ما هو تآكل الصمام وضرره على الصمام؟ 

Valve corrosion is the leading cause of valve failure, and valve corrosion may lead to the valve’s short life and lousy performance. 

لسبب التآكل، هناك ستة أنواع رئيسية من الصمامات المسببة للتآكل.  

التآكل الجلفاني

عندما يتلامس معدنان مختلفان ويتعرضان لسائل وإلكتروليت مسبب للتآكل، تتكون خلية أولية. يتسبب التيار في تآكل الأنود، مما يزيد من التيار. وغالبًا ما يكون التآكل موضعيًا بالقرب من نقطة التلامس. ويمكن الحد من التآكل عن طريق طلاء المعادن غير المتشابهة.

التآكل في درجات الحرارة العالية

للتنبؤ بتأثير الأكسدة في درجات الحرارة العالية، نحتاج إلى فحص هذه البيانات: 1) تركيبة المعدن، 2) تركيبة الغلاف الجوي، 3) درجة الحرارة، 4) وقت التعرض. ومع ذلك، من المعروف جيدًا أن معظم المعادن الخفيفة (تلك الأخف وزنًا من أكاسيدها) تشكّل طبقة أكسيد غير واقية تتقشر مع مرور الوقت. هناك أيضًا أشكال أخرى من التآكل في درجات الحرارة المرتفعة، بما في ذلك الكبريتيد والكربنة، إلخ. 

تآكل الشقوق

يحدث هذا في جميع أنحاء خط التماس، مما يعيق انتشار الأكسجين، مما يتسبب في وجود مناطق عالية ومنخفضة الأكسجين، ويخلق اختلافًا في تركيز المحلول. على وجه الخصوص، قد تظهر عيوب المفصل أو مفصل اللحام فجوة ضيقة. يكون عرض الفجوة (عمومًا في 0.025 ~ 0.1 مم) كافيًا لجعل محلول الإلكتروليت بحيث يشكل المعدن داخل الثقب والمعدن خارج الفجوة خلية أولية قصيرة الدائرة، وفي الفجوة يحدث تآكل قوي للتآكل المحلي.

تآكل التنقر

عندما يتم تدمير الطبقة الواقية أو تحلل طبقة نواتج التآكل، ينتج عنه تآكل موضعي أو تآكل تأليب. يشكل تمزق الفيلم الأنود، ويشكل تمزق الفيلم غير المنقطع أو منتجات التآكل ككاثود دائرة مغلقة في وجود أيونات الكلوريد، وبعض الفولاذ المقاوم للصدأ عرضة للتآكل التنقر. يحدث التآكل عندما لا يكون السطح المعدني أو المناطق الخشنة، بسبب عدم انتظامها. 

التآكل بين الخلايا الحبيبية

Intergranular corrosion occurs for a variety of reasons. The result is almost identical along with the metal’s grain boundaries and the destruction of mechanical properties. Without proper heat treatment or contact sensitization, 800-1500° Fahrenheit temperature of austenitic stainless steel intergranular corrosion is subject to many corrosives (427-816°C). This can be eliminated by pre-annealing and quenching 2000°F (1093°C) with low carbon stainless steel (c-0.03 max) or stabilized niobium or titanium.

التآكل الاحتكاكي

تعمل القوة الفيزيائية الناتجة عن كسر التآكل على إذابة المعدن عن طريق التآكل الوقائي. يعتمد التأثير بشكل أساسي على الضغط والسرعة. كما يمكن أن يكون للاهتزاز المفرط أو ثني المعدن نتائج مماثلة. التجويف هو شكل شائع من أشكال مضخات التآكل، والتشقق الإجهادي التآكل الإجهادي يمكن أن يسبب إجهاد الشد العالي والجو المتآكل تآكل المعدن. يتجاوز إجهاد الشد على السطح المعدني تحت الحمل الساكن نقطة خضوع المعدن، ويتركز عمل التآكل في منطقة عمل الإجهاد. وتظهر النتيجة تآكلًا محليًا. في التآكل المعدني المتناوب وإنشاء تركيز عالي الإجهاد للأجزاء، لتجنب هذا التآكل يمكن أن يكون من خلال التلدين المبكر لتخفيف الإجهاد أو اختيار مواد السبائك المناسبة وحلول التصميم. إجهاد التآكل، عادةً ما نربط الإجهاد الساكن بالتدهور.

هناك هناك نوعان من تآكل الصمامات في منطقة التآكل: التآكل المنتظم والتآكل الموضعي. يمكن استخدام معدل التآكل الموحد لتقييم متوسط معدل التآكل السنوي. المواد المعدنية، والجرافيت، والزجاج، والسيراميك، والخرسانة، وفقًا لحجم معدل التآكل إلى أربع درجات: 

1- معدل تآكل أقل من 0.05 مم، وهو أمر جيد; 

2- معدل التآكل من 0.05 ~ 0.5 مم، وهو أمر جيد; 

3- معدل التآكل من 0.5 ~ 1.5 مم، والذي لا يزال من الممكن استخدامه؛ معدل التآكل أكبر من 1.5 مم / أ غير قابل للتطبيق، سطح ختم الصمام، وساق الصمام، والحجاب الحاجز، والنابض الصغير، ومكونات الصمام الأخرى عمومًا بمستوى من المواد، وجسم الصمام، وغطاء الصمام وغيرها من المواد الثانوية أو الثالثة القابلة للتطبيق، بالنسبة لصمامات الوسائط عالية الضغط، شديدة السمية، والقابلة للاشتعال، والمتفجرة، والمشعة، واختيار المواد المسببة للتآكل.

التآكل المنتظم للصمامات المعدنية

Uniform corrosion is carried out on the entire surface of the metal. Such as stainless steel, aluminum, titanium, etc. In the oxidizing environment produced by a protective film layer, the metal’s state under the film corrosion uniformity. There is also a phenomenon, the metal surface corrosion spalling. This corrosion is the most dangerous. 

يحدث التآكل الموضعي في الموقع المحلي للمعدن. وله أنواع مختلفة من الأنواع، مثل التآكل الحفري، والتآكل الشقوقي، والتآكل بين الحبيبات والتآكل بين الحبيبات والتآكل الإجهادي والتآكل الإجهادي والتآكل الإجهادي والتآكل الانتقائي والتآكل البالي والتآكل البيني والتآكل البثور والتآكل الميزاني والتآكل الهيدروجيني وغيرها. 

عادةً ما يحدث التآكل في طبقة التخميل أو الطبقة الواقية للمعدن. بسبب عيوب في السطح المعدني، يمكن تدمير طبقة التخميل للأيونات النشطة. ويحدث تلف موضعي في طبقة التخميل ويصل التلف إلى المعدن من الداخل، وتتشكل ثقوب تآكل. يعد التآكل النقر أحد أكثر أشكال التآكل تآكل المعدن تدميراً وخفية.

  يحدث التآكل الشقوق في بيئات مثل اللحام أو التثبيت أو الحشيات أو تحت الرواسب. وهو شكل خاص من أشكال التآكل الثقبي. وتتمثل طريقة الوقاية في إزالة الفجوة.

  Intergranular corrosion is from the surface along the grain boundary deep inside the metal, so that the grain boundary is network corrosion. Austenitic stainless steel intergranular corrosion is expected and the most dangerous corrosion pattern. Prevent austenitic stainless steel valve intergranular corrosion methods are: “solution quenching” treatment, heated to about 1100 ℃ water quenching, the choice of containing titanium and niobium, while the carbon content of austenitic stainless steel below 0.03%, reducing the production of chromium carbide.

  ويحدث التآكل التصفيحي في البنية الصفائحية، والتطور الرأسي المتكسر الأول إلى الداخل، وتآكل السطح الموازي للمادة، وتمدد المادة المتآكلة. الجسم هو التشظّي الصفحي.

  يحدث التآكل الإجهادي في الانهيار وضغوط الشد الناتجة عن العمل المتزامن للتمزق. منع طريقة منع التآكل الإجهادي؛ من خلال المعالجة الحرارية لإزالة أو تقليل اللحام، والمعالجة الباردة في الضغط المتولد، وتحسين هيكل الصمام لا يمكن أن يكون معقولاً، وتجنب تركيز الإجهاد، واستخدام الحماية الكهروكيميائية، ورش الطلاء المضاد للتآكل. إضافة مثبط التآكل، وتطبيق الضغط الانضغاطي، وغيرها من التدابير.

  يحدث إجهاد التآكل عند عمل المفصل للتآكل الإجهادي المتناوب بحيث يتمزق المعدن. يمكن إجراء المعالجة الحرارية لإزالة أو تقليل الإجهاد. المعالجة السطحية بالسفع بالخردق السطحي والطلاء الكهربائي بالزنك والكروم والنيكل، إلخ. ومع ذلك، يجب الانتباه إلى أن طبقة الطلاء يجب ألا تحتوي على إجهاد الشد وظاهرة انتشار الهيدروجين.

  يحدث التآكل الانتقائي في المواد ذات التركيبات والشوائب المختلفة. تتآكل بعض العناصر التي تتآكل بالترشيح في بيئة معينة، تاركةً التفاصيل غير المتآكلة في شكل إسفنجي. عادةً ما يكون هناك تآكل في النحاس الأصفر، وسبائك النحاس دي الألومنيوم، وجرافيتات الحديد الزهر، إلخ.

  تآكل التآكل هو تآكل السائل على التآكل المعدني وتآكل التأثيرات المتناوبة لشكل التآكل، وهو تآكل شائع في الصمام، وهذا التآكل يحدث في سطح الختم للمزيد. طرق الوقاية: استخدام مواد مقاومة للتآكل، ومواد مقاومة للتآكل، وتحسين التصميم الهيكلي، واستخدام الحماية الكاثودية.

التآكل الفراغي، والمعروف أيضًا باسم التجويف والتكهف، هو تآكل فريد من نوعه. الفقاعة المتولدة في السائل، وموجة الصدمة المتولدة عند الكسر، يمكن أن يصل الضغط إلى 400 ضغط جوي، بحيث يتلف الغشاء الواقي المعدني، وحتى تمزق الجسيمات المعدنية. ثم تتآكل مرة أخرى في فيلم، وتتكرر هذه العملية باستمرار، بحيث يتآكل المعدن. يمكن استخدام طريقة منع التآكل الفقاعي لمقاومة مواد التآكل الفقاعي، ودرجة عالية من سطح المعالجة النهائية، وطبقة حماية مرنة، وحماية كاثودية.

  Mo vibration corrosion is mutual contact between the two parts simultaneously under load, the contact surface due to vibration and sliding caused by the damage. Friction corrosion occurs in the bolt connection, the valve stem, the connection, ball bearings, and the parts’ shaft. It can apply lubricating grease, reduce friction, surface phosphating, carbide choice, and spray tile treatment or cold processing to improve the surface hardness method of protection.

التآكل هو التلف الناجم عن انتشار ذرات الهيدروجين الناتجة عن تفاعل كيميائي إلى داخل المعدن على شكل فقاعات هيدروجينية، وتقصف الهيدروجين، والتآكل الهيدروجيني.

  الصلب القوي والصلب المحتوي على معادن غير معدنية عرضة للانتفاخ الهيدروجيني. الزيت المحتوي على الكبريتيدات والهيدريدات عرضة للانتفاخ الهيدروجيني. إن استخدام الفولاذ غير القابل للترسيب بدلًا من الفولاذ المغلي ذي التجاويف، واتخاذ حماية من المطاط والبلاستيك، وإضافة مثبطات التآكل، وما إلى ذلك، يمكن أن يمنع الانتفاخ.

 الفولاذ القوي في الشبيكة شديد التآكل، ويجب أن تتغير ذرات الهيدروجين في الشبكة الأربعة إلى كبيرة، مما يسبب التقصف المالي. سوف ينتج عن ارتفاع درجة الحرارة وارتفاع ضغط الهيدروجين في المعدن ومزيج من العناصر تفاعل كيميائي وتدمير يُعرف باسم التآكل الهيدروجيني. إن الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ مقاوم تماماً للتآكل الهيدروجيني في درجات الحرارة العالية.

التآكل غير المعدني

الغالبية العظمى من المواد غير الفلزية هي مواد غير موصلة للكهرباء، وعمومًا لن ينتج عنها تآكل كهروكيميائي، بل تأثيرات كيميائية أو فيزيائية بحتة للتآكل، وهو الفرق الرئيسي مع التآكل المعدني. التآكل غير المعدني ليس بالضرورة فقدان الوزن وغالبًا ما يكون زيادة في الوزن. فقدان الوزن هو الرئيسي للتآكل المعدني. العديد من التأثيرات الفيزيائية الناجمة عن الدور البيولوجي للتآكل المعدني نادرة الحدوث. يُعد التآكل الداخلي غير المعدني ظاهرة شائعة، بينما يهيمن التآكل السطحي على التآكل المعدني.

 المواد المعدنية وملامسة الوسائط، سينتشر المحلول أو الغاز تدريجيًا إلى داخل المادة، بحيث يتغير التآكل غير المعدني سلسلة من التآكل، وفقًا لنوع المواد غير المعدنية وأنواعها المختلفة، فإن شكل التآكل هو الآخر. وتتمثل أشكال التآكل في الانحلال والتورم والفقاعات والتليين والتحلل وتغير اللون والتدهور والشيخوخة والتصلب والكسر وظواهر أخرى. ومع ذلك، من من منظور شامل، يتفوق أداء التآكل غير المعدني على أداء المواد المعدنية. وفي المقابل، فإن قوة المواد غير المعدنية ومقاومة درجات الحرارة أقل من المواد المعدنية.

تدابير مكافحة التآكل للصمامات المعدنية

Electrochemical corrosion to various forms of corruption of metals acts between the two metals and the solution solubility difference, oxygen solubility difference, and small differences. It will also produce a potential difference in the corrosion intensified. Some of the metal itself is not corrosion-resistant, but it erodes to create a perfect protective film, namely passivation film, which can stop the medium’s corrosion:

1. لتقليل تآكل الصمامات المعدنية، والقضاء على التآكل الكهروكيميائي.

2. إذا تعذر التخلص من التآكل الكهروكيميائي، اجعل السطح المعدني ينتج طبقة تخميل.

3. اختيار مواد غير معدنية بدون تآكل كهروكيميائي بدلاً من المواد المعدنية.

فيما يلي مقدمة للعديد من طرق مكافحة التآكل.

1. وفقًا لاختيار الوسائط من المواد المقاومة للتآكل

 In the “valve selection” section, we introduced the valve commonly used materials for the medium, but it is a general introduction. In production practice, the medium’s corrosion is very problematic; even in a medium with the same valve material, the concentration of the medium, temperature, pressure is different, the medium on the material corrosion is not the same. Media temperature increases every ten ℃; the corrosion rate increased by about 1 to 3 times. Media concentration on the valve material corrosion significantly impacts, such as lead in a small concentration of sulfuric acid. Corruption is minimal, and when the concentration exceeds 96%, corrosion rises sharply. Suppose it is carbon steel, when the sulfuric acid concentration of about 50% is the most severe corrosion, if the concentration increases to 6% or more, corrosion will decline. There are such as aluminum in the concentration of more than 80% of the concentrated nitric acid is very corrosive but in the medium and low concentrations of nitric acid corrosion instead of serious. Although the dilute nitric acid corrosion resistance is extreme, stainless steel is stable in more than 95% of the concentrated nitric acid corrosion but increased.

 من الأمثلة المذكورة أعلاه، يجب أن يعتمد الاختيار الصحيح لمواد الصمامات على ظروف معينة، وتحليل العوامل المختلفة التي تؤثر على التآكل، وفقًا للاختيار اليدوي للمواد المضادة للتآكل ذات الصلة.

2- استخدام المواد غير المعدنية

 Non-metallic corrosion resistance is excellent, as long as the valve temperature and pressure in line with the requirements of non-metallic materials, not only to solve the corrosion problem but also to save precious metals. Valve cover, lining, sealing surface, etc., are commonly used non-metallic materials. The gasket and packing are mainly non-metallic materials made with polytetrafluoroethylene, chlorinated polyether, other plastics, natural rubber, neoprene, butyl rubber to do valve lining. The valve body, valve cover body, is generally cast iron, carbon steel made. That is to ensure the valve’s strength and ensure that the valve is not subject to corrosion. The clamp valve is also designed according to the excellent corrosion resistance of rubber and perfect change performance. Now more and more pairs of nylon, polytetrafluoroethylene and other plastics, natural rubber and synthetic rubber to do a variety of sealing surfaces, seals, used in various types of valves, these non-metallic materials used as sealing surfaces, not only good corrosion resistance, and good sealing performance, especially suitable for use with particles in the media. Of course, their strength and heat resistance are low, the scope of application is limited. The emergence of flexible graphite has brought non-metals into the high-temperature field, solving the long-standing problem of leaking fillers and gaskets, and is an excellent high-temperature lubricant.

3- رش الطلاء

 Paint is one of the most widely used means of corrosion protection and is an indispensable anti-corrosion material and identification mark on valve products. Color also belongs to non-metallic materials. It is usually prepared by synthetic resins, rubber slurry, vegetable oil, solvents, etc., covering the metal surface, isolated from the medium and atmosphere, to achieve anti-corrosion. The paint is mainly used in water, saltwater, seawater, atmosphere, and other corrosion environments. The valve’s inner cavity is commonly painted with anti-corrosion paint to prevent corrosion of the valve by water, air, and other media. The paint is mixed with different colors to indicate the materials used in Farn. Valve spray paint, generally in half a year to once a year.

4- أضف مثبط التآكل

 وبإضافة كمية صغيرة من مواد معينة أخرى في الوسط المسبب للتآكل، يمكن للمواد المسببة للتآكل أن تبطئ معدل تآكل المعدن بشكل كبير. وتسمى هذه المواد المحددة بمثبطات التآكل.

 تتحكم مثبطات التآكل في آلية التآكل، وهي أنها تعزز استقطاب البطارية. وتستخدم مثبطات التآكل بشكل أساسي في الوسائط والحشوات. 

إضافة مثبطات التآكل في الوسائط، يمكن أن يجعل تآكل الصمامات يتباطأ. ضغط اختبار الصمام، الذي يشيع استخدامه كوسيط اختبار للماء، من السهل أن يتسبب في تآكل الصمام؛ إضافة كمية صغيرة من نتريت الصوديوم في الماء يمكن أن يمنع تآكل الصمام. 

 Non-metallic corrosion resistance is excellent. As long as the valve uses temperature and pressure in line with non-metallic materials’ requirements, it cannot only solve the corrosion problem and save precious metals. Valve body, valve cover, lining, sealing surface, etc. commonly used non-metallic materials, as for the gasket, packing mainly dead non-metallic materials made. With polytetrafluoroethylene, chlorinated polyether and other plastics, natural rubber, neoprene, butyl rubber, and other rubber to do valve lining, the valve body, valve cover body is generally cast iron, carbon steel made. That is to ensure the valve’s strength and ensure that the valve is not subject to corrosion. The clamp valve is also designed according to the excellent corrosion resistance of rubber and perfect change performance. Now more and more pairs of nylon, polytetrafluoroethylene and other plastics, natural rubber and synthetic rubber to do a variety of sealing surfaces, seals, used in various types of valves, these non-metallic materials used as sealing surfaces, not only good corrosion resistance, and good sealing performance, especially suitable for use with particles in the media. Of course, their strength and heat resistance are low, the scope of application is limited. The emergence of flexible graphite has brought non-metals into the high-temperature field, solving the long-standing problem of leaking fillers and gaskets, and is an excellent high-temperature lubricant. 

غالبًا ما يتم طلاء أجسام الصمامات ذات القطر الصغير والعجلات اليدوية بالكروم لتحسين مقاومتها للتآكل، والصمامات المزخرفة.

5- الرش الحراري

 الرش الحراري هو فئة عملية مربعة لتحضير الطلاءات التي أصبحت إحدى التقنيات الجديدة لحماية سطح المواد. يمكن طلاء معظم المعادن وسبائكها وسيراميك أكسيد المعادن والمركبات المعدنية الخزفية والمركبات المعدنية الصلبة على ركائز معدنية أو غير معدنية بطريقة أو أكثر من طرق الرش الحراري.

  يعمل الرش الحراري على تحسين مقاومة السطح للتآكل والتآكل ودرجات الحرارة المرتفعة ويطيل عمر الخدمة. طلاء بوظيفة الرش الحراري الخاص، مع العزل الحراري، والعزل (أو العزل الكهرومغناطيسي)، والختم القابل للارتداء، والتشحيم الذاتي، والإشعاع الحراري، والوقاية الكهرومغناطيسية، وغيرها من الخصائص الفريدة؛ يمكن أن يؤدي استخدام الرش الحراري إلى إصلاح الأجزاء.

6- التحكم في البيئة المسببة للتآكل

In the so-called climate, there are two kinds of broad and narrow sense. The environment’s general-purpose refers to the ground around the valve installation and its internal circulation medium; the environment’s little definition refers to the valve installation conditions. Most environments cannot be controlled, and the production process cannot be changed arbitrarily. Only in the case of no damage to the product, process, etc., can be used to control the environment, such as boiler water de-oxygenation, refining process home alkali to adjust the PH value. From this point of view, the addition mentioned above of corrosion inhibitors, electrochemical protection, etc., also belongs to the control of corrosion environment.

 The atmosphere is full of dust, water vapor, smoke, especially in the production environment, such as smoke and brine, equipment emitting toxic gases and micronized powder, will produce different degrees of corrosion of the valve. Operators should be according to the operating procedures’ provisions, regular cleaning, blowing valves, and regular refueling, which is an effective measure to control environmental corrosion. The method to prevent the erosion of the valve containing corrosive substances is as below.

أ- غطاء حماية تركيب الجذع, 

ب-ضبط الصمام الأرضي على الأرض جيدًا, 

3. طلاء سطح الصمام، إلخ. 

Ambient temperature rise and air pollution, especially for the equipment and valves’ closed environment, will accelerate corrosion. Should try to use open plant or ventilation, cooling measures to slow down environmental deterioration.

7- تحسين تكنولوجيا المعالجة وشكل هيكل الصمامات

Valve anti-corrosion protection is a problem from the design, an excellent structural design, and valve products’ correct process method. Undoubtedly to slow down the corrosion of the valve is a sound effect.

Therefore, the design and manufacturing department should be those structural design is not reasonable. The process method is not correct, easy to cause corrosion of the components, and should be improved to make it suitable for various working conditions under the states’ requirements.

الفجوة في وصلة الصمام هي البيئة المناسبة لتآكل تركيز الأكسجين.

سيشكل التلامس المعدني المختلف ثنائيًا نقطيًا، ويعزز التآكل المعدني الأنودي، ويختار المواد، ولا يكون خاليًا من الفجوة المعدنية المحتملة. لا يمكن أن تنتج تلامس معدني فيلم التخميل. في الإنتاج والمعالجة، واللحام، والمعالجة الحرارية في التآكل الإجهادي يجب تحسين طريقة المعالجة بعد اللحام لاستخدام معالجة التلدين وغيرها من التدابير الوقائية المقابلة. تحسين خشونة السطح لمعالجة جذع الصمام وخشونة سطح الصمام المختلفة. كلما ارتفع مستوى خشونة السطح، زادت مقاومة التآكل. تحسين تكنولوجيا المعالجة وهيكل التعبئة والحشية، واستخدام الجرافيت المرن والتعبئة البلاستيكية، والحشيات اللزجة المرنة من الجرافيت والحشيات المغلفة ب PTFE، وتحسين أداء الختم لتقليل تآكل الجذع الأرضي وسطح ختم الحافة.