金屬閥門的防腐蝕措施研究

張暉

摘要：通過對金屬閥門腐蝕原因的分析，從工藝和材料兩個方面有針對性地提出了金屬閥門防腐的方法，以期能為相關(guān)防腐研究提供理論層面的有益參考。

關(guān)鍵詞：閥門;防腐;措施

前言

腐蝕是造成金屬閥門受損的重要原因。通過對金屬腐蝕的主要治理措施和其他有關(guān)金屬腐蝕的治理措施的研究，處理金屬的腐蝕問題。金屬閥門的腐蝕主要是基于閥門使用中的電化學(xué)腐蝕。防腐首先要考慮的是怎樣消除電化學(xué)腐蝕問題，當(dāng)電化學(xué)腐蝕不能消除時，應(yīng)在金屬的表面生成鈍化膜，或者選用非金屬材料取代金屬材料等方法進行防控。

1金屬防腐主要處理措施

1.1涂料保護法

隨著國內(nèi)防腐技術(shù)水平的不斷提升，防腐處理方式愈加多樣化，當(dāng)中最廣為使用的是涂層防腐方式，經(jīng)濟效益好且施工簡易。因此，近年來，高施工效率和高質(zhì)量的涂料得以在金屬閥門上廣泛應(yīng)用開來。

1.2噴刷涂料

涂層是一種常見的防腐措施，是閥門產(chǎn)品的主要防腐用材，更是一種防腐標(biāo)識。由合成樹脂、植物油等構(gòu)成，覆于金屬表層，用于隔離介質(zhì)和大氣進而起到防腐作用，在腐蝕性較小的環(huán)境中較為適用，如水、鹽水、海水、大氣等。為避免閥門受水、空氣等介質(zhì)的影響發(fā)生腐蝕，通常會以不同的顏色來區(qū)分閥門使用的材料。

1.3熱噴涂

熱噴涂是一種涂層制備工藝，是當(dāng)下用于保護和強化材料表面的一種新技術(shù)，通過霧化的形式噴涂于已進行過預(yù)處理的基體表層，生成噴涂層的一種表面強化工藝，或者同時加熱基體的表面，使其再次熱熔生成噴焊。大部分金屬及其合金、氧化物陶瓷、陶瓷復(fù)合材料和硬質(zhì)金屬化合物可通過一種以上的熱噴涂方法涂覆于金屬或非金屬基底上。通過熱噴涂其表面的耐蝕性、耐磨性和耐高溫性都可得到強化提升，增加使用時長。熱噴涂特種涂料還可用在修復(fù)零器件方面。

2消除電化學(xué)腐蝕

2.1材料選擇

大部分介質(zhì)都有腐蝕性且機理較為復(fù)雜。盡管同一介質(zhì)閥門材料也相同，但因介質(zhì)濃度、溫度、壓力有所不同，其對材料產(chǎn)生的腐蝕作用是有差別的。介質(zhì)溫度的升高度數(shù)與腐蝕增速間存在10℃對應(yīng)1到3倍的關(guān)系。介質(zhì)的濃度對閥門材料的腐蝕也有很大影響。例如，當(dāng)鉛在低濃度硫酸中時腐蝕較小，當(dāng)硫酸濃度高至96%以上時腐蝕會隨著激增;當(dāng)硫酸的濃度在50%左右時，碳鋼的腐蝕最為嚴(yán)重，濃度升至60%腐蝕減緩;當(dāng)硝酸濃度升至80%鋁的耐蝕性較強，其腐蝕程度會隨硝酸濃度的降低而變重。不銹鋼則相反，其耐蝕性會隨硝酸濃度的上升變重，當(dāng)濃度超過95%時最為嚴(yán)重。因此，有必要根據(jù)實際情況分析影響腐蝕的各種因素，正確選擇閥門的用料。

2.2改進工藝和結(jié)構(gòu)

從設(shè)計上考慮閥門的防腐保護性能。如果閥門結(jié)構(gòu)合理且加工方法無誤，那么閥門腐蝕的可能性就會減小。因此，對于閥門中易發(fā)生腐蝕的部位應(yīng)進行改進，使其在不同工況下依舊適用。閥門對接的間隙處易出現(xiàn)電池腐蝕，閥桿連接關(guān)閉部件處不宜存在螺紋。點焊、搭接焊都易出現(xiàn)腐蝕，閥門在焊接時宜用雙面對焊、連續(xù)焊。閥門的螺紋連接位置應(yīng)選用密閉性較好且可防腐蝕的聚四氟乙烯原料帶，閥門內(nèi)介質(zhì)流動性差的位置易出現(xiàn)腐蝕。正確安裝使用閥門排出沉積介質(zhì)，避免選用凹形結(jié)構(gòu)來制造閥門部件，并盡可能的設(shè)置排水孔。

不同的金屬接觸會形成電偶加快陽極金屬腐蝕。選材時應(yīng)注意避免與電位差大、無鈍化膜的金屬接觸。加工時特別是焊接和熱處理時，易發(fā)生應(yīng)力腐蝕，需對加工方法進行改進。焊接后應(yīng)盡可能采取退火等保護性措施，提高閥桿等閥門零件的表面的光潔度等級，增強耐腐蝕性。加工填料、墊片的工藝和結(jié)構(gòu)時，采用柔性石墨、塑料材料、柔性石墨膠粘墊片和聚四氟乙烯墊片，可使其密封性更好，還可提高閥桿、法蘭密封面的耐腐蝕性。

2.3陰極保護法

究其主要原理，主要是在金屬上加電流以減緩金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕，可靠性較高且施工速度較快，但自身也存有一些局限性。如相較于涂層防腐成本偏高，另外被腐蝕的介質(zhì)必須具備良好的導(dǎo)電性。在實際使用過程當(dāng)中只適用于金屬結(jié)構(gòu)在水中長期防腐處理上。

3金屬防腐其他處理措施

3.1選用替代非金屬材料

只要閥門的溫度和壓力滿足非金屬材料的要求，使用非金屬材料不僅可以解決閥門的耐腐蝕問題，還可減少貴金屬用量減少閥門成本。閥體、閥蓋多為鑄鐵所造，也有碳鋼所造，出于對閥門強度的考慮，宜選用聚四氟乙烯為內(nèi)襯材料，還有氯丁、丁二烯等橡膠材料也可起到減緩腐蝕的作用。墊片、填料多為非金屬所造。夾管閥選用的是耐蝕性好的橡膠材質(zhì)，有天然的也有合成的，適用于密封用的面和圈。非金屬材料在耐腐蝕和密封等性能方面較具優(yōu)勢，適用于有有顆粒介質(zhì)，但自身強度不高且不耐熱，因此可應(yīng)用的范圍較窄。而柔性石墨的采用，增強了非金屬材料的耐高溫性能，填料、墊片等長期以來存在的泄漏問題也得以解決，效果無異于高溫潤滑劑。

3.2環(huán)境控制

大氣中所包含的灰塵、煙霧和水蒸氣，生產(chǎn)環(huán)境中由煙囪及生產(chǎn)設(shè)備所排放出的粉塵和有毒氣體等，都是導(dǎo)致閥門出現(xiàn)腐蝕的致因。因此，應(yīng)根據(jù)操作規(guī)程的要求，定期對閥門進行清洗養(yǎng)護，采取吹掃加油等防控措施減緩環(huán)境對閥門帶來的腐蝕影響，避免閥門受到腐蝕物侵蝕。如果在密閉空間中，溫度上升、空氣污染都會使得閥門及相關(guān)部件發(fā)生腐蝕，因此車間選露天為宜，保持通風(fēng)降低溫度可使環(huán)境腐蝕弱化。

4結(jié)束語

金屬閥門的防腐處理是一項非常重要的工作內(nèi)容，其在很大程度上影響著其安全性能與使用周期。所以，一定要嚴(yán)肅認真的執(zhí)行有關(guān)程序，確保施工質(zhì)量的有效果實現(xiàn)，金屬閥門防腐處理的質(zhì)量，影響著構(gòu)件的安全性能與使用期限，因此，只有提高防腐的質(zhì)量，才可以實現(xiàn)增產(chǎn)減耗的目標(biāo)。

金屬閥門防腐作為一項重要處理工作，在較大程度上對閥門的安全性能及其使用壽命有著較大影響。因此，必須認真規(guī)范地執(zhí)行相關(guān)程序以保證施工的質(zhì)量。金屬閥門防腐處理的質(zhì)量是部件安全性能及其使用壽命的直接影響因素，因此，提高防腐質(zhì)量是達成增產(chǎn)降耗目的的重點所在。

參考文獻：

[1]姚磊，徐雄，傅剛，田志定.淺析艦船海水管系環(huán)境與青銅閥門的腐蝕[J].船舶，2019，3006：76-82.

[2]李方，曹洪波，陸煊.某型船青銅閥門腐蝕原因分析及治理措施[J].船海工程，2018，4706：136-140.

[3]王瑤.多結(jié)構(gòu)耐腐蝕鋁涂層鋼板的制備及其變形行為的研究[D].陜西科技大學(xué)，2019.