En el campo industrial, las válvulas son componentes de control clave en los sistemas de suministro de fluidos, y su confiabilidad del rendimiento es crucial. Las ruedas de mano de la válvula son dispositivos importantes para las válvulas de funcionamiento, y la resistencia a la corrosión de sus materiales afecta directamente la vida útil de la válvula, la estabilidad operativa y la seguridad de todo el sistema.
Tabla de contenido
1. Clasificación de materiales comunes para ruedas de mano de válvula
3. Métodos de prueba y comparación de datos de resistencia a la corrosión del material
4. Medidas para mejorar la resistencia a la corrosión de los materiales de las ruedas de la válvula
1. Clasificación de materiales comunes para ruedas de mano de válvula
● Material de metal
Acero al carbono: el acero al carbono es un material relativamente común y de costo relativamente bajo. En ambientes secos generales y medios no corrosivos, acero al carbonoruedas de mano de válvulapuede mantener buenas propiedades mecánicas y apariencia. Sin embargo, una vez expuesto al aire húmedo, el agua y los medios químicos corrosivos, el acero al carbono es muy fácil de oxidar y producir óxido, lo que afecta la apariencia de la rueda manual. En casos severos, incluso puede reducir su resistencia mecánica y causar falla operativa. Por ejemplo, en algunos entornos de almacén con alta humedad, las ruedas manuales de acero al carbono que no han sufrido un tratamiento especial anticorrosión pueden tener manchas de óxido obvias en solo unos pocos meses.
Acero inoxidable: el acero inoxidable se usa ampliamente en la fabricación de ruedas de las manos de la válvula debido a su buena resistencia a la corrosión. Los comunes son 304 acero inoxidable y 316 acero inoxidable. 304 El acero inoxidable tiene un cierto grado de resistencia a la corrosión y puede resistir medios corrosivos débiles, como la atmósfera y el agua. En entornos interiores ordinarios y algunos escenarios industriales con requisitos de resistencia a baja corrosión, 304 ruedas de mano de acero inoxidable funcionan de manera estable. Sin embargo, en entornos que contienen iones corrosivos como los iones de cloruro, su resistencia a la corrosión será desafiada. En contraste, 316 acero inoxidable ha mejorado significativamente su resistencia a los medios corrosivos, como los cloruros debido a la adición de molibdeno, y se usa más ampliamente en entornos marinos, industrias químicas y otras industrias. En las plantas químicas en las zonas costeras, las ruedas de las manos de la válvula hechas de 316 acero inoxidable pueden mantener un buen rendimiento en el caso de contacto a largo plazo con niebla de agua de mar y materias primas químicas, y la vida útil puede ser hasta varios años o incluso más.
Aleación de cobre: la aleación de cobre tiene buena conductividad térmica, conductividad eléctrica y cierta resistencia a la corrosión. Los comunes son latón y bronce. El latón tiene una buena resistencia a la corrosión en el entorno atmosférico, y se formará una película de óxido en la superficie para evitar una mayor corrosión. Sin embargo, en algunos medios ácidos, la resistencia a la corrosión del latón disminuirá. El bronce tiene una mejor resistencia a la corrosión del agua de mar. En el campo de la construcción naval, bronceRueda manual en la válvulase utilizan ampliamente para controlar las válvulas de agua de mar, lo que puede resistir efectivamente la erosión del agua de mar y garantizar la operación estable a largo plazo del sistema de válvulas de barco.
● Materiales no metálicos
PLÁSCO: Las ruedas de las manos de la válvula hechas de plástico tienen las ventajas de peso ligero, bajo costo, buen aislamiento, etc., y también muestran una buena resistencia a la corrosión en algunos medios químicos específicos. Por ejemplo, las ruedas manuales hechas de polipropileno (PP) tienen una buena tolerancia a la mayoría de las soluciones ácidas, álcali y salinas. En algunas industrias químicas, alimentarias y bebidas, se utilizan para controlar las válvulas de algunos medios líquidos o de gas que no son altamente corrosivos. Sin embargo, la resistencia mecánica de los materiales plásticos es relativamente baja, y son fáciles de deformar en entornos de alta temperatura. Pueden envejecer si se exponen a la luz solar durante mucho tiempo, afectando su vida útil y resistencia a la corrosión.
Caucho: los materiales de caucho generalmente se usan en algunas ruedas de mano de válvula que requieren un mejor rendimiento de sellado y amortiguación. Después de la vulcanización, el caucho natural tiene una cierta resistencia a la corrosión a los ácidos, álcalis y sales no oxidantes. Sin embargo, en oxidantes fuertes (como ácido nítrico, ácido sulfúrico concentrado, etc.), productos de petróleo y ciertos solventes orgánicos, el caucho se hinchará, la edad y otros fenómenos, lo que resulta en la degradación del rendimiento. Sin embargo, en una temperatura normal, los sistemas de agua corrosivos no fuertes o los sistemas de gas de baja presión, los sellos de las ruedas de goma pueden desempeñar un papel efectivo y tener un cierto grado de resistencia a la corrosión.
2. Prueba de resistencia a la corrosión de materiales de ruedas de mano de válvula en diferentes entornos de la industria
1. Industria química
La industria química involucra muchos medios químicos altamente corrosivos, como ácidos fuertes como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido nítrico, álcalis fuertes como hidróxido de sodio y varias soluciones salinas. En tal entorno, la resistencia a la corrosión del material de la rueda manual de la válvula es extremadamente alta. Por ejemplo, en el taller de producción de ácido sulfúrico, la válvula debe abrirse y cerrarse con frecuencia para controlar el flujo de ácido sulfúrico. Si se usa una rueda manual de acero al carbono, pronto se corroerá con ácido sulfúrico, lo que dará como resultado que no funcione normalmente. En este momento, el acero de alta aleación (como el acero inoxidable que contiene cromo alto y alto níquel) o materiales especiales tratados con anticorrosión se utilizan para hacer ruedas manuales para satisfacer las necesidades de uso a largo plazo. Según las estadísticas relevantes, en la industria química, el costo de la reparación o el reemplazo de la válvula debido a la resistencia a la corrosión insuficiente del material representa el 30% - 40% del costo total de mantenimiento del equipo.
2. Industria marina
El ambiente marino se caracteriza por la alta salinidad, la alta humedad y la erosión del agua de mar. En los barcos, el sistema de válvulas debe operarse con frecuencia para controlar la entrada y el flujo de salida del agua de mar, la regulación del agua de lastre, etc. El componente principal del agua de mar es el cloruro de sodio, que es altamente corrosivo para los materiales metálicos. Por ejemplo, en una pequeña nave que no adoptaba medidas apropiadas de anti-corrosión, las ruedas de las manos de la válvula de acero de carbono tenían graves pozos de corrosión en la superficie después de medio año de uso, lo que hacía que sea muy difícil de operar. Sin embargo, las ruedas manuales hechas de bronce o 316 acero inoxidable se pueden usar de manera estable en el entorno marino durante varios años, mejorando en gran medida la confiabilidad y la vida útil del sistema de válvulas del barco. En instalaciones grandes como plataformas en alta mar, los requisitos de resistencia a la corrosión para los materiales de la válvula son más estrictos. Además del uso de materiales metálicos resistentes a la corrosión de alta calidad, también se realizan tratamientos adicionales de recubrimiento anticorrosión para garantizar una operación estable a largo plazo en entornos marinos duros.
3. Industria de alimentos y bebidas
La industria de alimentos y bebidas tiene requisitos extremadamente altos para la higiene, y algunos procesos de producción también entrarán en contacto con algunos medios corrosivos, como bebidas ácidas, detergentes, etc. en este entorno,Rueda de la mano de la válvula de puertaNo solo debe tener una buena resistencia a la corrosión, sino que también cumplir con los estándares de higiene de alimentos y seguridad. Los materiales plásticos (como PP, PE, etc. que cumplen con los estándares de grado alimenticio) y los materiales de acero inoxidable se utilizan ampliamente en esta industria. Los materiales plásticos pueden resistir efectivamente la corrosión de las bebidas ácidas y no son propensos al crecimiento bacteriano; Los materiales de acero inoxidable tienen una buena resistencia a la corrosión e higiene, y la superficie es suave y fácil de limpiar.
3. Métodos de prueba y comparación de datos de resistencia a la corrosión del material
● Prueba de spray de sal
La prueba de pulverización de sal es un método de uso común para probar la resistencia a la corrosión de los materiales. En una cierta temperatura (generalmente 35 grados), la humedad relativa (aproximadamente 95%) y la concentración de pulverización de sal (principalmente NaCl), el material de prueba se evalúa para obtener su resistencia a la corrosión por pulverización de sal. La siguiente es una comparación de algunos datos de las pruebas de pulverización de sal en varios materiales de ruedas de mano de válvula común
| Material | Hora de la corrosión obvia (horas) | Características de corrosión |
| Acero carbono | 24 - 48 | Aparecen una gran cantidad de manchas de óxido en la superficie, formando gradualmente pozos de corrosión |
| 304 acero inoxidable | 168 - 336 | Los puntos de corrosión menores aparecen localmente |
| 316 acero inoxidable | 504 - 720 | Aparecen muy pocos puntos de corrosión |
| Latón | 96 - 192 | Ligera decoloración en la superficie, con una pequeña cantidad de marcas de corrosión |
| Polipropileno (PP) | ＞1000 | Sin cambios obvios |
Los datos muestran que en el entorno de prueba de pulverización de sal, la resistencia a la corrosión de diferentes materiales varía significativamente. El acero al carbono tiene la peor resistencia a la corrosión, y se produce una corrosión grave en un corto período de tiempo; 304 acero inoxidable y latón tienen cierta resistencia a la corrosión, pero en comparación con 316 acero inoxidable y polipropileno (PP), su resistencia a la corrosión sigue siendo una cierta distancia; 316 El acero inoxidable y el polipropileno (PP) muestran una buena resistencia a la corrosión por pulverización de sal, especialmente el polipropileno (PP), que casi no tiene un cambio obvio en la prueba de pulverización de sal a largo plazo.
● Prueba de inmersión media química
Para simular de manera más realista los medios químicos queRueda manual en la válvula de paradaestán expuestos a diferentes entornos de la industria, también se llevan a cabo pruebas de inmersión media química. Se seleccionan varios medios químicos comunes, como una solución de ácido sulfúrico al 5%, una solución de hidróxido de sodio al 10%, una solución de cloruro de sodio al 3%, etc., y las muestras de volantes de diferentes materiales se sumergen en ellos para observar sus condiciones de corrosión. El siguiente es el rendimiento de algunos materiales después de estar sumergido en diferentes medios químicos durante un cierto período de tiempo:
| Material | La solución de ácido sulfúrico al 5% empapó durante 30 días | Empapado en una solución de hidróxido de sodio al 10% durante 30 días | Empapado en una solución de cloruro de sodio al 3% durante 30 días |
| Acero carbono | Corrosión severa, mucha óxido en la superficie, resistencia mecánica disminuida | Alguna corrosión, superficie rugosa | Corrosión obvia, manchas de óxido |
| 304 acero inoxidable | Ligera corrosión, algunas manchas de corrosión en la superficie | Básicamente sin corrosión | Un pequeño número de puntos de corrosión |
| 316 acero inoxidable | Sin corrosión obvia | Sin corrosión obvia | Sin corrosión obvia |
| Latón | Al cierto grado de corrosión, el color de la superficie cambia | Ligera corrosión | Un pequeño número de marcas de corrosión |
| Polipropileno (PP) | Sin cambios obvios | Sin cambio obvio | Sin cambios obvios |
Los datos muestran que en las pruebas de inmersión en diferentes medios químicos, 316 acero inoxidable y polipropileno (PP) todavía mostraron una buena resistencia a la corrosión, y no había un fenómeno de corrosión obvio en una variedad de medios químicos. 304 El acero inoxidable tenía cierta corrosión en la solución de ácido sulfúrico y la solución de cloruro de sodio, pero el grado de corrosión era más ligero que el de acero al carbono y latón. El acero al carbono mostró una corrosión grave en los tres medios químicos, lo que demuestra que no es adecuado como material para las ruedas de mano de válvula en un entorno medio químico corrosivo.
4. Medidas para mejorar la resistencia a la corrosión de los materiales de las ruedas de la válvula
1. Optimización de selección de material
Según diferentes entornos de uso y características de los medios, la clave para mejorar la resistencia a la corrosión de las ruedas de la válvula es seleccionar razonablemente el material de las ruedas de las manos de la válvula. En entornos altamente corrosivos, se prefieren materiales con una fuerte resistencia a la corrosión. Por ejemplo, en el fuerte ambiente ácido y alcalino de la industria química, se seleccionan acero de alta aleación o materiales de aleación especiales; En ambientes marinos, se utilizan 316 acero inoxidable, bronce y otros materiales resistentes a la corrosión del agua de mar; En la industria de alimentos y bebidas, se seleccionan materiales de plástico o acero inoxidable que cumplan con los estándares de higiene de alimentos y tienen cierta resistencia a la corrosión.
2. Aplicación de la tecnología de tratamiento de superficie
Tratamiento de recubrimiento: recubrimiento de la superficie de las ruedas de la válvula es un método común para mejorar la resistencia a la corrosión. Por ejemplo, el recubrimiento galvanizador de hot en caliente puede formar una capa de zinc en la superficie de las ruedas de mano de acero al carbono, aislar efectivamente el aire y el agua y mejorar su resistencia a la corrosión. El recubrimiento galvanizante en caliente se usa ampliamente en algunosRueda de mano sólidausado al aire libre, que puede extender la vida útil de las ruedas de mano por 2-3 veces. Además, hay recubrimientos epoxi, recubrimientos de poliuretano, etc. Estos recubrimientos tienen una buena adhesión y resistencia a la corrosión química, que pueden proporcionar protección adicional para las ruedas manuales.
Electroplatación: la electroplatación también es una tecnología de tratamiento de superficie comúnmente utilizada. A través de la electroplatación, una capa de metal con buena resistencia a la corrosión, como el enchapado cromado, el revestimiento de níquel, etc., se puede colocar en la superficie del metal. La capa de revestimiento de cromo tiene las ventajas de alta dureza, buena resistencia al desgaste y una fuerte resistencia a la corrosión, lo que puede mejorar significativamente la calidad de apariencia y la resistencia a la corrosión del volante. En algunas ocasiones en que los requisitos de apariencia son altos y se requiere un cierto grado de resistencia a la corrosión, las ruedas de mano de la válvula cromada se usan más ampliamente.
3. Mantenimiento y cuidado regulares
El mantenimiento regular y el cuidado de las ruedas de las manos de la válvula pueden detectar y lidiar oportunamente con posibles problemas de corrosión y extender su vida útil. Por ejemplo, limpie regularmente el volante para eliminar la suciedad, el polvo y los medios corrosivos que pueden estar unidos a la superficie; Verifique si hay signos de corrosión en la superficie de la rueda de mano. Una vez que se encuentra una ligera corrosión, repare a tiempo, como lijarse con papel de lija y luego volver a recubrirla. En algunas grandes instalaciones industriales, se formulará un plan de mantenimiento de válvulas detallado, y también hay regulaciones claras y procedimientos operativos para el mantenimiento del volante para garantizar la operación estable a largo plazo del sistema de válvulas.
La resistencia a la corrosión deRuedas de mano de válvulaLos materiales están relacionados con sus efectos de aplicación en diversas industrias. Mediante el análisis de la resistencia a la corrosión de metales comunes y materiales no metálicos y las pruebas ambientales de diferentes industrias, se puede ver que la selección razonable de materiales, el uso de una tecnología de tratamiento de superficie efectiva y el mantenimiento regular son la clave para mejorar su resistencia a la corrosión. Con el desarrollo de la tecnología industrial, los requisitos para la resistencia a la corrosión de los materiales de las ruedas de la válvula están aumentando gradualmente. Las partes relevantes deben mantenerse al día con el progreso de la ciencia de los materiales y desarrollar mejores materiales resistentes a la corrosión para satisfacer las necesidades de la industria y ayudar a la industria a desarrollar de manera eficiente y estable.
