La corrosion est l’un des éléments les plus importants qui causentsoupapedommages. Par conséquent, danssoupapeLa protection anticorrosion des vannes est un point important à prendre en compte.
Soupapeforme de corrosion
La corrosion des métaux est principalement causée par la corrosion chimique et la corrosion électrochimique, et la corrosion des matériaux non métalliques est généralement causée par des actions chimiques et physiques directes.
1. Corrosion chimique
Dans la condition qu'aucun courant ne soit généré, le milieu environnant réagit directement avec le métal et le détruit, comme la corrosion du métal par un gaz sec à haute température et une solution non électrolytique.
2. Corrosion galvanique
Le métal est en contact avec l'électrolyte, ce qui entraîne un flux d'électrons, qui lui-même est endommagé par l'action électrochimique, qui est la principale forme de corrosion.
La corrosion acide-base en solution saline, la corrosion atmosphérique, la corrosion des sols, la corrosion par l'eau de mer, la corrosion microbienne, la corrosion par piqûres et la corrosion caverneuse de l'acier inoxydable, etc., sont toutes des phénomènes de corrosion électrochimique. La corrosion électrochimique se produit non seulement entre deux substances pouvant jouer un rôle chimique, mais produit également des différences de potentiel dues à la différence de concentration de la solution, à la différence de concentration en oxygène environnant, à une légère différence de structure de la substance, etc., et acquiert une force de corrosion telle que le métal à faible potentiel et la position de la plaque solaire sèche sont perdus.
Taux de corrosion des vannes
Le taux de corrosion peut être divisé en six degrés :
(1) Entièrement résistant à la corrosion : le taux de corrosion est inférieur à 0,001 mm/an
(2) Extrêmement résistant à la corrosion : taux de corrosion de 0,001 à 0,01 mm/an
(3) Résistance à la corrosion : taux de corrosion de 0,01 à 0,1 mm/an
(4) Toujours résistant à la corrosion : taux de corrosion de 0,1 à 1,0 mm/an
(5) Faible résistance à la corrosion : taux de corrosion de 1,0 à 10 mm/an
(6) Non résistant à la corrosion : le taux de corrosion est supérieur à 10 mm/an
Neuf mesures anticorrosion
1. Sélectionnez des matériaux résistants à la corrosion en fonction du milieu corrosif
En production réelle, la corrosion du fluide est très complexe. Même avec un matériau de vanne identique, la concentration, la température et la pression du fluide diffèrent, et la corrosion du matériau par le fluide varie. Pour chaque augmentation de 10 °C de la température du fluide, le taux de corrosion est multiplié par 1 à 3 environ.
La concentration moyenne a une grande influence sur la corrosion du matériau de la vanne. Par exemple, le plomb, présent en faible concentration dans l'acide sulfurique, présente une corrosion très faible, et sa corrosion augmente fortement à plus de 96 %. L'acier au carbone, en revanche, présente une corrosion plus importante lorsque la concentration en acide sulfurique est d'environ 50 %, et diminue fortement à plus de 60 %. Par exemple, l'aluminium est très corrosif dans l'acide nitrique concentré à plus de 80 %, mais il l'est fortement à des concentrations moyennes et faibles. L'acier inoxydable, quant à lui, est très résistant à l'acide nitrique dilué, mais sa résistance est aggravée à plus de 95 %.
À partir des exemples ci-dessus, on peut voir que la sélection correcte des matériaux de vanne doit être basée sur la situation spécifique, analyser divers facteurs affectant la corrosion et sélectionner les matériaux conformément aux manuels anticorrosion pertinents.
2. Utiliser des matériaux non métalliques
La résistance à la corrosion des matériaux non métalliques est excellente. Tant que la température et la pression de la vanne répondent aux exigences des matériaux non métalliques, elle permet non seulement de résoudre le problème de corrosion, mais aussi d'économiser des métaux précieux. Le corps de la vanne, le chapeau, le revêtement, la surface d'étanchéité et d'autres matériaux non métalliques couramment utilisés sont fabriqués.
Des plastiques tels que le PTFE et le polyéther chloré, ainsi que le caoutchouc naturel, le néoprène, le caoutchouc nitrile et d'autres caoutchoucs sont utilisés pour le revêtement des vannes. Le corps principal du chapeau est en fonte et en acier au carbone. Cela garantit non seulement la résistance de la vanne, mais aussi sa résistance à la corrosion.
De nos jours, on utilise de plus en plus de plastiques comme le nylon et le PTFE, ainsi que du caoutchouc naturel et synthétique pour la fabrication de diverses surfaces d'étanchéité et bagues d'étanchéité, utilisées sur diverses vannes. Ces matériaux non métalliques utilisés comme surfaces d'étanchéité présentent non seulement une bonne résistance à la corrosion, mais aussi de bonnes performances d'étanchéité, particulièrement adaptées aux fluides contenant des particules. Cependant, leur solidité et leur résistance à la chaleur sont moindres, et leur champ d'application est limité.
3. Traitement de surface des métaux
(1) Raccord de vanne : L'écrou de raccordement de vanne est généralement traité par galvanisation, chromage et oxydation (bleu) pour améliorer sa résistance à la corrosion atmosphérique et moyenne. Outre les méthodes mentionnées ci-dessus, d'autres fixations sont également traitées par des traitements de surface tels que la phosphatation, selon la situation.
(2) Surface d'étanchéité et pièces fermées de petit diamètre : des procédés de surface tels que la nitruration et la boruration sont utilisés pour améliorer sa résistance à la corrosion et à l'usure.
(3) Tige anti-corrosion : la nitruration, la boruration, le chromage, le nickelage et d'autres procédés de traitement de surface sont largement utilisés pour améliorer sa résistance à la corrosion, sa résistance à la corrosion et sa résistance à l'abrasion.
Différents traitements de surface doivent être adaptés à différents matériaux de tige et environnements de travail, dans l'atmosphère, le milieu de vapeur d'eau et la tige de contact de garniture d'amiante, peuvent utiliser le chromage dur, le processus de nitruration gazeuse (l'acier inoxydable ne doit pas utiliser le processus de nitruration ionique) : dans l'environnement atmosphérique de sulfure d'hydrogène utilisant la galvanoplastie, le revêtement en nickel à haute teneur en phosphore a de meilleures performances de protection ; 38CrMOAIA peut également être résistant à la corrosion par nitruration ionique et gazeuse, mais le revêtement en chrome dur n'est pas adapté à l'utilisation ; 2Cr13 peut résister à la corrosion par l'ammoniac après trempe et revenu, et l'acier au carbone utilisant la nitruration gazeuse peut également résister à la corrosion par l'ammoniac, tandis que toutes les couches de placage phosphore-nickel ne sont pas résistantes à la corrosion par l'ammoniac, et le matériau de nitruration gazeuse 38CrMOAIA a une excellente résistance à la corrosion et des performances complètes, et il est principalement utilisé pour fabriquer des tiges de soupape.
(4) Corps de vanne et volant de petit calibre : Il est également souvent chromé pour améliorer sa résistance à la corrosion et décorer la vanne.
4. Projection thermique
La projection thermique est un procédé de préparation de revêtements et est devenue l'une des nouvelles technologies de protection de surface des matériaux. Ce procédé de renforcement de surface utilise des sources de chaleur à haute densité énergétique (flamme de combustion de gaz, arc électrique, arc plasma, chauffage électrique, explosion de gaz, etc.) pour chauffer et fondre des matériaux métalliques ou non métalliques, puis les projeter sur la surface de base prétraitée par atomisation pour former un revêtement par pulvérisation. Il peut également chauffer simultanément la surface de base pour faire fondre le revêtement à la surface du substrat et former une couche de soudage par pulvérisation.
La plupart des métaux et leurs alliages, les céramiques à base d'oxydes métalliques, les composites cermet et les composés de métaux durs peuvent être appliqués sur des substrats métalliques ou non métalliques par une ou plusieurs méthodes de projection thermique. Cela permet d'améliorer la résistance à la corrosion, à l'usure, aux hautes températures et d'autres propriétés, et de prolonger la durée de vie. La projection thermique offre des revêtements fonctionnels spéciaux, avec isolation thermique, isolation (ou électricité anormale), étanchéité par meulage, autolubrification, protection contre le rayonnement thermique et le blindage électromagnétique, entre autres propriétés spécifiques. La projection thermique permet de réparer les pièces.
5. Peinture en aérosol
Le revêtement est un moyen anticorrosion largement utilisé. Il constitue un matériau anticorrosion indispensable et un marquage d'identification sur les vannes. Il s'agit également d'un matériau non métallique, généralement composé de résine synthétique, de coulis de caoutchouc, d'huile végétale, de solvant, etc., recouvrant la surface métallique, isolant le milieu et l'atmosphère, et assurant ainsi une protection anticorrosion.
Les revêtements sont principalement utilisés dans l'eau, l'eau salée, l'eau de mer, l'atmosphère et d'autres environnements peu corrosifs. La cavité intérieure de la vanne est souvent recouverte d'une peinture anticorrosion pour empêcher l'eau, l'air et d'autres fluides de la corroder.
6. Ajouter des inhibiteurs de corrosion
Le mécanisme par lequel les inhibiteurs de corrosion contrôlent la corrosion est de favoriser la polarisation de la batterie. Les inhibiteurs de corrosion sont principalement utilisés dans les supports et les charges. Leur ajout au support peut ralentir la corrosion des équipements et des vannes, comme l'acier inoxydable au chrome-nickel. Dans l'acide sulfurique sans oxygène, la plage de solubilité est large, ce qui rend la corrosion plus grave. Cependant, l'ajout d'une petite quantité de sulfate de cuivre, d'acide nitrique et d'autres oxydants peut rendre l'acier inoxydable plus mou, formant ainsi un film protecteur à la surface pour empêcher l'érosion du support. Dans l'acide chlorhydrique, l'ajout d'une petite quantité d'oxydant peut réduire la corrosion du titane.
Le test de pression de la vanne est souvent utilisé comme moyen de test de pression, ce qui peut facilement provoquer la corrosion de la vanne.soupapeL'ajout d'une petite quantité de nitrite de sodium à l'eau peut prévenir la corrosion de la vanne par l'eau. Les garnitures en amiante contiennent du chlorure, qui corrode fortement la tige de la vanne. La teneur en chlorure peut être réduite par le lavage à la vapeur. Cependant, cette méthode est très difficile à mettre en œuvre et ne peut être généralisée, et ne convient qu'à des besoins spécifiques.
Afin de protéger la tige de soupape et d'empêcher la corrosion de la garniture d'amiante, dans la garniture d'amiante, l'inhibiteur de corrosion et le métal sacrificiel sont revêtus sur la tige de soupape, l'inhibiteur de corrosion est composé de nitrite de sodium et de chromate de sodium, qui peut générer un film de passivation sur la surface de la tige de soupape et améliorer la résistance à la corrosion de la tige de soupape, et le solvant peut faire dissoudre lentement l'inhibiteur de corrosion et jouer un rôle lubrifiant ; En fait, le zinc est également un inhibiteur de corrosion, qui peut d'abord se combiner avec le chlorure de l'amiante, de sorte que le chlorure et l'opportunité de contact avec le métal de la tige sont considérablement réduits, afin d'atteindre l'objectif anti-corrosion.
7. Protection électrochimique
Il existe deux types de protection électrochimique : la protection anodique et la protection cathodique. Si le zinc est utilisé pour protéger le fer, le zinc est corrodé et devient alors un métal sacrificiel. En pratique, la protection anodique est moins utilisée et la protection cathodique est plus utilisée. Cette méthode de protection cathodique est utilisée pour les vannes de grande taille et les vannes importantes. Économique, simple et efficace, elle consiste à ajouter du zinc à la garniture d'amiante pour protéger la tige de vanne.
8. Contrôler l'environnement corrosif
L'environnement a deux types de sens : le sens large et le sens étroit. Le sens large de l'environnement fait référence à l'environnement autour du lieu d'installation de la vanne et à son milieu de circulation interne, et le sens étroit de l'environnement fait référence aux conditions autour du lieu d'installation de la vanne.
La plupart des environnements sont incontrôlables et les procédés de production ne peuvent être modifiés arbitrairement. Des méthodes de contrôle environnemental peuvent être adoptées uniquement si le produit et le procédé ne subissent aucun dommage, comme la désoxygénation de l'eau de chaudière, l'ajout d'alcalis dans le processus de raffinage du pétrole pour ajuster le pH, etc. De ce point de vue, l'ajout d'inhibiteurs de corrosion et de protection électrochimique mentionnés précédemment constitue également un moyen de contrôler l'environnement corrosif.
L'atmosphère est chargée de poussière, de vapeur d'eau et de fumée, en particulier dans l'environnement de production. Ces émissions, telles que la saumure, les gaz toxiques et les fines poudres émises par les équipements, peuvent entraîner une corrosion plus ou moins importante de la vanne. L'opérateur doit nettoyer et purger régulièrement la vanne, ainsi que faire le plein de carburant régulièrement, conformément aux instructions d'utilisation. Cette mesure constitue une mesure efficace pour contrôler la corrosion environnementale. L'installation d'un capot de protection sur la tige de la vanne, la mise en place d'un puits de mise à la terre sur la vanne et la pulvérisation de peinture sur la surface de la vanne sont autant de moyens de prévenir l'érosion par des substances corrosives.soupape.
L'augmentation de la température ambiante et de la pollution de l'air, en particulier pour les équipements et les vannes en environnement fermé, accélérera leur corrosion, et des ateliers ouverts ou des mesures de ventilation et de refroidissement doivent être utilisés autant que possible pour ralentir la corrosion de l'environnement.
9. Améliorer la technologie de traitement et la structure de la vanne
La protection anticorrosion dusoupapeIl s'agit d'un problème pris en compte dès la conception. Une vanne dotée d'une conception structurelle raisonnable et d'un procédé de fabrication approprié contribuera sans aucun doute à ralentir la corrosion. Par conséquent, le service de conception et de fabrication doit améliorer les pièces dont la conception structurelle est déficiente, dont le procédé de fabrication est incorrect et qui sont sujettes à la corrosion, afin de les adapter aux exigences des différentes conditions de fonctionnement.
Date de publication : 22 janvier 2025
