化工閥門的腐蝕與防護 化工閥門的腐蝕與防護 化工閥門的腐蝕 化工閥門的防護 化工閥門
化工閥門的腐蝕與防護以上。我們了解了閥門的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，對使用者來說，還必須知道介質(zhì)對閥門的要求，閥門的使用與維修方法等。談到介質(zhì)對閥門的要求，首先需要討論閥門的腐蝕與防護問題。介質(zhì)的腐蝕性能是千變?nèi)f化的，彈簧支吊架就是同一介質(zhì)，隨著溫度、壓力和濃度的變化，支吊架耐腐蝕的能力也大不一樣。如果一只閥門通過多種介質(zhì)，介質(zhì)對閥門的腐蝕情況更為復(fù)雜了。世界上沒有的閥門，只有經(jīng)過精心選擇的閥門，才能適應(yīng)某些特定的介質(zhì)，在此基礎(chǔ)上，盡盤選擇便宜耐用的閥門。 1.鑄鐵閥門：適用于水、汽、石油產(chǎn)品、氨以及能在絕大多數(shù)的醉、醛、醚、酮、酯等腐蝕性較低的介質(zhì)中工作。它不適于鹽酸、硝酸等介質(zhì)，但能用于濃硫酸中，這是因為濃硫酸對其金屬表面產(chǎn)生一層鈍化膜，阻止了濃硫酸對鑄鐵的腐蝕。
硅鑄鐵閥門，耐蝕性很強，能在一切濃度的硫酸、硝酸、磷酸、酸性鹽中良好的工作。但不耐氟酸、強堿、鹽酸和三抓化鐵熱溶液的腐蝕。使用時要避免急熱急冷，否則會炸破。鎳鑄鐵閥門，它耐堿性能比普通鑄鐵高，用于稀硫酸、稀鹽酸和苛性堿中。
2.碳素鋼閥門：碳素鋼閥門耐蝕性能與灰鑄鐵相近，稍遜于灰鑄鐵。
3.不銹鋼閥門：不銹鋼閥門耐大氣性優(yōu)良，能耐硝酸和其他氧化性介質(zhì)，也能耐堿、水、鹽、有機酸及其他有機化合物的腸蝕。但不耐硫酸、鹽酸等非氧化性酸的腐蝕，也不耐不干燥的化氫、氧化性的氛化物和草酸、乳酸等有機酸。
含有的鉑的不銹鋼，它的耐蝕能力比格鎳不銹鋼更為*，它在非牡化性酸和熱的有機酸、氯化物，耐蝕性能比鉻鎳不銹鋼好，抗孔蝕性也好。含欽或說的不銹鋼對晶間腐蝕有較強的抵抗力。
含高鉻高鎳的不銹用，如鉻20鎳22-30的不銹俐，它的耐蝕性能比普通不銹鋼更高，可用于處理硫酸、磷酸、棍酸、亞硫酸、有機酸、堿、鹽溶液、硫化氫等，甚至可用于某些濃度下的高溫場合。但不耐濃或熱的鹽酸、濕的氮、氯、澳、碘、王水等的腐蝕。
4.銅閥門：銅閥門對水、海水、多種鹽溶液、有機物有良好的耐蝕性能。對不含有氧或氧化劑的硫酸、磷酸、醋酸、稀鹽酸等有較好的耐蝕性，同時對堿有很好抵抗力。但不耐硝酸、濃硫酸等氧化性酸的腐蝕，也不耐熔金屬、硫和硫化物的腐蝕。切忌與氨接觸，已能使銅及其合金產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂。選用中應(yīng)注意到銅合金的牌號不同，其耐腐蝕性有一定的差異。
5.鋁閥門對強氧化性的濃硝酸耐蝕性很好，能耐有機酸和溶劑，但在還原性介質(zhì)、強酸、強堿中不耐蝕。鋁的純度越高，耐蝕性越好，但強度隨之下降，只能作襯里閥門用。
6.鐵閥門：欽是活性金屬，在常溫下能生成耐蝕性很好的氧化膜。它能耐海水、各種氛化物和次氛酸鹽、濕氯、氧化性酸、有機酸、堿等的腐蝕。但它不耐較純的還原性酸，如硫酸、鹽酸的樹蝕，卻耐含有氧化劑的硝酸腐蝕。欽閥門對孔蝕有良好的抵杭力，但在紅發(fā)煙硝酸、抓化物、甲醉等介質(zhì)中產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。
7.鉆閥門：桔也屬于活性金屬，它能生成緊密的氧化膜。它對硝酸、格酸、堿液、熔堿、鹽液、尿素、海水等有良好的耐蝕性能、但不耐氫氛酸、濃硫酸、王水的腐蝕，也不耐濕抓和氧化性金屬抓化物的腐蝕。
8.鉛閥門：鉛也屬于活性金屬，它的腐蝕產(chǎn)物膜是很強的保護層。它是耐硫酸的有名材料，能在磷酸、鉻酸、碳酸及中性溶液、海水等介質(zhì)中，它具有較高的耐蝕性能。但不耐玻、鹽酸的腐蝕，也不適于它們的腐蝕產(chǎn)物中工作。鉛質(zhì)地柔軟，只適于作閥門襯里。
9.陶瓷、玻璃、搪瓷閥門：陶瓷、玻瑞、搪瓷是以二氧化硅為主的熔化或鍛燒制品，它們具有很高的耐蝕能力，除不耐氧氛酸、氟硅酸和強堿外，能耐熱濃硝酸、硫酸、鹽酸。、王水、鹽溶液和有機溶劑等介質(zhì)。這類閥門如使用了其他材料，選用介質(zhì)時，應(yīng)考慮其他材料的耐蝕性能。
10.橡膠襯里閥門：橡膠的類別不同，其耐蝕性差異較大。經(jīng)過硫化的天然橡膠，能耐非氧化性酸、堿、鹽的腐蝕，但不耐強載化劑，如硝酸、格酸、濃硫酸的腐蝕，也不耐石油產(chǎn)品和某些有機溶劑的腐蝕。因此，天然橡膠被合成橡膠逐漸代替。好，但不耐城化性酸、芳烴、醋、酮、醚等強溶劑的腐蝕，酸、堿、鹽、石油產(chǎn)品、烴類等，但耐溶劑性不及氛塑料，合成橡膠中的丁精橡膠耐油性能氛橡膠耐蝕性能優(yōu)異，能耐各類聚醚橡膠可用于水、油、氮、堿等介質(zhì)。其他合成橡膠就不一一列舉了。
11.玻璃鋼閥門：玻瑞俐耐蝕性能，是隨著它的膠枯劑而異。環(huán)氧玻璃鋼能在鹽酸、磷酸、稀硫酸和一些有機酸中使用，酚醛玻璃鋼耐蝕性能較好，吠喃玻璃鋼有較好的耐堿、耐酸從及綜合性耐蝕性能。
12.塑料閥門。塑料都具有一定的耐蝕性能，隨著塑料種類的不同，其耐蝕性差異較大。 
尼龍：又稱聚隴胺，它是熱塑性塑料，有良好的耐蝕性。能耐稀酸、鹽和堿的腐蝕，對灶、酮、醚、酯、油類有良好的耐蝕性。但不耐強酸、錢化性欣、酚和甲酸的腐蝕。
聚氯乙烯：聚抓乙烯是熱塑性塑料，有優(yōu)良的耐蝕性能。能耐酸、堿、鹽、有機物。但不耐濃硝酸、發(fā)煙硫酸、民專醉、酮類、鹵代類、芳烴等的腐蝕。
聚乙烯：聚乙烯有優(yōu)良的耐蝕性能，它對鹽酸、稀硫酸、氫氟敵等城化性酸以及稀硝酸、堿、鹽溶液和在常溫下的有機溶劑都有良好的耐蝕性。但不耐濃硝酸、濃硫酸和其他強化劑的腐蝕。
聚丙烯：聚丙烯姑熱塑性塑料，耐蝕性與聚乙烯相似，微優(yōu)于聚乙烯。它能耐大多數(shù)的機酸、無機酸、堿、鹽，但對濃硝酸、發(fā)煙硫酸、氛磺酸等強氧化性酸的耐蝕能力差。
酚醛塑料：能耐鹽酸、稀硫酸、磷酸等非軟化性酸，鹽類溶液的腐濁。但不耐硝酸、格酸等強化酸、堿和一些有機溶劑的腸蝕。
氯化聚醚：又稱聚氯醚，是線型、高結(jié)品度的熱塑性塑料。它具有優(yōu)良的耐蝕性能，僅次于氛塑料。它能耐濃硫酸、濃硝酸外的各種酸、城、鹽和大多數(shù)有機溶劑的腐蝕，也不耐液級、氟、溴的腐蝕。
聚三氟氯乙烯：它與其他氟塑料一樣，具有優(yōu)異的耐蝕性能和其他性能，耐蝕性能稍低于聚四奴乙烯。它對有機酸、無機酸、堿、鹽、多種有機溶劑等有良好的耐蝕性能。在高溫下含有鹵f和氧的某些i容劑，能使其溶脹。它不耐高溢的氟、氛化物、熔喊、濃硝酸、芳烴、發(fā)煙硝酸、熔融堿金屬等。
聚四氛乙烯：聚匹報乙烯具有非常優(yōu)異的耐蝕性能，它除了熔。金屬銼、鉀、鈉、三氟琳氯、高溫下的三氟化氧、高流速的液氟外，幾乎能耐所有化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。
*節(jié) 腐蝕與防護的概念 腐蝕可分兩類： 一、化學(xué)腐蝕：就是周圍介質(zhì)在不產(chǎn)生電流條件下，直接與金屬起化學(xué)作用，而使其破壞。如高溫干燥氣體和非電解溶液對金屬的腐蝕。 二、電化學(xué)腐蝕： 金屬與電解質(zhì)相接觸，產(chǎn)生電子流動，而使自身在電化學(xué)作用下遭受破壞。這是腐蝕的主要形式。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、不銹鋼的點腐蝕和縫隙腐蝕等等，都是電化學(xué)腐蝕。
電化學(xué)腐蝕，不僅發(fā)生于可以起化學(xué)作用的兩種物質(zhì)之間，而且還因為溶液的濃度差、周圍氧氣的濃度差、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的微小差別等等原因，產(chǎn)生電位的差異，而獲得腐蝕的動力，使電位低、處于陽極地位的金屬受損失。
金屬的耐腐蝕能力，往往決定于與介質(zhì)作用后產(chǎn)生的表面保護膜狀況。常用的耐腐蝕金屬，能產(chǎn)生較強的表面保護膜。這表面保護膜通常叫做鈍化膜，它能阻止或延緩腐蝕的進行。但鈍化膜的產(chǎn)生，不全取決于金屬，而且取決于介質(zhì)。所阻一種耐腐蝕金屬，只能適應(yīng)某些腐蝕介質(zhì)條件，用在其他場合就不行了。 
各種各樣的防腐蝕辦法，歸結(jié)起來有兩點：
一、消除電化學(xué)腐蝕的動力； 二、產(chǎn)生鈍化膜。
對于閥門來說，有關(guān)的防腐蝕辦法有下列幾種：
1．正確選擇閥門材料。經(jīng)過長期實驗，各種金屬的耐腐蝕數(shù)據(jù)已經(jīng)摸清楚，什么介質(zhì)可以使用什么金屬已知道得很多，例如，稀硫酸可用鉛，濃硫酸可用鋼，硝酸可用鋁和lCr18Ni9T1不銹鋼，醋酸可用Cr18N112M02T1鋼，等等。使用者可按有關(guān)手冊選擇。
2．盡量采用非金屬閥門。非金屬材料化學(xué)穩(wěn)定性很強。例如陶瓷，除氫氟酸、氟硅酸和強堿外，能耐各種無機酸、有機酸和溶劑；聚四氟乙烯，只是不適應(yīng)熔融堿金屬和高溫、高壓下的三氟化氯、單質(zhì)氟，其余腐蝕介質(zhì)都可以使用。如果溫度、壓力等工藝條件許可，盡量采用非金屬閥門，是一條節(jié)約貴重金屬的防腐蝕措施。
3．襯里。這也是一條節(jié)約的亦法。閥門主體可用一般鋼鐵材料制作，內(nèi)襯塑料、橡膠、鉛等耐腐蝕材料，同樣可以達到防腐蝕的目的。
4．刷漆。閩fj表面刷漆不只是為了識別，更重要的是，可以隔絕大氣寤蝕。
5．金屬表面韙理。如閥桿鍍鉻、鍍鎳、滲氮、滲硼、滲鋅，螺栓發(fā)蘭處理等，以提高耐腐蝕能力。
6．加入緩蝕劑。可阻加在介質(zhì)里，減緩對闋體的腐蝕；還可以加在填料里，減緩對閥桿的腐蝕。
7．電化學(xué)保護。有陽極保護和陰極保護兩種。陽極保護是通入外加電流，使金屬鈍化；陰極保護是使金屬提高相對電位，全部處于陰極狀況，抑制電子釋放。陰極保護需要有一個外加陽極，作為犧牲品。陰極保護的辦法有兩種；一是加入電位更低的金屬作陽極，如鋅比鋼鐵活潑，可以作為陽極犧牲金屬；二是通入外加電流，選用一種材料作輔助陽極。這種電化學(xué)保護法，用于大閘門和重要閥門。填料中加入犧牲鋅粉以保護閩桿的辦法，也屬于電化學(xué)保護法。
8．結(jié)構(gòu)與加工。從結(jié)構(gòu)和加工上減少電化學(xué)腐蝕可能謎。例如關(guān)閉件連接，在腐蝕介質(zhì)中不采用螺紋形式，便可減輕氧濃差電池的腐蝕；再如閥桿加工，光潔度愈高抗腐蝕能力愈強。 
第二節(jié)化工閥門體腐蝕與防護
閥體（包括閥蓋），占了閥門的大部分重量，又處在與介質(zhì)的經(jīng)常接觸中，所以選用閥門，往往從閥體材料出發(fā)。
閥體的腐蝕不外上述兩種形式，即化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。它的腐蝕速度決定于介質(zhì)的溫度、壓力、化學(xué)性能以及閥體材料的抗腐蝕骶力。腐蝕速度分為六等：
一、*耐蝕：腐蝕速度低于0. O01毫米／年； 二、極耐蝕： 腐蝕速度O.OOl至0.Ol毫米／年；三、耐蝕：腐蝕速度0.Ol至O.l毫米／年；四、尚耐蝕：腐蝕速度O.l至1．O毫米／年；五、耐蝕性差：腐蝕速度1.0至10毫米／年；六、不耐蝕：腐蝕速度大于10毫米／年。 閥體的防腐蝕，主要是正確選用材料。雖然防腐蝕的資料十分豐富，但能否選得恰當(dāng)，還是不容易的事情，因為腐蝕的問題很復(fù)雜，例如硫酸在濃度低時對鋼材有很大的腐蝕性，濃度高時則使鋼材產(chǎn)生鈍化膜，能防腐蝕；氫只在高溫高壓下才顯示對鋼材的腐蝕性；氯氣處于干燥狀態(tài)時腐蝕性并不大．而有一定暹度時腐蝕性很強，許多材料都不能用。選擇閥體材料的難處，還在于不能只考慮腐蝕問題，同時必須考慮耐壓耐溫能力，經(jīng)濟上是否合理，購買是否容易等因素。所以必須用心才是。
其次是采取襯里措旋，如襯鉛、襯鋁、襯工程塑料、襯天然橡膠及各種合成橡膠等。如介質(zhì)條件許可，這倒是一種節(jié)約的方法。
再次，在壓力、溫度不高的情況下，用非金屬做閥門主體材料，往往能十分有效地防制腐蝕。
此外，閥體外表面還受到大氣腐蝕，一般鋼鐵材料都以尉漆來防護。 
第三節(jié) 閥桿腐蝕與防護
上面講述了閥體腐蝕。可以看出，閩體昀腐蝕損壞，主要是腐蝕介質(zhì)引起的；然而閥桿腐蝕情形不同，它的主要問題卻是填料。不但腐蝕介質(zhì)能使閥桿腐蝕損壞，而且一般的蒸氣和水也能使閥桿與填料接觸處產(chǎn)生斑點。尤其成問題的是，保存在倉庫里的閥門，也會發(fā)生閥桿點腐蝕；即使不銹稍閥桿也難避免。這是為什么？這就是填料對閥桿的電化學(xué)腐蝕。
現(xiàn)在使用zui廣的填料是以石棉為基體的盤根，如石墨石棉盤根、ili浸石棉盤根、橡膠石棉盤根。石棉材料中含有一定量的氯離子，此外還有鉀、鈉、鎂等離子，石墨中又含有硫化鐵等雜質(zhì)，這些都是腐蝕的因素。氯離子能穿透金屬表面的鈍化膜，使腐蝕不斷進行下去。其他雜質(zhì)的存在，也有助于腐蝕的進行。水和蒸氣是導(dǎo)電物質(zhì)，能使電化學(xué)腐蝕的電路進一步溝通。倉庫里的閥門，也因為填料潮濕，或空氣潮濕，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。另外，填料與閥桿之間，缺乏氧氣，跟周圍比較，存在著氧的濃度差，這就構(gòu)成了氧濃差電池，成為又一種電化學(xué)腐蝕的形式。
大家知道。閥桿往往采用材料，它的腐蝕損壞是很可惜的，且影響生產(chǎn)，所以必須采取防腐措施。可以采取的措施有：
1．閥門保存期間不要加填料。不裝填料，失去了閩桿電化學(xué)腐蝕的因素，可以長期保存而不致被腐蝕。
2．對閥桿進行表面處理。如鍍鉻、鍍镲、滲氮、滲硼、滲鋅等。
3．減少石棉雜質(zhì)。用蒸餾水洗滌的辦法，可以降低石棉中的氯含量，從而降低其腐蝕性。
4．在石棉盤根中加緩蝕劑。這種緩蝕劑能抑制氯離子的腐蝕性，如亞硝酸鈉。
5．在石棉中加犧牲金屬。就是用一種比閥桿電位更低的金屬來作犧牲品。這樣，氯離子的腐蝕就首先對犧牲金屬發(fā)生，從而保護閥桿。可作為犧牲金屬的有鋅粉等。
6．采用聚四氟乙烯保護。聚四氟乙烯有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和介電性能，電流不能通過，如將石棉盤根浸漬聚四氟乙烯，腐蝕便將減小。也可用聚四氟乙烯生料帶包裹石棉盤根，然后裝入填料函。
7．提高加工光潔度，也能減輕電化學(xué)腐蝕。 
第四節(jié) 關(guān)閉件腐蝕與防護
關(guān)閉件經(jīng)常受到流體的沖刷，使得腐蝕加快發(fā)展。有些閩瓣，雖然采用較好材料，但腐蝕損壞仍比閥體快。
上下關(guān)閉件與閥桿、閥座常用螺紋連接，連接處比一般部位缺氧，容易構(gòu)成氧濃差電池，使其腐蝕損壞。有的關(guān)閉件密封面采用壓入形式，由于配合不緊，稍有縫隙，也會發(fā)生氧濃差電池腐蝕。
防護辦法：
1．盡量采用耐腐蝕材料。關(guān)閉件重量很小，但在閥門中起關(guān)鍵作用，只要能夠耐腐蝕，即使采用一點貴重材料也無妨。
2．改進關(guān)閉件結(jié)構(gòu)，使其少受流體沖蝕。
3．改進連接結(jié)構(gòu)，避免產(chǎn)生氧濃差電池。
4．在200。C以下的閥門中，關(guān)閉件連接處和密封面連接處，腐蝕。蝕性。
使用聚四氟乙烯生料帶作填料，可以減輕這些部位的在考慮耐腐蝕的同時，還要注意關(guān)閉件材料的抗沖要使用抗沖蝕性強的材料作關(guān)閉件。
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