در زمینه صنعتی ، دریچه ها اجزای کنترل کلیدی در سیستم های تحویل سیال هستند و قابلیت اطمینان عملکرد آنها بسیار مهم است. چرخ های دست دریچه دستگاه های مهمی برای دریچه های عامل هستند و مقاومت در برابر خوردگی مواد آنها به طور مستقیم بر عمر سرویس شیر ، پایداری عملیاتی و ایمنی کل سیستم تأثیر می گذارد.
فهرست مطالب
1. طبقه بندی مواد مشترک برای چرخ های دست شیر
2. آزمایش مقاومت در برابر خوردگی مواد چرخ دستی دریچه در محیط های مختلف صنعت
3. روش ها و مقایسه داده ها از مقاومت در برابر خوردگی مواد
4. اقدامات برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی مواد چرخ دستی دریچه
1. طبقه بندی مواد مشترک برای چرخ های دست شیر
material مواد فلزی
فولاد کربن: فولاد کربن ماده ای نسبتاً متداول و نسبتاً کم هزینه است. به طور کلی محیط های خشک و رسانه های غیر مصرفی ، فولاد کربنچرخ دستیمی تواند خواص مکانیکی و ظاهر خوبی را حفظ کند. با این حال ، پس از قرار گرفتن در معرض هوای مرطوب ، آب و مواد شیمیایی خورنده ، فولاد کربن برای اکسیداسیون و تولید زنگ زدگی بسیار آسان است که این امر بر ظاهر چرخ دستی تأثیر می گذارد. در موارد شدید ، حتی ممکن است قدرت مکانیکی آن را کاهش داده و باعث نارسایی عملیاتی شود. به عنوان مثال ، در برخی از محیط های انبار با رطوبت زیاد ، چرخ های دستی فلزی کربن که تحت درمان خاص ضد خوردگی قرار نگرفته اند ، ممکن است فقط در چند ماه لکه های زنگ زدگی آشکار داشته باشند.
فولاد ضد زنگ: از جنس استنلس استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی خوب ، در ساخت چرخ های دست دریچه مورد استفاده قرار می گیرد. موارد معمول 304 فولاد ضد زنگ و 316 فولاد ضد زنگ است. 304 فولاد ضد زنگ درجه مشخصی از مقاومت در برابر خوردگی دارد و می تواند در برابر رسانه های خورنده ضعیف مانند جو و آب مقاومت کند. در محیط های داخلی معمولی و برخی از سناریوهای صنعتی با نیاز به مقاومت در برابر خوردگی کم ، 304 چرخ دستی از جنس استنلس استیل به طور پایدار عمل می کنند. با این حال ، در محیط های حاوی یون های خورنده مانند یونهای کلرید ، مقاومت به خوردگی آن به چالش کشیده می شود. در مقابل ، 316 فولاد ضد زنگ به دلیل افزودن مولیبدن ، مقاومت خود را در برابر رسانه های خورنده مانند کلریدها بهبود بخشیده و به طور گسترده ای در محیط های دریایی ، صنایع شیمیایی و سایر صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. در گیاهان شیمیایی در مناطق ساحلی ، چرخ های دست دریچه ساخته شده از 316 فولاد ضد زنگ می توانند در صورت تماس طولانی مدت با غبار آب دریا و مواد اولیه شیمیایی عملکرد خوبی داشته باشند و عمر خدمات می تواند تا چندین سال یا حتی طولانی تر باشد.
آلیاژ مس: آلیاژ مس دارای هدایت حرارتی خوبی ، هدایت الکتریکی و مقاومت در برابر خوردگی خاص است. موارد معمول برنج و برنز است. برنج مقاومت در برابر خوردگی خوبی در محیط جوی دارد و یک فیلم اکسید برای جلوگیری از خوردگی بیشتر روی سطح شکل می گیرد. با این حال ، در برخی از رسانه های اسیدی ، مقاومت در برابر خوردگی برنج کاهش می یابد. برنز مقاومت به خوردگی آب دریا بهتر دارد. در زمینه کشتی سازی ، برنزچرخ دستی در دریچهبه طور گسترده ای برای کنترل دریچه های آب دریا استفاده می شود ، که می توانند به طور مؤثر در برابر فرسایش آب دریا مقاومت کنند و از عملکرد پایدار طولانی مدت سیستم دریچه کشتی اطمینان حاصل کنند.
مواد غیر فلزی
پلاستیک: چرخ های دست دریچه ساخته شده از پلاستیک دارای مزایای وزن سبک ، کم هزینه ، عایق خوب و غیره هستند و همچنین مقاومت در برابر خوردگی خوبی را در برخی از رسانه های شیمیایی خاص نشان می دهند. به عنوان مثال ، چرخ های دستی ساخته شده از پلی پروپیلن (PP) تحمل خوبی نسبت به محلول های اسید ، قلیایی و نمک دارند. در برخی از صنایع شیمیایی ، مواد غذایی و آشامیدنی ، از آنها برای کنترل دریچه های برخی از رسانه های مایع یا گازی استفاده می شود که بسیار خورنده نیستند. با این حال ، مقاومت مکانیکی مواد پلاستیکی نسبتاً کم است و در محیط های درجه حرارت بالا به راحتی قابل تغییر است. آنها ممکن است در صورت قرار گرفتن در معرض نور خورشید برای مدت طولانی سن داشته باشند و بر عمر خدمات و مقاومت در برابر خوردگی آنها تأثیر بگذارد.
لاستیک: از مواد لاستیکی معمولاً در بعضی از چرخ های دست دریچه استفاده می شود که نیاز به آب بندی بهتر و عملکرد بافر دارند. پس از Vulcanization ، لاستیک طبیعی مقاومت در برابر خوردگی خاصی در برابر اسیدهای غیر اکسید کننده ، قلیایی و نمک دارد. با این حال ، در اکسیدان های قوی (مانند اسید نیتریک ، اسید سولفوریک غلیظ و غیره) ، فرآورده های نفتی و حلال های ارگانیک خاصی ، لاستیک متورم ، سن و سایر پدیده ها خواهد بود و در نتیجه تخریب عملکرد انجام می شود. با این حال ، در برخی از دمای طبیعی ، سیستم های آب خورنده غیر قوی یا سیستم های گاز کم فشار ، مهر و موم های چرخ دستی لاستیکی می توانند نقش موثری داشته باشند و درجه خاصی از مقاومت در برابر خوردگی داشته باشند.
2. آزمایش مقاومت در برابر خوردگی مواد چرخ دستی دریچه در محیط های مختلف صنعت
1. صنعت شیمیایی
صنایع شیمیایی شامل بسیاری از مواد شیمیایی بسیار خورنده ، مانند اسیدهای قوی مانند اسید سولفوریک ، اسید هیدروکلریک و اسید نیتریک ، قلیایی های قوی مانند هیدروکسید سدیم و محلول های مختلف نمکی است. در چنین محیطی ، مقاومت در برابر خوردگی مواد چرخ دستی دریچه بسیار زیاد است. به عنوان مثال ، در کارگاه تولید اسید سولفوریک ، برای کنترل جریان اسید سولفوریک ، شیر باید به طور مکرر باز و بسته شود. در صورت استفاده از چرخ دستی فولادی کربن ، به زودی توسط اسید سولفوریک فاسد می شود و در نتیجه عدم کار به طور عادی انجام می شود. در این زمان ، از فولاد آلیاژ بالا (مانند فولاد ضد زنگ حاوی کروم بالا و نیکل بالا) یا مواد خاص ضد خوردگی برای ساختن چرخ های دستی برای رفع نیازهای استفاده طولانی مدت استفاده می شود. طبق آمارهای مربوطه ، در صنعت شیمیایی ، هزینه تعمیر دریچه یا جایگزینی به دلیل مقاومت کافی در برابر خوردگی مواد ، 30 ٪ {3}}} از کل هزینه نگهداری تجهیزات را تشکیل می دهد.
2. صنعت دریایی
محیط دریایی با شوری زیاد ، رطوبت زیاد و فرسایش آب دریا مشخص می شود. در کشتی ها ، سیستم دریچه برای کنترل جریان و خروج آب دریا ، تنظیم آب بالاست و غیره باید به طور مکرر کار کند. مؤلفه اصلی آب دریا کلرید سدیم است که برای مواد فلزی بسیار خورنده است. به عنوان مثال ، در یک کشتی کوچک که اقدامات ضد خوردگی مناسبی را اتخاذ نکرده است ، چرخ های دست شیر از فولاد کربن پس از نیم سال استفاده دارای چاله های خوردگی جدی روی سطح بودند و عملکرد آن را بسیار دشوار می کند. با این حال ، چرخ های دستی ساخته شده از برنز یا 316 فولاد ضد زنگ می توانند برای چندین سال به طور پایدار در محیط دریایی استفاده شوند و قابلیت اطمینان و عمر خدمات سیستم دریچه کشتی را تا حد زیادی بهبود بخشند. در امکانات بزرگی مانند سیستم عامل های دریایی ، نیاز به مقاومت در برابر خوردگی برای مواد دستگیره دریچه ای دقیق تر است. علاوه بر استفاده از مواد فلزی مقاوم در برابر خوردگی با کیفیت بالا ، درمان های ضد خوردگی اضافی نیز برای اطمینان از عملکرد پایدار طولانی مدت در محیط های دریایی سخت انجام می شود.
3 صنعت غذا و نوشیدنی
صنعت غذا و آشامیدنی نیازهای بسیار بالایی برای بهداشت دارد و برخی از فرآیندهای تولید نیز با برخی از رسانه های خورنده مانند نوشیدنی های اسیدی ، مواد شوینده و غیره در این محیط در تماس خواهند بود.چرخ دستی دریچه دروازهنه تنها باید مقاومت در برابر خوردگی خوبی داشته باشد بلکه رعایت بهداشت مواد غذایی و استانداردهای ایمنی را نیز برآورده می کند. مواد پلاستیکی (مانند PP ، PE و غیره که مطابق با استانداردهای درجه مواد غذایی هستند) و مواد استیل ضدزنگ در این صنعت به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. مواد پلاستیکی می توانند به طور موثری در برابر خوردگی ناشی از نوشیدنی های اسیدی مقاومت کنند و مستعد رشد باکتریها نیستند. مواد فولادی ضد زنگ از مقاومت در برابر خوردگی و بهداشت خوبی برخوردار هستند و سطح آن صاف و آسان است.
3. روش ها و مقایسه داده ها از مقاومت در برابر خوردگی مواد
test تست اسپری نمک
تست اسپری نمکی روشی متداول برای آزمایش مقاومت در برابر خوردگی مواد است. در دمای معینی (معمولاً 35 درجه) ، رطوبت نسبی (حدود 95 ٪) و غلظت اسپری نمک (عمدتا NaCl) ، مواد آزمایشی برای به دست آوردن مقاومت در برابر خوردگی اسپری نمکی ارزیابی می شود. در زیر مقایسه برخی از داده ها از آزمایشات اسپری نمکی در چندین ماده چرخ دستی دریچه معمولی است
| مادی | زمان خوردگی آشکار (ساعت) | خصوصیات خوردگی |
| فولاد | 24 - 48 | تعداد زیادی از لکه های زنگ زدگی روی سطح ظاهر می شوند ، به تدریج گودالهای خوردگی را تشکیل می دهند |
| 304 فولاد ضد زنگ | 168 - 336 | نقاط خوردگی جزئی در محلی ظاهر می شود |
| 316 فولاد ضد زنگ | 504 - 720 | تعداد بسیار کمی از خوردگی ظاهر می شود |
| برنج | 96 - 192 | تغییر رنگ جزئی روی سطح ، با مقدار کمی از خوردگی |
| پلی پروپیلن (PP) | ＞1000 | هیچ تغییر آشکاری وجود ندارد |
داده ها نشان می دهد که در محیط تست اسپری نمک ، مقاومت در برابر خوردگی مواد مختلف به طور قابل توجهی متفاوت است. فولاد کربن بدترین مقاومت در برابر خوردگی را دارد و خوردگی جدی در مدت زمان کوتاهی رخ می دهد. 304 فولاد ضد زنگ و برنج مقاومت به خوردگی خاصی دارند ، اما در مقایسه با 316 فولاد ضد زنگ و پلی پروپیلن (PP) ، مقاومت در برابر خوردگی آنها هنوز هم فاصله مشخصی است. 316 فولاد ضد زنگ و پلی پروپیلن (PP) مقاومت خوبی در برابر خوردگی اسپری نمک ، به ویژه پلی پروپیلن (PP) نشان می دهند ، که تقریباً هیچ تغییر آشکاری در آزمایش اسپری نمکی طولانی مدت ندارد.
test آزمایش غوطه وری محیط شیمیایی
به منظور شبیه سازی واقعی تر رسانه های شیمیایی کهچرخ دستی در دریچه توقفدر محیط های مختلف صنعت در معرض دید قرار می گیرند ، آزمایش های غوطه وری در محیط شیمیایی نیز انجام می شود. چندین ماده شیمیایی رایج انتخاب شده اند ، مانند 5 ٪ محلول اسید سولفوریک ، 10 ٪ محلول هیدروکسید سدیم ، 3 ٪ محلول کلرید سدیم و غیره ، و نمونه های دستی از مواد مختلف در آنها غوطه ور می شوند تا شرایط خوردگی آنها را مشاهده کنند. در زیر عملکرد برخی از مواد پس از غوطه ور شدن در رسانه های شیمیایی مختلف برای مدت معینی است:
| مادی | 5 ٪ محلول اسید سولفوریک به مدت 30 روز خیس شده است | به مدت 30 روز در محلول هیدروکسید سدیم 10 ٪ خیس شده است | در 3 ٪ محلول کلرید سدیم به مدت 30 روز خیس شده است |
| فولاد | خوردگی شدید ، زنگ زدگی زیادی روی سطح ، مقاومت مکانیکی کاهش یافته است | مقداری خوردگی ، سطح خشن | خوردگی آشکار ، لکه های زنگ زدگی |
| 304 فولاد ضد زنگ | خوردگی اندک ، چند لکه خوردگی روی سطح | اساساً هیچ خوردگی وجود ندارد | تعداد کمی از لکه های خوردگی |
| 316 فولاد ضد زنگ | هیچ خوردگی آشکاری وجود ندارد | هیچ خوردگی آشکاری وجود ندارد | هیچ خوردگی آشکاری وجود ندارد |
| برنج | مقداری از خوردگی ، تغییر رنگ سطح | خوردگی اندک | تعداد کمی از علائم خوردگی |
| پلی پروپیلن (PP) | هیچ تغییر آشکاری وجود ندارد | بدون تغییر آشکار | هیچ تغییر آشکاری وجود ندارد |
داده ها نشان می دهد که در آزمایش های غوطه وری در محیط های شیمیایی مختلف ، 316 فولاد ضد زنگ و پلی پروپیلن (PP) هنوز مقاومت در برابر خوردگی خوبی نشان داده اند ، و هیچ پدیده آشکاری در محیط شیمیایی وجود ندارد. 304 فولاد ضد زنگ در محلول اسید سولفوریک و محلول کلرید سدیم مقداری خوردگی داشت ، اما میزان خوردگی نسبت به فولاد کربن و برنج سبک تر بود. فولاد کربن در هر سه محیط شیمیایی خوردگی جدی نشان داد ، که نشان می دهد به عنوان ماده ای برای چرخ های دست دریچه در یک محیط متوسط شیمیایی خورنده مناسب نیست.
4. اقدامات برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی مواد چرخ دستی دریچه
1. بهینه سازی انتخاب مواد
با توجه به محیط های مختلف استفاده و ویژگی های رسانه ای ، کلید بهبود مقاومت در برابر خوردگی چرخ های دست دریچه ، انتخاب منطقی مواد چرخ دستی دریچه است. در محیط های بسیار خورنده ، موادی با مقاومت در برابر خوردگی قوی ترجیح داده می شوند. به عنوان مثال ، در محیط قوی اسید و قلیایی صنعت شیمیایی ، فولاد آلیاژ بالا یا مواد آلیاژ ویژه انتخاب می شوند. در محیط های دریایی ، 316 از فولاد ضد زنگ ، برنز و سایر مواد مقاوم در برابر خوردگی آب دریا استفاده می شود. در صنعت مواد غذایی و آشامیدنی ، مواد پلاستیکی یا استیل ضد زنگ که مطابق با استانداردهای بهداشت مواد غذایی هستند و مقاومت در برابر خوردگی خاصی دارند.
ترتیب استفاده از فناوری تصفیه سطح
درمان پوشش: پوشش سطح چرخ های دست دریچه یک روش متداول برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی است. به عنوان مثال ، پوشش گالوانیزه کننده با آب گرم می تواند یک لایه روی را روی سطح چرخ های دست فولادی کربن تشکیل دهد ، به طور موثری هوا و آب را جدا کرده و مقاومت در برابر خوردگی آن را بهبود بخشد. پوشش گالوانیزه گرم با آب گرم به طور گسترده ای در بعضی از آنها استفاده می شودچرخ دست جامداستفاده شده در فضای باز ، که می تواند عمر سرویس چرخ های دستی را با 2-3 افزایش دهد. علاوه بر این ، پوشش های اپوکسی ، پوشش های پلی اورتان و غیره وجود دارد. این روکش ها چسبندگی و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی خوبی دارند که می تواند محافظت بیشتری را برای چرخ های دستی فراهم کند.
آبکاری: آبکاری نیز یک فناوری تصفیه سطح متداول است. از طریق آبکاری ، لایه ای از فلز با مقاومت در برابر خوردگی خوب ، مانند آبکاری کروم ، آبکاری نیکل و غیره می تواند روی سطح فلز آبکاری شود. لایه آبکاری کروم مزایای سختی زیاد ، مقاومت در برابر سایش خوب و مقاومت در برابر خوردگی قوی را دارد که می تواند به طور قابل توجهی کیفیت ظاهر و مقاومت در برابر خوردگی دستگیره را بهبود بخشد. در بعضی موارد که نیازهای ظاهر زیاد است و درجه خاصی از مقاومت در برابر خوردگی لازم است ، چرخ های دست شیر با روکش کرومی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.
3. نگهداری و مراقبت منظم
نگهداری منظم و مراقبت از چرخ های دست دریچه می تواند به موقع با مشکلات احتمالی خوردگی تشخیص داده و مقابله کند و عمر خدمات آنها را گسترش دهد. به عنوان مثال ، به طور مرتب دستی را برای از بین بردن خاک ، گرد و غبار و رسانه های خورنده که ممکن است به سطح وصل شود ، تمیز کنید. بررسی کنید که آیا علائم خوردگی روی سطح دستگیره وجود دارد یا خیر. پس از پیدا شدن خوردگی جزئی ، آن را به موقع ترمیم کنید ، مانند ماسه زدن آن با کاغذ ماسه و سپس مجدداً آن را بپوشانید. در برخی از امکانات بزرگ صنعتی ، یک برنامه تعمیر و نگهداری دقیق دریچه تدوین می شود ، و همچنین مقررات و روشهای روشنی برای نگهداری از هندوستان وجود دارد تا از عملکرد پایدار طولانی مدت سیستم دریچه اطمینان حاصل شود.
مقاومت در برابر خوردگیچرخ دستیمواد مربوط به اثرات کاربردی آنها در صنایع مختلف است. از طریق تجزیه و تحلیل مقاومت در برابر خوردگی فلزات مشترک و مواد غیر فلزی و آزمایشات محیطی صنایع مختلف ، می توان دریافت که انتخاب مواد معقول ، استفاده از فناوری تصفیه موثر سطح و نگهداری منظم کلید بهبود مقاومت در برابر خوردگی آنها است. با توسعه فناوری صنعتی ، الزامات مقاومت در برابر خوردگی مواد چرخ دستی دریچه به تدریج در حال افزایش است. احزاب مرتبط باید از پیشرفت علوم مواد استفاده کنند و برای تأمین نیازهای صنعت و کمک به صنعت به توسعه کارآمد و پایدار ، مواد مقاوم در برابر خوردگی را توسعه دهند.
