金属阀门的防腐蚀措施研究

张晖

摘要：通过对金属阀门腐蚀原因的分析，从工艺和材料两个方面有针对性地提出了金属阀门防腐的方法，以期能为相关防腐研究提供理论层面的有益参考。

关键词：阀门;防腐;措施

前言

腐蚀是造成金属阀门受损的重要原因。通过对金属腐蚀的主要治理措施和其他有关金属腐蚀的治理措施的研究，处理金属的腐蚀问题。金属阀门的腐蚀主要是基于阀门使用中的电化学腐蚀。防腐首先要考虑的是怎样消除电化学腐蚀问题，当电化学腐蚀不能消除时，应在金属的表面生成钝化膜，或者选用非金属材料取代金属材料等方法进行防控。

1金属防腐主要处理措施

1.1涂料保护法

随着国内防腐技术水平的不断提升，防腐处理方式愈加多样化，当中最广为使用的是涂层防腐方式，经济效益好且施工简易。因此，近年来，高施工效率和高质量的涂料得以在金属阀门上广泛应用开来。

1.2喷刷涂料

涂层是一种常见的防腐措施，是阀门产品的主要防腐用材，更是一种防腐标识。由合成树脂、植物油等构成，覆于金属表层，用于隔离介质和大气进而起到防腐作用，在腐蚀性较小的环境中较为适用，如水、盐水、海水、大气等。为避免阀门受水、空气等介质的影响发生腐蚀，通常会以不同的颜色来区分阀门使用的材料。

1.3热喷涂

热喷涂是一种涂层制备工艺，是当下用于保护和强化材料表面的一种新技术，通过雾化的形式喷涂于已进行过预处理的基体表层，生成喷涂层的一种表面强化工艺，或者同时加热基体的表面，使其再次热熔生成喷焊。大部分金属及其合金、氧化物陶瓷、陶瓷复合材料和硬质金属化合物可通过一种以上的热喷涂方法涂覆于金属或非金属基底上。通过热喷涂其表面的耐蚀性、耐磨性和耐高温性都可得到强化提升，增加使用时长。热喷涂特种涂料还可用在修复零器件方面。

2消除电化学腐蚀

2.1材料选择

大部分介质都有腐蚀性且机理较为复杂。尽管同一介质阀门材料也相同，但因介质浓度、温度、压力有所不同，其对材料产生的腐蚀作用是有差别的。介质温度的升高度数与腐蚀增速间存在10℃对应1到3倍的关系。介质的浓度对阀门材料的腐蚀也有很大影响。例如，当铅在低浓度硫酸中时腐蚀较小，当硫酸浓度高至96%以上时腐蚀会随着激增;当硫酸的浓度在50%左右時，碳钢的腐蚀最为严重，浓度升至60%腐蚀减缓;当硝酸浓度升至80%铝的耐蚀性较强，其腐蚀程度会随硝酸浓度的降低而变重。不锈钢则相反，其耐蚀性会随硝酸浓度的上升变重，当浓度超过95%时最为严重。因此，有必要根据实际情况分析影响腐蚀的各种因素，正确选择阀门的用料。

2.2改进工艺和结构

从设计上考虑阀门的防腐保护性能。如果阀门结构合理且加工方法无误，那么阀门腐蚀的可能性就会减小。因此，对于阀门中易发生腐蚀的部位应进行改进，使其在不同工况下依旧适用。阀门对接的间隙处易出现电池腐蚀，阀杆连接关闭部件处不宜存在螺纹。点焊、搭接焊都易出现腐蚀，阀门在焊接时宜用双面对焊、连续焊。阀门的螺纹连接位置应选用密闭性较好且可防腐蚀的聚四氟乙烯原料带，阀门内介质流动性差的位置易出现腐蚀。正确安装使用阀门排出沉积介质，避免选用凹形结构来制造阀门部件，并尽可能的设置排水孔。

不同的金属接触会形成电偶加快阳极金属腐蚀。选材时应注意避免与电位差大、无钝化膜的金属接触。加工时特别是焊接和热处理时，易发生应力腐蚀，需对加工方法进行改进。焊接后应尽可能采取退火等保护性措施，提高阀杆等阀门零件的表面的光洁度等级，增强耐腐蚀性。加工填料、垫片的工艺和结构时，采用柔性石墨、塑料材料、柔性石墨胶粘垫片和聚四氟乙烯垫片，可使其密封性更好，还可提高阀杆、法兰密封面的耐腐蚀性。

2.3阴极保护法

究其主要原理，主要是在金属上加电流以减缓金属结构的腐蚀，可靠性较高且施工速度较快，但自身也存有一些局限性。如相较于涂层防腐成本偏高，另外被腐蚀的介质必须具备良好的导电性。在实际使用过程当中只适用于金属结构在水中长期防腐处理上。

3金属防腐其他处理措施

3.1选用替代非金属材料

只要阀门的温度和压力满足非金属材料的要求，使用非金属材料不仅可以解决阀门的耐腐蚀问题，还可减少贵金属用量减少阀门成本。阀体、阀盖多为铸铁所造，也有碳钢所造，出于对阀门强度的考虑，宜选用聚四氟乙烯为内衬材料，还有氯丁、丁二烯等橡胶材料也可起到减缓腐蚀的作用。垫片、填料多为非金属所造。夹管阀选用的是耐蚀性好的橡胶材质，有天然的也有合成的，适用于密封用的面和圈。非金属材料在耐腐蚀和密封等性能方面较具优势，适用于有有颗粒介质，但自身强度不高且不耐热，因此可应用的范围较窄。而柔性石墨的采用，增强了非金属材料的耐高温性能，填料、垫片等长期以来存在的泄漏问题也得以解决，效果无异于高温润滑剂。

3.2环境控制

大气中所包含的灰尘、烟雾和水蒸气，生产环境中由烟囱及生产设备所排放出的粉尘和有毒气体等，都是导致阀门出现腐蚀的致因。因此，应根据操作规程的要求，定期对阀门进行清洗养护，采取吹扫加油等防控措施减缓环境对阀门带来的腐蚀影响，避免阀门受到腐蚀物侵蚀。如果在密闭空间中，温度上升、空气污染都会使得阀门及相关部件发生腐蚀，因此车间选露天为宜，保持通风降低温度可使环境腐蚀弱化。

4结束语

金属阀门的防腐处理是一项非常重要的工作内容，其在很大程度上影响着其安全性能与使用周期。所以，一定要严肃认真的执行有关程序，确保施工质量的有效果实现，金属阀门防腐处理的质量，影响着构件的安全性能与使用期限，因此，只有提高防腐的质量，才可以实现增产减耗的目标。

金属阀门防腐作为一项重要处理工作，在较大程度上对阀门的安全性能及其使用寿命有着较大影响。因此，必须认真规范地执行相关程序以保证施工的质量。金属阀门防腐处理的质量是部件安全性能及其使用寿命的直接影响因素，因此，提高防腐质量是达成增产降耗目的的重点所在。

参考文献：

[1]姚磊，徐雄，傅刚，田志定.浅析舰船海水管系环境与青铜阀门的腐蚀[J].船舶，2019，3006：76-82.

[2]李方，曹洪波，陆煊.某型船青铜阀门腐蚀原因分析及治理措施[J].船海工程，2018，4706：136-140.

[3]王瑶.多结构耐腐蚀铝涂层钢板的制备及其变形行为的研究[D].陕西科技大学，2019.