Ăn mòn là một trong những nguyên nhân quan trọng nhất gây ravanhư hại. Vì vậy, trongvanbảo vệ, chống ăn mòn van là vấn đề quan trọng cần quan tâm.
Vanhình thức ăn mòn
Sự ăn mòn kim loại chủ yếu là do ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa, và sự ăn mòn của vật liệu phi kim loại thường do các tác động hóa học và vật lý trực tiếp gây ra.
1. Ăn mòn hóa học
Trong điều kiện không tạo ra dòng điện, môi trường xung quanh phản ứng trực tiếp với kim loại và phá hủy nó, chẳng hạn như ăn mòn kim loại bằng khí khô ở nhiệt độ cao và dung dịch không điện phân.
2. Ăn mòn điện
Kim loại tiếp xúc với chất điện phân, dẫn đến dòng điện tử di chuyển, khiến bản thân bị hư hỏng do tác động điện hóa, đây là hình thức ăn mòn chính.
Ăn mòn dung dịch muối axit-bazơ thông thường, ăn mòn khí quyển, ăn mòn đất, ăn mòn nước biển, ăn mòn vi sinh vật, ăn mòn rỗ và ăn mòn kẽ hở của thép không gỉ, v.v., đều là ăn mòn điện hóa. Ăn mòn điện hóa không chỉ xảy ra giữa hai chất có thể đóng vai trò hóa học mà còn tạo ra sự khác biệt tiềm năng do chênh lệch nồng độ của dung dịch, chênh lệch nồng độ của oxy xung quanh, sự khác biệt nhỏ trong cấu trúc của chất, v.v. và có được sức mạnh ăn mòn, do đó kim loại có tiềm năng thấp và vị trí của tấm nắng khô bị mất.
Tốc độ ăn mòn van
Tốc độ ăn mòn có thể được chia thành sáu loại:
(1) Chống ăn mòn hoàn toàn: tốc độ ăn mòn nhỏ hơn 0,001 mm/năm
(2) Chống ăn mòn cực cao: tốc độ ăn mòn 0,001 đến 0,01 mm/năm
(3) Khả năng chống ăn mòn: tốc độ ăn mòn 0,01 đến 0,1 mm/năm
(4) Vẫn chống ăn mòn: tốc độ ăn mòn 0,1 đến 1,0 mm/năm
(5) Khả năng chống ăn mòn kém: tốc độ ăn mòn 1,0 đến 10 mm/năm
(6) Không chống ăn mòn: tốc độ ăn mòn lớn hơn 10 mm/năm
Chín biện pháp chống ăn mòn
1. Lựa chọn vật liệu chống ăn mòn theo môi trường ăn mòn
Trong thực tế sản xuất, sự ăn mòn của môi trường rất phức tạp, ngay cả khi vật liệu van được sử dụng trong cùng một môi trường là như nhau, nồng độ, nhiệt độ và áp suất của môi trường là khác nhau và sự ăn mòn của môi trường đối với vật liệu là không giống nhau. Cứ tăng 10°C ở nhiệt độ trung bình, tốc độ ăn mòn tăng khoảng 1 ~ 3 lần.
Nồng độ trung bình có ảnh hưởng lớn đến sự ăn mòn của vật liệu van, chẳng hạn như chì có nồng độ nhỏ trong axit sulfuric, độ ăn mòn rất nhỏ và khi nồng độ vượt quá 96%, độ ăn mòn tăng mạnh. Ngược lại, thép cacbon bị ăn mòn nghiêm trọng nhất khi nồng độ axit sunfuric khoảng 50%, khi nồng độ tăng lên hơn 60% thì độ ăn mòn giảm mạnh. Ví dụ, nhôm có tính ăn mòn rất cao trong axit nitric đậm đặc với nồng độ hơn 80%, nhưng nó có tính ăn mòn nghiêm trọng ở nồng độ axit nitric trung bình và thấp, và thép không gỉ có khả năng chống lại axit nitric loãng rất cao, nhưng nó lại trầm trọng hơn ở axit nitric đậm đặc hơn 95%.
Từ các ví dụ trên, có thể thấy rằng việc lựa chọn đúng vật liệu van phải dựa trên tình huống cụ thể, phân tích các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến sự ăn mòn và lựa chọn vật liệu theo hướng dẫn chống ăn mòn có liên quan.
2. Sử dụng vật liệu phi kim loại
Khả năng chống ăn mòn phi kim loại là tuyệt vời, miễn là nhiệt độ và áp suất của van đáp ứng yêu cầu của vật liệu phi kim loại, nó không chỉ có thể giải quyết vấn đề ăn mòn mà còn tiết kiệm kim loại quý. Thân van, nắp ca-pô, lớp lót, bề mặt bịt kín và các vật liệu phi kim loại thường được sử dụng khác được chế tạo.
Các loại nhựa như PTFE và polyete clo hóa, cũng như cao su tự nhiên, cao su tổng hợp, cao su nitrile và các loại cao su khác được sử dụng để lót van, và thân chính của nắp thân van được làm bằng gang và thép cacbon. Nó không chỉ đảm bảo độ bền của van mà còn đảm bảo van không bị ăn mòn.
Ngày nay, ngày càng có nhiều loại nhựa như nylon và PTFE được sử dụng, cao su tự nhiên và cao su tổng hợp được sử dụng để chế tạo các bề mặt bịt kín và vòng đệm khác nhau, được sử dụng trên các loại van khác nhau. Những vật liệu phi kim loại này được sử dụng làm bề mặt bịt kín không chỉ có khả năng chống ăn mòn tốt mà còn có hiệu suất bịt kín tốt, đặc biệt thích hợp để sử dụng trong môi trường có các hạt. Tất nhiên, chúng kém bền và chịu nhiệt hơn, đồng thời phạm vi ứng dụng còn hạn chế.
3. Xử lý bề mặt kim loại
(1) Kết nối van: Ốc kết nối van thường được xử lý bằng mạ kẽm, mạ crom và oxy hóa (màu xanh) để nâng cao khả năng chống ăn mòn trong khí quyển và trung bình. Ngoài các phương pháp nêu trên, các ốc vít khác cũng được xử lý bằng các phương pháp xử lý bề mặt như phốt phát tùy theo tình huống.
(2) Bịt kín bề mặt và các bộ phận kín có đường kính nhỏ: các quá trình bề mặt như thấm nitơ và boron hóa được sử dụng để cải thiện khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn.
(3) Chống ăn mòn thân: thấm nitơ, boron hóa, mạ crom, mạ niken và các quy trình xử lý bề mặt khác được sử dụng rộng rãi để cải thiện khả năng chống ăn mòn, chống ăn mòn và chống mài mòn.
Các phương pháp xử lý bề mặt khác nhau phải phù hợp với các vật liệu thân và môi trường làm việc khác nhau, trong khí quyển, môi trường hơi nước và thân tiếp xúc đóng gói amiăng, có thể sử dụng mạ crom cứng, quy trình thấm nitơ khí (thép không gỉ không nên sử dụng quy trình thấm nitơ): trong hydro môi trường khí quyển sunfua sử dụng lớp mạ niken phốt pho cao mạ điện có hiệu suất bảo vệ tốt hơn; 38CrMOAIA cũng có thể chống ăn mòn bằng phương pháp thấm nitơ và khí, nhưng lớp phủ crom cứng không phù hợp để sử dụng; 2Cr13 có thể chống ăn mòn amoniac sau khi làm nguội và ủ, và thép carbon sử dụng phương pháp thấm nitơ khí cũng có thể chống ăn mòn amoniac, trong khi tất cả các lớp mạ phốt pho-niken không có khả năng chống ăn mòn amoniac, và vật liệu thấm nitơ khí 38CrMOAIA có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và hiệu suất toàn diện , và nó chủ yếu được sử dụng để làm thân van.
(4) Thân và tay quay van cỡ nhỏ: Nó cũng thường được mạ crom để cải thiện khả năng chống ăn mòn và trang trí cho van.
4. Phun nhiệt
Phun nhiệt là một loại phương pháp xử lý để chuẩn bị lớp phủ và đã trở thành một trong những công nghệ mới để bảo vệ bề mặt vật liệu. Đây là một phương pháp xử lý tăng cường bề mặt sử dụng các nguồn nhiệt có mật độ năng lượng cao (ngọn lửa đốt khí, hồ quang điện, hồ quang plasma, đốt nóng bằng điện, nổ khí, v.v.) để làm nóng và làm nóng chảy các vật liệu kim loại hoặc phi kim loại và phun chúng vào bề mặt. Bề mặt cơ bản được xử lý trước dưới dạng nguyên tử hóa để tạo thành lớp phủ phun, hoặc làm nóng bề mặt cơ bản cùng lúc, để lớp phủ tan chảy trở lại trên bề mặt chất nền để tạo thành quá trình tăng cường bề mặt của lớp hàn phun.
Hầu hết các kim loại và hợp kim của chúng, gốm oxit kim loại, vật liệu tổng hợp gốm kim loại và các hợp chất kim loại cứng có thể được phủ trên nền kim loại hoặc phi kim loại bằng một hoặc một số phương pháp phun nhiệt, có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn bề mặt, chống mài mòn, chịu nhiệt độ cao và các phương pháp khác đặc tính và kéo dài thời gian sử dụng. Lớp phủ chức năng đặc biệt phun nhiệt, có khả năng cách nhiệt, cách nhiệt (hoặc điện bất thường), bịt kín có thể mài, tự bôi trơn, bức xạ nhiệt, che chắn điện từ và các đặc tính đặc biệt khác, việc sử dụng phun nhiệt có thể sửa chữa các bộ phận.
5. Phun sơn
Lớp phủ là một phương tiện chống ăn mòn được sử dụng rộng rãi, là vật liệu chống ăn mòn và dấu hiệu nhận biết không thể thiếu trên các sản phẩm van. Lớp phủ cũng là một vật liệu phi kim loại, thường được làm từ nhựa tổng hợp, bùn cao su, dầu thực vật, dung môi, v.v., bao phủ bề mặt kim loại, cách ly môi trường và không khí, đạt được mục đích chống ăn mòn.
Lớp phủ chủ yếu được sử dụng trong nước, nước muối, nước biển, khí quyển và các môi trường khác không quá ăn mòn. Khoang bên trong của van thường được sơn bằng sơn chống ăn mòn để ngăn nước, không khí và các môi trường khác ăn mòn van
6. Thêm chất ức chế ăn mòn
Cơ chế mà chất ức chế ăn mòn kiểm soát sự ăn mòn là nó thúc đẩy sự phân cực của pin. Chất ức chế ăn mòn chủ yếu được sử dụng trong môi trường và chất độn. Việc bổ sung các chất ức chế ăn mòn vào môi trường có thể làm chậm quá trình ăn mòn của thiết bị và van, chẳng hạn như thép không gỉ crom-niken trong axit sulfuric không có oxy, phạm vi hòa tan lớn sang trạng thái hỏa táng, ăn mòn nghiêm trọng hơn, nhưng thêm một lượng nhỏ lượng đồng sunfat hoặc axit nitric và các chất oxy hóa khác, có thể làm cho thép không gỉ chuyển sang trạng thái cùn, bề mặt của một lớp màng bảo vệ để ngăn chặn sự ăn mòn của môi trường, trong axit clohydric, nếu thêm một lượng nhỏ chất oxy hóa, sự ăn mòn của titan có thể giảm đi.
Kiểm tra áp suất van thường được sử dụng làm phương tiện để kiểm tra áp suất, dễ gây ra sự ăn mòn của van.van, và thêm một lượng nhỏ natri nitrit vào nước có thể ngăn chặn sự ăn mòn của van bởi nước. Bao bì amiăng có chứa clorua, ăn mòn thân van rất nhiều và hàm lượng clorua có thể giảm nếu áp dụng phương pháp rửa bằng nước hấp, nhưng phương pháp này rất khó thực hiện và không thể phổ biến nói chung, và chỉ thích hợp cho các ứng dụng đặc biệt. nhu cầu.
Để bảo vệ thân van và ngăn chặn sự ăn mòn của lớp đệm amiăng, trong lớp bọc amiăng, chất ức chế ăn mòn và kim loại hy sinh được phủ trên thân van, chất ức chế ăn mòn bao gồm natri nitrit và natri cromat, có thể tạo ra màng thụ động trên bề mặt thân van và cải thiện khả năng chống ăn mòn của thân van, và dung môi có thể làm cho chất ức chế ăn mòn hòa tan từ từ và đóng vai trò bôi trơn; Trên thực tế, kẽm cũng là một chất ức chế ăn mòn, trước tiên có thể kết hợp với clorua trong amiăng, do đó cơ hội tiếp xúc giữa clorua và kim loại gốc giảm đi đáng kể, để đạt được mục đích chống ăn mòn.
7. Bảo vệ điện hóa
Có hai loại bảo vệ điện hóa: bảo vệ anốt và bảo vệ catốt. Nếu dùng kẽm để bảo vệ sắt, kẽm bị ăn mòn thì kẽm được gọi là kim loại hy sinh, trong thực tiễn sản xuất người ta ít dùng bảo vệ cực dương, dùng bảo vệ catôt nhiều hơn. Phương pháp bảo vệ catốt này được sử dụng cho các van lớn và các van quan trọng, đây là phương pháp tiết kiệm, đơn giản và hiệu quả, đồng thời kẽm được bổ sung vào lớp đệm amiăng để bảo vệ thân van.
8. Kiểm soát môi trường ăn mòn
Cái gọi là môi trường có hai loại nghĩa rộng và nghĩa hẹp, nghĩa rộng về môi trường nói đến môi trường xung quanh nơi lắp đặt van và môi trường tuần hoàn bên trong của nó, còn nghĩa hẹp về môi trường nói đến các điều kiện xung quanh nơi lắp đặt van. .
Hầu hết các môi trường đều không thể kiểm soát được và không thể tự ý thay đổi quy trình sản xuất. Chỉ trong trường hợp không có thiệt hại cho sản phẩm và quy trình, mới có thể áp dụng phương pháp kiểm soát môi trường, chẳng hạn như khử oxy trong nước nồi hơi, bổ sung kiềm trong quy trình lọc dầu để điều chỉnh giá trị PH, v.v. Theo quan điểm, việc bổ sung chất ức chế ăn mòn và bảo vệ điện hóa nêu trên cũng là một cách để kiểm soát môi trường ăn mòn.
Bầu không khí đầy bụi, hơi nước và khói, đặc biệt là trong môi trường sản xuất, chẳng hạn như nước muối khói, khí độc và bột mịn do thiết bị thải ra, sẽ gây ra mức độ ăn mòn khác nhau cho van. Người vận hành phải thường xuyên làm sạch, thanh lọc van và tiếp nhiên liệu thường xuyên theo quy định của quy trình vận hành, đây là biện pháp hiệu quả để kiểm soát sự ăn mòn của môi trường. Lắp vỏ bảo vệ thân van, san nền tốt cho van đất và phun sơn lên bề mặt van đều là những cách để ngăn chặn chất ăn mòn làm xói mòn bề mặt van.van.
Sự gia tăng nhiệt độ xung quanh và ô nhiễm không khí, đặc biệt đối với các thiết bị và van trong môi trường kín, sẽ đẩy nhanh quá trình ăn mòn của chúng, và các nhà xưởng mở hoặc các biện pháp thông gió và làm mát nên được sử dụng nhiều nhất có thể để làm chậm quá trình ăn mòn môi trường.
9. Cải tiến công nghệ xử lý và cấu trúc van
Việc bảo vệ chống ăn mòn củavanlà một vấn đề đã được cân nhắc ngay từ đầu thiết kế, và một sản phẩm van có thiết kế kết cấu hợp lý và phương pháp xử lý đúng chắc chắn sẽ có tác dụng tốt trong việc làm chậm quá trình ăn mòn của van. Do đó, bộ phận thiết kế và sản xuất nên cải tiến những bộ phận không hợp lý trong thiết kế kết cấu, phương pháp xử lý không chính xác và dễ gây ăn mòn để thích ứng với yêu cầu của các điều kiện làm việc khác nhau.
Thời gian đăng: Jan-22-2025
