腐蝕是造成閥門損壞的重要因素之一。因此，在閥門的使用中，防腐保護(hù)是首要考慮的。今天給大家分享一下閥門的防腐措施，包括常見工況下閥門材料的選擇。

閥門腐蝕原理

金屬的腐蝕主要是由化學(xué)腐蝕和點(diǎn)化學(xué)腐蝕引起的，而非金屬材料的腐蝕一般是由直接的化學(xué)和物理作用引起的。

1.化學(xué)腐蝕

在不產(chǎn)生電流的情況下，周圍介質(zhì)直接與金屬發(fā)生反應(yīng)而破壞金屬，如高溫干燥氣體和非電解溶液對(duì)金屬的腐蝕。

2.電化學(xué)腐蝕

腐蝕的主要形式是金屬與電解質(zhì)接觸，導(dǎo)致電子流動(dòng)，在電化學(xué)中自我破壞。

常見的酸、堿、鹽溶液腐蝕、大氣腐蝕、土壤腐蝕、海水腐蝕、微生物腐蝕、點(diǎn)蝕、不銹鋼縫隙腐蝕都是電化學(xué)腐蝕。

電化學(xué)腐蝕不僅發(fā)生在能起化學(xué)作用的兩種物質(zhì)之間，而且由于溶液的濃度差、周圍氧氣的濃度差、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的微小差異等原因，會(huì)引起電位差。，并獲得腐蝕的動(dòng)力，使正極板位置的低電位金屬遭受損失。

閥門防腐的一般措施

1.根據(jù)介質(zhì)選擇耐腐蝕材料

很多介質(zhì)具有腐蝕性，腐蝕原理非常復(fù)雜。即使在相同的介質(zhì)中使用相同的閥門材料，如果介質(zhì)濃度、溫度和壓力不同，介質(zhì)對(duì)材料的腐蝕也會(huì)不同。

介質(zhì)溫度每升高10℃，腐蝕速率增加1 ~ 3倍。介質(zhì)濃度對(duì)閥門材料的腐蝕影響很大。

不同工況下閥門材料的選擇

[硫酸介質(zhì)]

硫酸在不同濃度和溫度下的腐蝕有很大不同。對(duì)于濃度在80%以上、溫度在80℃以下的濃硫酸，碳鋼和鑄鐵的耐蝕性較好。

但是碳鋼和鑄鐵不適合高速流動(dòng)的硫酸；

普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)和316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對(duì)硫酸介質(zhì)的應(yīng)用有限，因此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵(鑄造和加工難度較大)和高合金不銹鋼(20號(hào)合金)制成。

氟塑料耐硫酸性能好，使用襯氟泵閥(F46)是比較經(jīng)濟(jì)的選擇。如果壓力過(guò)高，溫度升高，塑料閥門的使用點(diǎn)會(huì)受到影響，所以我們只能選擇比它貴得多的陶瓷球閥。

[鹽酸介質(zhì)]

大多數(shù)金屬材料不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料)，含鉬高硅鐵只能用于50℃及30%以下的鹽酸；

與金屬材料相反，大多數(shù)非金屬材料對(duì)鹽酸有很好的耐腐蝕性，所以橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等。)是輸送鹽酸的最佳選擇；

但是，如果這種介質(zhì)的溫度超過(guò)150℃或壓力超過(guò)16公斤，任何塑料(包括聚丙烯、氟塑料甚至聚四氟乙烯)都不能勝任。

[硝酸介質(zhì)]

大多數(shù)金屬在硝酸中被迅速腐蝕破壞，不銹鋼是使用最廣泛的耐硝酸材料，在室溫下對(duì)各種濃度的硝酸都有很好的耐腐蝕性。

值得一提的是，含鉬不銹鋼(如316、316L)對(duì)硝酸的耐蝕性不如普通不銹鋼(如304、321)；

對(duì)于高溫硝酸，通常使用鈦和鈦合金材料。

[氯(液氯)介質(zhì)]

大多數(shù)金屬閥門抗氯腐蝕能力有限，尤其是氯帶水時(shí)，包括各種合金閥門；

四氟化氯閥門是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，但是四氟化氯閥門的時(shí)間稍長(zhǎng)，扭力增大，四氟化氯老化的問(wèn)題就會(huì)凸顯出來(lái)；

用聚四氟乙烯內(nèi)襯陶瓷球芯代替原來(lái)的普通閥門，利用陶瓷的自潤(rùn)滑性能和聚四氟乙烯的耐腐蝕性會(huì)有更好的效果。

[氨(氫氧化氨)介質(zhì)]

大多數(shù)金屬和非金屬在液氨和氨水(氫氧化氨)中有輕微腐蝕，只有銅和銅合金不適合使用。

[醇、酮、酯和醚介質(zhì)]

常見的醇類、酮類、酯類、醚類基本無(wú)腐蝕性，常用材料適用。應(yīng)根據(jù)媒體的屬性和相關(guān)要求進(jìn)行合理選擇。

另外值得注意的是，酮類、酯類、醚類對(duì)各種橡膠都是可溶的，所以在選擇密封材料時(shí)可以避免錯(cuò)誤。

2.采用非金屬材料

非金屬材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性。只要閥門的使用溫度和壓力滿足非金屬材料的要求，采用非金屬材料不僅可以解決耐腐蝕問(wèn)題，還可以節(jié)約貴金屬，降低閥門成本。

現(xiàn)在越來(lái)越多的閥門使用尼龍、聚四氟乙烯等塑料，天然橡膠、合成橡膠等橡膠制作各種密封面和密封圈。這些非金屬材料具有良好的耐腐蝕性和密封性能，特別適用于有顆粒的介質(zhì)。

然而，由于其強(qiáng)度和耐熱性低，其應(yīng)用范圍有限。柔性石墨使非金屬材料進(jìn)入高溫領(lǐng)域，解決了長(zhǎng)期的填料和墊片泄漏問(wèn)題，是一種良好的高溫潤(rùn)滑劑。

常見非金屬材料的適用工作條件:

材料

一般化學(xué)性質(zhì)

最高工作溫度

長(zhǎng)期的

短的

聚氯乙烯

它能抗大多數(shù)“酸”、“堿”、“鹽”從低到高濃度的腐蝕，但不抗“芳烴”、“酮”、“醚”、“氯化碳烴”的腐蝕。

55℃

60℃

氯化聚氯乙烯

耐化學(xué)性和PVC差不多，但耐溫性比PVC好。

95℃

110℃

聚丙烯

耐化學(xué)性很好，對(duì)普通酸也有抵抗力，但對(duì)硝酸+硫酸或硫酸+氫氟酸這兩種不同酸的混合溶液抵抗力較差。對(duì)于一般有機(jī)溶劑。

90℃

110℃

聚偏氟乙烯

耐化學(xué)性很好，只會(huì)被“發(fā)煙硫酸、三氧化硫、強(qiáng)堿胺、酮”腐蝕。

140℃

150℃

聚四氟乙烯(鐵

氟隆)

幾乎不會(huì)被任何化學(xué)物質(zhì)腐蝕，只是在高溫下被少數(shù)化學(xué)物質(zhì)腐蝕。

250℃

300℃

氟橡膠

耐候性、耐臭氧性、耐油性、耐熱性、

耐化學(xué)性好。是自熄橡膠，但耐寒性不好(-45℃脆化點(diǎn))。

200℃

200℃

乙丙橡膠

優(yōu)異的耐候性、耐臭氧性、耐化學(xué)性、耐油性好、自熄性橡膠、耐低溫性差、不耐芳香烴。

90℃

120℃

丁腈橡膠

主要效果是“耐油性好”，耐熱性好，120℃長(zhǎng)期使用，耐寒性差，耐水性差。

120℃

120℃

3.噴漆

涂料是應(yīng)用最廣泛的防腐手段，是閥門產(chǎn)品中不可缺少的防腐材料和識(shí)別標(biāo)志。

涂料通常由合成樹脂、橡膠漿、植物油、溶劑等制成。，覆蓋金屬表面，隔絕介質(zhì)和大氣，達(dá)到防腐的目的。油漆混合了不同的顏色來(lái)表示閥門的材料。

涂料主要用于腐蝕性較小的環(huán)境，如水、鹽水、海水或大氣。

4.添加腐蝕劑

緩蝕劑的緩蝕機(jī)理是促進(jìn)電池極化。緩蝕劑主要用于介質(zhì)和填料。在介質(zhì)中加入緩蝕劑可以減緩設(shè)備和閥門的腐蝕。

◎鉻鎳不銹鋼在沒(méi)有氧氣的硫酸中被大濃度范圍活化，腐蝕嚴(yán)重。但加入少量的硫酸銅或硝酸等氧化劑后，不銹鋼可以變成鈍化狀態(tài)，表面形成保護(hù)膜，防止介質(zhì)的侵蝕。

◎在鹽酸中，如果加入少量氧化劑，可以減少鈦的腐蝕。水常被用作閥門的試壓介質(zhì)，容易造成閥門腐蝕。在水中加入少量亞硝酸鈉可以防止閥門被水腐蝕。

◎石棉填料含有氯化物，對(duì)閥桿造成極大的腐蝕。用蒸餾水洗滌可以降低氯化物含量，但這種方法在實(shí)踐中比較困難，不適合推廣，只適合特殊需要。

為了保護(hù)閥桿和防止石棉填料腐蝕，石棉填料和閥桿涂有緩蝕劑和犧牲金屬。

緩蝕劑由亞硝酸鈉、鉻酸鈉和溶劑組成。亞硝酸鈉和鉻酸鈉可以在閥桿表面形成鈍化膜，提高閥桿的耐腐蝕性。溶劑可以緩慢溶解緩蝕劑并對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)滑。

鋅粉作為犧牲金屬添加到石棉中。本質(zhì)上，鋅也是一種緩蝕劑，可以先與石棉中的氯化物結(jié)合，從而減少氯化物與閥桿金屬接觸的機(jī)會(huì)，從而達(dá)到防腐的目的。

◎如果在涂層中加入黃丹、鉛酸鈣等緩蝕劑，可以噴涂在閥門表面，防止大氣腐蝕。

5.電化學(xué)保護(hù)

電化學(xué)保護(hù)包括陽(yáng)極保護(hù)和陰極保護(hù)。

◎陽(yáng)極保護(hù)是指以保護(hù)金屬為陽(yáng)極引入外部直流電，使陽(yáng)極電位正向升高。當(dāng)其增加到一定值時(shí)，在金屬陽(yáng)極表面形成致密的保護(hù)膜，即鈍化膜。此時(shí)，金屬陰極的腐蝕急劇減少。陽(yáng)極保護(hù)適用于容易鈍化的金屬。

◎陰極保護(hù)是指用被保護(hù)金屬作為陰極，施加直流電使其電位向負(fù)方向降低。當(dāng)達(dá)到一定電位值時(shí)，腐蝕電流速度降低，金屬得到保護(hù)。此外，陰極保護(hù)可以用比被保護(hù)金屬具有更大負(fù)電極電勢(shì)的金屬來(lái)保護(hù)被保護(hù)金屬。如果用鋅保護(hù)鐵，鋅就被腐蝕了，鋅被稱為犧牲金屬。

在生產(chǎn)實(shí)踐中，陽(yáng)極保護(hù)使用較少，陰極保護(hù)使用較多。這種陰極保護(hù)方法對(duì)于大型閥門和重要閥門是一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、有效的方法。

6.表面涂層處理

金屬表面處理工藝包括表面涂覆、表面滲透、表面氧化鈍化等。其目的是提高金屬的耐腐蝕性和機(jī)械性能。表面處理廣泛應(yīng)用于閥門。

◎閥門連接螺栓經(jīng)常進(jìn)行鍍鋅、鍍鉻和氧化(發(fā)藍(lán))處理，以提高其耐大氣或介質(zhì)腐蝕能力。

◎除上述方法外，其他緊固件也可進(jìn)行磷化鈍化處理。

◎通常采用滲氮或滲硼等表面處理工藝來(lái)提高密封面和小直徑封閉件的耐腐蝕性和耐磨性。例如，對(duì)于由38CrMoAlA制成的閥盤，氮化層的厚度≥ 0.14 mm。

◎經(jīng)常采用滲氮、滲硼、鍍鉻、鍍鎳等表面處理，以提高其耐腐蝕性、耐磨性和耐擦傷性。

◎不同的表面處理適合不同的閥桿材料和工作環(huán)境。在大氣或水蒸氣介質(zhì)中與石棉填料接觸的閥桿，可采用鍍硬鉻和氣體滲氮工藝(離子滲氮工藝不適用于不銹鋼)。

◎硫化氫氣體環(huán)境下的閥桿鍍高磷鎳鍍層，防護(hù)性能更好。

◎離子滲氮和氣體滲氮可以提高38crmoala的耐蝕性，但不適合鍍硬鉻。2Cr13調(diào)質(zhì)后能抗氨腐蝕，氣體氮化碳鋼也能抗氨腐蝕，但并非所有磷鎳鍍層都抗氨腐蝕。

◎氣體氮化38CrMoAlA材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和綜合性能，常用于制作閥桿。小直徑閥體和手輪通常鍍鉻，以提高其耐腐蝕性并裝飾閥門。

7.熱噴涂

熱噴涂是一種制備涂層的技術(shù)方法，已成為材料表面保護(hù)和強(qiáng)化的新技術(shù)之一。

熱噴涂是一種使用高能量密度熱源(氣體燃燒火焰、電弧、等離子弧、電加熱、氣體爆炸等)的表面強(qiáng)化工藝。)加熱熔化金屬或非金屬材料，然后以霧化的形式噴到預(yù)處理后的基體表面，形成噴涂層，或者同時(shí)加熱基體表面，使涂層在基體表面再次熔化，形成噴焊層。

大多數(shù)金屬及其合金、金屬氧化物陶瓷、金屬陶瓷復(fù)合材料和硬金屬化合物可以通過(guò)一種或幾種熱噴涂方法在金屬或非金屬基底上形成涂層。

熱噴涂可以提高其表面的耐腐蝕性、耐磨性和耐高溫性，延長(zhǎng)其使用壽命。

具有特殊功能的熱噴涂涂層具有隔熱、絕緣(或傳導(dǎo))、密封、自潤(rùn)滑、熱輻射和電磁屏蔽等特殊性能。零件也可以通過(guò)熱噴涂進(jìn)行修復(fù)。

8.環(huán)境控制

大氣中充滿了灰塵、水蒸氣和煙霧。特別是在生產(chǎn)環(huán)境中，煙囪和設(shè)備排放的有毒氣體和粉塵會(huì)對(duì)閥門造成不同程度的腐蝕。

按照操作規(guī)程的規(guī)定，定期清洗和吹掃閥門，定期加油，是控制環(huán)境腐蝕的有效措施。

安裝閥桿保護(hù)罩、安裝地面閥門井和油漆閥門表面也是防止腐蝕性物質(zhì)腐蝕閥門的有效方法。

升高的環(huán)境溫度和空氣體污染會(huì)加速封閉環(huán)境中設(shè)備和閥門的腐蝕。應(yīng)盡可能采用開放式車間或通風(fēng)降溫措施，以減緩環(huán)境腐蝕。

9.改進(jìn)流程和結(jié)構(gòu)

閥門的防腐保護(hù)應(yīng)從設(shè)計(jì)上考慮。如果閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，加工方法正確，可以大大減少閥門的腐蝕。

因此，有必要對(duì)閥門容易引起腐蝕的部分進(jìn)行改進(jìn)，以滿足各種工況的要求。

◎閥門接頭處的縫隙會(huì)產(chǎn)生氧濃差電池腐蝕，因此，閥桿與關(guān)閉部分的連接盡量不要擰緊。

◎點(diǎn)焊和搭接焊易腐蝕，閥門焊接應(yīng)采用雙面焊接和連續(xù)焊接。

◎閥門的螺紋接頭處應(yīng)使用聚四氟乙烯帶，不僅密封性好，還能防腐蝕。

◎閥門內(nèi)介質(zhì)不易流動(dòng)的地方，容易被腐蝕。除了安裝閥門時(shí)不要倒置，使用閥門時(shí)注意排出沉積的介質(zhì)外，制造閥門零件時(shí)應(yīng)盡可能避免凹形結(jié)構(gòu)，閥門上應(yīng)盡可能設(shè)置排水孔。

◎不同的金屬觸點(diǎn)會(huì)形成電偶，促進(jìn)陽(yáng)極金屬腐蝕。選擇材料時(shí)，應(yīng)注意避免金屬電位差大、無(wú)鈍化膜的金屬接觸。

◎加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕，尤其是焊接和熱處理過(guò)程中，應(yīng)注意改進(jìn)加工方法，焊后盡可能采取退火處理等相應(yīng)的保護(hù)措施。

◎提高閥桿等閥門零件的加工表面光潔度等級(jí)，表面光潔度好，耐腐蝕性強(qiáng)。

◎改進(jìn)填料和墊片的加工工藝和結(jié)構(gòu)，使用柔性石墨、塑料填料、柔性石墨粘接墊片和聚四氟乙烯墊片，既能提高密封性能，又能減少閥桿和法蘭密封面的腐蝕。

閥門部件防腐的注意事項(xiàng)

閥桿的腐蝕與防護(hù)

閥桿腐蝕的主要原因:

閥體的腐蝕損壞主要是由腐蝕性介質(zhì)引起的，而閥桿的腐蝕問(wèn)題主要是填料。

腐蝕介質(zhì)不僅會(huì)對(duì)閥桿造成腐蝕損壞，而且蒸汽和水也會(huì)在閥桿和填料之間的接觸處產(chǎn)生斑點(diǎn)。特別是對(duì)于儲(chǔ)存在倉(cāng)庫(kù)中的閥門，閥桿也會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕。這是填料引起的閥桿電化學(xué)腐蝕。

目前，最廣泛使用的包裝是石棉基包裝。石棉材料在一定時(shí)間內(nèi)含有氯離子，此外還有鉀、鈉、鎂等離子體，這些都是腐蝕因素。

閥桿防腐的注意事項(xiàng):

閥門保存期間不要添加填料。沒(méi)有填料，閥桿的電化學(xué)腐蝕因子就喪失了，可以長(zhǎng)期存放而不腐蝕。

閥桿的表面處理。如鍍鉻、鍍鎳、滲氮、滲硼、摻鋅等。

減少石棉雜質(zhì)。用蒸餾水洗滌可以降低石棉中的氯含量，從而降低其腐蝕性。

向石棉填料中添加緩蝕劑。這種緩蝕劑能抑制氯離子的腐蝕性。比如亞硝酸鈉。

向石棉中添加犧牲金屬。這是一種電位低于閥桿的金屬。這樣，氯離子的腐蝕首先發(fā)生在犧牲金屬上，從而保護(hù)了閥桿。鋅粉可以用作犧牲金屬。

它由聚四氟乙烯保護(hù)。特氟隆具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和介電性能，電流無(wú)法通過(guò)。如果石棉填料用特氟隆浸漬，腐蝕將會(huì)減少。石棉填料也可以用聚四氟乙烯帶包裹，然后放入填料箱。

提高加工光潔度也可以減少電化學(xué)腐蝕。

封閉部件的腐蝕和保護(hù)

關(guān)閉部件腐蝕的主要原因:

關(guān)閉部件經(jīng)常被液體沖洗，加速腐蝕的發(fā)展。有些閥瓣是用比較好的材料做的，但是腐蝕破壞還是比閥體快。

上、下關(guān)閉件一般用螺紋與閥桿、閥座連接，接頭比一般零件含氧量少，容易形成氧濃差電池的，造成腐蝕損壞。關(guān)閉部件的一些密封面是壓入式的。由于配合緊密，縫隙微小，也會(huì)發(fā)生氧濃差電池的腐蝕。

封閉件防腐注意事項(xiàng):

盡量使用耐腐蝕材料。關(guān)閉部分的重量很小，但在閥門中起著關(guān)鍵作用，只要能耐腐蝕，哪怕用一點(diǎn)點(diǎn)貴重材料。

改進(jìn)封閉部分的結(jié)構(gòu)，使其不被流體侵蝕。

改進(jìn)連接結(jié)構(gòu)，避免氧濃電池。

在200℃以下的閥門中，在關(guān)閉部件和密封面的連接處使用聚四氟乙烯帶作為填料，可以減少這些部件的腐蝕。

在考慮耐腐蝕性的同時(shí)，還要注意封閉材料的抗侵蝕性。應(yīng)使用抗侵蝕性強(qiáng)的材料作為封閉部件。