أسباب تآكل الصمامات والحلول المقترحة

Thread Content

يعتبر التآكل أحد العوامل المهمة التي تسبب تلف الصمامات، ولذلك، فإن الحماية من التآكل تُعد أولوية قصوى عند استخدام الصمامات. التآكل هو تلف وتدهور المواد تحت تأثير مختلف العوامل البيئية. يحدث تآكل المعادن بشكل أساسي بسبب التآكل الكيميائي والتآكل الكيميائي النقطي، أما تآكل المواد غير المعدنية فهو يحدث عادةً نتيجة للتأثيرات الكيميائية والفيزيائية المباشرة. أولاً، أشكال تآكل الصمامات: هناك شكلان لتآكل الصمامات المعدنية، وهما التآكل المتجانس والتآكل المحلي. يمكن تقييم سرعة التآكل المتساوي من خلال معدل التآكل السنوي المتوسط. المواد المعدنية، والجرافيت، والزجاج، والسيراميك، والخرسانة، تُصنف إلى 4 فئات حسب معدل التآكل: المواد التي يكون معدل تآكلها أقل من 0.05 مم/سنة تُعتبر ممتازة؛ والمواد التي يتراوح معدل تآكلها بين 0.05 و0.5 مم/سنة تُعتبر جيدة؛ والمواد التي يتراوح معدل تآكلها بين 0.5 و1.5 مم/سنة يمكن استخدامها؛ أما المواد التي يزيد معدل تآكلها عن 1.5 مم/سنة فهي غير صالحة للاستخدام. عادةً ما تُستخدم المواد من الفئة الأولى في صناعة أسطح الختم، ومقابض الصمامات، والأغشية، والزنبركات الصغيرة؛ بينما تُستخدم المواد من الفئة الثانية أو الثالثة في صناعة جسم الصمام وغطائه. أما بالنسبة للصمامات المستخدمة في التعامل مع الوسائط عالية الضغط، والسمية الشديدة، والقابلة للاشتعال والانفجار، والمشعة، فيتم اختيار مواد ذات مقاومة منخفضة للتآكل. ١. التآكل المتساوي: يحدث التآكل المتساوي على كامل سطح المعدن. طبقة واقية تتكون في بيئة مؤكسدة على معادن مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم والتيتانيوم، وتتآكل المعادن تحتها بشكل متساوٍ. هناك ظاهرة أخرى، وهي تآكل سطح المعدن وتقشره، وهذا النوع من التآكل هو الأخطر. 2. التآكل الموضعي: يحدث التآكل الموضعي في أجزاء معينة من المعدن، وأشكاله تشمل التآكل الثقبي، والتآكل في الفجوات، والتآكل بين البلورات، والتآكل الناتج عن الإجهاد، والتآكل الناتج عن التعب، والتآكل الانتقائي، والتآكل الناتج عن الاحتكاك، والتآكل الناتج عن الفقاعات، والتآكل الناتج عن الاهتزازات، والتآكل الناتج عن الهيدروجين. يحدث التآكل النقطي عادةً في المعادن التي تغطيها طبقات الحماية أو الطبقات المُحمِّضة، وذلك بسبب وجود عيوب في سطح المعدن. كما أن الأيونات النشطة الموجودة في المحلول يمكنها تدمير هذه الطبقات الواقية، مما يؤدي إلى تلف جزئي في هذه الطبقات وتوغلها داخل المعدن، لتشكيل ثقوب. ويعتبر هذا النوع من التآكل أحد أخطر أشكال التآكل التي يمكن أن تدمر المعدن. يحدث التآكل الشقي في بيئات مثل تحت اللحامات أو البراغي أو الوسادات المانعة للتسرب أو الرواسب، وهو نوع خاص من تآكل الثقوب. طريقة الوقاية هي إزالة الفجوات. التآكل بين البلورات يحدث من السطح عبر حدود البلورات نحو داخل المعدن، مما يؤدي إلى تآكل حدود البلورات على شكل شبكة. يحدث التآكل بين البلورات، بالإضافة إلى ترسب الشوائب عند حدود البلورات، نتيجةً أساسًا للمعالجة الحرارية والمعالجة الميكانيكية غير الصحيحة. من السهل أن تتكون مناطق فقيرة في الكروم على جانبي فجوة اللحام في الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع أوستينيتي، مما يؤدي إلى تآكلها. تآكل الفجوات بين بلورات الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع أوستينيتي هو أحد أشكال التآكل الشائعة والأخطر. طرق منع التآكل بين الحبيبات في صمامات الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي تشمل: إجراء معالجة “التقسية بالإذابة”， وهي التسخين إلى حوالي 1100 درجة مئوية ثم التبريد السريع بالماء، واختيار فولاذ أوستنيتي يحتوي على التيتانيوم والنيوبيوم ويكون محتوى الكربون فيه أقل من 0.03%، وذلك لتقليل تكوّن كربيد الكروم. يحدث التآكل الطبقي في الهياكل المتعددة الطبقات؛ حيث يتطور التآكل أولاً عموديًا إلى الداخل، ثم يؤثر على المواد الموجودة على السطح بشكل موازٍ له. وتحت تأثير قوة تمدد المواد المتآكلة، ينفصل السطح إلى طبقات. يحدث التآكل الناتج عن الإجهاد نتيجة حدوث تشققات تحت تأثير التآكل والإجهاد الشددي في نفس الوقت. طرق الوقاية من التآكل الناتج عن الإجهاد؛ إزالة أو تقليل الإجهاد الناتج عن اللحام والمعالجة الحرارية، تحسين تصميم الصمامات لتجنب تركز الإجهاد، استخدام الحماية الكهروكيميائية وطلاءات مضادة للتآكل. اتخاذ تدابير مثل إضافة مثبط التآكل وتطبيق الإجهاد الضاغط. يحدث التعب الكيميائي في المناطق التي يؤثر فيها التآزر بين الإجهادات المتغيرة والتآكل، مما يؤدي إلى تصدع المعدن. يمكن إجراء المعالجة الحرارية للقضاء على الإجهاد أو تقليله، بالإضافة إلى الرمي الحبيبي للسطح والطلاء بالكهرباء بأطباق الزنك والكروم والنيكل وغيرها، ولكن يجب الانتباه إلى ألا يكون هناك إجهاد شد أو انتشار للهيدروجين في الطلاء. يحدث التآكل الانتقائي في المواد ذات التركيبات والشوائب المختلفة، حيث يتم تآكل بعض العناصر في بيئة معينة، بينما تظل العناصر التي لم تتعرض للتآكل على شكل هلامي. من الحالات الشائعة فقدان الزنك في البرونز، وفقدان الألومنيوم في سبائك النحاس، وتحول الحديد المصبوب إلى جرافيت. التآكل الناتج عن الاحتكاك هو شكل من أشكال التآكل الذي يحدث نتيجة تأثير السائل المتناوب للاحتكاك والتآكل على المعدن، وهو نوع شائع من التآكل في الصمامات، وغالباً ما يحدث هذا التآكل على الأسطح المحكمة الإغلاق. طرق الوقاية: استخدام مواد مقاومة للتآكل والتآكل الناتج عن الاحتكاك، وتحسين تصميم الهيكل، واستخدام الحماية الكاثودية وغيرها. تُعرف التآكل الفقاعي، أو ما يُسمى أيضًا بالتآكل الناتج عن الغازات، بأنه شكل خاص من أشكال التآكل الناتج عن الاحتكاك. إنها فقاعات تتكون داخل السوائل، وعند انفجارها تنتج موجات صدمية، يمكن أن تصل ضغوطها إلى 400 جو، مما يؤدي إلى تدمير طبقة الحماية المعدنية، بل وحتى تمزيق جزيئات المعدن نفسها. ثم يتآكل ليشكل طبقة، ويتكرر هذا العملية باستمرار مما يؤدي إلى تآكل المعدن. يمكن استخدام طرق مختلفة لمنع التآكل الناتج عن الفقاعات، مثل استخدام مواد مقاومة لهذا النوع من التآكل، واستخدام أسطح مصقولة بدرجة عالية، بالإضافة إلى استخدام طبقات واقية مرنة وأساليب الحماية الكاثودية. تآكل الاهتزاز هو تلف سطح التلامس الناتج عن تعرض الجزأين المتلامسين للأحمال في نفس الوقت، بسبب الاهتزاز والانزلاق. يحدث تآكل الاهتزاز في نقاط مثل وصلات البراغي، ونقطة اتصال قضيب الصمام بالجزء المغلق، وبين الكرات المحملة والمحور. يمكن الحماية عن طريق استخدام زيت التشحيم لتقليل الاحتكاك، ومعالجة السطح بالفوسفاتة، واستخدام سبائك صلبة، بالإضافة إلى معالجة السطح بالرش أو المعالجة الباردة لزيادة صلابته. 　　التآكل هو تلف يحدث نتيجة انتشار ذرات الهيدروجين الناتجة عن التفاعلات الكيميائية إلى داخل المعدن، وتتجلى أشكاله في تكون فقاعات الهيدروجين والهشاشة الهيدروجينية والتآكل الهيدروجيني. يصعب حدوث فقاعات الهيدروجين في الفولاذ القوي والفولاذ الذي يحتوي على مواد غير معدنية. عندما يحتوي النفط على الكبريتيدات والهيدريدات، فإنه يميل إلى تكوين فقاعات هيدروجينية بسهولة. يتم استخدام الفولاذ المهدئ خالي من الثقوب بدلاً من الفولاذ المغلي الذي يحتوي على ثقوب، مع استخدام المطاط والبلاستيك كوسيلة للحماية، بالإضافة إلى إضافة مواد مضادة للتآكل لمنع تكوّن الفقاعات. يحدث تغيير كبير في ارتفاع الشبكة البلورية في الفولاذ القوي، وعند دخول ذرات الهيدروجين، يجب أن تزداد حجم الشبكة البلورية، مما يؤدي إلى زيادة هشاشته. يجب اختيار الفولاذ السبائكي الذي يحتوي على النيكل والرصاص، وتجنب اختيار الفولاذ عالي القوة الذي يتسم بالهشاشة الهيدروجينية العالية؛ كما يجب تجنب أو تقليل ظاهرة الهشاشة الهيدروجينية أثناء اللحام والتغطية الكهربائية والتنظيف بالأحماض. تدخل الهيدروجين إلى داخل المعادن تحت درجات حرارة وضغوط عالية، ويتفاعل مع بعض العناصر الموجودة فيها مما يؤدي إلى تدميرها، ويُسمى ذلك التآكل الناتج عن الهيدروجين. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مقاوم تمامًا لتآكل الهيدروجين الحراري. ٣. تآكل المواد غير المعدنية: يحدث تآكل المواد غير المعدنية بنفس الطريقة التي يحدث بها تآكل المعادن. معظم المواد غير المعدنية ليست موصلات كهربائية، ولذلك فإنها عادةً لا تتعرض للتآكل الكهروكيميائي، بل يحدث تآكلها نتيجة لعوامل كيميائية أو فيزيائية بحتة. وهذا هو الفرق الرئيسي بين تآكل المعادن وتآكل المواد غير المعدنية. تؤدي تآكل المواد غير المعدنية إلى زيادة الوزن وليس بالضرورة إلى نقصانه، بينما يكون نقصان الوزن هو السمة الرئيسية لتآكل المعادن. أما تآكل المواد غير المعدنية، فغالبًا ما يكون ناتجًا عن عوامل فيزيائية، بينما تكون العوامل الفيزيائية نادرة في حالة تآكل المعادن. كما أن التآكل الداخلي للمواد غير المعدنية ظاهرة شائعة، بينما يكون التآكل في المعادن يحدث بشكل أساسي على السطح. 　　بعد تلامس المواد المعدنية مع الوسط، يتغلغل المحلول أو الغاز تدريجيًا إلى داخل المادة، مما يؤدي إلى حدوث سلسلة من التغيرات التآكلية في المواد غير المعدنية. وبناءً على نوع وصنف المادة غير المعدنية، تختلف أشكال التآكل باختلافها. تتمثل أشكال التآكل في الذوبان، والتورم، وتكوّن الفقاعات، والتليين، بالإضافة إلى حدوث التحلل، وتغير اللون، والتلف، والتقادم، والتصلب، والانكسار. لكن، من منظور شامل، فإن خصائص تآكل المواد غير المعدنية أفضل بكثير من خصائص المواد المعدنية، بينما قوة المواد غير المعدنية وقدرتها على تحمل درجات الحرارة أقل من المواد المعدنية. ثانيًا: تدابير الوقاية من التآكل للصمامات المعدنية. يتسبب التآكل الكهروكيميائي في تآكل المعادن بأشكال مختلفة، ولا يحدث ذلك فقط بين نوعين من المعادن، بل أيضًا بسبب اختلاف درجة ذوبان المواد في السائل، واختلاف درجة ذوبان الأكسجين، بالإضافة إلى الاختلافات الدقيقة في التركيب الداخلي للمعدن، مما يؤدي إلى حدوث فرق في الجهد الكهربائي وبالتالي تفاقم التآكل. بعض المعادن ليست مقاومة للتآكل في حد ذاتها، لكنها بعد التعرض للتآكل تنتج طبقة حماية ممتازة، وهي طبقة التبليد، التي يمكنها منع تآكل المادة. ومن هنا، يتضح أنه لتحقيق الحماية من التآكل في الصمامات المعدنية، يجب أولاً القضاء على التآكل الكهروكيميائي؛ وثانياً، عندما لا يمكن القضاء على التآكل الكهروكيميائي، يجب أن يتم تكوين طبقة حماية على سطح المعدن؛ وثالثاً، استخدام مواد غير معدنية لا تتعرض للتآكل الكهروكيميائي بدلاً من المواد المعدنية. فيما يلي شرح لبعض طرق المنع من التآكل. ١. اختيار مواد مقاومة للتآكل حسب نوع الوسط
في قسم "اختيار الصمامات"، قدمنا شرحًا عن الوسائط التي يمكن استخدامها مع المواد الشائعة في صناعة الصمامات، ولكن ذلك كان مجرد شرح عام. في الواقع الإنتاجي، فإن تآكل الوسط أمر معقد للغاية؛ حتى مع استخدام نفس مادة الصمام في نفس الوسط، فإن تركيز الوسط ودرجة الحرارة والضغط يؤثرون على مستوى تآكل المادة. مع كل زيادة بمقدار 10 درجات مئوية في درجة حرارة الوسط، يزداد معدل التآكل بمقدار 1 إلى 3 أضعاف تقريبًا. لتركيز الوسط تأثير كبير على تآكل مواد الصمامات؛ فعلى سبيل المثال، في حمض الكبريتيك ذو التركيز المنخفض، يكون التآكل ضئيلاً، أما عندما يتجاوز التركيز 96%، فإن التآكل يزداد بشكل كبير. أما الفولاذ الكربوني، فعلى العكس من ذلك، يتعرض للتآكل بشكل أشد عند تركيز حمض الكبريتيك حوالي 50%، وعندما يرتفع التركيز إلى أكثر من 6%، ينخفض معدل التآكل بشكل كبير. تمامًا كما أن الألومنيوم يتعرض للتآكل بشدة في حمض النيتريك ذو التركيز الأعلى من 80%، إلا أن التآكل يزداد سوءًا في حمض النيتريك ذو التركيز المتوسط والمنخفض. على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ يتمتع بمقاومة عالية للتآكل في حمض النيتريك المخفف، إلا أنه يتأثر بالتآكل بشكل أكبر في حمض النيتريك المركز الذي تزيد تركيزته عن 95%. 　　يتضح من الأمثلة السابقة أن اختيار المواد المناسبة للصمامات يجب أن يتم وفقًا للظروف المحددة، مع تحليل مختلف عوامل التآكل، واختيار المواد وفقًا للإرشادات المتعلقة بمقاومة التآكل. 2. استخدام المواد غير المعدنية: تتمتع المواد غير المعدنية بمقاومة عالية للتآكل، وطالما أن درجة الحرارة والضغط المستخدمين في الصمامات تتوافق مع متطلبات هذه المواد، فإن ذلك لا يساعد فقط في حل مشكلة التآكل، بل يساعد أيضًا في توفير المعادن الثمينة. يُصنع جسم الصمام، وغطاؤه، وبطانته، وسطح الختم وغيرها من أجزائه عادةً من مواد غير معدنية؛ أما الحشوات والفيتلات فهي تُصنع بشكل أساسي من مواد غير معدنية أيضًا. يتم استخدام مواد بلاستيكية مثل البولي تترافلوروإيثيلين والبولي إيثر المكلور، بالإضافة إلى مواد مطاطية مثل المطاط الطبيعي والمطاط الكلوروبرين والمطاط النيتريل كطبقة عازلة للصمامات، أما جسم الصمام وغطاؤه فهما يُصنعان عادةً من الحديد المصبوب أو الفولاذ الكربوني. وبذلك يتم ضمان قوة الصمام، كما يتم ضمان عدم تعرضه للتآكل. تم تصميم صمامات الأنابيب أيضًا بناءً على خصائص المطاط الممتازة في مقاومة التآكل وقدرته العالية على التكيف. حالياً، يُستخدم بشكل متزايد بلاستيكات مثل النايلون والبوليتترافلوروإيثيلين لصنع مختلف أنواع الأسطح والحلقات الختمية من المطاط الطبيعي والاصطناعي، والتي تُستخدم في جميع أنواع الصمامات. هذه المواد غير المعدنية المستخدمة كأسطح ختمية لا تتميز بمقاومة جيدة للتآكل فحسب، بل تتمتع أيضاً بخصائص ختمية ممتازة، وهي مناسبة بشكل خاص للاستخدام مع الوسائط التي تحتوي على جسيمات. بالطبع، فإن قوتها ومقاومتها للحرارة منخفضتان، مما يحد من نطاق استخدامها. أدى ظهور الجرافيت المرن إلى دخول المواد غير المعدنية في مجال درجات الحرارة العالية، وقد ساعد في حل مشكلة تسرب المواد المستخدمة كمواد مالئة ووسائد عزل، وهو أيضًا مادة تشحيم ممتازة في درجات الحرارة العالية. ٣. رش الطلاء: يعتبر الطلاء أحد أكثر وسائل المقاومة ضد التآكل استخدامًا، وهو مادة ضرورية لحماية منتجات الصمامات من التآكل، بالإضافة إلى كونه علامة للتعريف بها. تعتبر المواد الطلائية أيضًا من المواد غير المعدنية، وهي عادةً ما تُصنع من راتنجات صناعية وعجينة المطاط وزيوت نباتية ومذيبات، وتُستخدم لتغطية سطح المعدن لعزله عن الوسط المحيط والهواء، وبالتالي تحقيق هدف الحماية من التآكل. تُستخدم الطلاءات بشكل أساسي في البيئات التي لا يكون فيها تأثير التآكل شديدًا، مثل المياه العذبة والمياه المالحة ومياه البحر والغلاف الجوي. يتم طلاء الجزء الداخلي للصمامات عادةً بطلاء مضاد للتآكل، لمنع المياه والهواء وغيرها من المواد من التسبب في تآكل الصمامات. يحتوي الطلاء على ألوان مختلفة للدلالة على المواد التي استخدمها فارن. يتم طلاء الصمامات عادةً كل نصف عام إلى عام واحد. ٤. إضافة مواد مضادة للتآكل: يمكن إضافة كميات صغيرة من مواد خاصة إلى الوسط المسبب للتآكل وإلى المواد المتآكلة، وذلك لتقليل سرعة تآكل المعادن. تُسمى هذه المواد الخاصة بمواد مضادة للتآكل. 　　آلية تحكم مواد التثبيط في التآكل هي أنها تعزز قطبية الخلية. تُستخدم مواد التثبيط بشكل أساسي في الوسائط والمواد المالئة. يمكن لإضافة مواد مضادة للتآكل إلى الوسط أن تقلل من تآكل المعدات والصمامات. فعلى سبيل المثال، في حمض الكبريتيك الخالي من الأكسجين، يكون الفولاذ المقاوم للصدأ من نوع الكروم-النيكل في حالة قابلة للذوبان إلى درجة كبيرة، مما يؤدي إلى تآكل شديد. لكن إضافة كمية صغيرة من أكاسيد مثل كبريتات النحاس أو النتريك يمكن أن يحول الفولاذ المقاوم للصدأ إلى حالة غير قابلة للتآكل، ويشكل ذلك طبقة واقية على السطح تمنع تأثير الوسط عليه. وفي حمض الهيدروكلوريك، يمكن لإضافة كمية صغيرة من المواد المؤكسدة أن تقلل من تآكل التيتانيوم. غالبًا ما يتم استخدام الماء كوسط لاختبار الصمامات، وهو ما قد يسبب تآكل الصمامات. يمكن منع تآكل الصمامات بسبب الماء عن طريق إضافة كمية صغيرة من نتريت الصوديوم إلى الماء. يحتوي مادة الأسبستوس المستخدمة كمادة مالئة على كلوريدات، وهو ما يسبب تآكلًا شديدًا في قضيب الصمام. يمكن تقليل نسبة الكلوريدات باستخدام طريقة الغسل بالماء المغلي، لكن هذه الطريقة صعبة التطبيق، ولا يمكن استخدامها على نطاق واسع؛ لذا فإن الإسترات هي الخيار المناسب للحالات الخاصة. 　تتمتع المواد غير المعدنية بمقاومة ممتازة للتآكل؛ فطالما أن درجة الحرارة والضغط المستخدمين في الصمامات تتوافق مع متطلبات هذه المواد، فإن ذلك لا يساعد فقط في حل مشكلة التآكل، بل يساهم أيضًا في توفير المعادن الثمينة. يُصنع جسم الصمام، وغطاؤه، وبطانته، وسطح الختم وغيرها من أجزائه عادةً من مواد غير معدنية؛ أما الحشوات والفيتلات فهي تُصنع بشكل أساسي من مواد غير معدنية أيضًا. يتم استخدام مواد بلاستيكية مثل البولي تترافلوروإيثيلين والبولي إيثر المكلور، بالإضافة إلى مواد مطاطية مثل المطاط الطبيعي والمطاط الكلوروبرين والمطاط النيتريل كطبقة عازلة للصمامات، أما جسم الصمام وغطاؤه فهما يُصنعان عادةً من الحديد المصبوب أو الفولاذ الكربوني. وبذلك يتم ضمان قوة الصمام، كما يتم ضمان عدم تعرضه للتآكل. تم تصميم صمامات الأنابيب أيضًا بناءً على خصائص المطاط الممتازة في مقاومة التآكل وقدرته العالية على التكيف. حالياً، يُستخدم بشكل متزايد بلاستيكات مثل النايلون والبوليتترافلوروإيثيلين لصنع مختلف أنواع الأسطح والحلقات الختمية من المطاط الطبيعي والاصطناعي، والتي تُستخدم في جميع أنواع الصمامات. هذه المواد غير المعدنية المستخدمة كأسطح ختمية لا تتميز بمقاومة جيدة للتآكل فحسب، بل تتمتع أيضاً بخصائص ختمية ممتازة، وهي مناسبة بشكل خاص للاستخدام مع الوسائط التي تحتوي على جسيمات. بالطبع، فإن قوتها ومقاومتها للحرارة منخفضتان، مما يحد من نطاق استخدامها. أدى ظهور الجرافيت المرن إلى دخول المواد غير المعدنية في مجال درجات الحرارة العالية، وقد ساعد في حل مشكلة تسرب المواد المستخدمة كمواد مالئة ووسائد عزل، وهو أيضًا مادة تشحيم ممتازة في درجات الحرارة العالية. ٣. رش الطلاء: يعتبر الطلاء أحد أكثر وسائل المقاومة ضد التآكل استخدامًا، وهو مادة ضرورية لحماية منتجات الصمامات من التآكل، بالإضافة إلى كونه علامة للتعريف بها. تعتبر المواد الطلائية أيضًا من المواد غير المعدنية، وهي عادةً ما تُصنع من راتنجات صناعية وعجينة المطاط وزيوت نباتية ومذيبات، وتُستخدم لتغطية سطح المعدن لعزله عن الوسط المحيط والهواء، وبالتالي تحقيق هدف الحماية من التآكل. تُستخدم الطلاءات بشكل أساسي في البيئات التي لا يكون فيها تأثير التآكل شديدًا، مثل المياه العذبة والمياه المالحة ومياه البحر والغلاف الجوي. يتم طلاء الجزء الداخلي للصمامات عادةً بطلاء مضاد للتآكل، لمنع المياه والهواء وغيرها من المواد من التسبب في تآكل الصمامات. يحتوي الطلاء على ألوان مختلفة للدلالة على المواد التي استخدمها فارن. يتم طلاء الصمامات عادةً كل نصف عام إلى عام واحد. ٤. إضافة مواد مضادة للتآكل: يمكن إضافة كميات صغيرة من مواد خاصة إلى الوسط المسبب للتآكل وإلى المواد المتآكلة، وذلك لتقليل سرعة تآكل المعادن. تُسمى هذه المواد الخاصة بمواد مضادة للتآكل. 　　آلية تحكم مواد التثبيط في التآكل هي أنها تعزز قطبية الخلية. تُستخدم مواد التثبيط بشكل أساسي في الوسائط والمواد المالئة. يمكن لإضافة مواد مضادة للتآكل إلى الوسط أن تقلل من تآكل المعدات والصمامات. فعلى سبيل المثال، في حمض الكبريتيك الخالي من الأكسجين، يكون الفولاذ المقاوم للصدأ من نوع الكروم-النيكل في حالة قابلة للذوبان إلى درجة كبيرة، مما يؤدي إلى تآكل شديد. لكن إضافة كمية صغيرة من أكاسيد مثل كبريتات النحاس أو النتريك يمكن أن يحول الفولاذ المقاوم للصدأ إلى حالة غير قابلة للتآكل، ويشكل ذلك طبقة واقية على السطح تمنع تأثير الوسط عليه. وفي حمض الهيدروكلوريك، يمكن لإضافة كمية صغيرة من المواد المؤكسدة أن تقلل من تآكل التيتانيوم. غالبًا ما يتم استخدام الماء كوسط لاختبار الصمامات، وهو ما قد يسبب تآكل الصمامات. يمكن منع تآكل الصمامات بسبب الماء عن طريق إضافة كمية صغيرة من نتريت الصوديوم إلى الماء. يحتوي مادة الأسبستوس المستخدمة كمادة مالئة على كلوريدات، وهو ما يسبب تآكلًا شديدًا في قضيب الصمام. يمكن تقليل نسبة الكلوريدات باستخدام طريقة الغسل بالماء المغلي، لكن هذه الطريقة صعبة التطبيق، ولا يمكن استخدامها على نطاق واسع؛ لذا فإن الإسترات هي الخيار المناسب للحالات الخاصة. تعد مشكلة حماية قضيب الصمام من التآكل من المسائل التي تحظى باهتمام كبير، وقد تراكمت خبرات إنتاجية واسعة في هذا المجال، حيث يتم استخدام عمليات معالجة السطوح مثل التطرية بالنيتروجين والبورون والطلاء بالكروم والنيكل لزيادة مقاومته للتآكل ومقاومته للخدش. يجب أن يتناسب نوع المعالجة السطحية مع نوع مادة قضيب الصمام والبيئة التي يعمل فيها. بالنسبة لقضبان الصمامات التي تتعرض للهواء وبخار الماء ومواد الأسبستوس، يمكن استخدام طلاء الكروم الصلب أو عملية التنتريد الغازي (ولا يُفضل استخدام عملية التنتريد الأيوني للفولاذ المقاوم للصدأ). أما الصمامات التي تعمل في بيئة غاز الهيدروجين الكبريتي، فإن استخدام طلاء النيكل الغني بالفوسفور يوفر حماية جيدة. كما أن مادة 38CrMoAlA يمكن أن تتحمل التآكل باستخدام عملية التنتريد الأيوني أو الغازي، لكن لا يُفضل استخدام طلاء الكروم الصلب. أما مادة 2Cr13، فبعد معالجتها، يمكنها تحمل تآكل غاز الأمونيا، كما أن الفولاذ الكربوني الذي خضع لعملية التنتريد الغازي يمكنه أيضًا تحمل تآكل الأمونيا، بينما جميع طلاءات النيكل الغني بالفوسفور لا تتحمل تآكل الأمونيا. وبعد خضوع مادة 38CrMoAlA لعملية التنتريد الغازي، تكتسب خصائص مقاومة تآكل ممتازة، ولذلك يتم استخدامها في صناعة قضبان الصمامات بشكل كبير. 　　غالبًا ما يتم طلاء جسم الصمام وعجلة التحكم ذات القطر الصغير بالكروم أيضًا، لتحسين مقاومتها للتآكل وتزيين الصمام. 7. الرش الحراري: يُعد الرش الحراري أحد تقنيات تصنيع الطبقات الواقية، وقد أصبح من التقنيات الجديدة المستخدمة في حماية سطوح المواد. إنه **مشروع يتم الترويج له بشكل رئيسي**. إنها طريقة معالجة لتقوية السطح تعتمد على استخدام مصدر حراري ذي كثافة طاقة عالية (لهب احتراق الغاز، القوس الكهربائي، قوس البلازما، التسخين الكهربائي، انفجار الغاز، إلخ) لتسخين وإذابة المواد المعدنية أو غير المعدنية، ثم رشها على شكل رذاذ على سطح أساسي تمت معالجته مسبقًا لتكوين طبقة رش؛ أو لتسخين السطح الأساسي في الوقت نفسه بحيث تذوب الطبقة مرة أخرى على سطح الركيزة، مكونةً بذلك طبقة لحام رش. يمكن تشكيل طلاء على الركائز المعدنية أو غير المعدنية باستخدام طريقة أو أكثر من طرق الرش الحراري، وذلك بالنسبة لمعظم المعادن وسبائكها، والسيراميكات أكاسيد المعادن، والمركبات السيراميكية المعدنية، وكذلك مركبات المعادن الصلبة. يُحسّن الرش الحراري خصائص السطح من حيث مقاومة التآكل والبلى والحرارة، مما يطيل عمره الافتراضي. طلاءات الرش الحراري ذات الوظائف الخاصة، تتمتع بخصائص مثل العزل الحراري والعزل الكهربائي، بالإضافة إلى قدرتها على التآكل والختم، والتشحيم الذاتي، والإشعاع الحراري، والحماية من المجالات الكهرومغناطيسية؛ كما يمكن استخدام الرش الحراري لإصلاح الأجزاء المعيبة. 8. التحكم في بيئة التآكل. يوجد نوعان من البيئة: البيئة بمعناها الواسع والبيئة بمعناها الضيق. البيئة بمعناها الواسع تشير إلى البيئة المحيطة بمكان تركيب الصمام والوسط الذي يتدفق داخله؛ أما البيئة بمعناها الضيق فهي تشير إلى الظروف المحيطة بمكان تركيب الصمام. معظم العوامل البيئية غير قابلة للتحكم، كما أن عمليات الإنتاج لا يمكن تغييرها بشكل تعسفي. يمكن استخدام طرق التحكم في البيئة فقط عندما لا يؤدي ذلك إلى إلحاق الضرر بالمنتجات أو العمليات الإنتاجية، مثل إزالة الأكسجين من ماء الغلايات، أو تعديل قيمة الـ pH في عمليات تكرير النفط. من هذا المنظور، فإن الإجراءات المذكورة أعلاه مثل إضافة مثبطات التآكل والحماية الكهروكيميائية تُعد أيضًا من طرق التحكم في بيئة التآكل. 　 الغلاف الجوي مليء بالغبار وبخار الماء والدخان؛ وخاصة في بيئات الإنتاج، حيث يمكن للغازات السامة والجسيمات الدقيقة المنبعثة من المداخن والمعدات أن تسبب تآكلاً للصمامات بدرجات متفاوتة. يجب على المشغلين تنظيف الصمامات وتنقيتها بشكل دوري وفقًا للإرشادات الموجودة في البروتوكولات التشغيلية، كما يجب تزويدها بالزيت بشكل دوري؛ وهذه إجراءات فعالة للسيطرة على تآكل البيئة المحيطة. تركيب غطاء واقٍ لقضيب الصمام، وتوفير بئر للصمامات الأرضية، وطلاء سطح الصمامات، كل هذه أساليب لمنع المواد المسببة للتآكل من التأثير على الصمامات. يؤدي ارتفاع درجة حرارة البيئة وتلوث الهواء، خاصة بالنسبة للمعدات والصمامات الموجودة في بيئات مغلقة، إلى تسريع عملية التآكل لديها. يجب السعي قدر الإمكان لاستخدام مصانع ذات تهوية جيدة، أو تطبيق إجراءات لتحسين التهوية وخفض درجة الحرارة، من أجل تقليل التآكل الناتج عن البيئة المحيطة. ٩. تحسين عمليات المعالجة وأشكال هياكل الصمامات: يُعد حماية الصمامات من التآكل مسألة يتم التفكير فيها منذ مرحلة التصميم، وذلك لإنتاج صمامات ذات تصميم مناسب وطرق معالجة صحيحة. بلا شك، له تأثير إيجابي على إبطاء تآكل الصمامات. 　　لذلك، يجب على أقسام التصميم والتصنيع تحسين تلك الأجزاء التي يكون تصميمها غير مناسب، أو طرق تصنيعها خاطئة، مما قد يؤدي إلى حدوث تآكل، بحيث تصبح مناسبة لمختلف ظروف التشغيل. 　الفجوات في نقاط ربط الصمامات تشكل بيئة مثالية لتآكل خلايا فرق التركيز الأكسجيني. 　　لذلك، يُفضل عدم استخدام أساليب الربط بالخيوط في نقطة اتصال قضيب الصمام بالجزء المستخدم في الإغلاق؛ كما يجب أن يتم لحام الصمامات بطريقة مزدوجة وبشكل متواصل، حيث أن اللحام النقطي واللحام المتداخل يؤديان إلى تآكل الصمام. أما في نقاط اتصال خيوط الصمام، فيجب استخدام شريط من مادة البولي تترافلوروإيثيلين ووسائد لحماية تلك النقاط. ليس فقط يوفر ختمًا جيدًا، بل يمكن أن يتعرض للتآكل أيضًا. الوسط الذي يصعب تدفقه يؤدي إلى تآكل الصمامات بسهولة؛ ولذلك، بالإضافة إلى عدم عكس اتجاه تركيب الصمام أثناء الاستخدام والانتباه لتصريف الوسط الراسب، يجب في تصنيع أجزاء الصمامات تجنب الهياكل التي تتسبب في تكون الحفر قدر الإمكان، كما ينبغي تزويد الصمامات بفتحات تصريف. 　　يؤدي التلامس بين المعادن المختلفة إلى تكوين أزواج نقطية، مما يعزز تآكل المعدن الأنودي. وعند اختيار المواد، يجب تجنب تلامس المعادن التي يوجد بينها فارق كبير في الجهد الكهربائي ولا يمكنها تكوين طبقة خاملة. أثناء عمليات التصنيع والمعالجة، وخاصة في عمليات اللحام والمعالجة الحرارية التي تؤدي إلى تآكل التوتر، يجب الاهتمام بتحسين طرق المعالجة، وبعد اللحام يجب اتخاذ تدابير وقائية مناسبة مثل التلدين قدر الإمكان. تحسين درجة خشونة سطح قضيب الصمام وخشونة أسطح مكونات الصمامات الأخرى، فكلما كانت درجة الخشونة أعلى، كانت القدرة على مقاومة التآكل أقوى. يمكن تحسين عمليات تصنيع المواد الحشوية والوسائد العازلة، من خلال استخدام الجرافيت المرن والمواد البلاستيكية كمواد حشوية، بالإضافة إلى استخدام وسائد عازلة مصنوعة من الجرافيت المرن أو مغطاة بمادة البوليتترافلوروإيثيلين، وكل ذلك يساعد في تحسين خصائص الختم، وبالتالي تقليل تآكل سطوح الختم في قضبان الصمامات والفلانشات.