كيف تزيد من مقاومة صمامات الحديد الزهر للتآكل؟

معايير صمام أصبحت مقاومة التآكل في البيئات التشغيلية أكثر صرامة بشكل تدريجي في السنوات الأخيرة. على سبيل المثال، أظهرت جميع الصمامات المستخدمة في أنظمة الصرف الصحي ومحطات الطاقة التي تستخدم التبريد بمياه البحر والأنظمة الكيميائية بعض التحسن في مقاومة التآكل. ولذلك، من الضروري البحث عن مقاومة التآكل في الصمامات النموذجية صمام المواد، خاصة لصمامات مياه البحر ذات القطر الكبير فوق DN1000. الزيادة. مقاومة التآكل لمواد الحديد الزهر المستخدمة بشكل متكرر للقطر الكبير الصمامات في هذه المقالة.

يتآكل الحديد الزهر كيميائيًا أو كهروكيميائيًا في أغلب الأحيان، وقد تكون حالة التآكل متجانسة أو موضعية أو مجهدة أو بين الحبيبات. نظرًا لخطر التآكل الموضعي والمجهد والبين الحبيبي، تتطلب الهندسة أن يكون التآكل متجانسًا. يتأثر تآكل الحديد الزهر بالعديد من العوامل، بما في ذلك التركيب الكيميائي، والتركيب المعدني، والبنية المعدنية، وخصائص السطح، وعوامل أخرى، وتركيب الوسط المتآكل ونشاطه ودرجة حرارته. يتآكل الحديد الزهر تدريجيًا في البيئة.

ومع مرور الوقت، تتشكل في النهاية طبقة واقية على سطح السبيكة، مما يؤدي إلى تغيير حالة السبيكة من نشطة إلى خاملة ويبطئ إلى حد كبير من وتيرة تآكل الحديد المصبوب في الغلاف الجوي. وبسبب ترسيب الكربيدات الخاصة والمركبات الأخرى على طول حدود الحبيبات في سبائك الحديد المصبوب ذات حدود حبيبية واضحة، تتضاءل عناصر السبائك الموجودة في المحلول الصلب. ونتيجة لذلك، يحدث التآكل بين الخلايا الحبيبية بسرعة على طول حدود الحبيبات مما يؤدي إلى حدوث ثقوب أو انخفاض قوة حديد الزهر. يتمتع الحديد النقي والفريت والفولاذ الأوستنيتي بثبات ممتاز في مقاومة التآكل عندما تكون الظروف الأخرى هي نفسها لأن البنية المثالية، وفقًا لنظرية التآكل الكهروكيميائي، يجب أن تكون بنية أحادية الطور وموحدة المعادن. ومع ذلك، لتحسين مقاومة التآكل، يمكن النظر في تجانس البنية المعدنية فقط لأنه من المستحيل الحصول على حديد الزهر ذي البنية المعدنية الواحدة مسبقًا.

في الوسائط الضعيفة بشكل عام، يوفر حديد الزهر الملقح (حديد الزهر الرمادي بعد السبائك) مقاومة تآكل أقوى من حديد الزهر العادي، وفقًا لمعلومات محددة. يعادل ثبات الحديد الزهر الملقح في حمض الكبريتيك عند درجة حرارة متوسطة ثبات الحديد الزهر منخفض السبائك. يتميز الحديد الزهر ذو السبيكة المنخفضة من النيكل بثبات أعلى بمقدار 1.5 مرة في حمض الأسيتيك (0.5%-5.0%). ولذلك، يمكن استخدامه كبديل جزئي لحديد الزهر منخفض السبائك.

How to increase cast iron’s resistance to corrosion?

الخيار المفضل هو اختيار الحديد الزهر المغذى (الجدول 1) والسبائك المناسبة لمعالجته لزيادة قدرة الحديد الزهر على تحمل التآكل في مياه البحر. على سبيل المثال، يُظهر التركيب المعدني لـ HT250Ni2 (الجدول 2) أن الحديد المصبوب الرمادي من الدرجة N (الجدول 2) يحتوي على جرافيت متقشر > 98%، وقشور ناعمة، و75%-90%، وجرافيت متقشر 75%-90%، وطول 30-120 م، وسبيكة ثنائية الفوسفور سهلة الانصهار 1%، وبرليت واحد، ولا يوجد ترسيب كربيد وفقًا لقواعد GB 9439، ويتمتع الحديد المصبوب الرمادي من الدرجة N بقوة شد N - (n)، مما يمنع تآكل حدود الحبيبات بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك، لا يتم فقط صقل هيكل المصفوفة باستمرار بعد معالجة تنشئة الحديد المصهور، ولكن ينخفض الإجهاد الداخلي بشكل ملحوظ، مما يمنع التآكل الإجهادي.

يجب التأكيد على أنه اعتمادًا على كمية النيكل والكروم المضافة، يكون معامل الجرافيتنة للنيكل عند درجة حرارة الانصهار + 0.4. معامل الجرافيتنة للكروم هو - 1.2، لذلك لتجنب ترسيب الكربيد عند حدود الحبوب، يجب أن يكون Ni: الكروم> 3:1، يجب أن يكون هناك أيضًا هامش للنظر في إمكانية تكوين الكربيدات في المنغنيز. وقد أظهرت الممارسة العملية أن الحديد الزهر الرمادي مع 0.5% Cr سيولد العديد من الكربيدات، مما يجعل القطع صعبًا. ولذلك، كلما زاد محتوى Cr، كان الأمر أسوأ.

هناك عدة طرق أخرى لزيادة مقاومة صمامات الحديد الزهر للتآكل، بما في ذلك:

1. اختيار المواد: يمكن أن يؤدي اختيار مادة من الحديد الزهر المصممة خصيصًا لتحسين مقاومة التآكل إلى تحسين أداء الصمامات. على سبيل المثال، يمكن أن يساعد استخدام مواد مثل حديد الدكتايل أو الحديد الزهر المخلوط مع مستويات أعلى من الكروم أو النيكل أو العناصر الأخرى المقاومة للتآكل في منع التآكل.
2. الطلاءات الواقية: يمكن أن يوفر تطبيق الطلاءات الواقية على سطح صمامات الحديد الزهر طبقة حماية إضافية ضد التآكل. يمكن وضع طلاءات مثل الإيبوكسي أو المينا على الصمامات لإنشاء حاجز يمنع التلامس المباشر بين السطح المعدني والمواد المسببة للتآكل.
3. الحماية الكاثودية: تستخدم طريقة الحماية الكاثودية سطحًا معدنيًا ككاثود لخلية كهروكيميائية لحمايتها من التآكل. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق توصيل أنودات مضحية أو استخدام أنظمة التيار المتأثر بالصمامات. ويساعد ذلك على منع التآكل عن طريق نقل إمكانات التآكل إلى الأنودات المضحية أو إمداد تيار وقائي إلى الصمامات.
4. التركيب المناسب: إن ضمان تركيب صمامات الحديد الزهر بشكل صحيح يمكن أن يساعد أيضًا في تحسين مقاومتها للتآكل. يمكن أن تساعد تقنيات التركيب السليمة، مثل تجنب الاقتران الجلفاني بين المعادن غير المتشابهة، وضمان إحكام الإغلاق المناسب، وحماية الصمامات من التعرض للبيئات المسببة للتآكل، في منع التآكل.
5. الصيانة الدورية: يمكن أن يساعد الفحص والتنظيف والصيانة المنتظمة للصمامات المصنوعة من الحديد الزهر في تحديد مشاكل التآكل المحتملة ومعالجتها قبل أن تصبح شديدة. ويمكن أن يشمل ذلك تنظيف الصمامات بانتظام، وإصلاح أي طلاءات أو طبقات واقية تالفة، ومراقبة الصمامات بحثاً عن علامات التآكل أو أي تلف آخر.
6. الضوابط البيئية:يمكن أيضًا أن تؤدي إدارة البيئة التي تستخدم فيها صمامات الحديد الزهر إلى تحسين مقاومتها للتآكل. على سبيل المثال، يمكن أن يساعد التحكم في الأس الهيدروجيني ودرجة الحرارة والتركيب الكيميائي للسائل أو الغاز الذي يتدفق عبر الصمامات في تقليل خطر التآكل.

من الضروري التشاور مع مهندس مؤهل أو متخصص في التآكل لتحديد النهج الأكثر فعالية لتحسين مقاومة التآكل لصمامات الحديد الزهر بناءً على ظروف التشغيل المحددة ومتطلبات الصمامات.

خاتمة

 ونتيجةً لذلك، لا يوجد ترسيب كربيد عند حدود الحبيبات ويمكن أن يكون للصب إجهاد داخلي طفيف فقط، ويمكن تقليل سطح وداخل الصب. يمكن للتنظيم المتسق أن يمنع بفعالية التآكل الموضعي والحبيبي الداخلي والإجهاد. تستخدم مياه البحر وإنتاج المياه المستصلحة المستخدمة في سمك الصمام بمتوسط معدل تآكل ≤ 0.5 مم / أ، وبالتالي إطالة عمر خدمة الصمام.