(shí)際中,介質(zhì)的腐蝕是非常的復(fù)雜的,即使在用一介質(zhì)中使用的閥門(mén)材料一樣,介質(zhì)的濃度、溫度、壓力不同,介質(zhì)對(duì)材料腐蝕也不一樣.介質(zhì)溫度每升高10℃,腐蝕速度約增加1~3倍。
介質(zhì)濃度對(duì)閥門(mén)材料腐蝕影響很大,如鉛處在濃度小的硫酸中,腐蝕很小,當(dāng)濃度超過(guò)96%時(shí),腐蝕急劇上升.而碳鋼相反,在硫酸濃度為50%左右時(shí)腐蝕嚴(yán)重,當(dāng)濃度增加到6%以上時(shí),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(qiáng),但在中、低濃度的硝酸中腐蝕反而嚴(yán)重.不銹鋼雖說(shuō)對(duì)稀硝酸耐蝕性很強(qiáng),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(mén)材料應(yīng)根據(jù)具體情況,分析各種影響腐蝕因素,按有關(guān)防腐手冊(cè)選用材料。
2.采用非金屬材料
非金屬耐腐蝕性?xún)?yōu)良,只要閥門(mén)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(wèn)題,而且可節(jié)省貴重金屬。閥門(mén)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(mén)襯里,而閥體、閥蓋主體是一般鑄鐵、碳鋼制成。即保證了閥門(mén)強(qiáng)度,又保證了閥門(mén)不受腐蝕。
夾管閥也是根據(jù)橡膠的優(yōu)良耐腐蝕性能和優(yōu)異變性能而設(shè)計(jì)出來(lái)的.現(xiàn)在越來(lái)越對(duì)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(lèi)閥門(mén)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(zhì)中使用.當(dāng)然,它們的強(qiáng)度和耐熱性都較低,應(yīng)用的范圍受到限制。
柔性石墨的出現(xiàn),使非金屬進(jìn)入了高溫領(lǐng)域,解決了長(zhǎng)期難以解決的填料和墊片泄露問(wèn)題,而且是很好的高溫潤(rùn)滑劑。常用非金屬材料適用工況
3.金屬表面處理
閥門(mén)連接處閥門(mén)連接螺銓常用鍍鋅、鍍鉻、氧化(發(fā)藍(lán))處理提高耐大氣、耐介質(zhì)腐蝕的能力.其他緊固件除采用上述方法處理外,還根據(jù)情況采用磷化等表面處理.
密封面以及口徑不大的關(guān)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
廣泛采用滲氮、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。
不同表面處理應(yīng)適于不同的閥桿材質(zhì)和工作環(huán)境,在大氣、水蒸氣介質(zhì)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(hù)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(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)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(jīng)過(guò)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(mén)。
4.熱噴涂
熱噴涂是制備涂層的一類(lèi)工藝方塊,已成為材料表面防護(hù)的新技術(shù)之一。
它是利用高能源密度熱源(氣體燃燒火焰、電弧、等離子弧、電熱、氣體燃爆等)將金屬或非金屬材料加熱熔融后,以霧化形式噴射到經(jīng)預(yù)處理的基本表面,形成噴涂層,或同時(shí)對(duì)基本表面加熱,使涂層在基體表面再次熔融,形成噴焊層的表面強(qiáng)化工藝方法。
大多數(shù)金屬及其合金、金屬氧化物陶瓷、金屬陶瓷復(fù)合物以及硬的金屬化合物都可以用一種或幾種熱噴涂方法,在金屬或非金屬基體上形成涂層。
熱噴涂能提高其表面耐腐蝕、耐磨損、耐高溫等性能,延長(zhǎng)使用壽命。熱噴涂特殊功能涂層,具備隔熱、絕緣(或異電)、可磨密封、自潤(rùn)滑、熱輻射、電磁屏蔽等特殊的性能;利用熱噴涂可修復(fù)零部件。
5.噴刷涂料
涂料是應(yīng)用廣泛的一種防腐手段,在閥門(mén)產(chǎn)品上更是一種*的防腐材料和識(shí)別標(biāo)志。
涂料也屬于非金屬材料,它通常由合成樹(shù)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(zhì)和大氣,達(dá)到防腐目的。
涂料主要用于水、鹽水、海水、大氣等腐蝕不太強(qiáng)的環(huán)境中。閥門(mén)內(nèi)腔常用防腐漆涂刷,防止水、空氣等介質(zhì)對(duì)閥門(mén)腐蝕。油漆內(nèi)摻有不同顏色,來(lái)表示法恩使用的材料.閥門(mén)噴刷涂料,一般在半年至一年一次。
6.添加緩蝕劑
緩蝕劑控制腐蝕的機(jī)理是它促進(jìn)了電池的極化。
緩蝕劑主要用于介質(zhì)和填料處。介質(zhì)中添加緩蝕劑,可使設(shè)備和閥門(mén)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(nèi)成火化態(tài),腐蝕較嚴(yán)重,但加入少量硫酸銅或硝酸等氧化劑,可使不銹鋼轉(zhuǎn)變鈍態(tài),表面生成一層保護(hù)膜,阻止介質(zhì)的的浸蝕,在鹽酸中,如果加入少量氧化劑,可降低對(duì)鈦的腐蝕。
閥門(mén)試壓常用水作試壓的介質(zhì),容易引起閥門(mén)的腐蝕,在水中添加少量亞硝酸鈉可以防止水對(duì)閥門(mén)的腐蝕。
石棉填料中含有氯化物,對(duì)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(shí)施中困難很多,不可普通推廣,酯適于特殊的需要。
為了保護(hù)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(rùn)滑作用;
在石棉中添加鋅粉作犧牲金屬,實(shí)際上,鋅也是一種緩蝕劑,它能首先與石棉中的氯化物結(jié)合,使氯化物與閥桿金屬接觸機(jī)會(huì)大為減少,從而達(dá)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(mén)表面能防止大氣的腐蝕。
7.電化學(xué)保護(hù)
電化學(xué)保護(hù)有陽(yáng)極保護(hù)和陰極保護(hù)兩種。
如用鋅保護(hù)鐵,鋅被腐蝕,鋅叫做犧牲金屬.在生產(chǎn)實(shí)踐中,陽(yáng)極保護(hù)采用較少,陰極保護(hù)應(yīng)用較多.大型的閥門(mén)和重要閥門(mén)采用這種陰極保護(hù)法,是一種經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便又行之有效的方法.石棉填料中添加鋅,保護(hù)閥桿也屬于陰極保護(hù)法.
8.控制腐蝕環(huán)境
所謂環(huán)境,有廣義和狹義兩種,廣義的環(huán)境系指閥門(mén)安裝處四周的環(huán)境和它內(nèi)部流通介質(zhì);狹義的環(huán)境系指閥門(mén)安裝處四周的條件。
大多數(shù)環(huán)境無(wú)法控制,生產(chǎn)流程也不可任意變動(dòng)。只有在不會(huì)對(duì)產(chǎn)品、工藝等造成有損害的情況下,可以采用控制環(huán)境的方法,如鍋爐水去氧、煉油工藝中家堿調(diào)節(jié)PH值等。從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā),上述添加緩蝕劑、電化學(xué)保護(hù)等也屬控制腐蝕環(huán)境。
大氣中充滿(mǎn)了灰塵、水蒸氣、煙霧,特別在生產(chǎn)環(huán)境中,如煙鹵、設(shè)備散發(fā)出的有毒氣體和微粉,都會(huì)對(duì)閥門(mén)產(chǎn)生不同程度的腐蝕。操作人員應(yīng)按操作規(guī)程中的規(guī)定,定期清洗、吹掃閥門(mén),定期加油,這是控制環(huán)境腐蝕有效措施。閥桿安裝保護(hù)罩、地閥設(shè)置地井、閥門(mén)表面噴刷油漆等,這都是防止含有腐蝕的物質(zhì)侵蝕閥門(mén)的方法。
環(huán)境溫度升高和空氣污染,特別對(duì)封閉的環(huán)境下的設(shè)備和閥門(mén),會(huì)加速其腐蝕.應(yīng)盡量采用敞開(kāi)式廠房或采用通風(fēng)、降溫措施,減緩環(huán)境腐蝕。
9.改進(jìn)加工工藝和閥門(mén)結(jié)構(gòu)形式
閥門(mén)的防腐保護(hù)是從設(shè)計(jì)就開(kāi)始考慮的問(wèn)題,一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、工藝方法正確的閥門(mén)產(chǎn)品，無(wú)疑地對(duì)減緩閥門(mén)的腐蝕是有好的效果的。
因此,設(shè)計(jì)和制造部門(mén)應(yīng)對(duì)那些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,工藝方法不正確,容易引起腐蝕的部件,應(yīng)進(jìn)行改進(jìn),使之適合各種不同工況條件下的要求。
