袁峰峰 徐翠翠

摘 要：通過分析金屬閥門結(jié)構(gòu)的特殊性，雖然采用不同材料的閥門結(jié)構(gòu)能夠在一定程度緩解金屬閥門的腐蝕，但依然無法杜絕腐蝕的出現(xiàn)，因此有必要對金屬閥門的腐蝕性進行分析，根據(jù)不同的環(huán)境、不同的結(jié)構(gòu)做出針對性的措施，以提高金屬閥門結(jié)構(gòu)的性能和使用壽命，保障金屬閥門的正常使用，為閥門的設計和優(yōu)化提供更多的參考依據(jù)。

關鍵詞：金屬閥門;腐蝕;預防;穩(wěn)定性

前言

隨著現(xiàn)代科學與國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對于閥門的需求不斷提升，其所用的金屬材料也在不斷地的更新，其中，對于閥門的防護是其研究和探討的重點。由于閥門在自然環(huán)境下，受到雨水、溫度、壓力、磨損和腐蝕性物體等惡劣環(huán)境的影響，使得閥門的正常使用面臨著巨大的挑戰(zhàn)，因此為了提高閥門在實際使用中安全、穩(wěn)定的性能，需要對閥門的結(jié)構(gòu)進行分析和優(yōu)化，并根據(jù)其特點采取有效地防護措施。

閥門的防腐措施是保證閥門結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要手段，能夠提高閥門的使用壽命、在實際的運行中，具有較高的可靠性，降低了閥門的維修成本。據(jù)不完全統(tǒng)計，閥門的正常使用因腐蝕原因?qū)е麻y門出現(xiàn)故障，無法正常使用占所有故障中的30%，所以，在閥門的正常使用中，非常有必要對閥門的結(jié)構(gòu)進行預防措施，以提高閥門的穩(wěn)定性與安全性。

1.閥門結(jié)構(gòu)的腐蝕分析

在閥門的結(jié)構(gòu)中，主要是化學腐蝕和電化學腐蝕。閥門的腐蝕速度主要取決于閥門介質(zhì)的溫度、壓力、化學性能以及閥體材料的抗腐蝕能力。其腐蝕速度可以分為六類：完全腐蝕、極腐蝕、耐腐、尚腐蝕、耐腐性差和不耐腐。在實際環(huán)境中，閥門受到自然環(huán)境的影響，容易發(fā)生電化學腐蝕，對閥門的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的副作用?，F(xiàn)將主要的腐蝕進行分析如下：

（1）小孔腐蝕

所謂“小孔腐蝕”是指閥體的局部區(qū)域出現(xiàn)小面積的腐蝕，甚至不斷地擴大，直至出現(xiàn)裂紋等情況。閥門一旦在局部地方出現(xiàn)小孔腐蝕，如果不予處理就不斷地擴大，金屬的保護層就會失效，影響著閥門的正常使用。

（2）晶間腐蝕

晶間腐蝕是金屬閥門自身性質(zhì)發(fā)生的一種腐蝕，由于金屬的內(nèi)部晶體中，當其表面與外界環(huán)境接觸時，在金屬的邊緣會發(fā)生嚴重的腐蝕，使得金屬內(nèi)部的晶粒之間的結(jié)合力受到一定的破壞，影響了金屬的強度和塑性，顯著減小裂紋形成壽命，破壞了閥體正常結(jié)構(gòu)的完整性與性能。

（3）剝蝕

剝蝕也是閥門正常使用過程中面臨著重要挑戰(zhàn)，由于金屬閥門的保護層或者涂層的厚度存在一定的差異，使其容易在涂層不好的區(qū)域出現(xiàn)剝蝕。某些高強鋁合金在外力的影響下，對鋁合金內(nèi)部的晶間腐蝕特別敏感，嚴重的剝蝕可使材料使用壽命降低40%以上。

（4）應力腐蝕開裂

應力腐蝕開裂是指閥門的結(jié)構(gòu)受到外界作用力和腐蝕的情況下，金屬材料出現(xiàn)應力腐蝕，甚至開裂。對于應力腐蝕在很多高強鋼、鋁合金和鈦合金等金屬比較常見。

2.閥門結(jié)構(gòu)的防護措施

對于閥門結(jié)構(gòu)的預防措施主要是從閥門的設計、制造、維護和保養(yǎng)等方面入手，以此提高閥門結(jié)構(gòu)的使用時間和性能，可以歸納總結(jié)如下：

（1）閥門防腐蝕材料的選擇

在閥門結(jié)構(gòu)的連接件中，選擇先進的耐腐蝕性材料成為至關重要的選擇，由于防腐蝕性材料具有較強的滲透性和水置換性，可將結(jié)構(gòu)縫隙處、機體材料孔隙中的水分、水性腐蝕介質(zhì)置換出來，同時形成一層保護膜，防止腐蝕介質(zhì)再次侵入而使結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕。某些比較好的材料在已發(fā)生腐蝕的結(jié)構(gòu)中，能夠減緩飛機結(jié)構(gòu)中腐蝕的進一步惡化。

（2）防腐蝕性的設計

腐蝕在金屬閥門的整個生命周期都會存在，因此對于其防腐蝕性的設計是至關重要的，并需要在各個階段采取不同的解決方案，以保證閥門的正常使用。防腐蝕性的設計主要考慮到閥門的使用環(huán)境和結(jié)構(gòu)工藝，通過從不同的使用環(huán)境，對材料進行選擇，并采取不同的制造工藝提高金屬閥門抗腐蝕能力，并對特殊的部位和連接處進行特殊的防腐蝕性設計，以此提高其可靠性、穩(wěn)定性和安全性，達到減輕甚至消除腐蝕可能造成的危害。

（3）有效的防腐措施

由于金屬閥門在特殊的環(huán)境下使用，其頻率也比較高，僅僅從設計角度是無法完全達到防腐蝕的目的，因此在使用和維護過程中，是需要做好日常防腐工作和防腐措施，可以采取如下幾種方式：第一，金屬閥門螺紋連接處宜采用聚四氟乙烯生料帶，不但有良好的密封，而且能防腐蝕;第二，金屬表面的定期清洗，減少有害物質(zhì)的長期侵蝕，在制造閥門零件時，應盡量避免凹陷結(jié)構(gòu)，閥門盡量設置排泄孔。

（4）制定金屬的日常維護手冊

由于金屬閥門長期使用，受到大自然的腐蝕，有必要對其表面做清洗，去除閥門在使用過程中的腐蝕介質(zhì)，并對金屬閥門表層出現(xiàn)劃傷區(qū)域要重點修復，以免破壞機體的結(jié)構(gòu)強度。另外，定期對閥門的重要零部件和修復的區(qū)域進行檢測，甚至可以采用防腐劑來減緩結(jié)構(gòu)的腐蝕，做好金屬閥門的防腐工作。

3.總結(jié)

為了保證金屬閥門能夠穩(wěn)定、安全、有序的發(fā)揮作用，完成特定的動作，對其腐蝕分析與預防措施是非常有必要的。由于金屬閥門在自然環(huán)境下飛行，受到諸多自然環(huán)境的影響，腐蝕是無法避免的，因此有必要對金屬閥門所處的特殊環(huán)境，進行腐蝕性的分析，并采取有效地防腐措施，減緩金屬閥門的腐蝕，以提高金屬閥門的使用壽命和性能，以保障金屬閥門的正常使用。

參考文獻

[1]馬鳴，劉智君，張德金，柳云天.管插套焊接要點分析及質(zhì)量控制措施[J].壓力容器，2021，38（03）：80-86.

[2]張楊廣，陳躍良，卞貴學，張勇，張柱柱，王安東.鋁合金絲狀腐蝕研究綜述[J].表面技術，2020，49（12）：116-126.

[3]李青鋒，張斌，高韞章，郭旭東，李永紅.高分子復合涂層在富春江電廠水輪機導葉表面腐蝕防護中的應用研究[J].上海涂料，2021，59（02）：17-21.

[4]張軍.油氣金屬管道的防腐蝕技術分析[J].全面腐蝕控制，2021，35（03）：102-103.

[5]孟美.工藝冷卻器WH-3102管束腐蝕原因分析及預防[J].中國設備工程，2021（06）：173-174.

[6]薛勇.金屬材料熱處理工藝以及技術發(fā)展趨勢探索[J].設備管理與維修，2021（06）：75-76.

[7]符明海.壓力管道金屬閥門型式試驗中的常見問題及解決辦法[J].化工機械，2019，46（05）：590-594.

[8]朱晶，姜元軍，何大川.船用螺旋槳典型腐蝕類型與防護措施研究進展[J].腐蝕科學與防護技術，2019，31（04）：443-448.

作者簡介：

袁峰峰，男，江蘇啟東，1990.08，研究生，工程師，研究方向，閥門設計制造