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耐腐蚀阀门的选用有何依据?

2022-09-06

针对不同的阀门部件腐蚀类型

小七有绝招

1.防止奥氏体不锈钢阀件产生晶间腐蚀方法有:

进行"固溶淬火"处理,即加热至1100℃左右水淬,选用含有钛和铌,而含碳量在0.03%以下的奥氏体不锈钢,减少碳化铬的产生。

2.应力腐蚀发生在腐蚀和拉应力同时作用下产生的破裂。

防止应力腐蚀的方法:通过热处理消除或减少焊接,冷加工中产生的应力,改进不可理的阀门结构,避免应力集中,采用电化学保护、喷刷防蚀涂料.添加缓蚀剂、施加压应力等措施。

3.磨损腐蚀是流体对金属磨损和腐蚀交替作用所产生的一种腐蚀形态,是阀门常见的一种腐蚀,这种腐蚀以发生在密封面为多。

防止方法:选用耐腐蚀、耐磨损的材料,改进结构设计,采用阴极保护等.

4.摩振腐蚀是相互接触的两部件同时承受载荷,接触面由于振动和滑动引起的破坏。摩振腐蚀发生在螺栓连接处,阀杆与关闭件连接处、滚珠轴承与轴之间等部位上。

防止方法:可以采用涂润滑油脂,减少摩擦,表面磷化,选用硬质合金,以及用喷瓦处理或冷加工提高表面硬度方法防护.

5.焊接后要尽量采用退火处理等相应防护措施。提高阀杆加工表面粗糙度以及其他阀件表面粗糙度,表面粗糙度级别越高,抗蚀能力越强。

防止方法:改进填料和垫片的加工工艺和结构,使用柔性石墨和塑料填料,以及柔性石墨贴粘垫片和用聚四氟乙稀包垫片,都能改善密封性能,减少地阀杆和法兰密封面的腐蚀。

阀门部件防腐注意事项

1.阀杆腐蚀与防护

阀杆腐蚀主要原因:

阀体的腐蚀损坏主要是腐蚀介质引起的,而阀杆腐蚀问题主要是填料。

不但腐蚀介质使阀杆腐蚀损坏,而蒸气和水也能使阀杆与填料接触处产生斑点。尤其保存在仓库里的阀门,也会发生阀杆点腐蚀。这就是填料对阀杆的电化学腐蚀

现在使用最广的填料是以石棉为基体的盘根,石棉材料中含有一定时的氯离子,此外还有钾、钠、镁等离子,这些都是腐蚀的因素。

阀杆防腐注意事项:

  • 阀门保存期间不要加填料。不装填料,失去了阀杆电化学腐蚀的因素,可以长期保存而不致被腐蚀。

  • 对阀杆进行表面处理。如镀铬、镀镍、渗氮、渗硼、参锌等。 

  • 减少石棉杂质。用蒸馏水洗涤的办法,可以降低石棉中的氯含量,从而降低其腐蚀性。

  • 在石棉盘根中加缓蚀剂。这种缓蚀剂能抑制氯离子的腐蚀性。如亚硝酸钠。 

  • 在石棉中加牺牲金属。这就是一种比阀杆电位更低的金属来作牺牲品。这样氯离子的腐蚀就首先对牺牲金属发生,从而保护阀杆。可作为牺牲金属的有锌粉等。

  • 采用聚四氟乙烯保护。聚四氟乙烯有优良的化学稳定性和介电性能,电流不能通过,如将石棉盘根浸渍聚四氟乙烯,腐蚀便将减小。也可用聚四氟乙烯生料带包裹石棉盘根然后装入填料函。

  • 提高加工光洁度,也能减轻电化学腐蚀。 

2.关闭件腐蚀与防护

关闭件腐蚀主要原因:

关闭件经常受到流体的冲刷,使得腐蚀加快发展。有些阀瓣,虽然采用较好材料,但腐蚀损坏仍比阀体快。

上下关闭件与阀杆、阀座常用螺纹连接,连接处比一般部位缺氧,容易构成氧浓差电池,使其腐蚀损坏。有的关闭件密封面采用压入形式,由于配合不紧,稍有缝隙,也会发生氧浓差电池腐蚀。

关闭件防腐注意事项:

  • 尽量采用耐腐蚀材料。关闭件重量很小,但在阀门中起关键作用,只要能够耐腐蚀,即使采用一点贵重材料也无妨。

  • 改进关闭件结构,使其少受流体冲蚀。

  • 改进连接结构,避免产生氧浓差电池。

  • 在200℃以下的阀门中,关闭件连接处和密封面连接处,使用聚四氟乙烯生料带作填料,可以减轻这些部位的腐蚀。

  • 在考虑耐腐蚀的同时,还要注意关闭件材料的抗冲蚀性。要使用抗冲蚀性强的材料作关闭件。


耐腐蚀阀门选用要点

在腐蚀性介质工况下的阀门,防腐蚀就是化工设备最关键的地方,如果不能正确地选择化工阀门的金属材料,稍有不慎,轻则损坏设备,重则造成事故甚至引发灾难。

针对一些常用化工介质耐腐蚀阀门到底应该如何选用?

1.硫酸介质

作为强腐蚀介质之一,硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大,对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性,但它不适合高速流动的硫酸,不适用作阀门的材料。

普通不锈钢如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质也用途有限。

因此输送硫酸的阀门通常采用高硅铸铁(铸造及加工难度大)、高合金不锈钢(20号合金)制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能,采用衬氟泵阀(F46)是一种更为经济的选择。如果压力过大,温度升高,塑料阀的用点就受到了冲击,就只能选择比它贵的多的陶瓷球阀了。

2.盐酸介质

决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(包括各种不锈钢材料),含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。

和金属材料相反,绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的最好选择。

但这样的介质如果温度超过了150℃,或者压力大于16公斤时,任何的塑料(包括聚丙烯、氟塑料甚至是聚四氟乙烯)将不能胜任了,而目前市面上尚未有很理想的阀门。

不过可以试试现在新兴的陶瓷球阀,这种阀门的优点是自润滑性,扭矩力小,不老化,寿命比一般的阀门要长得多,它的缺点就是,价格比塑料阀门高的多。

3.硝酸介质

一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏,不锈钢是应用最广的耐硝酸材料,对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性,值得一提的是含钼的不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢(如304、321),有时甚至不如。

而对于高温硝酸,通常采用钛及钛合金材料。

4.醋酸介质

它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一,普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀,不锈钢是优良的耐醋酸材料,含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。

对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时,可选用高合金不锈钢或氟塑料阀门。

5.碱(氢氧化钠)

钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液,也有许多石化工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁,虽然腐蚀增加,但经济性好。

普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点,只要介质中容许少量铁份掺入,不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。

6.氨(氢氧化氨)

大多数金属和非金属在液氨及氨水(氢氧化氨)中的腐蚀都很轻微,只有铜和铜合金不宜使用。

7.氯气(液氯)

大多数金属阀抗氯气的腐蚀都是很有限的,尤其是氯气带水的情况,包括各种的合金阀门,这种情况下,四氟阀门是个很不错的选择,但是生产氯碱的化工厂会发现:四氟阀用的时间稍微一长,扭矩力增大,四氟老化的问题就会凸显出来了,这种情况下发生的泄露就是致命的了。

可以考虑用衬四氟陶瓷球芯替换原来的普通衬四氟阀门,利用陶瓷的自润滑性和四氟的耐腐蚀会有完美的效果。

8.盐水(海水

普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高,一般须采用涂料保护。

各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率,但可能因氯离子而引起局部性腐蚀,通常采用316不锈钢较好。

9.醇类、酮类、酯类、醚类

常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮类介质有丙酮、丁酮等,酯类介质有各种甲酯、乙酯等,醚类介质有甲醚、乙醚、丁醚等,它们基本没有腐蚀性,常用材料均可适用,具体选用时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。


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