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奈東閥門（上海）有限公司
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2016-3-1 閱讀(4968)
化工腐蝕閥門選型注意事項(xiàng)
一、閥門腐蝕的形態(tài)
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。
1、均勻腐蝕
均勻腐蝕是在金屬的全部表面上進(jìn)行。如不銹鋼、鋁、鈦等在氧化環(huán)境中產(chǎn)生的一層保護(hù)膜，膜下金屬狀態(tài)腐蝕均勻。還有一種現(xiàn)象，金屬表面腐蝕剝落，這種腐蝕zui危險(xiǎn)的。
2、局部腐蝕
局部腐蝕發(fā)生在金屬的局部位置上，它的形態(tài)有孔蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、脫層腐蝕、應(yīng)力腐蝕、疲勞腐蝕、選擇性腐蝕、磨損腐蝕、空泡腐蝕、摩振腐蝕、氫蝕等。
點(diǎn)蝕通常發(fā)生在鈍化膜或保護(hù)膜的金屬上，是由于金屬表面存在缺陷，溶液中能破壞鈍化膜的活性離子，使鈍化膜局部破壞，伸入金屬內(nèi)部，成為蝕孔，它是金屬破壞性和隱患zui大的腐蝕形態(tài)之一。
縫隙腐蝕發(fā)生在焊、鉚、墊片或沉淀物下面等環(huán)境，它是孔蝕的一種特殊形態(tài)。防止方法是消除縫隙。
晶間腐蝕是從表面沿晶界深入金屬內(nèi)部，使晶界呈網(wǎng)狀腐蝕。產(chǎn)生晶間腐蝕除晶界沉淀積雜質(zhì)外，主要是熱處理和冷加工不當(dāng)所致。奧氏體不銹鋼的焊接縫兩側(cè)容易產(chǎn)生貧鉻區(qū)而遭到腐蝕。奧氏體不銹鋼晶間腐蝕是常見的和zui危險(xiǎn)的腐蝕形態(tài)。防止奧氏體不銹鋼閥件產(chǎn)生晶間腐蝕方法有：進(jìn)行“固溶淬火”處理，即加熱至1100℃左右水淬，選用含有鈦和鈮，而含碳量在0.03%以下的奧氏體不銹鋼，減少碳化鉻的產(chǎn)生。
脫層腐蝕發(fā)生在層狀結(jié)構(gòu)中，腐蝕先垂直向內(nèi)發(fā)展，后腐蝕表面平行的物質(zhì)，在腐蝕物的脹力下，使表面呈層狀剝落。
應(yīng)力腐蝕發(fā)生在腐蝕和拉應(yīng)力同時(shí)作用下產(chǎn)生的破裂。防止應(yīng)力腐蝕的方法;通過熱處理消除或減少焊接，冷加工中產(chǎn)生的應(yīng)力，改進(jìn)不可理的閥門結(jié)構(gòu)，避免應(yīng)力集中，采用電化學(xué)保護(hù)、噴刷防蝕涂料。添加緩蝕劑、施加壓應(yīng)力等措施。
腐蝕疲勞發(fā)生在交變應(yīng)力腐蝕的共同作用的部位，使金屬破裂。可進(jìn)行熱處理消除或減少應(yīng)力，表面噴丸處理以及電鍍鋅、鉻、鎳等，但要注意鍍層不可有拉應(yīng)力和氫擴(kuò)散現(xiàn)象。
選擇性腐蝕發(fā)生在不同成分和雜質(zhì)的材料中，在一定環(huán)境中，有一部分元素被腐蝕浸出，剩下未腐蝕的元素呈海綿狀。常見有黃銅脫鋅、銅合金脫鋁、鑄鐵石墨化等。
磨損腐蝕是流體對(duì)金屬磨損和腐蝕交替作用所產(chǎn)生的一種腐蝕形態(tài)，是閥門常見的一種腐蝕，這種腐蝕以發(fā)生在密封面為多。防止方法：選用耐腐蝕、耐磨損的材料，改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用陰極保護(hù)等。
空泡腐蝕又稱空蝕和氣蝕，是磨損腐蝕的一種特殊形態(tài)。它是流體中產(chǎn)生的氣泡，在破滅時(shí)產(chǎn)生的沖擊波，壓力可高達(dá)400個(gè)大氣壓，使金屬保護(hù)膜破壞，甚至撕裂金屬粒子。然后再腐蝕成膜，這種過程不斷反復(fù)，使金屬腐蝕。防止空泡腐蝕的方法，可選用耐空泡腐蝕材料，光潔度高的加工面，彈性保護(hù)層和陰極保護(hù)等。
摩振腐蝕是相互接觸的兩部件同時(shí)承受載荷，接觸面由于振動(dòng)和滑動(dòng)引起的破壞。摩振腐蝕發(fā)生在螺栓連接處，閥桿與關(guān)閉件連接處、滾珠軸承與軸之間等部位上?？梢圆捎猛繚櫥椭?，減少摩擦，表面磷化，選用硬質(zhì)合金，以及用噴瓦處理或冷加工提高表面硬度方法防護(hù)。
腐蝕是化學(xué)反映中產(chǎn)生的氫原子擴(kuò)散到金屬內(nèi)部引起的破壞，其形態(tài)有氫鼓泡、氫脆和氫蝕。
強(qiáng)鋼和含有非金屬的鋼易容易發(fā)生氫鼓泡。石油中含有硫化物、氫化物時(shí)容易產(chǎn)生氫鼓泡。采用無空穴的鎮(zhèn)靜鋼代替有空穴的沸騰鋼，取用橡膠和塑料保護(hù)，加緩蝕劑等可防止鼓泡。
強(qiáng)鋼中晶格高度變性，氫原子進(jìn)入后，4晶格應(yīng)變更大，引起金融脆化。應(yīng)選用含鎳和鉛的合金鋼，避免選用氫脆性大的高強(qiáng)鋼，焊接、電鍍、酸洗中避免或減少氫脆現(xiàn)象。高溫、高壓下氫進(jìn)入金屬內(nèi)，與一種組合會(huì)元素產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而破壞，稱為氫蝕。奧氏體不銹鋼*耐高溫氫蝕。
3、非金屬腐蝕
非金屬腐蝕與金屬腐蝕大小一樣，絕大多數(shù)非金屬材料是非電導(dǎo)體，一般不會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，而是純粹的化學(xué)或物理作用的腐蝕，這是與金屬腐蝕的主要區(qū)別。非金屬腐蝕不一定失重而往往是增重，對(duì)金屬腐蝕來說失重是主要的，非金屬腐蝕，許多是物理作用引起的，而金屬腐蝕物理作用極少見;非金屬內(nèi)部腐蝕為常見現(xiàn)象，而金屬腐蝕則以表面腐蝕為主。
金屬材料與介質(zhì)接觸后，溶液或氣體會(huì)逐漸擴(kuò)散到材料的內(nèi)部，使非金屬發(fā)生一系列腐蝕變化，根據(jù)非金屬材料的種類和品種的不同，其腐蝕的形態(tài)各有不同。腐蝕的形態(tài)有溶解、溶脹、氣泡、軟化、會(huì)有分解、變色、變質(zhì)、老化、硬化、斷裂等現(xiàn)象出現(xiàn)。但是，從全面觀點(diǎn)來看，非金屬腐蝕性能大大地優(yōu)于金屬材料，而非金屬材料的強(qiáng)度，耐溫性能卻低于金屬材料。
二、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，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zui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。
