Quels sont les produits corrosifs pour les vannes et leurs effets néfastes sur les vannes ? 

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

Pour des raisons de corrosivité, il existe principalement six types de soupapes corrosives.  

Corrosion galvanique

Lorsque deux métaux différents sont en contact et exposés à un liquide corrosif et à un électrolyte, une cellule primaire se forme. Le courant provoque la corrosion de l'anode, ce qui augmente le courant. La corrosion est souvent localisée près du point de contact. Il est possible de réduire l'érosion en plaquant des métaux différents.

Corrosion à haute température

Pour prévoir l'effet de l'oxydation à haute température, nous devons examiner les données suivantes : 1) la composition du métal, 2) la composition de l'atmosphère, 3) la température, 4) le temps d'exposition. Cependant, il est bien connu que la plupart des métaux légers (ceux qui sont plus légers que leurs oxydes) forment une couche d'oxyde non protectrice qui s'écaille au fur et à mesure qu'elle s'épaissit avec le temps. Il existe également d'autres formes de corrosion à haute température, notamment la sulfuration, la carburation, etc. 

Corrosion des crevasses

Ce phénomène se produit sur l'ensemble de la soudure, ce qui entrave la diffusion de l'oxygène, provoque des zones à forte et faible teneur en oxygène et crée une différence dans la concentration de la solution. En particulier, les défauts du joint ou du joint de soudure peuvent apparaître sous la forme d'un espace étroit. La largeur de la fente (généralement de 0,025 à 0,1 mm) est suffisante pour que la solution électrolytique pénètre dans le métal à l'intérieur du trou et le métal à l'extérieur de la fente, constituant ainsi une cellule primaire en court-circuit, et dans la fente se produit une forte corrosion locale.

Corrosion par piqûres

Lorsque le film protecteur est détruit ou que la couche de produits de corrosion se décompose, il se produit une corrosion locale ou une corrosion par piqûres. La rupture du film constitue l'anode, et le film intact ou les produits de corrosion constituent la cathode ; un circuit fermé s'est établi en présence d'ions chlorure, ce qui prédispose certains aciers inoxydables à la corrosion par piqûres. La corrosion se produit lorsque la surface du métal ou les zones rugueuses, en raison de ces dernières, ne sont pas uniformes. 

Corrosion intergranulaire

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.

Corrosion par frottement

La force physique exercée par la rupture due à l'usure dissout le métal par une corrosion protectrice. L'effet dépend principalement de la pression et de la vitesse. Des vibrations excessives ou la flexion du métal peuvent également avoir des résultats similaires. Une cavitation est une forme courante de corrosion des pompes, de la fissuration par corrosion sous contrainte Une forte contrainte de traction et une atmosphère corrosive peuvent provoquer la corrosion du métal. La contrainte de traction sur la surface du métal sous une charge statique dépasse la limite d'élasticité du métal, et l'action de la corrosion concentre la zone d'action de la contrainte. Il en résulte une corrosion locale. Dans l'alternance de la corrosion métallique et de l'établissement d'une concentration de pièces soumises à des contraintes élevées, il est possible d'éviter cette corrosion par un recuit de détensionnement précoce ou par le choix de matériaux d'alliage appropriés et de solutions de conception. La fatigue due à la corrosion, nous associons généralement la contrainte statique à la détérioration.

Il y a Il existe deux formes de corrosion des vannes pour la zone corrosive : la corrosion uniforme et la corrosion locale. Le taux de corrosion uniforme peut être utilisé pour évaluer le taux de corrosion annuel moyen. Les matériaux métalliques, le graphite, le verre, la céramique et le béton sont classés en quatre catégories en fonction de la taille de la vitesse de corrosion : 

1. taux de corrosion inférieur à 0,05 mm, ce qui est bon ; 

2. taux de corrosion de 0,05 ~ 0,5 mm, ce qui est bon ; 

3. taux de corrosion de 0,5 ~ 1,5 mm, qui peut encore être utilisé ; taux de corrosion supérieur à 1,5 mm / a pour non applicable, la surface d'étanchéité de la vanne, la tige de la vanne, le diaphragme, le petit ressort, et d'autres composants de la vanne généralement avec un niveau de matériau, le corps de la vanne, le couvercle de la vanne et d'autres matériaux secondaires ou tertiaires applicables, pour les vannes à haute pression, hautement toxiques, inflammables, explosives, radioactives, le choix des matériaux corrosifs.

Corrosion uniforme des vannes métalliques

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. 

La corrosion localisée se produit à un endroit précis du métal. Il existe différents types de corrosion, tels que la corrosion par piqûres, la corrosion caverneuse, la corrosion intergranulaire, la corrosion par délamination, la corrosion sous contrainte, la corrosion par fatigue et la corrosion sélective, la corrosion par usure, la corrosion vésiculaire, la corrosion mezzanine, la corrosion par l'hydrogène, etc. 

La corrosion par piqûres se produit généralement dans le film de passivation ou le film protecteur du métal. En raison de défauts à la surface du métal, le film de passivation des ions actifs peut être détruit. Le film de passivation est endommagé localement et les dommages atteignent l'intérieur du métal, ce qui entraîne la formation de trous de corrosion. La corrosion par piqûres est l'une des formes de corrosion les plus destructrices et les plus cachées du métal.

  La corrosion caverneuse se produit dans des environnements tels que le soudage, le rivetage, les joints ou sous les sédiments. Il s'agit d'une forme particulière de corrosion par trou. La méthode de prévention consiste à éliminer l'interstice.

  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.

  La corrosion par délaminage se produit dans la structure laminaire, la rupture se développe d'abord verticalement vers l'intérieur, l'érosion de la surface parallèle au matériau, et l'expansion du matériau corrosif. Le corps est un écaillage laminaire.

  La corrosion sous contrainte se produit dans la rupture et les contraintes de traction produites par l'action simultanée de la rupture. Méthode de prévention de la corrosion sous contrainte : traitement thermique pour éliminer ou réduire la soudure, traitement à froid dans la pression générée, amélioration de la structure de la vanne ne peut pas être raisonnable, éviter la concentration de contraintes, et utiliser la protection électrochimique, pulvériser le revêtement anticorrosion. Ajouter un inhibiteur de corrosion, appliquer une contrainte de compression et d'autres mesures.

  La fatigue par corrosion se produit au niveau de l'action conjointe de la corrosion sous contrainte alternée, de sorte que le métal se rompt. Un traitement thermique peut être effectué pour éliminer ou réduire les contraintes. Traitement de surface par grenaillage et électrodéposition de zinc, de chrome, de nickel, etc. Toutefois, il faut veiller à ce que la couche de placage ne présente pas de contrainte de traction ni de phénomène de diffusion de l'hydrogène.

  La corrosion sélective se produit dans des matériaux de compositions et d'impuretés différentes. Certains des éléments corrodés sont lessivés dans un environnement particulier, laissant les détails non corrodés sous une forme spongieuse. La dézincification du laiton, l'alliage de cuivre et d'aluminium, la graphitisation de la fonte, etc. sont des phénomènes courants.

  La corrosion par usure est l'effet alternatif de l'usure et de la corrosion du fluide sur le métal. Il s'agit d'une corrosion courante de la vanne, cette corrosion se produisant sur la surface d'étanchéité pour une plus grande part. Méthodes de prévention : utilisation de matériaux résistants à la corrosion et à l'usure, amélioration de la conception structurelle, utilisation de la protection cathodique.

La corrosion vacuolaire, également connue sous le nom de cavitation, est une corrosion par usure unique en son genre. La bulle générée dans le fluide, l'onde de choc générée lors de la rupture, la pression peut atteindre 400 atmosphères, de sorte que le film protecteur du métal est endommagé, et même que les particules de métal sont déchirées. Ce processus est constamment répété, ce qui entraîne la corrosion du métal. La méthode de prévention de la corrosion par bulles peut être utilisée pour résister aux matériaux de corrosion par bulles, au degré élevé de finition de la surface de traitement, à une couche de protection élastique et à la protection cathodique.

  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.

La corrosion est le dommage causé par la diffusion d'atomes d'hydrogène produits lors d'une réaction chimique à l'intérieur du métal sous forme de bulles d'hydrogène, de fragilisation par l'hydrogène et de corrosion par l'hydrogène.

  L'acier fort et l'acier contenant des non-métaux sont sujets au gonflement par l'hydrogène. Les huiles contenant des sulfures et des hydrures sont sujettes au gonflement de l'hydrogène. L'utilisation d'acier à sédimentation sans cavitation au lieu d'acier à ébullition avec cavités, la protection en caoutchouc et en plastique, l'ajout d'inhibiteurs de corrosion, etc. peuvent prévenir le cloquage.

 L'acier fort dans le réseau est fortement dénaturant, et les atomes d'hydrogène dans les quatre réseaux doivent être transformés en grandes quantités, ce qui entraîne une fragilisation financière. L'hydrogène à haute température et à haute pression pénètre dans le métal et une combinaison d'éléments produit une réaction chimique et une destruction, connue sous le nom de corrosion par l'hydrogène. L'acier inoxydable austénitique est entièrement résistant à la corrosion par l'hydrogène à haute température.

Corrosion non métallique

la grande majorité des matériaux non métalliques sont des conducteurs non électriques, qui ne produisent généralement pas de corrosion électrochimique, mais des effets purement chimiques ou physiques de corruption, ce qui constitue la principale différence avec la corrosion des métaux. La corrosion non métallique n'est pas nécessairement une perte de poids, mais souvent un gain de poids. La perte de poids est le principal facteur de corrosion des métaux. De nombreux effets physiques causés par le rôle biologique de la corrosion métallique sont peu fréquents. La corrosion interne non métallique est un phénomène courant, tandis que la corrosion métallique est dominée par la corrosion superficielle.

 Au contact des matériaux métalliques et des milieux, la solution ou le gaz se propage progressivement à l'intérieur du matériau, de sorte que les matériaux non métalliques subissent une série de changements dus à la corrosion, en fonction du type de matériaux non métalliques et des variétés différentes, la forme de la corrosion est différente. Les formes de corrosion sont la dissolution, le gonflement, les bulles, le ramollissement, la décomposition, la décoloration, la détérioration, le vieillissement, le durcissement, la fracture et d'autres phénomènes. Toutefois, d'un point de vue global, la performance des matériaux non métalliques face à la corrosion est supérieure à celle des matériaux métalliques. En revanche, la résistance des matériaux non métalliques et la résistance à la température sont inférieures à celles des matériaux métalliques.

Mesures anticorrosion pour les vannes métalliques

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. Réduire la corrosion des vannes métalliques, en éliminant la corrosion électrochimique.

2. Si la corrosion électrochimique ne peut être éliminée, la surface du métal doit produire un film de passivation.

3. Le choix de matériaux non métalliques sans corrosion électrochimique au lieu de matériaux métalliques.

Ce qui suit est une introduction à plusieurs méthodes anticorrosion.

1. Sélection des matériaux résistants à la corrosion en fonction du milieu

 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.

 D'après les exemples ci-dessus, le choix correct des matériaux de robinetterie doit être basé sur des circonstances spécifiques, l'analyse des divers facteurs affectant la corrosion, conformément au manuel anti-corrosion pertinent de sélection des matériaux.

2. l'utilisation de matériaux non métalliques

 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. pulvérisation de peinture

 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. ajouter un inhibiteur de corrosion

 Si l'on ajoute une petite quantité d'autres substances particulières dans le milieu corrosif, les matériaux corrosifs peuvent considérablement ralentir la vitesse de corrosion du métal. Ces matériaux spécifiques sont appelés inhibiteurs de corrosion.

 Les inhibiteurs de corrosion contrôlent le mécanisme de la corrosion, c'est-à-dire qu'ils favorisent la polarisation de la batterie. Les inhibiteurs de corrosion sont principalement utilisés dans les milieux et les charges. 

L'ajout d'un inhibiteur de corrosion dans le milieu peut ralentir la corrosion des vannes. Pression d'essai des soupapes, couramment utilisée comme milieu d'essai de l'eau, facile à détériorer ; l'ajout d'une petite quantité de nitrite de sodium dans l'eau peut empêcher la corrosion de la soupape. 

 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. 

Les corps de vanne et les volants de petit diamètre sont souvent chromés pour améliorer leur résistance à la corrosion, les vannes décoratives.

5. pulvérisation thermique

 La pulvérisation thermique est un procédé carré de préparation de revêtements, qui est devenu l'une des nouvelles technologies de protection de la surface des matériaux. La plupart des métaux et de leurs alliages, les céramiques d'oxyde métallique, les complexes métal-céramique et les composés de métaux durs peuvent être revêtus sur des substrats métalliques ou non métalliques par une ou plusieurs méthodes de projection thermique.

  La projection thermique améliore la résistance de sa surface à la corrosion, à l'abrasion et aux températures élevées et prolonge sa durée de vie. La projection thermique est un revêtement à fonction spéciale, avec une isolation thermique, une isolation (ou isoélectrique), un joint d'étanchéité résistant à l'usure, une autolubrification, un rayonnement thermique, un blindage électromagnétique et d'autres propriétés uniques ; l'utilisation de la projection thermique permet de réparer les pièces.

6.Contrôle de l'environnement corrosif

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.

A. Le couvercle de protection de l'installation de la tige, 

B.La vanne de sol règle le puits de terre, 

3. Peinture par pulvérisation de la surface des soupapes, etc. 

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. améliorer la technologie de traitement et la forme de la structure de la vanne

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.

L'espace au niveau du raccord de la vanne est un environnement propice à la corrosion par concentration d'oxygène.

Des contacts métalliques différents constitueront un couple ponctuel, favoriseront la corrosion anodique du métal, choisiront des matériaux et ne seront pas exempts de l'écart potentiel entre les métaux. Il n'est pas possible de produire un film de passivation au contact des métaux. Dans la production et le traitement, le soudage et le traitement thermique de la corrosion sous contrainte, il convient d'améliorer la méthode de traitement après le soudage et d'utiliser un traitement de recuit et d'autres mesures de protection correspondantes. Améliorer la rugosité de la surface de la tige de la soupape et la rugosité de la surface des différentes soupapes. Plus le niveau de rugosité de la surface est élevé, plus la résistance à la corrosion est forte. Améliorer la technologie de traitement et la structure des garnitures et des joints, utiliser des garnitures flexibles en graphite et en plastique, des joints collants flexibles en graphite et des joints enveloppés de PTFE, afin d'améliorer les performances d'étanchéité et de réduire la corrosion de la tige et de la surface d'étanchéité de la bride.