金屬閥門腐蝕有兩種形態,即均勻腐(fǔ)蝕和局部腐蝕。均勻(yún)腐蝕的速度可用年平均腐(fǔ)蝕率來評價。金屬材料,石墨(mò)、玻璃(lí)、陶瓷(cí)和(hé)混凝土,按腐蝕率大小分4個等級:腐(fǔ)蝕(shí)速度小於0.05mm/a的為優良;腐蝕速度在0.05~0.5mm/a的為良好。
腐蝕速(sù)度在0.5~1.5mm/a的尚可使用;腐蝕速度大於1.5mm/a的為不適用,閥門的密(mì)封麵、閥杆、膜片、小彈簧(huáng)等閥件一般用一級(jí)材料,閥體、閥蓋(gài)等適用二級或三級材料,用於高壓、劇毒、易燃(rán)、易(yì)爆、放射性介質的閥門,則選用(yòng)腐蝕性很小的材料。
1、均勻腐蝕
均勻腐蝕是在金屬的(de)全部表麵上進行。如不鏽鋼、鋁、鈦等在氧化(huà)環境中產生的(de)一層保護膜,膜下金屬狀態(tài)腐蝕均勻。還有一種現象,金屬表麵腐蝕剝落(luò),這種腐蝕最危險(xiǎn)的。
2、局部腐蝕(shí)
局部腐(fǔ)蝕發生(shēng)在金屬的局部位置上,它的形態有孔蝕(shí)、縫隙腐蝕(shí)、晶間腐蝕、脫(tuō)層腐蝕(shí)、應力腐蝕、疲勞腐蝕(shí)、選擇性(xìng)腐蝕、磨損腐蝕、空泡腐蝕、摩振腐蝕、氫蝕等(děng)。
點蝕(shí)通常發生在鈍化膜或保護膜的金屬上,是由於金屬(shǔ)表麵存在缺陷,溶液中(zhōng)能破壞鈍化膜的活性離子,使鈍化膜局部破(pò)壞,伸入金屬內(nèi)部,成為(wéi)蝕孔,它是金(jīn)屬破(pò)壞性和隱患(huàn)最大的腐(fǔ)蝕形態之一。縫隙腐蝕發生在(zài)焊、鉚、墊片或沉澱物下麵等環境,它是孔蝕的一(yī)種特(tè)殊形態。防止方法是消除縫隙。
晶間腐(fǔ)蝕是從表麵沿晶界深入金屬內部,使晶界呈網狀腐蝕。產生(shēng)晶間腐蝕除晶界沉澱積雜質外,主要是熱處理和冷加工不當所致。奧氏體不(bú)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(bú)鏽鋼晶間腐蝕是常見的和最危險的腐蝕形態。防止奧氏體不鏽鋼閥(fá)件產生晶間腐蝕方法有:進行(háng)“固溶淬火”處理,即加(jiā)熱至1100℃左右水淬,選用(yòng)含有鈦和铌,而(ér)含碳量在0.03%以下的奧氏體不鏽鋼,減(jiǎn)少碳化鉻的產生。
脫層腐蝕發生在層狀結構(gòu)中,腐(fǔ)蝕先垂直向內發展,後腐蝕表麵(miàn)平行的物質,在腐蝕物的脹力下,使表麵呈層狀剝落。
應力腐蝕發生在腐蝕和拉應力同(tóng)時作用(yòng)下產生的破裂。防止應力腐蝕(shí)的方法;通過熱處(chù)理消除或減少焊接,冷加工(gōng)中產生的應力,改進不可理的閥門(mén)結構,避免應力集中(zhōng),采用電化學保護、噴刷(shuā)防蝕塗(tú)料。添加緩蝕劑、施加壓應力等(děng)措施。
腐蝕疲勞發生在(zài)交變應力腐蝕的共同作用的部位,使金屬(shǔ)破裂。可進行熱處理消除或減少應力,表麵噴丸處理以及電鍍(dù)鋅、鉻、鎳等,但要注意鍍層不可有拉(lā)應力和氫擴散現象。
選(xuǎn)擇性腐蝕發(fā)生在不同成分和雜質(zhì)的材料中,在一定(dìng)環境中,有一部分(fèn)元素被腐(fǔ)蝕浸出(chū),剩下未(wèi)腐蝕的元素呈海綿狀。常見有黃銅脫鋅、銅合金(jīn)脫鋁、鑄鐵石墨化等。
磨損腐蝕是流體(tǐ)對金屬磨損和腐蝕交(jiāo)替作用(yòng)所(suǒ)產生的一種腐蝕形態,是閥門常見的一種腐蝕(shí),這種(zhǒng)腐蝕以發(fā)生在密封麵為多。防止方法:選用耐腐蝕、耐磨(mó)損(sǔn)的材料,改進結構設(shè)計,采用陰極保護等。
空(kōng)泡腐蝕又稱空蝕(shí)和(hé)氣蝕(shí),是磨損腐(fǔ)蝕(shí)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(de)衝擊波,壓力可高達400個大氣壓,使金屬保護膜(mó)破壞,甚至(zhì)撕裂金屬(shǔ)粒子。然後再腐蝕成膜,這種過程不斷反複,使金屬腐蝕。防止空泡腐蝕的方法,可(kě)選用耐空泡腐蝕材料,光潔度高的加工麵,彈性保護層和陰極保護等。
摩(mó)振腐蝕是相(xiàng)互接觸的兩(liǎng)部(bù)件同時承受載荷,接觸麵由於振動和滑動引起的破壞。摩振(zhèn)腐蝕發生在螺栓連接處,閥杆與(yǔ)關閉件連(lián)接處、滾珠軸承與軸之間等部位上(shàng)。可以采用塗潤滑(huá)油脂,減(jiǎn)少(shǎo)摩擦,表麵磷化,選用硬質合金,以及用噴瓦處理或冷加工提高表麵硬度方法防護。
腐(fǔ)蝕是化學反(fǎn)映(yìng)中產生的氫原子擴(kuò)散到(dào)金屬內部引起的破壞(huài),其形態有氫鼓泡、氫脆和氫蝕(shí)。強鋼和含有非金(jīn)屬的鋼易容易(yì)發(fā)生氫鼓泡。石油中含有硫化物、氫化物時容(róng)易產生氫鼓泡。采用無空穴的鎮靜鋼代替有空穴的沸騰鋼,取用(yòng)橡膠和塑料保護(hù),加緩蝕劑等(děng)可防止鼓泡(pào)。
強鋼中晶格高度變性,氫原子進入後,4晶格應變更大,引起金融脆化。應選(xuǎn)用含鎳和鉛的合金(jīn)鋼,避免選(xuǎn)用氫脆性(xìng)大的高強鋼,焊接、電鍍、酸洗中避免或減少氫(qīng)脆現象。高溫、高壓(yā)下氫進入金屬內,與一種組合會(huì)元素產生化學反應而破壞,稱為氫蝕(shí)。奧氏體不(bú)鏽鋼(gāng)完全耐高溫(wēn)氫蝕。
3、非金屬(shǔ)腐蝕
非(fēi)金屬腐蝕與金屬腐蝕大小一樣,絕(jué)大多(duō)數非金屬材料是非電導體,一般不會產生電化學(xué)腐(fǔ)蝕,而是純粹的化學或物理作用的腐蝕,這是與金屬腐蝕的主要區別。非金屬腐蝕不一定失重而往(wǎng)往是增重,對金屬腐蝕來說(shuō)失重是主要的,非金屬腐蝕(shí),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(jīn)屬腐蝕則以表麵腐蝕為主。
金屬(shǔ)材料與介質接觸後,溶液或氣體會逐漸擴散到材料的內部,使(shǐ)非金屬發(fā)生一係列(liè)腐蝕變(biàn)化,根據非金屬(shǔ)材料的種類(lèi)和品種的(de)不同,其腐蝕的形態各有不同。腐蝕的形態有溶(róng)解、溶脹、氣(qì)泡、軟化、會有分解、變色、變質、老化、硬化、斷裂等(děng)現象出現。但是,從全麵(miàn)觀點來(lái)看,非金屬腐蝕(shí)性(xìng)能大(dà)大地優於金屬材(cái)料,而非金屬材料的強(qiáng)度(dù),耐溫性能(néng)卻低於金屬材料。