腐食は、原因となる最も重要な要素の 1 つです。バルブダメージ。したがって、バルブ保護、バルブの防食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腐食と電気化学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
電流が発生していない状態では、高温の乾燥ガスや非電解液による金属の腐食など、周囲の媒体と金属が直接反応して破壊します。
2. ガルバニック腐食
金属は電解質と接触しているため、電子の流れが発生し、電気化学的作用によって金属自体が損傷します。これが腐食の主な形態です。
一般的な酸塩基食塩腐食、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腐食です。電食腐食は、化学的な役割を果たし得る２つの物質間で起こるだけでなく、溶液の濃度差や周囲の酸素の濃度差、物質のわずかな構造の違いなどにより電位差が生じ、腐食の力を受けて、電位の低い金属や乾燥した太陽板の位置が失われます。
バルブの腐食速度
腐食速度は次の 6 つのグレードに分類できます。
(1) 完全耐食性：腐食速度は0.001mm/年未満
(2) 優れた耐食性：腐食速度0.001～0.01mm/年
(3) 耐食性：腐食速度0.01～0.1mm/年
(4) 耐食性を維持: 腐食速度 0.1 ～ 1.0 mm/年
(5) 耐食性が悪い：腐食速度 1.0 ～ 10 mm/年
(6) 非耐食性: 腐食速度が 10 mm/年を超える
9つの防錆対策
1. 腐食媒体に応じた耐食材料の選定
実際の生産において、媒体の腐食は非常に複雑であり、同じ媒体に使用されるバルブ材料が同じであっても、媒体の濃度、温度、圧力が異なるため、媒体の材料に対する腐食は異なります。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 倍増加します。
バルブ材料の腐食には中濃度が大きく影響し、硫酸中に鉛が含まれる濃度が低いと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。逆に炭素鋼は硫酸濃度が50%程度で最も腐食が激しくなり、硫酸濃度が60%を超えると急激に腐食が減少します。例えば、アルミニウムは濃度 80% 以上の濃硝酸では非常に腐食性が高くなりますが、中濃度および低濃度の硝酸では腐食性が著しく、ステンレス鋼は希硝酸に対しては非常に耐性がありますが、腐食が悪化します。 95％以上の濃硝酸。
上記の例から、バルブ材料の正しい選択は、特定の状況に基づいて、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
非金属材料の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る限り、腐食の問題を解決できるだけでなく、貴金属の節約にもなります。バルブ本体、ボンネット、ライニング、シール面、およびその他の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や天然ゴム、ネオプレン、ニトリルゴムなどのゴムが使用され、バルブ本体のボンネット本体は鋳鉄や炭素鋼で作られています。これはバルブの強度を確保するだけでなく、バルブが腐食しないことも保証します。
現在では、ナイロンやPTFEなどのプラスチックの使用が増え、各種バルブのシール面やシールリングには天然ゴムや合成ゴムが使用されています。シール面として使用されるこれらの非金属材料は、優れた耐食性を備えているだけでなく、優れたシール性能も備えているため、粒子を含む媒体での使用に特に適しています。もちろん強度や耐熱性も劣り、応用範囲も限られます。
3. 金属表面処理
(1) バルブ接続部: バルブ接続部のカタツムリは、大気腐食および中程度の腐食に対する耐性を向上させるために、通常、亜鉛メッキ、クロムメッキ、酸化 (青色) で処理されます。上記以外にも、状況に応じてリン酸塩処理等の表面処理を行うファスナーもございます。
(2) シール面および小径閉塞部：窒化・ボロン化等の表面処理を施し、耐食性・耐摩耗性を向上させています。
（3）ステムの耐食性：耐食性、耐食性、耐摩耗性を向上させるために、窒化、ホウ化、クロムメッキ、ニッケルメッキなどの表面処理プロセスが広く使用されています。
ステムの材質や作業環境に応じて、さまざまな表面処理が適しています。大気中、水蒸気媒体、アスベストパッキンがステムに接触する場合、硬質クロムめっき、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ないでください）。高リンニッケル電気めっきを使用した硫化物大気環境では、より優れた保護性能を備えています。 38CrMOAIA はイオン窒化やガス窒化によって耐食性を高めることもできますが、硬質クロムコーティングは使用には適していません。 2Cr13は焼入れ焼戻し後のアンモニア腐食に耐性があり、ガス窒化を使用した炭素鋼もアンモニア腐食に耐性がありますが、すべてのリンニッケルめっき層はアンモニア腐食に耐性がなく、ガス窒化38CrMOAIA材は優れた耐食性と総合性能を備えています。 、主にバルブステムの製造に使用されます。
(4) 小口径のバルブ本体とハンドル: 耐食性の向上とバルブの装飾のためにクロムメッキが施されることもよくあります。
4. 溶射
溶射は皮膜を形成する加工法の一種であり、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（ガス燃焼火炎、電気アーク、プラズマアーク、電気加熱、ガス爆発等）を用いて金属や非金属材料を加熱溶解し、表面に吹き付ける表面強化加工法です。噴霧の形で前処理された基礎表面を噴霧コーティングを形成するか、または同時に基礎表面を加熱して、コーティングを基材の表面で再度溶融させてスプレー溶接層の表面強化プロセスを形成します。
ほとんどの金属とその合金、金属酸化物セラミック、サーメット複合材料および超硬合金化合物は、1 つまたは複数の溶射方法によって金属または非金属基材上にコーティングでき、表面の耐食性、耐摩耗性、耐高温性などを向上させることができます。特性を向上させ、耐用年数を延ばします。溶射特殊機能コーティングは、断熱、絶縁（または異常電気）、研削可能なシール、自己潤滑、熱放射、電磁シールドなどの特殊な特性を備えており、溶射の使用により部品を修復できます。
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食手段であり、バルブ製品の防食材料および識別マークとして不可欠です。コーティングも非金属材料で、通常は合成樹脂、ゴムスラリー、植物油、溶剤などでできており、金属表面を覆い、媒体と大気を隔離し、防食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、その他腐食性の低い環境で使用されます。バルブの内部空洞は、水、空気、その他の媒体によるバルブの腐食を防ぐために防食塗料で塗装されることがよくあります。
6. 腐食防止剤を添加する
腐食防止剤が腐食を制御するメカニズムは、バッテリーの分極を促進することです。腐食防止剤は主にメディアとフィラーに使用されます。媒体に腐食防止剤を添加すると、無酸素硫酸中でのクロムニッケルステンレス鋼などの機器やバルブの腐食を遅らせることができます。溶解度の範囲が広く火葬状態にまで達します。腐食はより深刻ですが、少量の添加により腐食が遅くなります。硫酸銅や硝酸、その他の酸化剤を大量に使用すると、ステンレス鋼が鈍い状態になり、表面の保護膜が腐食を防ぎます。塩酸中、酸化剤を少量添加するとチタンの腐食を軽減できます。
バルブ圧力試験は圧力試験の媒体としてよく使用されますが、バルブの腐食を引き起こしやすいです。バルブ、水に少量の亜硝酸ナトリウムを添加すると、水によるバルブの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、バルブステムを大きく腐食させます。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、一般に普及することができず、特殊な用途にのみ適しています。ニーズ。
バルブステムを保護し、アスベストパッキンの腐食を防ぐために、アスベストパッキンで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で構成されており、腐食を発生させる可能性があります。バルブステムの表面に不動態皮膜を形成し、バルブステムの耐食性を向上させます。また、溶剤により腐食防止剤がゆっくりと溶解し、腐食防止剤の役割を果たします。潤滑の役割。実際、亜鉛は腐食防止剤でもあり、最初にアスベスト中の塩化物と結合し、塩化物とステムメタルの接触機会が大幅に減少し、防食の目的が達成されます。
7. 電気化学的保護
電気化学的保護には、陽極保護と陰極保護の 2 種類があります。鉄を保護するために亜鉛が使用される場合、亜鉛は腐食されます。亜鉛は犠牲金属と呼ばれ、製造現場では陽極保護はあまり使用されず、陰極保護が多く使用されます。この陰極防食工法は大型バルブや重要なバルブに使用され、経済的で簡単かつ有効な工法であり、アスベストパッキンに亜鉛を添加してバルブステムを保護しています。
8. 腐食環境の管理
いわゆる環境には広義と狭義の２種類があり、広義の環境はバルブ設置場所およびその内部循環媒体の周囲の環境を指し、狭義の環境はバルブ設置場所の周囲の状況を指します。 。
ほとんどの環境は制御できず、生産プロセスを任意に変更することはできません。製品や工程にダメージを与えない場合に限り、ボイラー水の脱酸素や石油精製工程でのアルカリ添加によるPH値の調整など、環境をコントロールする方法を採用することができます。観点から見ると、上記の腐食防止剤と電気化学的保護を追加することも、腐食環境を制御する方法です。
大気は粉塵、水蒸気、煙に満ちており、特に製造環境では煙塩水、有毒ガス、装置から排出される微粉末などがあり、バルブにさまざまな程度の腐食を引き起こします。オペレーターは、操作手順の規定に従って定期的にバルブを清掃およびパージし、定期的に燃料を補給する必要があります。これは、環境腐食を制御する効果的な手段です。バルブステムに保護カバーを取り付け、アースバルブにアースウェルを設置し、バルブの表面に塗料をスプレーすることはすべて、腐食性物質によるバルブの浸食を防ぐための方法です。バルブ.
周囲温度の上昇と大気汚染、特に密閉環境にある機器やバルブの腐食は加速するため、環境腐食を遅らせるために、できるだけ開放的な作業場や換気と冷却対策を講じる必要があります。
9. 加工技術とバルブ構造の改善
の防食保護バルブは設計の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プロセス方法を備えたバルブ製品は、間違いなくバルブの腐食を遅らせるのに良い効果をもたらします。したがって、設計・製造部門は、構造設計が合理的でなかったり、加工方法が間違っていたり、腐食を起こしやすい部品を改善して、さまざまな作業条件の要求に適合させる必要があります。
投稿時刻: 2025 年 1 月 22 日
