金屬閥門腐蝕有兩種形(xíng)態,即均勻腐(fǔ)蝕和局部腐蝕(shí)。均勻腐蝕的速度可用年平均腐蝕率來評價。金屬材料,石墨、玻璃、陶瓷和混凝(níng)土,按腐蝕率大小分(fèn)4個等級:腐蝕速度小於0.05mm/a的為(wéi)優良(liáng);腐蝕速度在0.05~0.5mm/a的為良(liáng)好。
腐蝕速度在(zài)0.5~1.5mm/a的尚可(kě)使用;腐蝕速度大於1.5mm/a的(de)為不適用,閥門的密封麵、閥杆、膜片、小彈簧等閥件(jiàn)一般用一級材料,閥體、閥蓋等適用二級或三級(jí)材料,用於高(gāo)壓、劇毒、易燃(rán)、易爆、放射性介質的閥門,則選用腐蝕性很小的材料。
1、均勻腐蝕
均勻腐蝕是在金(jīn)屬的全(quán)部表麵上進行。如不鏽鋼(gāng)、鋁、鈦等(děng)在氧化環境(jìng)中產生的(de)一層保護膜,膜下金屬(shǔ)狀態腐蝕(shí)均勻。還有一(yī)種現象,金屬表麵腐蝕剝落,這種(zhǒng)腐蝕最危險的。
2、局部腐蝕
局部腐蝕發(fā)生在金屬(shǔ)的局部位置(zhì)上,它的形(xíng)態有孔蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、脫層腐蝕、應力腐蝕、疲勞腐蝕、選擇性腐(fǔ)蝕、磨損腐蝕、空泡腐蝕(shí)、摩振腐蝕、氫(qīng)蝕等。
點蝕通(tōng)常發生在鈍化膜或保護膜的金屬上,是由(yóu)於金屬表麵存在缺陷,溶液(yè)中能破壞鈍化膜(mó)的活性(xìng)離(lí)子,使鈍化膜局(jú)部破壞,伸入金屬內部,成為蝕孔(kǒng),它是金(jīn)屬破壞性和隱患最大的腐蝕形態之一。縫隙腐蝕發生在焊、鉚、墊片或沉澱物下麵(miàn)等環境,它是孔蝕(shí)的一種特殊形態。防止方(fāng)法是消除縫隙(xì)。
晶間腐蝕是從表麵沿晶(jīng)界深入金屬(shǔ)內(nèi)部(bù),使(shǐ)晶界呈網狀腐蝕(shí)。產生晶間腐蝕除晶界沉澱積雜質外,主要是熱處理和冷加工(gōng)不當所致。奧(ào)氏體不鏽鋼的焊接縫(féng)兩側容易產生貧鉻區而遭到腐蝕。奧氏體不鏽鋼晶間腐蝕是常見的和最(zuì)危險的腐蝕形態。防止奧氏體不鏽鋼閥件產生晶間(jiān)腐蝕(shí)方法有:進行“固溶淬火”處理,即加熱至1100℃左右水淬,選用(yòng)含有鈦和铌,而含(hán)碳量在0.03%以下的奧氏體不鏽(xiù)鋼,減少碳化鉻(gè)的產生。
脫層腐蝕發(fā)生在(zài)層(céng)狀結構中(zhōng),腐蝕先垂直向內發展,後腐蝕表麵平行的物質(zhì),在腐蝕物的脹(zhàng)力下,使表麵呈層狀剝落(luò)。
應力腐蝕發生在腐蝕和拉應力同時作用下產生的破裂。防止應力腐蝕的方法;通過熱處理消除或減少焊接,冷加工中產生(shēng)的應力,改進不(bú)可(kě)理的閥門(mén)結構,避免應力集中,采用電化學保護、噴刷防蝕塗(tú)料(liào)。添加緩蝕(shí)劑、施加壓(yā)應力等措施。
腐蝕疲(pí)勞發生在(zài)交(jiāo)變(biàn)應力腐蝕的共同作用的部位(wèi),使(shǐ)金屬破裂。可進行熱(rè)處(chù)理消除或減少應(yīng)力,表麵噴丸處理以及電鍍鋅、鉻、鎳等,但要注(zhù)意鍍層不可有拉應力和氫擴散現(xiàn)象。
選擇(zé)性腐蝕發生在不同成分和雜質的材料中,在一定環境中,有(yǒu)一(yī)部分(fèn)元素被腐蝕浸出,剩下未腐蝕的元素呈海綿狀。常見(jiàn)有黃銅脫(tuō)鋅、銅合金脫鋁、鑄鐵石墨化等。
磨損腐蝕是(shì)流體對金屬磨(mó)損和腐蝕交(jiāo)替(tì)作用所產生的一種腐蝕形態,是閥門常見的一種腐蝕,這種腐蝕以發生在密封麵為多。防止方法:選用耐腐蝕、耐磨損的材料,改進結構設計,采用陰極保護等。
空泡腐蝕又稱空蝕和氣蝕,是磨損腐蝕的一種特殊形態(tài)。它是流體中產生的氣泡,在破滅時產生的衝擊波,壓力可高達400個大氣(qì)壓(yā),使金屬保護膜破壞,甚至撕裂金屬粒子。然後再腐蝕成膜,這種過程(chéng)不斷反複,使金屬腐蝕。防止空泡腐蝕的方法,可選用耐空泡腐蝕材料,光潔度高的加工麵,彈性保護層和陰(yīn)極保護等。
摩振腐(fǔ)蝕是相互接觸的兩部件同時承受載荷,接觸麵(miàn)由於振(zhèn)動和滑動(dòng)引起的破壞。摩振腐(fǔ)蝕發生在螺栓連接處,閥杆與關閉件連接(jiē)處(chù)、滾珠軸承與軸之間等(děng)部(bù)位上。可以采用塗潤(rùn)滑油脂,減少摩擦,表麵磷化,選用(yòng)硬質合金,以及用噴瓦處理(lǐ)或冷加工提高表麵硬度方法防護(hù)。
腐蝕是化學反映中產(chǎn)生的氫原子(zǐ)擴散到金屬內部引起的破壞,其(qí)形態(tài)有氫鼓泡、氫脆和氫蝕。強鋼和含有非金屬的鋼易容易發生氫鼓泡。石油中含有硫化物、氫化(huà)物(wù)時容易產生氫鼓(gǔ)泡(pào)。采用無空穴的鎮靜鋼代替有空穴的沸騰鋼,取(qǔ)用橡膠和塑料(liào)保護,加緩(huǎn)蝕劑等可防止(zhǐ)鼓泡。
強鋼(gāng)中晶格高度變性,氫原子進入後,4晶格應變更大,引起金(jīn)融脆(cuì)化。應選(xuǎn)用含鎳和鉛的合金鋼,避免選用氫脆性大的高強鋼(gāng),焊接、電鍍、酸洗中避免或減少氫脆現象。高溫、高壓下氫進入金屬內,與一種組合(hé)會元素產生化學反(fǎn)應(yīng)而破壞,稱為氫蝕。奧氏體不鏽鋼完全耐高(gāo)溫氫(qīng)蝕。
3、非金屬腐(fǔ)蝕
非金屬腐蝕與金屬腐蝕(shí)大小一樣,絕大多數非金屬材料(liào)是非電導(dǎo)體(tǐ),一般不會產生電化學腐蝕,而是純粹(cuì)的化學或物理作用的腐蝕,這是(shì)與金屬腐蝕的主要區別。非金屬腐蝕不一定失重而往往是增重,對金屬腐蝕來說失重是(shì)主要的,非金屬腐蝕,許多是物理作用引起的,而金屬腐蝕物理作用極少見;非金屬內部腐(fǔ)蝕為常見現象,而金屬腐蝕則以表麵腐蝕為主。
金屬材料與介質接觸後,溶液(yè)或氣體會逐漸擴散到材料的內部,使非(fēi)金屬發生一係(xì)列腐蝕變化,根據非金屬材料的種類和品種的(de)不同(tóng),其腐蝕的形態各有不同。腐蝕的形態有(yǒu)溶解、溶脹、氣泡、軟化、會有分解、變色、變質、老化、硬化(huà)、斷裂等現象出現。但是,從(cóng)全麵觀點來看,非金屬腐蝕性能大大(dà)地優於(yú)金屬材(cái)料,而非金屬材料的強度,耐溫性能卻低(dī)於金屬材料。
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