金属阀门的腐蚀及预防措施

袁峰峰 徐翠翠

摘 要：通過分析金属阀门结构的特殊性，虽然采用不同材料的阀门结构能够在一定程度缓解金属阀门的腐蚀，但依然无法杜绝腐蚀的出现，因此有必要对金属阀门的腐蚀性进行分析，根据不同的环境、不同的结构做出针对性的措施，以提高金属阀门结构的性能和使用寿命，保障金属阀门的正常使用，为阀门的设计和优化提供更多的参考依据。

关键词：金属阀门;腐蚀;预防;稳定性

前言

随着现代科学与国民经济的不断发展，对于阀门的需求不断提升，其所用的金属材料也在不断地的更新，其中，对于阀门的防护是其研究和探讨的重点。由于阀门在自然环境下，受到雨水、温度、压力、磨损和腐蚀性物体等恶劣环境的影响，使得阀门的正常使用面临着巨大的挑战，因此为了提高阀门在实际使用中安全、稳定的性能，需要对阀门的结构进行分析和优化，并根据其特点采取有效地防护措施。

阀门的防腐措施是保证阀门结构稳定的重要手段，能够提高阀门的使用寿命、在实际的运行中，具有较高的可靠性，降低了阀门的维修成本。据不完全统计，阀门的正常使用因腐蚀原因导致阀门出现故障，无法正常使用占所有故障中的30%，所以，在阀门的正常使用中，非常有必要对阀门的结构进行预防措施，以提高阀门的稳定性与安全性。

1.阀门结构的腐蚀分析

在阀门的结构中，主要是化学腐蚀和电化学腐蚀。阀门的腐蚀速度主要取决于阀门介质的温度、压力、化学性能以及阀体材料的抗腐蚀能力。其腐蚀速度可以分为六类：完全腐蚀、极腐蚀、耐腐、尚腐蚀、耐腐性差和不耐腐。在实际环境中，阀门受到自然环境的影响，容易发生电化学腐蚀，对阀门的结构产生较大的副作用。现将主要的腐蚀进行分析如下：

（1）小孔腐蚀

所谓“小孔腐蚀”是指阀体的局部区域出现小面积的腐蚀，甚至不断地扩大，直至出现裂纹等情况。阀门一旦在局部地方出现小孔腐蚀，如果不予处理就不断地扩大，金属的保护层就会失效，影响着阀门的正常使用。

（2）晶间腐蚀

晶间腐蚀是金属阀门自身性质发生的一种腐蚀，由于金属的内部晶体中，当其表面与外界环境接触时，在金属的边缘会发生严重的腐蚀，使得金属内部的晶粒之间的结合力受到一定的破坏，影响了金属的强度和塑性，显著减小裂纹形成寿命，破坏了阀体正常结构的完整性与性能。

（3）剥蚀

剥蚀也是阀门正常使用过程中面临着重要挑战，由于金属阀门的保护层或者涂层的厚度存在一定的差异，使其容易在涂层不好的区域出现剥蚀。某些高强铝合金在外力的影响下，对铝合金内部的晶间腐蚀特别敏感，严重的剥蚀可使材料使用寿命降低40%以上。

（4）应力腐蚀开裂

应力腐蚀开裂是指阀门的结构受到外界作用力和腐蚀的情况下，金属材料出现应力腐蚀，甚至开裂。对于应力腐蚀在很多高强钢、铝合金和钛合金等金属比较常见。

2.阀门结构的防护措施

对于阀门结构的预防措施主要是从阀门的设计、制造、维护和保养等方面入手，以此提高阀门结构的使用时间和性能，可以归纳总结如下：

（1）阀门防腐蚀材料的选择

在阀门结构的连接件中，选择先进的耐腐蚀性材料成为至关重要的选择，由于防腐蚀性材料具有较强的渗透性和水置换性，可将结构缝隙处、机体材料孔隙中的水分、水性腐蚀介质置换出来，同时形成一层保护膜，防止腐蚀介质再次侵入而使结构发生腐蚀。某些比较好的材料在已发生腐蚀的结构中，能够减缓飞机结构中腐蚀的进一步恶化。

（2）防腐蚀性的设计

腐蚀在金属阀门的整个生命周期都会存在，因此对于其防腐蚀性的设计是至关重要的，并需要在各个阶段采取不同的解决方案，以保证阀门的正常使用。防腐蚀性的设计主要考虑到阀门的使用环境和结构工艺，通过从不同的使用环境，对材料进行选择，并采取不同的制造工艺提高金属阀门抗腐蚀能力，并对特殊的部位和连接处进行特殊的防腐蚀性设计，以此提高其可靠性、稳定性和安全性，达到减轻甚至消除腐蚀可能造成的危害。

（3）有效的防腐措施

由于金属阀门在特殊的环境下使用，其频率也比较高，仅仅从设计角度是无法完全达到防腐蚀的目的，因此在使用和维护过程中，是需要做好日常防腐工作和防腐措施，可以采取如下几种方式：第一，金属阀门螺纹连接处宜采用聚四氟乙烯生料带，不但有良好的密封，而且能防腐蚀;第二，金属表面的定期清洗，减少有害物质的长期侵蚀，在制造阀门零件时，应尽量避免凹陷结构，阀门尽量设置排泄孔。

（4）制定金属的日常维护手册

由于金属阀门长期使用，受到大自然的腐蚀，有必要对其表面做清洗，去除阀门在使用过程中的腐蚀介质，并对金属阀门表层出现划伤区域要重点修复，以免破坏机体的结构强度。另外，定期对阀门的重要零部件和修复的区域进行检测，甚至可以采用防腐剂来减缓结构的腐蚀，做好金属阀门的防腐工作。

3.总结

为了保证金属阀门能够稳定、安全、有序的发挥作用，完成特定的动作，对其腐蚀分析与预防措施是非常有必要的。由于金属阀门在自然环境下飞行，受到诸多自然环境的影响，腐蚀是无法避免的，因此有必要对金属阀门所处的特殊环境，进行腐蚀性的分析，并采取有效地防腐措施，减缓金属阀门的腐蚀，以提高金属阀门的使用寿命和性能，以保障金属阀门的正常使用。

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作者简介：

袁峰峰，男，江苏启东，1990.08，研究生，工程师，研究方向，阀门设计制造