バルブの腐食を防ぐ方法

電気化学的腐食は、さまざまな形で金属を腐食します。2つの金属間で作用するだけでなく、溶液の溶解度の低さ、酸素の溶解度の低さ、金属の内部構造のわずかな違いにより電位差を生じ、腐食を悪化させます。.一部の金属自体は耐腐食性ではありませんが、腐食後に非常に優れた保護膜、つまり媒体の腐食を防ぐことができるパッシベーション膜を生成できます。金属弁の腐食防止の目的を達成するためには、電気化学的腐食を排除する必要があることがわかります。もう1つは、電気化学的腐食を排除することです。金属表面に不動態膜を形成する必要があります。3 つ目は、金属材料の代わりに電気化学腐食のない非金属材料を使用することです。いくつかの腐食防止方法を以下に説明します。

1.媒体に応じて耐腐食性材料を選択してください

「バルブの選定」の項で、バルブの一般的な材質に適した媒体を紹介しましたが、あくまで一般的な紹介です。実際の生産では、媒体に使用されていても媒体の腐食は非常に複雑です。バルブ材料は同じで、媒体の濃度、温度、圧力が異なり、媒体の材料への腐食はも異なります。媒体の温度が10℃上昇すると、腐食速度は約1〜3倍増加します。中濃度は、バルブ材料の腐食に大きな影響を与えます。たとえば、鉛が濃度の低い硫酸に含まれている場合、腐食は非常に小さくなります。濃度が96％を超えると、腐食が急激に上昇します。逆に、炭素鋼は硫酸濃度が50％前後で最も腐食が激しく、濃度が6％以上になると急激に腐食が減少します。たとえば、アルミニウムは濃度が 80% を超える濃硝酸では非常に腐食性が高くなりますが、中濃度および低濃度の硝酸では深刻に腐食されます。ステンレス鋼は希硝酸に対して強い耐食性を持っていますが、95％以上の濃硝酸では腐食が悪化します。

上記の例から、バルブ材料の正しい選択は、特定の条件に基づいて、腐食に影響を与えるさまざまな要因を分析し、関連する防食マニュアルに従って材料を選択する必要があることがわかります。

2.非金属材料の使用

非金属耐食性に優れています。バルブの動作温度と圧力が非金属材料の要件を満たしている限り、腐食の問題を解決できるだけでなく、貴金属を節約することもできます。バルブ本体、ボンネット、ライニング、シール面などは、一般的に非金属材料で作られています。ガスケットに関しては、パッキンは主に非金属材料で作られています。バルブライニングは、ポリテトラフルオロエチレンや塩素化ポリエーテルなどのプラスチック、天然ゴム、ネオプレン、ニトリルゴムなどのゴムでできていますが、バルブ本体とバルブカバーは一般的に鋳鉄と炭素鋼でできています。バルブの強度を確保するだけでなく、バ​​ルブが腐食しないようにします。ピンチバルブもゴムの優れた耐食性と優れた可変性能を基に設計されています。今日では、さまざまな種類のバルブに使用されるさまざまなシール面とシール リングを作成するために、ナイロン、PTFE などのプラスチック、および天然ゴムと合成ゴムを使用することがますます適切になっています。シール面材料として使用されるこれらの非金属材料は、優れた耐食性だけでなく、優れたシール性能も備えており、特に粒子を含む媒体での使用に適しています。もちろん、強度や耐熱性は低く、用途は限られます。柔軟なグラファイトの出現により、非金属が高温分野に持ち込まれ、パッキングとガスケットの漏れの問題を解決するのが困難な長期的な問題が解決され、優れた高温潤滑剤になります。

3.スプレー塗料

コーティングは、最も広く使用されている防食方法であり、バルブ製品に欠かせない防食材料および識別マークです。コーティングも非金属材料です。それらは通常、合成樹脂、ゴムスラリー、植物油、溶剤などでできており、金属表面を覆って媒体と大気を隔離し、防食の目的を達成します。コーティングは、主に水、塩水、海水、大気など、腐食性のあまりない環境で使用されます。バルブの内部空洞は、通常、水、空気、およびその他の媒体によるバルブの腐食を防ぐために、防錆塗料で塗装されています。塗料は、ファーンが使用する材料を表すためにさまざまな色が混合されています。バルブは、一般的に半年から1年に1回、塗料を吹き付けます。

4. 防食剤の添加

腐食性媒体および腐食性物質に少量の他の特殊物質を追加すると、金属腐食の速度を大幅に遅くすることができます。この特殊な物質は腐食防止剤と呼ばれます。

腐食防止剤が腐食を制御するメカニズムは、電池の分極を促進することです。腐食防止剤は、主にメディアやフィラーに使用されます。媒体に腐食防止剤を添加すると、機器やバルブの腐食を遅らせることができます。例えば、無酸素硫酸中のクロムニッケルステンレス鋼は、火葬状態での溶解度の範囲が広く、腐食はより深刻ですが、少量の硫酸銅または硝酸が添加されます。酸化剤を使用すると、ステンレス鋼は不動態に変化し、表面に保護膜が形成され、媒体の腐食が防止されます。塩酸に少量の酸化剤を加えると、チタンの腐食を抑えることができます。バルブの圧力試験では、水が圧力試験媒体として使用されることが多く、バルブの腐食を引き起こしやすいです。水に少量の亜硝酸ナトリウムを加えると、水によるバルブの腐食を防ぐことができます。石綿パッキンには塩化物が含まれており、バルブステムを大きく腐食させます。蒸留水で洗浄する方法を用いれば、塩化物の含有量を減らすことができる。ただし、この方法は実装が難しく、一般的に推進することはできません。エステルは特別なニーズに適しています。

バルブステムを保護し、アスベストパッキンの腐食を防ぐために、バルブステムにはアスベストパッキン内の防食剤と犠牲金属が充填されています。腐食防止剤は亜硝酸ナトリウムとクロム酸ナトリウムで構成されており、バルブステムの表面に不動態皮膜を形成して、バルブステムの耐食性を向上させることができます。溶媒は腐食防止剤をゆっくりと溶解し、潤滑の役割を果たすことができます。アスベストでは、犠牲金属として亜鉛粉末が添加されます。実際、亜鉛は腐食防止剤でもあります。それは最初にアスベストの塩化物と結合できるため、塩化物とバルブステム金属との接触が大幅に減少し、防食の目的を達成できます。赤赤やカルシウム鉛酸などの腐食防止剤を塗料に添加すると、バルブの表面にスプレーすることで大気腐食を防ぐことができます。

5. 電気化学的保護

電気化学的保護には、陽極保護と陰極保護の 2 種類があります。いわゆる陽極保護とは、保護金属を陽極として外部直流電流を導入し、陽極電位を正方向に上昇させることである。ある値まで増加すると金属陽極の表面に緻密な保護膜が形成され、これがパッシベーション膜となります。金属陰極の腐食が大幅に減少します。陽極保護は、不動態化が容易な金属に適しています。いわゆる陰極防食とは、被保護金属を陰極として、直流電流を流してその電位をマイナス方向に下げることです。特定の電位値に達すると、腐食電流の速度が低下し、金属が保護されます。さらに、陰極防食は、電極電位が保護された金属の電位よりも負である金属で、保護された金属を保護することができます。鉄を保護するために亜鉛を使用すると、亜鉛が腐食し、亜鉛は犠牲金属と呼ばれます。生産の実践では、陽極保護はあまり使用されず、陰極保護はより多く使用されます。大型バルブおよび重要なバルブは、経済的でシンプルかつ効果的な方法であるこの陰極防食方法を使用しています。バルブステムを保護するためにアスベストフィラーに亜鉛が添加されており、これも陰極防食法に属します。

6. 金属表面処理

金属表面処理プロセスは、休止コーティング、表面浸透、表面酸化不動態化などよりも優れています。その目的は、金属の耐食性を向上させ、金属の機械的エネルギーを向上させることです。表面処理されたバルブが広く使用されています。

バルブ接続ネジは、通常、亜鉛メッキ、クロムメッキ、および酸化 (青色) されて、大気中および中程度の腐食に対する耐性を向上させます。他のファスナーについては上記の方法に加え、状況に応じてリン酸塩処理などの表面処理も用いられます。

シール面や小口径の密閉部品は、耐食性や耐摩耗性を向上させるために、窒化やボロン処理などの表面処理が施されることが多いです。バルブディスクは 38CrMoAlA 製で、窒化層は 0.4mm 以上です。

バルブステムの防錆の問題は、人々が注目する問題です。私たちは豊富な生産経験を蓄積してきました。耐食性、耐食性、耐摩耗性を向上させるために、窒化、ホウ素処理、クロムメッキ、ニッケルメッキなどの表面処理プロセスがよく使用されます。怪我のパフォーマンス。さまざまなバルブステムの材質と作業環境に適したさまざまな表面処理が必要です。大気、水蒸気媒体およびアスベストパッキンと接触するバルブステムは、硬質クロムおよびガス窒化プロセスでメッキできます（ステンレス鋼はイオン窒化プロセスには適していません）。硫化水素の雰囲気では、バルブは高リンニッケルコーティングで電気メッキされており、保護性能が向上しています。38CrMoAlA は、イオンおよびガス窒化による腐食にも耐えることができますが、硬質クロム コーティングの使用には適していません。2Cr13 は、焼入れおよび焼き戻し後のアンモニア腐食に耐えることができます。ガス窒化を使用した炭素鋼はアンモニア腐食にも耐性がありますが、すべてのリンニッケルコーティングはアンモニア腐食に耐性があるわけではありません。ガス窒化後、38CrMoAlA材料は優れた耐食性と総合性能を有し、多くのバルブステムに使用されています。

小径のバルブ ボディとハンド ホイールも、多くの場合、耐腐食性を向上させ、バルブを装飾するためにクロム メッキが施されます。

7.溶射

溶射は、コーティングを準備するためのプロセス ブロックの一種であり、材料の表面保護のための新しい技術の 1 つになっています。国家重点推進プロジェクトです。高エネルギー密度の熱源（ガス燃焼炎、電気アーク、プラズマアーク、電気熱、ガス爆発など）を使用して、金属または非金属材料を加熱および溶融し、前処理された基本表面に噴霧しますスプレーコーティングを形成するための霧化の形態。、または同時に基本表面を加熱して、コーティングが基材の表面で再び溶融し、スプレー溶接層の表面強化プロセスが形成されます。ほとんどの金属とその合金、金属酸化物セラミックス、サーメット複合材、および硬質金属化合物は、1 つまたは複数の溶射法で金属または非金属の基材にコーティングできます。

溶射は、表面の耐食性、耐摩耗性、耐高温性などの特性を改善し、耐用年数を延ばすことができます。特別な機能を備えた溶射コーティングには、断熱、絶縁（または異なる電気）、研削可能なシール、自己潤滑、熱放射、電磁シールドなどの特別な特性があります。部品は溶射で修理できます。

8.腐食環境を制御する

いわゆる環境には、広義と狭義の 2 つの感覚があります。広い環境とは、バルブの設置場所とその内部循環媒体の周囲の環境を指します。狭義の環境とは、バルブの設置場所周辺の状況を指します。ほとんどの環境は制御できず、生産プロセスを任意に変更することはできません。製品や工程等に支障をきたさない場合に限り、ボイラー水の脱酸、精製工程における家庭用アルカリのpH調整等の環境管理方法をとることも可能です。この観点から、前述の腐食防止剤の添加、電気化学的保護なども制御された腐食環境です。

雰囲気はほこり、水蒸気、煙でいっぱいです。特に生産環境では、煙のハロゲン、有毒ガス、機器から放出される微粉などにより、バルブがさまざまな程度で腐食します。オペレーターは、バルブを定期的に清掃およびパージし、操作手順の規制に従って定期的に燃料を補給する必要があります。これは、環境腐食を制御するための効果的な手段です。バルブステムに保護カバーを取り付け、アースバルブを地中井戸に設置し、バルブ表面に塗料を吹き付けるなど、腐食性物質を含まないバルブの腐食を防ぐ方法です。周囲温度の上昇と大気汚染は、特に閉鎖環境の機器やバルブにとって、腐食を加速させます。環境の腐食を遅らせるために、可能な限りオープンワークショップまたは換気と冷却対策を採用する必要があります。

9. 加工技術とバルブ構造の改善

バルブの防食保護は、設計から考慮される問題であり、合理的な構造設計と正しいプロセス方法を備えたバルブ製品です。バルブの腐食を遅らせる効果があることは間違いありません。