金屬閥門腐蝕有兩種形態,即均勻腐蝕(shí)和局部腐蝕。均勻腐蝕的速度(dù)可用年平均(jun1)腐(fǔ)蝕率來評價(jià)。金屬材料,石墨、玻璃、陶(táo)瓷和混凝土,按腐蝕(shí)率大小分4個等級:腐蝕速度小於0.05mm/a的為優良(liáng);腐蝕速度(dù)在0.05~0.5mm/a的為良好。
腐蝕(shí)速度在0.5~1.5mm/a的尚可使用;腐蝕速度大於1.5mm/a的為不適用,閥門的密封麵、閥杆、膜片、小彈簧等閥件一般用一級材料,閥體、閥蓋等適用二級或三(sān)級材料,用於高壓、劇毒、易燃、易爆、放射性介質的閥門,則選用腐蝕(shí)性很小的材料。
1、均勻腐蝕
均勻腐蝕是在(zài)金屬(shǔ)的全部表(biǎo)麵(miàn)上進行。如不鏽鋼、鋁、鈦等在氧化環境(jìng)中(zhōng)產生的一層保護膜,膜(mó)下金屬(shǔ)狀態(tài)腐蝕均(jun1)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
局部腐蝕發(fā)生在金屬的局部位置上,它的形態有孔蝕(shí)、縫隙(xì)腐蝕、晶間(jiān)腐蝕、脫(tuō)層腐蝕、應力腐蝕、疲勞腐蝕、選擇性腐蝕、磨損(sǔn)腐(fǔ)蝕、空泡腐蝕、摩振腐蝕、氫蝕(shí)等(děng)。
點蝕通常發生在鈍化膜或保(bǎo)護膜的(de)金屬上,是由於金屬(shǔ)表麵存在缺陷,溶液中能破壞鈍(dùn)化膜的活性離子,使鈍化(huà)膜局部破壞,伸入金屬內部,成為蝕孔(kǒng),它是金屬(shǔ)破壞性(xìng)和隱患(huàn)最大的腐蝕形態之(zhī)一。縫隙(xì)腐蝕發生在焊、鉚、墊片或沉澱(diàn)物(wù)下麵等(děng)環境,它是(shì)孔(kǒng)蝕(shí)的一種特殊形態。防止(zhǐ)方法是消除(chú)縫(féng)隙(xì)。
晶間腐蝕是從表麵沿晶界深入金屬內部,使晶界呈網狀腐蝕。產生晶間腐蝕除晶界沉澱積雜質外,主要是熱(rè)處理和冷(lěng)加工不當所致。奧氏體(tǐ)不鏽鋼(gāng)的(de)焊接縫兩側(cè)容易產生(shēng)貧鉻區而遭到腐蝕。奧氏體不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件產生(shēng)晶間腐蝕方法有:進行“固溶淬火”處理,即加熱至1100℃左右水淬,選用含有鈦和铌,而含碳量在0.03%以下的奧氏體不鏽鋼,減(jiǎn)少碳化鉻(gè)的產生。
脫層腐蝕發生在(zài)層狀結構中,腐蝕先垂直向內發展,後腐蝕表麵平行的物質,在(zài)腐蝕物的脹力下(xià),使表麵呈層狀剝落。
應力腐蝕(shí)發生在腐蝕和拉應力同時作用下產生的(de)破裂。防止應力腐蝕的方法;通過熱處理消除(chú)或減少焊接,冷加工中產生的(de)應力,改進不可理的(de)閥門結(jié)構,避免應力集中,采用電化學保護、噴刷防蝕塗料。添加(jiā)緩蝕(shí)劑、施加壓應力等措施。
腐蝕疲勞發生在交(jiāo)變應(yīng)力腐(fǔ)蝕的共同作用的部位,使金(jīn)屬破裂。可進行熱處理消除或減少應力,表麵噴丸(wán)處理以及電鍍鋅、鉻、鎳等,但要注意鍍層不可有拉應力和(hé)氫擴散現象。
選擇性腐蝕發生在不同成分和雜(zá)質的材料中,在(zài)一定環境(jìng)中,有一部分(fèn)元素被腐蝕(shí)浸出,剩下未腐(fǔ)蝕的元素呈海綿狀。常見有黃銅脫鋅(xīn)、銅合金(jīn)脫鋁、鑄鐵石墨化等。
磨損腐蝕是流體對金屬磨損和腐蝕交替作用所產生的一種腐蝕形態(tài),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(gǎi)進結構設計,采(cǎi)用陰極保護等。
空泡(pào)腐蝕又稱空(kōng)蝕和氣蝕,是磨損腐蝕的一種特殊形態。它是流體(tǐ)中產生的氣泡,在破滅時產生的衝擊波(bō),壓力可高達400個大氣壓,使金屬保護膜破壞,甚至撕裂金屬粒子。然(rán)後再腐蝕成(chéng)膜(mó),這種過程不斷反複,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,彈性保護層和陰極保(bǎo)護等。
摩振腐蝕是相互接觸的兩部(bù)件同時(shí)承受載荷,接觸麵由於振動和滑動引(yǐn)起(qǐ)的(de)破壞。摩振腐(fǔ)蝕發生(shēng)在螺栓連接處,閥杆與關閉件(jiàn)連接處、滾珠軸承與軸之間等部位上。可以采用(yòng)塗潤滑(huá)油脂,減少摩(mó)擦(cā),表麵磷化,選用硬質(zhì)合金(jīn),以及(jí)用噴瓦處理或冷加工提高表麵硬度(dù)方法防護。
腐蝕是化學反映中產生的氫原子擴散(sàn)到金屬內部引起的破壞,其(qí)形態有氫鼓泡(pào)、氫脆和氫蝕。強(qiáng)鋼和含有非金屬(shǔ)的鋼易容易發生氫鼓泡。石油中含有硫化物、氫化物時容易產生氫鼓泡。采用無空穴的(de)鎮靜鋼代替有空穴的沸騰鋼(gāng),取用橡膠和塑料保護,加緩蝕劑等可防止鼓泡。
強鋼中晶(jīng)格高度變性,氫(qīng)原子進入後,4晶格應變更大,引起金融(róng)脆(cuì)化。應選用含鎳和鉛的合金鋼,避免選用氫脆性大的高強鋼,焊接、電鍍、酸洗中避免或減少氫脆現象。高溫、高壓下氫(qīng)進入金屬(shǔ)內,與一種組(zǔ)合會元素產生化學反應(yīng)而破壞,稱為氫蝕。奧氏體不鏽鋼完全耐高溫氫(qīng)蝕。
3、非金屬腐蝕
非金屬腐蝕(shí)與金屬腐蝕大小一樣,絕大多數非金屬材料是非(fēi)電導體,一般不會產生電化學腐蝕,而是純粹的化學或物理作用的(de)腐蝕,這是與(yǔ)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(fǔ)蝕來說失重是主要的,非金(jīn)屬腐蝕(shí),許(xǔ)多是物理作用引起的,而金屬腐蝕物理作用極(jí)少見(jiàn);非金屬內部(bù)腐蝕為常見現象,而金屬腐蝕(shí)則以表麵腐蝕為主。
金(jīn)屬材料與介質接觸後,溶液或氣體會逐漸擴散到材料的內部,使非金屬發生一係列腐蝕變化,根據非金屬材料的種(zhǒng)類和品種的不同(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(huì)有分解、變色、變質、老化、硬化(huà)、斷裂(liè)等現象出現。但是,從全麵觀點來(lái)看,非金屬腐蝕性能大大地優於金屬材料,而(ér)非金屬材料的強度,耐溫性能卻低(dī)於金屬材料。