Corrosie van kleppen wordt meestal gezien als schade aan het metalen materiaal van de klep onder invloed van een chemische of elektrochemische omgeving. Aangezien de "corrosie" optreedt in de spontane reactie tussen het metaal en de omgeving, richt de preventie van corrosie zich op het scheiden van het metaal van de omgeving of het gebruik van niet-metalen kunststoffen. Hier bespreken we manieren om corrosie van de klep te voorkomen
Zowel anode- als kathodebescherming bieden elektrochemische bescherming. De zogenaamde anodebescherming is het toevoegen van een externe gelijkstroom om het metaal te beschermen, zodat het potentiaal voor de anode in positieve richting toeneemt. Wanneer dit tot een bepaald punt wordt verhoogd, ontstaat er een dichte beschermende film op het oppervlak van de metaalanode, een passiveerfilm. De corrosie van de metaalkathode wordt aanzienlijk verminderd. De anodische veiligheid is voor gemakkelijk passiveerbare materialen.
Kathodische bescherming betekent dat het beschermde metaal als kathode wordt gebruikt en dat er een gelijkstroom in negatieve richting wordt toegepast om het potentiaal te verlagen. Wanneer een bepaalde potentiaalwaarde wordt bereikt, neemt de huidige corrosiesnelheid af en wordt het metaal beschermd. Bovendien kan beschermd metaal worden beschermd door kathodische bescherming met een metaal dat een hoger elektrodepotentiaal heeft dan het beschermde metaal. Zink wordt gecorrodeerd en zink wordt beschouwd als opofferingsmetaal als zink wordt gebruikt om ijzer te conserveren. Deze kathodische beschermingsmethode wordt gebruikt door grote kleppen en essentiële kleppen, wat een economisch, eenvoudig en effectief proces is.
De corrosiebestendigheid van niet-metalen is goed zolang de specificaties van de kleptemperatuur en de druk overeenkomen met die van niet-metalen materialen, zal het niet alleen het corrosieprobleem oplossen maar ook kostbare metalen besparen. Het klephuis, het kleppendeksel, de voering, het afdichtingsoppervlak en de rest zijn meestal gemaakt van niet-metalen materialen. Het vulmateriaal voor de pakking is voornamelijk gemaakt van niet-metalen materialen. De klep is bekleed met kunststoffen zoals polytetrafluorethyleen of gechloreerde polyether, en rubber, zoals natuurrubber, neopreen of nitril, en het klephuis en de klepdeksel zijn gemaakt van standaard gietijzer en koolstofstaal. Tegenwoordig worden kunststoffen zoals nylon en polytetrafluorethyleen vaker gebruikt en verschillende afdichtingsoppervlakken zijn gemaakt van natuurlijk en synthetisch rubber. Afdichtingsringen worden gebruikt voor verschillende typen kleppen. Deze niet-metalen materialen die worden gebruikt als afdichtingsoppervlakken hebben niet alleen een goede corrosiebestendigheid maar ook een goede afdichtingsefficiëntie en zijn vooral geschikt voor gebruik in korrelige media. Natuurlijk zijn hun sterkte en thermische weerstand slecht en is hun toepassingsgebied klein. Flexibel grafiet heeft ervoor gezorgd dat niet-metalen de markt voor hoge temperaturen hebben kunnen bereiken, lost het langetermijnprobleem van lekkage van vulmiddelen en pakkingen op en is een goed smeermiddel voor hoge temperaturen.
Metalen oppervlaktebehandelingsprocessen omvatten plateren, oppervlaktepenetratie, passiveren van oppervlakteoxidatie, enz. Het doel is om de corrosiebestendigheid van metalen te verbeteren en de mechanische energie van metalen te verhogen. Oppervlaktebehandelingen worden vaak gebruikt op het gebied van afsluiters. Het probleem van anticorrosieve klepstelen is een probleem waar mensen aandacht aan besteden, en mensen hebben rijke productie-ervaring opgedaan. Het maakt ook gebruik van oppervlaktebehandelingsmethoden zoals nitreren, boren, verchromen en vernikkelen om de corrosieweerstand, corrosiebestendigheid en slijtvastheid te verbeteren. De verschillende oppervlaktebehandelingen zijn geschikt voor verschillende klepsteelmaterialen en werkomgevingen. Klepstelen die in contact komen met lucht, waterdampmedium en asbestverpakking kunnen hardverchroomd en gasnitride zijn (roestvrij staal is niet geschikt voor ionennitride); de klepbehuizing met kleine diameter en het handwiel zijn vaak ook verchroomd om hun corrosieweerstand te verbeteren en de klep te versieren.
De corrosie van het materiaal is behoorlijk gecompliceerd bij de feitelijke verwerking. Zelfs als we afsluitermateriaal voor hetzelfde medium gebruiken, zullen de sterkte, temperatuur en druk van de vloeistof anders zijn en zal de corrosie van het medium op het substraat anders zijn. De corrosiesnelheid neemt ongeveer 1 tot 3 keer toe voor elke 10 °C stijging van de temperatuur van het materiaal. De intensiteit van het medium heeft een groot effect op de degradatie van het klepmateriaal. Naarmate de concentratie wordt verhoogd tot meer dan 6%, daalt de corrosie aanzienlijk. Aluminium is bijvoorbeeld extreem corrosief in geconcentreerd salpeterzuur met een concentratie van 80 procent of meer, maar wordt sterk aangetast bij een gemiddelde en lage concentratie salpeterzuur. Terwijl roestvrij staal bestand is tegen verdund salpeterzuur, is de corrosie ernstiger bij meer dan 95% geconcentreerd salpeterzuur. Uit de bovenstaande voorbeelden blijkt dat de juiste selectie van klepmaterialen gebaseerd is op specifieke omstandigheden. Verschillende corrosiefactoren moeten worden geëvalueerd en de materialen moeten worden gekozen in overeenstemming met de toepasselijke anticorrosiehandleiding.
Coating is het meest gebruikte anticorrosieproces en is een belangrijk anticorrosiemiddel en identificatiekenmerk voor afsluiterproducten. Coatings hebben meestal een niet-metalen inhoud. Ze zijn meestal gemaakt van synthetische hars, rubberslurry, plantaardige olie, oplosmiddel, enz. en bedekken het metaaloppervlak, isoleren het materiaal en de omgeving voor anticorrosiedoeleinden. Coatings worden voornamelijk gebruikt in omstandigheden waar corrosie niet ernstig is, zoals water, zout water, zeewater of atmosferisch. De binnenkant van de klep wordt normaal gecoat met anticorrosieve verf om te voorkomen dat water, lucht en andere media de klep aantasten. De verf wordt gecombineerd met een verscheidenheid aan kleuren om de door Faine gebruikte materialen te weerspiegelen. De klep kan over het algemeen binnen een half jaar of één keer per jaar worden gecoat of geverfd.
De toevoeging van andere speciale stoffen aan corrosieve media en bijtende stoffen zal de corrosiesnelheid van metalen aanzienlijk vertragen. Dit unieke materiaal staat bekend als een corrosieremmer. Corrosieremmers worden vaak gebruikt voor media en verpakkingen. De toevoeging van een corrosieremmer aan het medium kan de corrosie van apparatuur en kleppen vertragen. In zuurstofvrij zwavelzuur bijvoorbeeld, wordt chroomnikkel roestvrij staal in een breed bereik van oplosbaarheid aangestoken. Corrosie is zeer gevaarlijk. Als er echter een klein aantal oxidatiemiddelen wordt toegepast, zoals kopersulfaat of salpeterzuur, kan het roestvast staal worden omgezet in een passieve toestand en wordt er een beschermende laag gevormd op het oppervlak om te voorkomen dat het materiaal wordt geëtst. Bij de druktest van kleppen wordt meestal water gebruikt als testmedium, dat gemakkelijk corrosie kan veroorzaken. Door een kleine hoeveelheid natriumnitriet aan het water toe te voegen, wordt voorkomen dat de klep door het water wordt aangetast. De asbestvuller bevat chloride, dat zeer corrosief is voor de spindel van de klep. Het corrosie-inhibitor is samengesteld uit natriumnitriet en natriumchromaat om een passiveerlaag te vormen op het oppervlak van de klepsteel om de corrosieweerstand van de klepsteel te verbeteren. Het oplosmiddel kan de corrosieremmer langzaam oplossen en kan voor smering zorgen. Als opofferingsmetaal wordt zinkpoeder op asbest aangebracht. In werkelijkheid is zink ook een corrosieremmer. Ten eerste kan het worden gemengd met chloride in asbest, waardoor het risico van interactie tussen chloride en stengelmetaal aanzienlijk wordt verminderd en het dient als corrosieremmer. Als de coating wordt versterkt met een corrosieremmer zoals rode dan of calciumlood, kan het klepoppervlak atmosferische corrosie voorkomen.
Thermisch spuiten is een vorm van procesblok voor coatingvoorbereiding en is uitgegroeid tot een van de nieuwste technologieën voor materiaaloppervlaktebescherming. Het maakt gebruik van een hittebron met hoge energiedichtheid (koolstofverbrandingsvlam, fakkel, plasmaboog, elektrische ontploffing, gasexplosie, enz.) om de metalen of niet-metalen stof te stralen en te smelten en vervolgens in verstoven vorm op het voorbehandelde basisoppervlak te spuiten om een gespoten plaat te vormen, of tegelijkertijd het basisoppervlak te verhitten om de coating opnieuw te smelten op het oppervlak van het substraat om een gespoten gelaste plaat te vormen.
Door gebruik te maken van een of meer thermische spuitprocessen kunnen de meeste metalen en hun legeringen, metaaloxidekeramiek, cermetsamenstellingen en hardmetaalverbindingen op een metalen of niet-metalen substraat worden gespoten.
Thermisch spuiten verhoogt de weerstand van het oppervlak tegen corrosie, slijtvastheid, weerstand tegen hoge temperaturen en andere eigenschappen en verlengt de levensduur. Speciaal functionerende thermische spuitcoating heeft unieke eigenschappen zoals warmte-isolatie, isolatie (of iso-elektrisch), slijpafdichting, zelfsmering, warmteafgifte, elektromagnetische afscherming. Thermisch spuiten wordt gebruikt om secties op te lappen.
Er zijn brede en smalle betekenissen voor de zogenaamde omgeving. In algemene zin verwijst het naar de atmosfeer rond de installatie van de klep en het interne circulatiemedium; in enge zin verwijst de omgeving naar de omstandigheden rond de installatie van de klep. De meeste omstandigheden zijn oncontroleerbaar en er zijn geen verbeteringen in de fabricageprocessen. De methode om de atmosfeer te reguleren, zoals deoxidatie van ketelwater en de pH van de alkali in het raffinageproces, mag alleen worden gebruikt als er geen schade is aan het product of het proces. De bovengenoemde toevoeging van corrosieremmers, elektrochemische veiligheid, enz. behoort vanuit dit oogpunt ook tot het beheersen van corrosiemilieus. De omgeving zit vol stof, rook en waterdampen. Het kan verschillende gradaties van corrosie op de klep veroorzaken, vooral in de productieomgeving, zoals rook en halogeen, giftige gassen en fijn poeder dat uit apparatuur vrijkomt. De operator moet de klep periodiek reinigen en spoelen en regelmatig bijvullen in de bedrijfsprocedures zoals gespecificeerd door de voorschriften. Dit is een belangrijke maatregel om corrosie in het systeem te beheersen. De klepsteel is gemonteerd met een beschermkap, de grondklep is voorzien van een putje, het klepoppervlak is gecoat met hars, dit zijn methodes om corrosie door corrosieve stoffen uit de klep te voorkomen. Verhoogde omgevingstemperaturen en luchtvervuiling kunnen corrosie versnellen, vooral in gesloten omgevingen. Een open fabriek wordt zoveel mogelijk gebruikt of er moeten ventilatie- en koelingsmaatregelen worden genomen om corrosie in de omgeving te voorkomen.
De anticorrosieve veiligheid van de klep is een zorg die vanaf het begin van het ontwerp in overweging is genomen. Het lijdt geen twijfel dat een afsluiterproduct met een eerlijk structuurontwerp en de juiste procesmethode een positieve invloed zou hebben op het verminderen van de corrosie van de afsluiter.
Dus, de bouw en fabricage volgen dergelijke onredelijke structuur specificaties, het proces methode is niet goed, kan het gemakkelijk worden verbeterd om corrosie van de onderdelen te voorkomen, aan de eisen onder verschillende werkomstandigheden aan te passen.
Elektrochemische corrosie tast verschillende soorten metalen aan. Het werkt tussen de twee metalen in. Ook door het verschil in oplosbaarheid van de oplossing, het verschil in oplosbaarheid van zuurstof en het kleine verschil in de interne structuur van het metaal, is er een mogelijk verschil dat de corrosiesnelheid verhoogt. Sommige metalen zijn niet bestand tegen corrosie, maar ze zijn wel in staat om een zeer goede beschermende laag te produceren, dat wil zeggen een passiveringslaag die corrosie van het medium kan voorkomen. Als dat niet werkt, creëer dan een passiveringslaag op het metaaloppervlak. De derde methode is het gebruik van niet-metalen materialen in plaats van metalen materialen zonder elektrochemische corrosie. De hierboven besproken methoden zijn zeer nuttig bij het voorkomen van corrosie in kleppen.
Wat zijn de belangrijkste onderdelen van regelkleppen?
Wat zijn de beste kleppen voor slurrytoepassingen?
Kogelkleppen met metalen zitting vs. kleppen met zachte zitting
De verschillen begrijpen tussen Double Block and Bleed (DBB) en Double Isolation Bleed (DIB) kleppen
Soorten kleppen in de chemische industrie
