Карозія — адзін з найважнейшых элементаў, якія выклікаюцьклапанпашкоджанні. Такім чынам, уклапанабарона, антыкаразійная ахова клапанаў - гэта важнае пытанне, якое трэба ўлічваць.
Клапанформа карозіі
Карозія металаў у асноўным выклікана хімічнай і электрахімічнай карозіяй, а карозія неметалічных матэрыялаў звычайна выклікана прамымі хімічнымі і фізічнымі ўздзеяннямі.
1. Хімічная карозія
Пры ўмове адсутнасці току навакольнае асяроддзе непасрэдна рэагуе з металам і разбурае яго, напрыклад, карозія металу пад уздзеяннем сухога газу высокай тэмпературы і неэлектралітычнага раствора.
2. Гальванічная карозія
Метал кантактуе з электралітам, што прыводзіць да патоку электронаў, што прыводзіць да яго пашкоджання ў выніку электрахімічнага ўздзеяння, якое з'яўляецца асноўнай формай карозіі.
Звычайныя карозія кіслотна-шчолачных саляных раствораў, атмасферная карозія, карозія глебы, карозія марской вады, мікробная карозія, кропкавая карозія і шчылінная карозія нержавеючай сталі і г.д. - усё гэта электрахімічная карозія. Электрахімічная карозія ўзнікае не толькі паміж двума рэчывамі, якія могуць гуляць хімічную ролю, але і стварае розніцу патэнцыялаў з-за розніцы канцэнтрацый раствора, розніцы канцэнтрацый навакольнага кіслароду, нязначнай розніцы ў структуры рэчыва і г.д., і набывае сілу карозіі, так што метал з нізкім патэнцыялам і становішча сухой сонечнай пласціны губляюцца.
Хуткасць карозіі клапана
Хуткасць карозіі можна падзяліць на шэсць ступеняў:
(1) Цалкам устойлівы да карозіі: хуткасць карозіі менш за 0,001 мм/год
(2) Надзвычай устойлівы да карозіі: хуткасць карозіі ад 0,001 да 0,01 мм/год
(3) Устойлівасць да карозіі: хуткасць карозіі ад 0,01 да 0,1 мм/год
(4) Усё яшчэ ўстойлівы да карозіі: хуткасць карозіі ад 0,1 да 1,0 мм/год
(5) Нізкая каразійная ўстойлівасць: хуткасць карозіі ад 1,0 да 10 мм/год
(6) Не ўстойлівы да карозіі: хуткасць карозіі перавышае 10 мм/год
Дзевяць антыкаразійных мер
1. Выбірайце каразійна-ўстойлівыя матэрыялы ў залежнасці ад каразійнага асяроддзя
У рэальных умовах вытворчасці карозія асяроддзя вельмі складаная, нават калі матэрыял клапана выкарыстоўваецца ў адным асяроддзі аднолькавы, канцэнтрацыя, тэмпература і ціск асяроддзя розныя, і карозія асяроддзя да матэрыялу неаднолькавая. На кожныя 10°C павышэння тэмпературы асяроддзя хуткасць карозіі павялічваецца прыкладна ў 1~3 разы.
Сярэдняя канцэнтрацыя аказвае вялікі ўплыў на карозію матэрыялу клапана, напрыклад, калі свінец знаходзіцца ў сернай кіслаце з невялікай канцэнтрацыяй, карозія вельмі малая, і калі канцэнтрацыя перавышае 96%, карозія рэзка ўзрастае. Вугляродзістая сталь, наадварот, найбольш моцна карозіруе пры канцэнтрацыі сернай кіслаты каля 50%, а калі канцэнтрацыя павялічваецца да больш чым 60%, карозія рэзка зніжаецца. Напрыклад, алюміній вельмі каразійны ў канцэнтраванай азотнай кіслаце з канцэнтрацыяй больш за 80%, але ён сур'ёзна каразійны ў сярэдніх і нізкіх канцэнтрацыях азотнай кіслаты, а нержавеючая сталь вельмі ўстойлівая да разведзенай азотнай кіслаты, але яна пагаршаецца ў канцэнтраванай азотнай кіслаце больш за 95%.
З прыведзеных вышэй прыкладаў відаць, што правільны выбар матэрыялаў для клапанаў павінен грунтавацца на канкрэтнай сітуацыі, аналізаваць розныя фактары, якія ўплываюць на карозію, і выбіраць матэрыялы ў адпаведнасці з адпаведнымі кіраўніцтвамі па антыкаразійнай абароне.
2. Выкарыстоўвайце неметалічныя матэрыялы
Устойлівасць неметалічных матэрыялаў да карозіі выдатная. Пакуль тэмпература і ціск клапана адпавядаюць патрабаванням да неметалічных матэрыялаў, гэта можа не толькі вырашыць праблему карозіі, але і зэканоміць каштоўныя металы. Корпус клапана, вечка, футроўка, ушчыльняльная паверхня і іншыя распаўсюджаныя неметалічныя матэрыялы вырабляюцца з іх.
Для футроўкі клапанаў выкарыстоўваюцца такія пластмасы, як PTFE і хлараваны поліэфір, а таксама натуральны каўчук, неопрэн, нітрылавы каўчук і іншыя віды каўчуку, а асноўны корпус клапана выраблены з чыгуну і вугляродзістай сталі. Гэта не толькі забяспечвае трываласць клапана, але і прадухіляе яго карозію.
У наш час усё часцей выкарыстоўваюцца такія пластмасы, як нейлон і PTFE, а натуральны і сінтэтычны каўчук выкарыстоўваюцца для вырабу розных ушчыльняльных паверхняў і ўшчыльняльных кольцаў, якія выкарыстоўваюцца на розных клапанах. Гэтыя неметалічныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў якасці ўшчыльняльных паверхняў, не толькі валодаюць добрай каразійнай устойлівасцю, але і добрай герметычнасцю, што асабліва падыходзіць для выкарыстання ў асяроддзях з часціцамі. Вядома, яны менш трывалыя і цеплаўстойлівыя, і дыяпазон іх прымянення абмежаваны.
3. Апрацоўка паверхні металу
(1) Злучэнне клапана: Злучэнне клапана звычайна апрацоўваецца ацынкаваннем, храмаваннем і аксідаваннем (сінім колерам) для паляпшэння ўстойлівасці да атмасфернай і асяроддзевай карозіі. Акрамя вышэйзгаданых метадаў, іншыя крапежныя элементы таксама апрацоўваюцца паверхняй, напрыклад, фасфатаваннем, у залежнасці ад сітуацыі.
(2) Паверхня ўшчыльнення і закрытыя дэталі малога дыяметра: для паляпшэння каразійнай і зносаўстойлівасці выкарыстоўваюцца паверхневыя працэсы, такія як азотаванне і бораванне.
(3) Антыкаразійная апрацоўка ствала: азатаванне, боранізацыя, храмаванне, нікеляванне і іншыя працэсы апрацоўкі паверхні шырока выкарыстоўваюцца для паляпшэння яго каразійнай устойлівасці, каразійнай устойлівасці і ўстойлівасці да ізаляцыі.
Розныя віды апрацоўкі паверхні павінны падыходзіць для розных матэрыялаў ствала і працоўных асяроддзяў. У атмасферы, асяроддзі вадзяной пары і азбеставай набіўной ёмістасці ствала можна выкарыстоўваць цвёрдае храмаванне, газавае азатаванне (нержавеючая сталь не павінна выкарыстоўваць іённае азатаванне): у серавадародным атмасферным асяроддзі з выкарыстаннем гальванічнага пакрыцця нікелевае пакрыццё з высокім утрыманнем фосфару мае лепшыя ахоўныя ўласцівасці; 38CrMOAIA таксама можа быць устойлівым да карозіі шляхам іённага і газавага азатавання, але цвёрдае храмаванае пакрыццё не падыходзіць для выкарыстання; 2Cr13 можа супрацьстаяць аміячнай карозіі пасля загартоўкі і адпуску, а вугляродзістая сталь, атрыманая з выкарыстаннем газавага азатавання, таксама можа супрацьстаяць аміячнай карозіі, у той час як усе слаі фосфарна-нікелевага пакрыцця не ўстойлівыя да аміячнай карозіі, і матэрыял 38CrMOAIA, атрыманы з выкарыстаннем газавага азатавання, мае выдатную каразійную ўстойлівасць і ўсебаковыя характарыстыкі, і ў асноўным выкарыстоўваецца для вырабу ствалоў клапанаў.
(4) Корпус клапана і махавік малога калібра: яго таксама часта храмуюць для паляпшэння каразійнай устойлівасці і ўпрыгожвання клапана.
4. Тэрмічнае напыленне
Тэрмічнае напыленне — гэта спосаб падрыхтоўкі пакрыццяў, які стаў адной з новых тэхналогій абароны паверхні матэрыялаў. Гэта метад умацавання паверхні, пры якім выкарыстоўваюцца крыніцы цяпла высокай шчыльнасці энергіі (полымя гарэння газу, электрычная дуга, плазменная дуга, электрычны нагрэў, выбух газу і г.д.) для награвання і плаўлення металічных або неметалічных матэрыялаў, а затым іх распыленне на папярэдне апрацаваную асноўную паверхню ў выглядзе распылення для ўтварэння напыленага пакрыцця або адначасовае награванне асноўнай паверхні, каб пакрыццё зноў расплавілася на паверхні падкладкі для ўтварэння пласта напыленай зваркі.
Большасць металаў і іх сплаваў, металаксіднай керамікі, керметных кампазітаў і цвёрдых металічных злучэнняў можна наносіць на металічныя або неметалічныя падкладкі адным або некалькімі метадамі тэрмічнага напылення, што можа палепшыць каразійную ўстойлівасць паверхні, зносаўстойлівасць, устойлівасць да высокіх тэмператур і іншыя ўласцівасці, а таксама падоўжыць тэрмін службы. Спецыяльнае функцыянальнае пакрыццё тэрмічным напыленнем мае цеплаізаляцыйныя, ізаляцыйныя (або ненармальнае электрычнае) ўласцівасці, якія можна шліфаваць, герметызаваць, самазмазваць, абараняць ад цеплавога выпраменьвання, электрамагнітнага экранавання і іншыя спецыяльныя ўласцівасці. Тэрмічнае напыленне дазваляе рамантаваць дэталі.
5. Фарба ў балончыку
Пакрыццё - гэта шырока выкарыстоўваны антыкаразійны сродак, і яно з'яўляецца незаменным антыкаразійным матэрыялам і ідэнтыфікацыйным знакам на клапанных вырабах. Пакрыццё - гэта таксама неметалічны матэрыял, які звычайна вырабляецца з сінтэтычнай смалы, гумовай суспензіі, расліннага алею, растваральніка і г.д., пакрываючы металічную паверхню, ізалюючы асяроддзе і атмасферу і дасягаючы мэты абароны ад карозіі.
Пакрыцці ў асноўным выкарыстоўваюцца ў вадзе, салёнай вадзе, марской вадзе, атмасферы і іншых асяроддзях, якія не з'яўляюцца занадта агрэсіўнымі. Унутраная поласць клапана часта пафарбавана антыкаразійнай фарбай, каб прадухіліць карозію клапана вадой, паветрам і іншымі асяроддзямі.
6. Дадайце інгібітары карозіі
Механізм, з дапамогай якога інгібітары карозіі кантралююць карозію, заключаецца ў тым, што яны спрыяюць палярызацыі акумулятара. Інгібітары карозіі ў асноўным выкарыстоўваюцца ў асяроддзях і напаўняльніках. Даданне інгібітараў карозіі ў асяроддзе можа запаволіць карозію абсталявання і клапанаў, напрыклад, хроманікелевай нержавеючай сталі ў бескіслароднай сернай кіслаце, шырока растваральнай у дыяпазоне да стану крэмацыі, карозія больш сур'ёзная, але даданне невялікай колькасці сульфату медзі або азотнай кіслаты і іншых акісляльнікаў можа прывесці да таго, што нержавеючая сталь ператворыцца ў тупы стан, паверхня якога ўтварае ахоўную плёнку, каб прадухіліць эрозію асяроддзя, калі дадаць невялікую колькасць акісляльніка ў салянай кіслаце, карозія тытана можа быць зніжана.
Выпрабаванне клапана пад ціскам часта выкарыстоўваецца ў якасці асяроддзя для выпрабавання пад ціскам, што лёгка можа выклікаць карозіюклапан, а даданне невялікай колькасці нітрыту натрыю ў ваду можа прадухіліць карозію клапана вадой. Азбеставая ўшчыльняльная начынка змяшчае хларыд, які моцна раз'ядае шток клапана, і ўтрыманне хларыду можна знізіць, калі выкарыстоўваць метад прамывання парай, але гэты метад вельмі складаны ў рэалізацыі і не можа быць шырока распаўсюджаны, а падыходзіць толькі для спецыяльных патрэб.
Для абароны штока клапана і прадухілення карозіі азбеставай набіўкі, у азбеставай набіўцы на шток клапана наносяцца інгібітар карозіі і ахвярны метал. Інгібітар карозіі складаецца з нітрыту натрыю і храмату натрыю, якія могуць ствараць пасівацыйную плёнку на паверхні штока клапана і паляпшаць каразійную ўстойлівасць штока клапана, а растваральнік можа прымусіць інгібітар карозіі павольна растварацца і гуляць змазвальную ролю. Фактычна, цынк таксама з'яўляецца інгібітарам карозіі, які можа спачатку злучацца з хларыдам у азбесце, так што магчымасць кантакту хларыду і металу штока значна зніжаецца, каб дасягнуць мэты абароны ад карозіі.
7. Электрахімічная абарона
Існуе два тыпы электрахімічнай абароны: анодная і катодная. Калі для абароны жалеза выкарыстоўваецца цынк, ён падвяргаецца карозіі, таму яго называюць ахвярным металам. У вытворчай практыцы анодная абарона выкарыстоўваецца радзей, а катодная — часцей. Гэты метад катоднай абароны выкарыстоўваецца для вялікіх і важных клапанаў, што з'яўляецца эканамічным, простым і эфектыўным метадам, а цынк дадаецца ў азбеставую ўпакоўку для абароны штока клапана.
8. Кантралюйце каразійнае асяроддзе
Так званае асяроддзе мае два віды: шырокі і вузкі сэнс. Шырокі сэнс азначае асяроддзе вакол месца ўстаноўкі клапана і яго ўнутранае цыркуляцыйнае асяроддзе, а вузкі сэнс — умовы вакол месца ўстаноўкі клапана.
Большасць асяроддзяў некантралюемыя, і вытворчыя працэсы нельга адвольна змяняць. Толькі ў выпадку, калі гэта не прывядзе да пашкоджання прадукту і працэсу, можна выкарыстоўваць метады кантролю асяроддзя, такія як дэаксігенацыя катловай вады, даданне шчолачы ў працэсе перапрацоўкі нафты для рэгулявання значэння pH і г.д. З гэтага пункту гледжання, даданне інгібітараў карозіі і электрахімічнай абароны, згаданых вышэй, таксама з'яўляецца спосабам кантролю каразійнага асяроддзя.
Атмасфера, асабліва ў вытворчым асяроддзі, поўная пылу, вадзяной пары і дыму, такіх як дым, расол, таксічныя газы і дробны парашок, якія выкідваюцца абсталяваннем, што можа выклікаць розную ступень карозіі клапана. Аператар павінен рэгулярна чысціць і прадзімаць клапан, а таксама рэгулярна запраўляць яго палівам у адпаведнасці з палажэннямі эксплуатацыйных працэдур, што з'яўляецца эфектыўнай мерай кантролю карозіі ў навакольным асяроддзі. Устаноўка ахоўнай вечка на шток клапана, усталяванне зазямляльнай свідравіны на зазямляльным клапане і распыленне фарбы на паверхню клапана - усё гэта спосабы прадухіліць разбурэнне агрэсіўных рэчываў.клапан.
Павышэнне тэмпературы навакольнага асяроддзя і забруджванне паветра, асабліва абсталявання і клапанаў у закрытым асяроддзі, паскорыць іх карозію, і для запаволення карозіі ў навакольным асяроддзі варта максімальна выкарыстоўваць адкрытыя майстэрні або меры вентыляцыі і астуджэння.
9. Палепшыць тэхналогію апрацоўкі і структуру клапана
Антыкаразійная абаронаклапанГэта праблема разглядалася з самага пачатку праектавання, і клапан з разумнай канструкцыяй і правільным метадам апрацоўкі, несумненна, будзе мець станоўчы ўплыў на запаволенне карозіі клапана. Такім чынам, аддзел праектавання і вытворчасці павінен удасканальваць дэталі, якія не маюць разумнай канструкцыі, няправільных метадаў апрацоўкі і лёгка выклікаюць карозію, каб адаптаваць іх да патрабаванняў розных умоў працы.
Час публікацыі: 22 студзеня 2025 г.
