腐食は、バルブ損傷。したがって、バルブ保護、特に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的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る。
1. 化学腐食
電流が発生しない状態では、周囲の媒体が金属と直接反応して金属を破壊する。例えば、高温の乾燥ガスや非電解溶液による金属の腐食などが挙げられる。
2. ガルバニック腐食
金属が電解質と接触することで電子の流れが生じ、その結果、電気化学的作用によって金属自体が損傷を受ける。これが腐食の主な形態である。
一般的な酸塩基塩溶液腐食、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や隙間腐食などは、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ことができる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って電位差が生じ、腐食力を得ることで、低電位の金属や乾燥した太陽光板の位置が失われます。
バルブの腐食速度
腐食速度は6段階に分類できる。
（１）完全な耐腐食性：腐食速度は0.001mm/年未満
（２）極めて高い耐食性：腐食速度0.001～0.01mm/年
（３）耐食性：腐食速度0.01～0.1mm/年
（４）依然として耐食性：腐食速度0.1～1.0mm/年
（５）耐食性が低い：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つの防錆対策
1. 腐食媒体に応じて耐腐食性材料を選択する
実際の製造現場では、媒体の腐食は非常に複雑であり、同じ媒体で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、媒体による材料の腐食は均一ではありません。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。
媒体の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、鉛は低濃度の硫酸中では腐食が非常に小さいですが、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%のときに最も深刻な腐食を示し、濃度が60%を超え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%以上の濃硝酸では非常に腐食性が高いですが、中濃度および低濃度の硝酸では深刻な腐食性を示します。また、ステンレス鋼は希硝酸に対して非常に耐性がありますが、濃度が95%以上の濃硝酸では腐食が悪化します。
上記の例から、バルブ材料の適切な選定は、具体的な状況に基づいて行い、腐食に影響を与える様々な要因を分析し、関連する防食マニュアルに従って材料を選定する必要があることがわかる。
2. 非金属材料を使用する
非金属材料は耐腐食性に優れており、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、腐食の問題を解決するだけでなく、貴重な金属の節約にもつながります。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。
バルブの内張りには、PTFEや塩素化ポリエーテルなどのプラスチック、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部分は鋳鉄と炭素鋼でできています。これにより、バルブの強度を確保するだけでなく、バルブの腐食も防止できます。
近年では、ナイロンやPTFEなどのプラスチック、天然ゴムや合成ゴムが、各種バルブに使用される様々なシール面やシールリングの製造にますます多く用いられるようになっている。これらのシール面として使用される非金属材料は、耐食性に優れているだけでなく、シール性能も良好であり、特に粒子を含む媒体での使用に適している。もちろん、強度や耐熱性は劣るため、適用範囲は限られる。
3. 金属表面処理
（１）バルブ接続部：バルブ接続部のスネイルは、一般的に亜鉛めっき、クロムめっき、酸化（青色）処理を施し、大気腐食や媒体腐食に対する耐性を向上させています。上記の方法に加え、その他の締結部品も状況に応じてリン酸塩処理などの表面処理を施しています。
（２）シール面および小径の密閉部：窒化処理やホウ素化処理などの表面処理を施して耐食性および耐摩耗性を向上させる。
（３）ステムの防食：窒化、ホウ素化、クロムめっき、ニッケルめっきなどの表面処理プロセスが広く用いられ、耐食性、耐腐食性、耐摩耗性を向上させている。
異なるステム材料と作業環境に適した異なる表面処理が必要です。大気、水蒸気媒体、アスベストパッキン接触ステムでは、硬質クロムめっき、ガス窒化処理を使用できます（ステンレス鋼はイオン窒化処理を使用しないでください）。硫化水素大気環境では、電気めっき高リンニッケルコーティングを使用すると、より優れた保護性能が得られます。38CrMOAIA は、イオン窒化とガス窒化によっても耐食性を得ることができますが、硬質クロムめっきは使用に適していません。2Cr13 は焼入れ焼戻し後にアンモニア腐食に耐えることができ、ガス窒化を使用する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めっき層はアンモニア腐食に耐えられません。ガス窒化 38CrMOAIA 材料は優れた耐食性と総合性能を備えており、主にバルブステムの製造に使用されます。
（４）小口径弁本体とハンドル：耐腐食性を向上させ、弁を装飾するためにクロムメッキが施されていることが多い。
4. 溶射
溶射は、コーティングを形成するためのプロセス方法の一つであり、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。これは、高エネルギー密度の熱源（ガス燃焼炎、アーク放電、プラズマアーク、電気加熱、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、前処理された基材表面に霧状にして噴霧してコーティングを形成する、あるいは基材表面を同時に加熱してコーティングを基材表面上で再び溶融させ、溶射層による表面強化プロセスを形成する表面強化プロセスです。
ほとんどの金属とその合金、金属酸化物セラミックス、サーメット複合材料、および硬質金属化合物は、1つまたは複数の溶射法によって金属または非金属の基材にコーティングすることができ、表面の耐食性、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、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特性を備えており、溶射を使用して部品を修理することができます。
5. スプレー塗料
コーティングは広く用いられている防食手段であり、バルブ製品においては欠かせない防食材料および識別マークです。コーティングは非金属材料であり、通常は合成樹脂、ゴムスラリー、植物油、溶剤などから作られ、金属表面を覆い、媒体や雰囲気を遮断することで防食効果を発揮します。
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、防錆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
腐食抑制剤が腐食を制御するメカニズムは、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と、機器やバルブの腐食を遅らせることができます。例えば、無酸素硫酸中のクロムニッケルステンレス鋼は溶解度範囲が広く、焼却状態になり腐食がより深刻になりますが、少量の硫酸銅や硝酸などの酸化剤を添加すると、ステンレス鋼が鈍い状態になり、表面に保護膜が形成されて媒体の侵食を防ぐことができます。塩酸では、少量の酸化剤を添加すると、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また、水に少量の亜硝酸ナトリウムを加えることで、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、これがバルブステムを大きく腐食させますが、蒸気洗浄法を採用すれば塩化物含有量を減らすことができます。しかし、この方法は実施が非常に難しく、一般的には普及しておらず、特別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ぐために、アスベストパッキンでは、バルブステムに腐食抑制剤と犠牲金属が塗布されています。腐食抑制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皮膜を形成してバルブステムの耐食性を向上させます。また、溶剤は腐食抑制剤をゆっくりと溶解させ、潤滑剤としての役割を果たします。実際、亜鉛も腐食抑制剤であり、まずアスベスト中の塩化物と結合することで、塩化物とステム金属との接触機会を大幅に減らし、防食効果を発揮します。
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。鉄の防食に亜鉛を用いる場合、亜鉛は腐食するため、犠牲金属と呼ばれます。製造現場では、陽極防食の使用頻度は低く、陰極防食の使用頻度が高くなっています。この陰極防食法は、大型バルブや重要バルブに用いられ、経済的で簡便かつ効果的な方法です。また、バルブステムの防食には、アスベストパッキンに亜鉛を添加する方法が用いられます。
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、バルブ設置場所周辺の環境とその内部循環媒体を指し、狭義の環境とは、バルブ設置場所周辺の状況を指します。
ほとんどの環境は制御不能であり、製造工程を恣意的に変更することはできません。製品や工程に損傷を与えない場合に限り、ボイラー水の脱酸素、石油精製工程におけるアルカリ添加によるpH値の調整など、環境制御方法を採用することができます。この観点から、上述の腐食抑制剤の添加や電気化学的保護も、腐食環境を制御する方法の一つと言えます。
大気は粉塵、水蒸気、煙で満ちており、特に生産環境では、機器から排出される煙塩水、有毒ガス、微粉末などによって、バルブにさまざまな程度の腐食が発生します。オペレーターは、操作手順の規定に従って、バルブを定期的に清掃およびパージし、定期的に燃料を補充する必要があります。これは、環境腐食を制御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、接地バルブに接地ウェルを設置したり、バルブの表面に塗装を施したりすることは、腐食性物質によるバルブの侵食を防ぐ方法です。バルブ.
周囲温度の上昇や大気汚染は、特に密閉された環境にある機器やバルブの腐食を加速させるため、開放的な作業場や換気・冷却対策を可能な限り活用して、環境腐食の進行を遅らせるべきである。
9. 加工技術とバルブ構造の改善
の防食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適切な製造方法を備えたバルブ製品は、バルブの腐食を抑制する上で間違いなく優れた効果を発揮します。したがって、設計・製造部門は、構造設計が不合理な部分、製造方法が不適切で腐食しやすい部分を改善し、様々な使用条件の要求に適合させる必要があります。
投稿日時：2025年1月22日
