金属阀门可以说是工程设备中最容易腐蚀失效的关键零部件结构.通常,金属阀门的密封面、阀杆、膜片、小弹簧等阀件一般用一级材料,阀体、阀盖等适用二级或三级材料,用于高压、剧毒、易燃、易爆、放射性介质的阀门,则选用腐蚀性很小的材料。

金属阀门在大气或溶液等复杂的工作条件下不仅时刻发生着金属表面的均匀腐蚀,在金属的局部位置上还极易发生孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、脱层腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、空泡腐蚀、摩振腐蚀、氢蚀等局部腐蚀。

金属阀门的防腐措施

1、根据腐蚀介质选用耐蚀材料

在生产实际中,介质的腐蚀是非常的复杂的,即使在用一介质中使用的阀门材料一样,介质的浓度、温度、压力不同,介质对材料腐蚀也不一样.介质温度每升高10℃,腐蚀速度约增加1~3倍.介质浓度对阀门材料腐蚀影响很大,如铅处在浓度小的硫酸中,腐蚀很小,当浓度超过96%时,腐蚀急剧上升.而碳钢相反,在硫酸浓度为50%左右时腐蚀最严重,当浓度增加到6%以上时,腐蚀反而急剧下降.有如铝在浓度80%以上的浓硝酸中腐蚀性很强,但在中、低浓度的硝酸中腐蚀反而严重.不锈钢虽说对稀硝酸耐蚀性很强,但在95%以上的浓硝酸中腐蚀反而加重.

从以上几例可以看出,正确选用阀门材料应根据具体情况,分析各种影响腐蚀因素,按有关防腐手册选用材料.

2、采用非金属材料

非金属耐腐蚀性优良,只要阀门使用温度和压力符合非金属材料的要求,不但能解决腐蚀问题,而且可节省贵重金属。阀门的阀体、阀盖、衬里、密封面等常用非金属材料制作,至于垫片,填料主要死非金属材料制作的.用聚四氟乙稀、氯化聚醚等塑料、以及用天然橡胶、氯丁橡胶、丁晴橡胶等橡胶做阀门衬里,而阀体、阀盖主体是一般铸铁、碳钢制成.即保证了阀门强度,又保证了阀门不受腐蚀.夹管阀也是根据橡胶的优良耐腐蚀性能和优异变性能而设计出来的.现在越来越对的用尼龙、聚四氟乙稀等塑料,用天然橡胶和合成橡胶做各种各样的密封面,密封圈,用于各类阀门上,这些用作密封面的非金属材料,不但耐腐蚀性好,而且密封性能好,特别适于带颗粒介质中使用.当然,它们的强度和耐热性都较低,应用的范围受到限制.柔性石墨的出现,使非金属进入了高温领域,解决了长期难以解决的填料和垫片泄露问题,而且是很好的高温润滑剂。

3、金属表面处理

阀门连接螺铨常用镀锌、镀铬、氧化(发蓝)处理提高耐大气、耐介质腐蚀的能力.其他紧固件除采用上述方法处理外,还根据情况采用磷化等表面处理。

密封面以及口径不大的关闭件,常采用渗氮、渗硼等表面工艺,提高它的耐蚀性和耐磨性.38CrMoAlA制作的阀瓣,渗氮层≥0.4mm。

阀杆防腐广泛采用渗氮、渗硼、镀铬、镀镍等表面处理工艺,提高它的耐蚀性,耐蚀性和耐磨擦伤性能.不同额表面处理应适于不同的阀杆材质和工作环境,在大气、水蒸气介质与石棉填料接触的阀杆,可采用镀硬铬、气体氮化工艺(不锈钢不宜采用离子氮化工艺);在硫化氢大气环境中的阀采用电镀高磷镍镀层有较好的防护性能;38CrMoAlA采用离子和气体氮化也可耐蚀,但不宜采用硬铬镀层;2Cr13经过调质后能耐氨气腐蚀,采用气体氮化的碳钢也能耐氨的腐蚀,而所有磷镍镀层不耐氨腐蚀;经过气体氮化38CrMoAlA材料具有优良的耐蚀性能和综合性能,用它制作阀杆为多。

小口径的阀体和手轮也常镀铬处理,提高其耐蚀性能,装饰阀门。

4、热喷涂

热喷涂是制备涂层的一类工艺方块,已成为材料表面防护的新技术之一.它是利用高能源密度热源(气体燃烧火焰、电弧、等离子弧、电热、气体燃爆等)将金属或非金属材料加热熔融后,以雾化形式喷射到经预处理的基本表面,形成喷涂层,或同时对基本表面加热,使涂层在基体表面再次熔融,形成喷焊层的表面强化工艺方法.大多数金属及其合金、金属氧化物陶瓷、金属陶瓷复合物以及硬的金属化合物都可以用一种或几种热喷涂方法,在金属或非金属基体上形成涂层。

热喷涂能提高其表面耐腐蚀、耐磨损、耐高温等性能,延长使用寿命.热喷涂特殊功能涂层,具备隔热、绝缘(或异电)、可磨密封、自润滑、热辐射、电磁屏蔽等特殊的性能;利用热喷涂可修复零部件。