金屬閥門的防腐措施
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2021-09-02 10:33
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金屬閥門的防腐措施
電化學(xué)腐蝕以各種形態(tài)腐蝕金屬，它不僅作用于兩種金屬之間，而且由于溶液的溶度差、氧氣的溶度差、金屬內(nèi)部組織微小的差別，也會(huì)產(chǎn)生電位差，使腐蝕加劇。有的金屬本身是不耐蝕的，但它腐蝕后能產(chǎn)生非常好的保護(hù)膜，即鈍化膜，可以阻止介質(zhì)的腐蝕。由此可見(jiàn)，要達(dá)到金屬閥門防腐的目的，一是要消除電化學(xué)腐蝕;二是當(dāng)電化學(xué)腐蝕消除不了;要能使金屬表面產(chǎn)生鈍化膜;三是選用沒(méi)有電化學(xué)腐蝕的非金屬材料代替金屬材料。下面介紹幾種防腐方法。
1、根據(jù)介質(zhì)選用耐蝕材料
在“閥門的選用”一節(jié)中，我們介紹了閥門常用材料所適用的介質(zhì)，只不過(guò)是一般的介紹，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)腐蝕最嚴(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
非金屬耐腐蝕性優(yōu)良，只要閥門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襯里，而閥體、閥蓋主體是一般鑄鐵、碳鋼制成。即保證了閥門強(qiáng)度，又保證了閥門不受腐蝕。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?，F(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，用于各類閥門上，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。
3、噴刷涂料
涂料是應(yīng)用最廣泛的一種防腐手段，在閥門產(chǎn)品上更是一種不可缺少的防腐材料和識(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。閥門內(nèi)腔常用防腐漆涂刷，防止水、空氣等介質(zhì)對(duì)閥門腐蝕。油漆內(nèi)摻有不同顏色，來(lái)表示法恩使用的材料。閥門噴刷涂料，一般在半年至一年一次。
4、添加緩蝕劑
在腐蝕介質(zhì)和腐蝕物中加入少量其他特殊物質(zhì)，能夠大大地減緩金屬腐蝕的速度，這種特殊物質(zhì)稱為緩蝕劑。
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。閥門試壓常用水作試壓的介質(zhì)，容易引起閥門的腐蝕，在水中添加少量亞硝酸鈉可以防止水對(duì)閥門的腐蝕。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，噴刷在閥門表面能防止大氣的腐蝕。
5、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。所謂陽(yáng)極保護(hù)，就是以保護(hù)金屬為陽(yáng)極導(dǎo)入外加直電流，使陽(yáng)極電位向正的方向增加，當(dāng)增加到一定值時(shí)，金屬陽(yáng)極表面生成一層致密的保護(hù)膜，即為鈍化膜，這時(shí)金屬陰極的腐蝕急劇減少。陽(yáng)極保護(hù)適于容易鈍化的金屬。所謂陰極保護(hù)，就是將被保護(hù)金屬作陰極，外加直流電，使其電位向負(fù)的方向降低，為其達(dá)到一定電位值時(shí)，腐蝕電流速度減少，金屬得到保護(hù)。此外，陰極保護(hù)可用電極電位比被保護(hù)金屬更負(fù)的金屬來(lái)保護(hù)被保護(hù)金屬。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。大型的閥門和重要閥門采用這種陰極保護(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。
6、金屬表面處理
金屬表面處理工藝比安眠鍍層、表面滲透、表面氧化鈍化等。其目的提高金屬耐蝕能力，改善金屬的機(jī)械能能。表面處理的閥門上應(yīng)用廣泛。
閥門連接螺銓常用鍍鋅、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。
閥桿防腐問(wèn)題是被人們所重視的問(wèn)題，積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，常采用滲氮、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。不同額表面處理應(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。
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金屬閥門腐蝕有兩種形態(tài)，即均勻腐蝕和局部腐蝕。均勻腐蝕的速度可用年平均腐蝕率來(lái)評(píng)價(jià)。金屬材料，石墨、玻璃、陶瓷和混凝土，按腐蝕率大小分4個(gè)等級(jí)：腐蝕速度小于0.05mm/a的為優(yōu)良;腐蝕速度在0.05~0.5mm/a的為良好;腐蝕速度在0.5~1.5mm/a的尚可使用;腐蝕速度大于1.5mm/a的為不適用，閥門的密封面、閥桿、膜片、小彈簧等閥件一般用一級(jí)材料，閥體、閥蓋等適用二級(jí)或三級(jí)材料，用于高壓、劇毒、易燃、易爆、放射性介質(zhì)的閥門，則選用腐蝕性很小的材料。
電化學(xué)腐蝕以各種形態(tài)腐蝕金屬，它不僅作用于兩種金屬之間，而且由于溶液的溶度差、氧氣的溶度差、金屬內(nèi)部組織微小的差別，也會(huì)產(chǎn)生電位差，使腐蝕加劇。有的金屬本身是不耐蝕的，但它腐蝕后能產(chǎn)生非常好的保護(hù)膜，即鈍化膜，可以阻止介質(zhì)的腐蝕。由此可見(jiàn)，要達(dá)到金屬閥門防腐的目的，一是要消除電化學(xué)腐蝕;二是當(dāng)電化學(xué)腐蝕消除不了;要能使金屬表面產(chǎn)生鈍化膜;三是選用沒(méi)有電化學(xué)腐蝕的非金屬材料代替金屬材料。下面介紹幾種防腐方法。
調(diào)節(jié)閥技術(shù)及應(yīng)用
對(duì)于現(xiàn)代化化工廠的自動(dòng)化控制，調(diào)節(jié)閥的生產(chǎn)依賴于流動(dòng)介質(zhì)的正確分配和控制。無(wú)論是能量的交換、壓力的降低或簡(jiǎn)單的容器上料，這些控制都需要一些最終的控制元件來(lái)完成。調(diào)整器在管道中起著一個(gè)變阻器作用。通過(guò)改變氣門阻力或摩擦所造成的層流情況，改變過(guò)程流體的湍流，或者通過(guò)改變氣門阻力產(chǎn)生的壓降。這種壓力減少過(guò)程通常稱為“節(jié)流”。對(duì)氣體來(lái)說(shuō)，偏差接近等溫絕熱狀態(tài)，偏差取決于氣體的非理想程度(焦耳一湯姆遜效應(yīng))。對(duì)于液體來(lái)說(shuō)，壓力是湍流或者粘著的摩擦所消耗，兩者都會(huì)將壓力轉(zhuǎn)換成熱能，使溫度略有上升。
R414002005壓力調(diào)節(jié)器 (1)壓力調(diào)節(jié)范圍:指減壓閥輸出壓力P2的可調(diào)節(jié)范圍，要求在此范圍內(nèi)達(dá)到規(guī)定的精度。壓力調(diào)節(jié)范圍主要與壓力調(diào)節(jié)彈簧的剛度有關(guān)。(2)壓力特性:當(dāng)流量g為一定值時(shí)，輸入壓力變化引起輸出壓力變化的特性。輸出壓力變化越小，減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力-一定值，幾乎不隨輸入壓力的變化而變化。