부식은 가장 중요한 원인 중 하나입니다.판막손상. 따라서,판막보호, 특히 밸브 부식 방지는 고려해야 할 중요한 문제입니다.
판막부식 형태
금속의 부식은 주로 화학적 부식과 전기화학적 부식에 의해 발생하며, 비금속 재료의 부식은 일반적으로 직접적인 화학적 및 물리적 작용에 의해 발생합니다.
1. 화학적 부식
전류가 발생하지 않는 조건에서는 주변 매체가 금속과 직접 반응하여 금속을 파괴하는데, 예를 들어 고온 건조 가스나 비전해 용액에 의한 금속 부식이 이에 해당합니다.
2. 갈바닉 부식
금속이 전해질과 접촉하면 전자의 흐름이 발생하고, 이로 인해 전기화학적 작용으로 손상되는데, 이것이 부식의 주요 형태입니다.
일반적인 산염기 용액 부식, 대기 부식, 토양 부식, 해수 부식, 미생물 부식, 스테인리스강의 공식 부식 및 틈새 부식 등은 모두 전기화학적 부식입니다. 전기화학적 부식은 화학적 작용을 할 수 있는 두 물질 사이에서만 발생하는 것이 아니라, 용액의 농도 차이, 주변 산소의 농도 차이, 물질의 구조적 미세 차이 등으로 인해 전위차가 발생하고, 이러한 전위차가 부식력을 얻어 저전위 금속이나 건조한 표면이 부식되는 현상을 일으킵니다.
밸브 부식률
부식 속도는 6단계로 나눌 수 있습니다.
(1) 완전 내식성: 부식 속도가 0.001mm/년 미만
(2) 내식성이 매우 뛰어남: 부식 속도 0.001~0.01mm/년
(3) 내식성: 부식 속도 0.01~0.1mm/년
(4) 여전히 내식성 있음: 부식 속도 0.1~1.0mm/년
(5) 내식성 불량: 부식 속도 1.0~10mm/년
(6) 내식성이 없음: 부식 속도가 10mm/년 이상임
9가지 부식 방지 대책
1. 부식성 매체에 따라 내식성 재료를 선택하십시오.
실제 생산 과정에서 유체의 부식은 매우 복잡합니다. 동일한 유체에 사용되는 밸브 재질이 같더라도 유체의 농도, 온도, 압력이 다르면 재질에 대한 부식 양상도 달라집니다. 유체 온도가 10°C 상승할 때마다 부식 속도는 약 1~3배 증가합니다.
용액 농도는 밸브 재질의 부식에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어 납은 저농도 황산에서는 부식이 매우 미미하지만, 농도가 96%를 초과하면 부식이 급격히 증가합니다. 반대로 탄소강은 황산 농도가 약 50%일 때 부식이 가장 심하고, 60% 이상으로 증가하면 부식이 급격히 감소합니다. 알루미늄은 80% 이상의 진한 질산에서 부식성이 매우 강하지만, 중저농도 질산에서는 심각한 부식을 보입니다. 스테인리스강은 묽은 질산에는 내성이 강하지만, 95% 이상의 진한 질산에서는 부식이 악화됩니다.
위의 사례들을 통해 밸브 재질의 올바른 선택은 구체적인 상황을 고려하고, 부식에 영향을 미치는 다양한 요인들을 분석하며, 관련 부식 방지 지침서에 따라 재질을 선택해야 함을 알 수 있습니다.
2. 비금속 재료를 사용하십시오
비금속 소재는 내식성이 뛰어나 밸브의 온도와 압력이 비금속 소재의 요구 조건을 충족하는 한 부식 문제를 해결할 뿐만 아니라 귀금속 사용량도 절감할 수 있습니다. 밸브 본체, 보닛, 라이닝, 밀봉면 등은 일반적으로 비금속 소재로 제작됩니다.
PTFE 및 염소화 폴리에테르와 같은 플라스틱뿐만 아니라 천연 고무, 네오프렌, 니트릴 고무 및 기타 고무가 밸브 라이닝에 사용되며, 밸브 본체 보닛의 주요 부분은 주철 및 탄소강으로 제작됩니다. 이는 밸브의 강도를 보장할 뿐만 아니라 밸브의 부식을 방지합니다.
최근에는 나일론, PTFE와 같은 플라스틱과 천연 고무, 합성 고무가 다양한 밸브에 사용되는 여러 종류의 밀봉면 및 밀봉링을 만드는 데 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이러한 비금속 재질은 밀봉면으로 사용될 때 내식성이 뛰어날 뿐만 아니라 밀봉 성능도 우수하여 특히 입자가 포함된 유체에 사용하기에 적합합니다. 물론 강도와 내열성이 떨어지고 적용 범위가 제한적이라는 단점도 있습니다.
3. 금속 표면 처리
(1) 밸브 연결: 밸브 연결 스네일은 대기 및 매체 부식에 대한 저항성을 향상시키기 위해 아연 도금, 크롬 도금 및 산화(청색) 처리가 일반적으로 사용됩니다. 상기 방법 외에도 다른 체결 부품은 상황에 따라 인산염 처리와 같은 표면 처리가 사용됩니다.
(2) 밀봉면 및 소직경 폐쇄부: 내식성 및 내마모성을 향상시키기 위해 질화 및 붕소화와 같은 표면 처리가 사용됩니다.
(3) 줄기 부식 방지: 질화, 붕소화, 크롬 도금, 니켈 도금 및 기타 표면 처리 공정은 내식성, 내마모성을 향상시키기 위해 널리 사용됩니다.
밸브 스템의 재질과 작업 환경에 따라 적합한 표면 처리 방법이 달라야 합니다. 대기, 수증기, 석면 패킹과 접촉하는 환경에서는 경질 크롬 도금이나 가스 질화 처리를 사용할 수 있습니다(스테인리스강은 이온 질화 처리를 사용해서는 안 됨). 황화수소 분위기 환경에서는 고인 니켈 도금을 전기 도금하면 보호 성능이 우수합니다. 38CrMOAIA 재질도 이온 질화 및 가스 질화 처리를 통해 내식성을 확보할 수 있지만, 경질 크롬 도금은 적합하지 않습니다. 2Cr13은 담금질 및 템퍼링 처리 후 암모니아 부식에 대한 저항성을 가지며, 가스 질화 처리를 한 탄소강 또한 암모니아 부식에 대한 저항성을 확보할 수 있습니다. 반면 모든 인-니켈 도금층은 암모니아 부식에 대한 저항성이 없습니다. 가스 질화 처리된 38CrMOAIA 재질은 우수한 내식성과 종합적인 성능을 가지며, 밸브 스템 제작에 주로 사용됩니다.
(4) 소형 밸브 본체 및 핸드휠: 내식성을 향상시키고 밸브를 장식하기 위해 크롬 도금을 하는 경우도 많습니다.
4. 열 스프레이
열분무는 코팅을 형성하는 공정 방법의 일종으로, 재료 표면 보호를 위한 새로운 기술 중 하나로 자리 잡았습니다. 이는 고에너지 밀도의 열원(가스 연소 화염, 전기 아크, 플라즈마 아크, 전기 가열, 가스 폭발 등)을 이용하여 금속 또는 비금속 재료를 가열 및 용융시킨 후, 전처리된 기본 표면에 미립자 형태로 분사하여 스프레이 코팅을 형성하거나, 기본 표면을 동시에 가열하여 코팅이 기판 표면에 다시 용융되도록 하여 스프레이 용접층의 표면 강화 공정을 수행하는 표면 강화 공정입니다.
대부분의 금속 및 합금, 금속 산화물 세라믹, 서멧 복합재료 및 경질 금속 화합물은 하나 또는 여러 가지 열 스프레이 방법을 통해 금속 또는 비금속 기판에 코팅할 수 있으며, 이를 통해 표면의 내식성, 내마모성, 고온 저항성 등의 특성을 향상시키고 수명을 연장할 수 있습니다. 열 스프레이 특수 기능성 코팅은 단열, 절연(또는 비정상 전류 차단), 연삭 밀봉, 자가 윤활, 열 복사, 전자기 차폐 등의 특수 특성을 가지며, 열 스프레이를 사용하여 부품을 수리할 수 있습니다.
5. 스프레이 페인트
코팅은 널리 사용되는 부식 방지 수단이며, 밸브 제품에 필수적인 부식 방지 재료이자 식별 표시입니다. 코팅은 금속이 아닌 재료로, 일반적으로 합성수지, 고무 슬러리, 식물성 오일, 용제 등으로 만들어지며, 금속 표면을 덮어 매체와 대기를 차단함으로써 부식 방지 효과를 얻습니다.
코팅은 주로 물, 염수, 해수, 대기 등 부식성이 심하지 않은 환경에서 사용됩니다. 밸브 내부에는 물, 공기 및 기타 매체로부터 밸브를 부식시키기 위해 부식 방지 페인트가 칠해지는 경우가 많습니다.
6. 부식 방지제를 첨가하십시오.
부식 억제제가 부식을 제어하는 메커니즘은 배터리의 분극을 촉진하는 것입니다. 부식 억제제는 주로 매체와 충전재에 사용됩니다. 매체에 부식 억제제를 첨가하면 장비 및 밸브의 부식을 늦출 수 있습니다. 예를 들어, 크롬-니켈 스테인리스강은 무산소 황산에서 용해도 범위가 넓어 연소 상태로 변하여 부식이 더욱 심해지지만, 소량의 황산구리나 질산 등의 산화제를 첨가하면 스테인리스강 표면이 무뎌지고 보호막이 형성되어 매체의 침식을 방지할 수 있습니다. 염산의 경우, 소량의 산화제를 첨가하면 티타늄의 부식을 줄일 수 있습니다.
밸브 압력 테스트는 압력 테스트 매체로 자주 사용되는데, 이로 인해 부식이 발생하기 쉽습니다.판막또한, 물에 소량의 아질산나트륨을 첨가하면 물에 의한 밸브 부식을 방지할 수 있습니다. 석면 패킹에는 염화물이 함유되어 있어 밸브 스템을 심하게 부식시키는데, 증기 세척법을 사용하면 염화물 함량을 줄일 수 있지만, 이 방법은 실행이 매우 어려워 일반적으로 보급하기 어렵고 특수한 경우에만 적합합니다.
밸브 스템을 보호하고 석면 패킹의 부식을 방지하기 위해, 석면 패킹에는 부식 억제제와 희생 금속이 밸브 스템 표면에 코팅됩니다. 부식 억제제는 아질산나트륨과 크롬산나트륨으로 구성되어 밸브 스템 표면에 부동태 피막을 형성하여 밸브 스템의 내식성을 향상시키고, 용매는 부식 억제제가 서서히 용해되도록 하며 윤활 작용을 합니다. 실제로 아연 또한 부식 억제제로서, 석면의 염화물과 먼저 결합하여 염화물과 스템 금속의 접촉 기회를 크게 줄여 부식 방지 효과를 얻습니다.
7. 전기화학적 보호
전기화학적 보호에는 양극 보호와 음극 보호 두 가지 유형이 있습니다. 철을 보호하기 위해 아연을 사용할 경우 아연은 부식되므로 아연을 희생 금속이라고 합니다. 실제 생산 현장에서는 양극 보호보다 음극 보호가 더 많이 사용됩니다. 이 음극 보호 방식은 대형 밸브 및 중요 밸브에 사용되며, 경제적이고 간단하며 효과적인 방법입니다. 또한 아연을 석면 패킹에 첨가하여 밸브 스템을 보호하기도 합니다.
8. 부식성 환경을 제어하십시오
소위 환경이라는 것은 광의의 의미와 협의의 의미 두 가지가 있는데, 광의의 환경은 밸브 설치 장소 주변 환경과 그 내부 순환 매체를 모두 포함하는 것을 의미하고, 협의의 환경은 밸브 설치 장소 주변의 조건을 의미한다.
대부분의 환경은 제어할 수 없으며, 생산 공정 또한 임의로 변경할 수 없습니다. 제품과 공정에 손상이 가지 않는 경우에만 보일러수의 탈산소화, 정유 공정에서의 pH 조절을 위한 알칼리 첨가 등과 같은 환경 제어 방법을 적용할 수 있습니다. 이러한 관점에서 앞서 언급한 부식 억제제 첨가 및 전기화학적 보호 또한 부식성 환경을 제어하는 한 가지 방법입니다.
대기 중에는 먼지, 수증기, 연기가 가득하며, 특히 생산 환경에서는 장비에서 배출되는 연기, 염수, 유독 가스, 미세 분말 등이 밸브에 다양한 정도의 부식을 유발합니다. 작업자는 작업 절차에 따라 밸브를 정기적으로 청소 및 퍼지하고 정기적으로 연료를 보충해야 하며, 이는 환경 부식을 제어하는 효과적인 조치입니다. 밸브 스템에 보호 커버를 설치하고, 지면 밸브에 지반 우물을 설치하고, 밸브 표면에 페인트를 칠하는 것 모두 부식성 물질에 의한 침식을 방지하는 방법입니다.판막.
주변 온도 상승과 대기 오염 증가는 특히 밀폐된 환경에 있는 장비 및 밸브의 부식을 가속화시키므로, 환경 부식을 늦추기 위해 가능한 한 개방형 작업장이나 환기 및 냉각 조치를 활용해야 합니다.
9. 가공 기술 및 밸브 구조 개선
부식 방지 기능판막이는 설계 초기 단계부터 고려되었던 문제이며, 합리적인 구조 설계와 올바른 공정 방법을 적용한 밸브 제품은 밸브 부식 속도를 늦추는 데 상당한 효과를 발휘할 것입니다. 따라서 설계 및 제조 부서는 구조 설계가 비합리적이거나 공정 방법이 잘못되었거나 부식이 발생하기 쉬운 부품들을 개선하여 다양한 작업 환경의 요구 사항에 부합하도록 해야 합니다.
게시 시간: 2025년 1월 22일
