腐食は、バルブ損害。したがって、バルブ保護、バルブの耐腐食性は考慮すべき重要な問題です。
バルブ腐食形態
金属の腐食は主に化学的腐食と電気化学的腐食によって引き起こされ、非金属材料の腐食は一般に、直接的な化学的および物理的作用によって引き起こされます。
1. 化学腐食
電流が発生しない状態では、高温乾燥ガスや非電解溶液による金属の腐食など、周囲の媒体が直接金属と反応して金属を破壊します。
2. ガルバニック腐食
金属が電解質と接触すると電子の流れが生じ、電気化学作用によって金属自体が損傷を受けます。これが腐食の主な形態です。
一般的な酸塩基食塩水腐食、大気腐食、土壌腐食、海水腐食、微生物腐食、ステンレス鋼の孔食、隙間腐食などはすべて電気化学的腐食です。電気化学的腐食は、化学的役割を果たす2つの物質間で発生するだけでなく、溶液の濃度差、周囲の酸素の濃度差、物質の構造のわずかな違いなどにより電位差を生じ、腐食の力を得て、電位の低い金属と乾いた太陽板の位置が失われます。
バルブの腐食率
腐食の速度は 6 つの段階に分けられます。
（1）完全な耐腐食性：腐食速度は0.001mm/年未満
（2）極めて耐食性に優れている：腐食速度0.001～0.01mm/年
（３）耐食性：腐食速度0.01～0.1mm/年
（4）依然として耐食性：腐食速度0.1～1.0mm/年
（５）耐食性が悪い：腐食速度1.0～10mm/年
（6）耐食性がない：腐食速度が10mm/年を超える
9つの腐食対策
1. 腐食媒体に応じて耐腐食性材料を選択する
実際の生産においては、媒体の腐食は非常に複雑で、同じ媒体で使用されるバルブ材料であっても、媒体の濃度、温度、圧力が異なり、媒体から材料への腐食は同じではありません。媒体温度が10℃上昇するごとに、腐食速度は約1～3倍に増加します。
媒質濃度はバルブ材料の腐食に大きな影響を与えます。例えば、鉛は硫酸濃度が低い場合、腐食は非常に少なく、濃度が96％を超えると腐食が急激に増加します。一方、炭素鋼は、硫酸濃度が約50％のときに腐食が最も深刻になり、濃度が60％以上に増加すると腐食が急激に減少します。例えば、アルミニウムは濃度が80％を超える濃硝酸では非常に腐食性が高くなりますが、中低濃度の硝酸でも腐食性が高くなります。ステンレス鋼は希硝酸には非常に耐性がありますが、95％以上の濃硝酸では腐食が悪化します。
上記の例から、バルブ材料の正しい選択は具体的な状況に基づいて行い、腐食に影響を与えるさまざまな要因を分析し、関連する防食マニュアルに従って材料を選択する必要があることがわかります。
2. 非金属材料を使用する
非金属耐食性は優れており、バルブの温度と圧力が非金属材料の要件を満たしていれば、腐食の問題を解決できるだけでなく、貴金属を節約できます。バルブ本体、ボンネット、ライニング、シール面など、一般的に使用される非金属材料で作られています。
バルブライニングには、PTFEや塩素化ポリエーテルなどのプラスチックに加え、天然ゴム、ネオプレン、ニトリルゴムなどのゴムが使用され、バルブ本体ボンネット本体は鋳鉄と炭素鋼で作られています。これにより、バルブの強度が確保されるだけでなく、腐食も防止されます。
近年では、ナイロンやPTFEなどのプラスチックがますます多く使用され、天然ゴムや合成ゴムも様々なバルブに使用されるシール面やシールリングの製造に使用されています。シール面として使用されるこれらの非金属材料は、耐腐食性に優れているだけでなく、優れたシール性能も備えており、特に粒子を含む媒体での使用に適しています。ただし、強度や耐熱性は劣るため、用途範囲は限られています。
3. 金属表面処理
（1）バルブ接続部：バルブ接続部には、大気腐食および媒体腐食に対する耐性を向上させるため、一般的に亜鉛メッキ、クロムメッキ、酸化皮膜（青色）処理が施されます。上記の処理に加え、その他の締結部品にも、状況に応じてリン酸塩処理などの表面処理が施されます。
（２）シール面および小径密閉部品：窒化処理、ホウ素化処理などの表面処理を施し、耐食性・耐摩耗性を向上させています。
（3）ステムの防食：窒化、ホウ素化、クロムメッキ、ニッケルメッキなどの表面処理プロセスは、耐食性、耐腐食性、耐摩耗性を向上させるために広く使用されています。
異なる表面処理は、異なるステム材料と作業環境に適合する必要があります。大気、水蒸気媒体およびアスベストパッキングが接触するステムでは、硬質クロムメッキ、ガス窒化プロセスを使用できます（ステンレス鋼はイオン窒化プロセスを使用しません）。硫化水素大気環境では、電気メッキを使用した高リンニッケルコーティングの方が保護性能が優れています。38CrMOAIA もイオンおよびガス窒化によって耐腐食性がありますが、硬質クロムコーティングは使用に適していません。2Cr13 は、焼き入れおよび焼き戻し後にアンモニア腐食に耐えることができ、ガス窒化を使用した炭素鋼もアンモニア腐食に耐えることができますが、すべてのリンニッケルメッキ層はアンモニア腐食に耐えるわけではなく、ガス窒化 38CrMOAIA 材料は優れた耐腐食性と総合的な性能を備えており、主にバルブステムの製造に使用されます。
（4）小口径バルブ本体とハンドホイール：耐食性を向上させ、バルブを装飾するためにクロムメッキを施すことも多い。
4. 溶射
溶射は、コーティングを作製するプロセス方法の一種であり、材料表面保護のための新しい技術の一つとなっています。高エネルギー密度の熱源（ガス燃焼炎、電気アーク、プラズマアーク、電熱、ガス爆発など）を用いて金属または非金属材料を加熱溶融し、前処理済みの基材表面に霧化状態で噴霧して溶射コーティングを形成する、または同時に基材表面を加熱することで、コーティングが基材表面で再び溶融し、溶射溶接層を形成する表面強化プロセス方法である。
ほとんどの金属およびその合金、金属酸化物セラミック、サーメット複合材料、硬質金属化合物は、1つまたは複数の溶射法を用いて金属または非金属基材にコーティングすることができ、表面の耐腐食性、耐摩耗性、耐高温性などの特性を向上させ、耐用年数を延ばすことができます。溶射特殊機能コーティングは、断熱性、絶縁性（または異常通電）、研磨可能なシール性、自己潤滑性、放熱性、電磁波遮蔽性などの特殊な特性を備えており、溶射によって部品を修理することができます。
5. スプレーペイント
コーティングは広く使用されている防錆手段であり、バルブ製品に不可欠な防錆材料と識別マークです。コーティングは非金属材料でもあり、通常は合成樹脂、ゴムスラリー、植物油、溶剤などで作られ、金属表面を覆い、媒体と大気を遮断することで防錆の目的を達成します。
コーティングは主に水、塩水、海水、大気など、腐食性がそれほど強くない環境で使用されます。バルブの内部には、水、空気、その他の媒体による腐食を防ぐため、防錆塗料が塗布されることがよくあります。
6. 腐食防止剤を加える
腐食抑制剤が腐食を抑制するメカニズムは、電池の分極を促進することです。腐食抑制剤は主に媒体や充填剤に使用されます。媒体に腐食抑制剤を添加することで、機器やバルブの腐食を遅らせることができます。例えば、クロムニッケルステンレス鋼は、無酸素硫酸中では溶解度範囲が広く、焼却状態となり、腐食が深刻になります。しかし、少量の硫酸銅や硝酸などの酸化剤を添加すると、ステンレス鋼を鈍化状態にすることができ、媒体表面の保護膜が腐食を防ぎます。塩酸中では、少量の酸化剤を添加することで、チタンの腐食を軽減できます。
バルブ圧力テストは圧力テストの媒体としてよく使用されますが、腐食を引き起こしやすいです。バルブ少量の亜硝酸ナトリウムを水に添加することで、バルブの水による腐食を防ぐことができます。アスベストパッキンには塩化物が含まれており、バルブステムを著しく腐食させます。蒸気水洗浄法を採用すれば塩化物含有量を低減できますが、この方法は実施が非常に難しく、一般的に普及することは難しく、特殊なニーズにのみ適しています。
バルブステムを保護し、アスベストパッキンの腐食を防止するため、アスベストパッキンには、腐食防止剤と犠牲金属がバルブステムにコーティングされています。腐食防止剤は亜硝酸ナトリウムとクロム酸ナトリウムから構成されており、バルブステムの表面に不動態膜を生成してバルブステムの耐腐食性を向上させ、溶剤は腐食防止剤を徐々に溶解させて潤滑剤としての役割を果たします。実際、亜鉛も腐食防止剤であり、アスベスト中の塩化物と最初に結合して、塩化物とステム金属の接触機会を大幅に減らし、防食の目的を達成します。
7. 電気化学的保護
電気化学的防食には、陽極防食と陰極防食の2種類があります。鉄を保護するために亜鉛を使用する場合、亜鉛は腐食するため、犠牲金属と呼ばれます。生産現場では、陽極防食は少なく、陰極防食が多く使用されます。この陰極防食法は、大型バルブや重要なバルブに使用され、経済的で簡便かつ効果的な方法です。また、バルブステムを保護するために、アスベストパッキンに亜鉛を添加します。
8. 腐食環境を制御する
いわゆる環境には広義と狭義の２種類があり、広義の環境とはバルブ設置場所の周囲の環境とその内部の循環媒体のことを指し、狭義の環境とはバルブ設置場所の周囲の状況のことを指します。
ほとんどの環境は制御不能であり、生産プロセスも恣意的に変更することはできません。製品やプロセスに損傷を与えない場合にのみ、ボイラー水の脱酸素処理、石油精製プロセスにおけるアルカリ添加によるpH値の調整など、環境を制御する方法を採用することができます。この観点から、前述の腐食抑制剤の添加や電気化学的防食も、腐食環境を制御する方法の一つです。
特に生産環境では、煙や水蒸気、煙など、大気中に多く存在し、例えば、煙の塩水、有毒ガス、設備から排出される微粉など、バルブに様々な程度の腐食を引き起こします。作業者は、操作手順書の規定に従って、定期的にバルブを洗浄・パージし、定期的に燃料を補給する必要があります。これは、環境腐食を抑制するための効果的な対策です。バルブステムに保護カバーを取り付けたり、バルブの接地面に接地ウェルを設置したり、バルブの表面に塗料をスプレー塗装したりするなど、腐食性物質によるバルブの腐食を防ぐ方法があります。バルブ.
特に密閉環境にある機器やバルブの場合、周囲温度の上昇や大気汚染により腐食が加速されるため、環境腐食を遅らせるために、作業場を開放したり、換気や冷却対策を可能な限り講じる必要があります。
9.加工技術とバルブ構造の改善
の防錆保護バルブこれは設計当初から考慮されてきた問題であり、合理的な構造設計と正しい加工方法を備えたバルブ製品は、バルブの腐食を遅らせる上で間違いなく良い効果を発揮します。したがって、設計・製造部門は、構造設計が不適切で、加工方法が不適切で、腐食を引き起こしやすい部品を改善し、様々な使用条件の要件に適合させる必要があります。
投稿日時: 2025年1月22日
