ODE電磁閥如何做好閥門的防腐保護？

　　ODE電磁閥腐蝕已成為閥門損壞的重要因素之一，腐蝕是材料在各種環(huán)境的作用下發(fā)生的破壞和變質(zhì)，其中金屬的腐蝕主要是化學腐蝕和點化學腐蝕引起的，非金屬材料的腐蝕一般是直接的化學和物理作用引起的破壞。在此背景下，如何做好閥門的防腐保護是首先應(yīng)考慮的問題。

　　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價。金屬材料，石墨、玻璃、陶瓷和混凝土，按腐蝕率大小分4個等級：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材料，閥體、閥蓋等適用二級或三級材料，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行。如不銹鋼、鋁、鈦等在氧化環(huán)境中產(chǎn)生的一層保護膜，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，這種腐蝕危險的。

　　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。

　　點蝕通常發(fā)生在鈍化膜或保護膜的金屬上，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危險的腐蝕形態(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，改進不可理的閥門結(jié)構(gòu)，避免應(yīng)力集中，采用電化學保護、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?？蛇M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，改進結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用陰極保護等。

　　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，在破滅時產(chǎn)生的沖擊波，壓力可高達400個大氣壓，使金屬保護膜破壞，甚至撕裂金屬粒子。然后再腐蝕成膜，這種過程不斷反復，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，彈性保護層和陰極保護等。

　　摩振腐蝕是相互接觸的兩部件同時承受載荷，接觸面由于振動和滑動引起的破壞。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。

　　腐蝕是化學反映中產(chǎn)生的氫原子擴散到金屬內(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，加緩蝕劑等可防止鼓泡。

　　強鋼中晶格高度變性，氫原子進入后，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、高壓下氫進入金屬內(nèi)，與一種組合會元素產(chǎn)生化學反應(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體，一般不會產(chǎn)生電化學腐蝕，而是純粹的化學或物理作用的腐蝕，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，溶液或氣體會逐漸擴散到材料的內(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，而非金屬材料的強度，耐溫性能卻低于金屬材料。

　　二、金屬閥門的防腐

　　電化學腐蝕以各種形態(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)生非常好的保護膜，即鈍化膜，可以阻止介質(zhì)的腐蝕。由此可見，要達到金屬閥門防腐的目的，一是要消除電化學腐蝕;二是當電化學腐蝕消除不了;要能使金屬表面產(chǎn)生鈍化膜;三是選用沒有電化學腐蝕的非金屬材料代替金屬材料。

　　閥門防腐方法：

　　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，在實際中，介質(zhì)的腐蝕是非常的復雜的，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，當濃度超過96%時，腐蝕急劇上升。而碳鋼相反，在硫酸濃度為50%左右時腐蝕嚴重，當濃度增加到6%以上時，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，但在中、低濃度的硝酸中腐蝕反而嚴重。不銹鋼雖說對稀硝酸耐蝕性很強，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。即了閥門強度，又了閥門不受腐蝕。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)計出來的?，F(xiàn)在越來越對的用尼龍、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，特別適于帶顆粒介質(zhì)中使用。當然，它們的強度和耐熱性都較低，應(yīng)用的范圍受到限制。柔性石墨的出現(xiàn)，使非金屬進入了高溫領(lǐng)域，解決了長期難以解決的填料和墊片泄露問題，而且是很好的高溫潤滑劑。

　　3、噴刷涂料

　　涂料是應(yīng)用泛的一種防腐手段，在閥門產(chǎn)品上更是一種的防腐材料和識別標志。涂料也屬于非金屬材料，它通常由合成樹脂、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，達到防腐目的。涂料主要用于水、鹽水、海水、大氣等腐蝕不太強的環(huán)境中。閥門內(nèi)腔常用防腐漆涂刷，防止水、空氣等介質(zhì)對閥門腐蝕。油漆內(nèi)摻有不同顏色，來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理，是它促進了電池的極化。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閥門的腐蝕。石棉填料中含有氯化物，對閥桿腐蝕很大，如果采用蒸鎦水洗滌方法可降低氯化物的含量，但這種方法在實施中困難很多，不可普通推廣，酯適于特殊的需要。為了保護閥桿，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，而且能起潤滑作用;在石棉中添加鋅粉作犧牲金屬，實際上，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會大為減少，從而達到防腐目的。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、電化學保護

　　電話學保護有陽極保護和陰極保護兩種。所謂陽極保護，就是以保護金屬為陽極導入外加直電流，使陽極電位向正的方向增加，當增加到一定值時，金屬陽極表面生成一層致密的保護膜，即為鈍化膜，這時金屬陰極的腐蝕急劇減少。陽極保護適于容易鈍化的金屬。所謂陰極保護，就是將被保護金屬作陰極，外加直流電，使其電位向負的方向降低，為其達到一定電位值時，腐蝕電流速度減少，金屬得到保護。此外，陰極保護可用電極電位比被保護金屬更負的金屬來保護被保護金屬。如用鋅保護鐵，鋅被腐蝕，鋅叫做犧牲金屬。在實踐中，陽極保護采用較少，陰極保護應(yīng)用較多。大型的閥門和重要閥門采用這種陰極保護法，是一種經(jīng)濟簡便又行之的方法。石棉填料中添加鋅，保護閥桿也屬于陰極保護法。

　　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)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。

　　閥桿防腐問題是被人們所重視的問題，積累了豐富的經(jīng)驗，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。