वाल्वों के जंग लगने के कारण एवं इसके समाधान

Thread Content

जंग, वाल्वों के क्षतिग्रस्त होने के प्रमुख कारणों में से एक है; इसलिए, वाल्वों के उपयोग में जंग-रोधी सुरक्षा को सबसे पहले ध्यान में रखना आवश्यक है। जंग, विभिन्न पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव से सामग्री का नष्ट होना एवं खराब होना है। धातुओं का अपघटन मुख्य रूप से रासायनिक एवं इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं के कारण होता है; जबकि गैर-धातु सामग्रियों का अपघटन आमतौर पर रासायनिक एवं भौतिक प्रक्रियाओं के कारण होता है। I. वाल्वों के क्षय के प्रकार
धातु से बने वाल्वों में क्षय दो प्रकार से होता है – समान रूप से क्षय, एवं स्थानीय रूप से क्षय। समान रूप से होने वाले क्षय की गति का मूल्यांकन, वार्षिक औसत क्षय दर के आधार पर किया जा सकता है। धातु सामग्रियों, ग्रेफाइट, काँच, सिरेमिक एवं कंक्रीट को उनकी क्षय दर के आधार पर 4 श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: जिनकी क्षय दर 0.05 मिमी/वर्ष से कम होती है, उन्हें “उत्कृष्ट” श्रेणी में रखा जाता है; जिनकी क्षय दर 0.05–0.5 मिमी/वर्ष होती है, उन्हें “अच्छा” श्रेणी में रखा जाता है; जिनकी क्षय दर 0.5–1.5 मिमी/वर्ष होती है, उन्हें “स्वीकार्य” श्रेणी में रखा जाता है; जिनकी क्षय दर 1.5 मिमी/वर्ष से अधिक होती है, उन्हें “अस्वीकार्य” श्रेणी में रखा जाता है। वाल्वों की सीलिंग सतहें, वाल्व स्टीम, डायाफ्राम, छोटी स्प्रिंगें आदि जैसे घटकों हेतु आमतौर पर प्रथम श्रेणी की सामग्रियों का ही उपयोग किया जाता है; जबकि वाल्व का शरीर एवं ढक्कन आदि हेतु द्वितीय या तृतीय श्रेणी की सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। उच्च दबाव, अत्यधिक विषाक्त, ज्वलनशील, विस्फोटक या रेडियोधर्मी पदार्थों हेतु उपयोग में आने वाले वाल्वों हेतु ऐसी सामग्रियों का ही उपयोग किया जाता है, जिनकी क्षय दर बहुत कम होती है। 1. एकसमान क्षरण – एकसमान क्षरण, धातु की संपूर्ण सतह पर होता है। जैसे कि स्टेनलेस स्टील, एल्यूमिनियम, टाइटेनियम आदि में ऑक्सीकरण वाले वातावरण में एक सुरक्षात्मक परत बन जाती है; इस परत के नीचे धातु समान रूप से सड़ती रहती है। एक और समस्या यह है कि धातु की सतह पर जंग लगकर वह टूट जाती है; ऐसी स्थिति सबसे खतरनाक होती है। 2. स्थानीय जंग: स्थानीय जंग, धातु के किसी विशेष भाग पर होता है। इसके विभिन्न रूप हैं – छिद्रीय जंग, दरारी जंग, क्रिस्टल-अंतरालीय जंग, परत-अलगाव जंग, तनाव-जंग, थकान-जंग, चयनात्मक जंग, घर्षण-जंग, बुलबुला-जंग, कंपन-जंग, हाइड्रोजन-जंग आदि। पॉइंट करोसिव घटना आमतौर पर प्रोटेक्टिव फिल्म या डिप्सिंग फिल्म वाली सतहों पर ही होती है। ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि धातु की सतह में कुछ दोष होते हैं; इन दोषों के कारण घोल में मौजूद सक्रिय आयन, प्रोटेक्टिव फिल्म को नष्ट कर देते हैं। इससे प्रोटेक्टिव फिल्म धातु की आंतरिक सतह तक पहुँच जाती है, जिससे छिद्र बन जाते हैं। यह धातु को नष्ट करने वाले एवं खतरनाक क्षरण के रूपों में से एक है। दरारों में होने वाला क्षय, वेल्डिंग, रिवेटिंग, गैस्केट या अवक्षेपों के नीचे जैसे वातावरणों में होता है; यह छिद्रीय क्षय का ही एक विशेष रूप है। रोकथाम का तरीका है, दरारों को दूर करना। अंतर-क्रिस्टलीय क्षरण, सतह से क्रिस्टलीय सीमाओं के साथ धातु के अंदर तक होता है; इससे क्रिस्टलीय सीमाएँ जालीदार रूप में क्षतिग्रस्त हो जाती हैं। क्रिस्टलों के बीच में सड़न होने का कारण, क्रिस्टल सीमाओं पर अशुद्धियों का जमाव होना है; लेकिन मुख्य रूप से यह गलत थर्मल उपचार एवं गलत ठंडी प्रसंस्करण प्रक्रियाओं के ऑस्टेनाइट स्टील की वेल्डिंग सीमाओं के दोनों ओर क्रोमियम-युक्त पदार्थ की कमी हो जाती है, जिसके कारण वहाँ सड़न हो सकती है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील में अंतःकणीय जंग, एक सामान्य एवं अत्यंत खतरनाक प्रकार का जंग है। ऑस्टेनाइट स्टेनलेस स्टील वाले वाल्वों में क्रिस्टल-बीच क्षय को रोकने हेतु निम्नलिखित उपाय किए जा सकते हैं: “घनीकरण-शीतलन” प्रक्रिया का उपयोग करना; अर्थात् धातु को लगभग 1100℃ तक गर्म करके तुरंत पानी में डालकर शीतलित करना। ऐसे ऑस्टेनाइट स्टेनलेस स्टील का उपयोग करना आवश्यक है, जिसमें टाइटेनियम एवं नियोबियम हो, एवं कार्बन की मात्रा 0.03% से कम हो। इससे क्रोमियम कार्बाइड का निर्माण कम हो जाता है। स्तरीय संरचनाओं में परतदार क्षय होता है; शुरुआत में क्षय ऊर्ध्वाधर दिशा में होता है, फिर सतह पर समानांतर स्थित पदार्थ भी क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। क्षयग्रस्त पदार्थों के दबाव के कारण सतह परतदार रूप में अलग हो जाती है। तनाव-अपघटन, अपघटन एवं तनावी बलों के संयुक्त प्रभाव के कारण होने वाला विघटन है। तनाव-क्षय को रोकने के उपाय: ऊष्मा-चिकित्सा द्वारा वेल्डिंग या शीत-प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न तनाव को कम या दूर करना; अवांछनीय वाल्व संरचनाओं में सुधार करना; तनाव-संचयन से बचना; इलेक्ट्रोकेमिकल सुरक्षा एवं जंग-रोधी पेंटों का उपयोग करना। जंग-रोधक पदार्थ मिलाना, दबाव तनाव लगाना आदि उपाय। क्षय-थकान, परिवर्तनशील तनावों के कारण होने वाले क्षय के प्रभाव से ही उत्पन्न होती है; इसके कारण धातु टूट जाती है। तनाव को दूर करने या कम करने हेतु थर्मल ट्रीटमेंट किया जा सकता है; सतह पर स्प्रे बल्लिंग उपचार, इलेक्ट्रो-जिंकिंग, क्रोमियम, निकल आदि का उपयोग भी किया जा सकता है। लेकिन ध्यान रखना आवश्यक है कि परत में कोई तनाव या हाइड्रोजन का प्रसार न हो। चयनात्मक अपघटन, विभिन्न घटकों एवं अशुद्धियों वाली सामग्रियों में होता है। निश्चित परिस्थितियों में, कुछ तत्व अपघटित हो जाते हैं; जबकि अपघटित न हुए तत्व स्पंज जैसी संरचना में रह जाते हैं। आमतौर पर, पीतल में जिंक का नुकसान, तांबे के मिश्रधातुओं में एल्यूमिनियम का नुकसान, एवं लोहे में ग्रेफाइटीकर क्षय-अपघटन, तरल पदार्थों के कारण धातु में होने वाले क्षय एवं अपघटन की प्रक्रिया का परिणाम है; यह वाल्वों में आमतौर पर होने वाला एक प्रकार का अपघटन है। ऐसा अपघटन आमतौर पर सीलिंग सतहों पर ही होता है। रोकथाम के उपाय: जंग-प्रतिरोधी एवं क्षय-प्रतिरोधी सामग्रियों का उपयोग करना, संरचना के डिज़ाइन में सुधार करना, कैथोडिक संरक्षण आदि का उपयोग करना। वैक्यूम करोसिवनेस, जिसे एयर करोसिवनेस भी कहा जाता है, घिसावटी क्षय का ही एक विशेष रूप है। यह तरल पदार्थ में उत्पन्न होने वाले बुलबुले हैं; जब ये फटते हैं, तो उनसे आवेश तरंगें उत्पन्न होती हैं। इन तरंगों का दबाव 400 वायुमंडल तक हो सकता है। इस कारण धातु की सुरक्षात्मक परत नष्ट हो जाती है, एवं धातु के कण भी टूट जाते हैं। फिर यह पदार्थ फिल्म के रूप में विघटित हो जाता है; यह प्रक्रिया लगातार दोहराई जाती है, जिससे धातु क्षय होती रहती है। वैक्यूए अवसाद से बचने हेतु, वैक्यूए-प्रतिरोधी सामग्रियों का उपयोग किया जा सकता है; चिकनी सतहों का निर्माण किया जा सकता है; लचीली सुरक्षा परतों का उपयोग किया जा सकता है, एवं कैथोडिक सुरक्षा भी एक उपाय है। कंपन-क्षय, वह स्थिति है जिसमें आपस में संपर्क में रहने वाले दो घटकों पर एक साथ भार लगता है; इस कारण संपर्क सतह पर कंपन एवं घर्षण के कारण क्षति हो जाती है। घर्षण-क्षय, बोल्टों के जोड़ों पर, वाल्व-शाफ्ट एवं क्लोजिंग भागों के जोड़ों पर, तथा बॉल बेयरिंग एवं शाफ्ट के बीच आदि स्थानों पर होता है। स्नेहक लगाकर घर्षण को कम किया जा सकता है; सतह पर फॉस्फेटीकरण किया जा सकता है; हार्ड मेटल का उपयोग किया जा सकता है; तथा स्प्रे ट्रीटमेंट या ठंडी प्रक्रियाओं के द्वारा सतह की कठोरता बढ़ाकर भी सुरक्षा प्रदान की जा सकती है। 　　क्षरण, रासायनिक अभिक्रियाओं के दौरान उत्पन्न होने वाले हाइड्रोजन परमाणुओं के धातु के अंदर फैलने के कारण होने वाली क्षति है। इसके रूपों में हाइड्रोजन बुलबुले, हाइड्रोजन-कारणित भंगुरता एवं हाइड्रोजन-कारणित क्षरण शामिल हैं। मजबूत इस्पात एवं गैर-धातु तत्वों युक्त इस्पात में हाइड्रोजन बुलबुले बनने की संभावना अधिक होती है। जब तेल में सल्फाइड एवं हाइड्राइड होते हैं, तो उसमें हाइड्रोजन बुलबुले आसानी से बन जाते हैं। छिद्ररहित शांत इस्पात का उपयोग, छिद्रयुक्त उबलते इस्पात के स्थान पर किया जाता है। रबर एवं प्लास्टिक का उपयोग सुरक्षा हेतु किया जाता है; साथ ही जंग-रोधक पदार्थों का उपयोग करके बुलबुले बनने से रोका जा सकता है। मजबूत इस्पात में क्रिस्टल लॉक की ऊँचाई में परिवर्तन हो जाता है; हाइड्रोजन परमाणुओं के आने से 4 क्रिस्टल लॉकों का आकार बढ़ जाता है, जिससे सामग्री कमजोर हो जाती है। निकल एवं सीसा युक्त मिश्र धातुओं से बने इस्पात का ही उपयोग करना चाहिए; उच्च शक्ति वाले, हाइड्रोजन-संवेदनशील इस्पातों का उपयोग टालना चाहिए। वेल्डिंग, इलेक्ट्रोप्लेटिंग एवं एसिड वॉशिंग के दौरान हाइड्रोजन-संबंधी समस उच्च तापमान एवं उच्च दबाव की स्थिति में, हाइड्रोजन धातु के अंदर प्रवेश करता है; वहाँ यह कुछ तत्वों के साथ रासायनिक अभिक्रिया करके धातु को नष्ट कर देता है। इस प्रक्रिया को “हाइड्रोजन भंजन” कहा जाता है। ऑस्टेनाइट स्टील, उच्च तापमान पर हाइड्रोजन के कारण होने वाले क्षय का पूरी 3. गैर-धातुओं का अपघटन
गैर-धातुओं का अपघटन, धातुओं के अपघटन के समान ही होता है। अधिकांश गैर-धातु सामग्रियाँ विद्युत-अवाहक होती हैं; इसलिए इनमें आमतौर पर विद्युत-रासायनिक अपघटन नहीं होता। बल्कि, यह अपघटन केवल रासायनिक या भौतिक प्रक्रियाओं के कारण ही होता है। यही धातुओं के अपघटन से गैर-धातुओं के अपघटन का मुख्य अंतर है। गैर-धातुओं के क्षय से वजन में कमी आना आवश्यक नहीं है; अक्सर तो वजन में वृद्धि ही होती है। धातुओं के क्षय में वजन में कमी होना ही मुख्य लक्षण है। गैर-धातुओं के क्षय के कई कारण भौतिक कारक होते हैं, जबकि धातुओं के क्षय में ऐसे भौतिक कारक बहुत ही कम होते हैं। गैर-धातुओं में आंतरिक क्षय एक सामान्य घटना है, जबकि धातुओं में तो क्षय मुख्य रूप से सतही ही होता है। 　　जब धातु सामग्री किसी माध्यम के संपर्क में आती है, तो घोल या गैस धीरे-धीरे सामग्री के अंदर फैल जाते हैं। इसके कारण गैर-धातु सामग्रियों में कई प्रकार के क्षय होते हैं। गैर-धातु सामग्रियों के प्रकार एवं विशेषताओं के आधार पर, उनमें होने वाले क्षय के रूप भी अलग-अलग होते हैं। क्षरण के रूपों में विलयन, सूजन, बुलबुले बनना, नरम होना, अपघटन, रंग बदलना, गुणवत्ता में कमी, वृद्धावस्था, कठोर होना, टूटना आदि घटनाएँ शामिल हैं। लेकिन, समग्र दृष्टिकोण से देखा जाए तो, गैर-धातुओं की क्षय-प्रतिरोधक क्षमता धातुओं की तुलना में **बहुत बेहतर होती है; जबकि धातुओं की तुलना में गैर-धातुओं की मजबूती एवं ताप-प्रतिरोधक क्षमता कम होती है।** द्वितीय, धातुओं से बने वाल्वों की संरक्षण व्यवस्थाएँ – विद्युत-रासायनिक क्षय, विभिन्न रूपों में धातुओं को क्षतिग्रस्त करता है। यह केवल दो धातुओं के बीच ही नहीं, बल्कि घोलों की घुलनशीलता में अंतर, ऑक्सीजन की घुलनशीलता में अंतर, एवं धातुओं की आंतरिक संरचना में मौजूद सूक्ष्म अंतरों के कारण भी होता है। ऐसी स्थितियों में विभवांतर उत्पन्न होता है, जिससे क्षय और बढ़ जाता है। कुछ धातुएँ स्वयं में अपघटन-प्रतिरोधी नहीं होतीं, लेकिन अपघटित होने के बाद वे एक बहुत ही अच्छी सुरक्षा परत बनाती हैं; यह सुरक्षा परत अपघटन को रोकने में मदद करती है। इससे स्पष्ट है कि धातुओं से बने वाल्वों को सड़न से बचाने हेतु, पहला तो यह आवश्यक है कि विद्युत-रासायनिक क्षय को रोका जाए; दूसरा, यदि विद्युत-रासायनिक क्षय को रोका न ही जा सके, तो धातु की सतह पर एक सुरक्षात्मक परत बनाई जानी आवश्यक है; तीसरा, धातुओं के बजाय ऐसी गैर-धातु सामग्रियों का उपयोग किया जाना चाहिए, जिनमें विद्युत-रासायनिक क्षय न हो। नीचे कुछ जंग-रोधी विधियों का वर्णन किया गया है। 1. माध्यम के अनुसार क्षार-प्रतिरोधी सामग्री का चयन करें। “वाल्वों के चयन” वाले खंड में, हमने वाल्वों में उपयोग होने वाली सामग्रियों एवं उनके उपयोग हेतु उपयुक्त माध्यमों के बारे में जानकारी दी है; लेकिन यह केवल सामान्य जानकारी है। वास्तविक उत्पादन प्रक्रिया में, माध्यम का क्षरण बहुत ही जटिल होता है। यहाँ तक कि एक ही माध्यम में उपयोग होने वाली सामग्री के मामले में भी, माध्यम की सांद्रता, तापमान एवं दबाव में अंतर होने पर माध्यम द्वारा सामग्री पर होने वाला क्षरण भी अलग-अलग होता है। जैसे-जैसे माध्यम का तापमान 10℃ बढ़ता है, क्षय की दर लगभग 1 से 3 गुना बढ़ जाती है। माध्यम की सांद्रता, वाल्वों की सामग्री पर होने वाले क्षय को प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, सीसा क्षारीय अम्ल में कम सांद्रता में होने पर बहुत कम क्षय होता है; लेकिन जब सांद्रता 96% से अधिक हो जाती है, तो क्षय तेजी से बढ़ जाता है। जबकि कार्बन स्टील के मामले में, 50% सल्फ्यूरिक एसिड की सांद्रता पर ही इसका क्षय सबसे अधिक होता है। लेकिन जब सांद्रता 6% से अधिक हो जाती है, तो क्षय की दर में काफी कमी आ जाती है। जैसे, 80% से अधिक सांद्रता वाले गाढ़े नाइट्रिक एसिड में एल्यूमीनियम का क्षय बहुत तेज होता है; लेकिन मध्यम/कम सांद्रता वाले नाइट्रिक एसिड में इसका क्षय और भी गंभीर हो जाता है। हालाँकि स्टेनलेस स्टील, पतले नाइट्रिक एसिड के प्रति बहुत ही प्रतिरोधी होता है, लेकिन 95% से अधिक सांद्रता वाले गाढ़े नाइट्रिक एसिड में इसका क्षय और बढ़ जाता है। 　　उपरोक्त उदाहरणों से यह स्पष्ट है कि वाल्वों की सामग्री का सही चयन, विशिष्ट परिस्थितियों के आधार पर, क्षय को प्रभावित करने वाले विभिन्न कारकों का विश्लेषण करके, एवं संबंधित संरक्षण संबंधी दिशानिर्देशों के अनुसार ही किया जाना चाहिए। 2. गैर-धातु सामग्री का उपयोग करें। गैर-धातु सामग्रियों में अच्छी जंग-प्रतिरोधक क्षमता होती है। यदि वाल्व के लिए आवश्यक तापमान एवं दबाव, गैर-धातु सामग्री की सीमाओं के भीतर हों, तो इससे न केवल जंग की समस्या हल होगी, बल्कि मूल्यवान धातुओं की भी बचत होगी। वाल्व के शरीर, ढक्कन, लाइनिंग, सीलिंग सतह आदि आमतौर पर गैर-धातु सामग्रियों से बनाए जाते हैं। वहीं, गैसकेट एवं पैकिंग भी मुख्य रूप से गैर-धातु सामग्रियों से ही बनाए जाते हैं। वाल्वों की आंतरिक सतहों के निर्माण हेतु पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन, क्लोरीनेटेड पॉलीएर जैसे प्लास्टिकों, तथा प्राकृतिक रबर, क्लोरोप्रीन रबर, नाइट्रोब्यूटाइल रबर जैसे रबरों का उपयोग किया जाता है; जबकि वाल्व का मुख्य भाग आमतौर पर लोहे या कार्बन स्टील से बना होता है। इससे न केवल वाल्व की मजबूती सुनिश्चित होती है, बल्कि वाल्व के क्षय होने का खतरा भी टल जाता है। क्लैंप वाल्व भी रबर के उत्कृष्ट जंग-प्रतिरोधी गुणों एवं अच्छी लचीलेपन के आधार पर ही डिज़ाइन किए गए हैं। अब नायलॉन, पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन जैसे प्लास्टिकों का उपयोग बढ़ता जा रहा है। प्राकृतिक रबर एवं सिंथेटिक रबर का उपयोग विभिन्न प्रकार के सीलिंग घटकों, सीलिंग रिंगों के निर्माण हेतु किया जाता है; इन्हें विभिन्न प्रकार के वाल्वों में उपयोग में लाया जाता है। ऐसी गैर-धातु सामग्रियाँ न केवल जंग प्रतिरोधी होती हैं, बल्कि उत्कृष्ट सीलिंग क्षमता भी रखती हैं; इसलिए ये कणयुक्त माध्यमों में उपयोग हेतु बहुत ही उपयुक्त हैं। बेशक, इनकी मजबूती एवं ऊष्मा-प्रतिरोधक क्षमता कम होती है; इसलिए इनके उपयोग की सीमाएँ सीमित हैं। लचीले ग्रेफाइट के आविष्कार से, गैर-धातु पदार्थ उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में उपयोग में आ सके। इससे भराव सामग्रियों एवं गैसकेटों से होने वाले लीकेज की समस्याओं का समाधान हुआ। साथ ही, यह उच्च तापमान पर उपयोग हेतु एक बेहतरीन चिकनाईकारक भी है। 3. पेंटिंग/कोटिंग – पेंट, सबसे अधिक उपयोग में आने वाला क्षरण-रोधी उपाय है। वाल्व उत्पादों में तो यह एक आवश्यक क्षरण-रोधी सामग्री है; साथ ही यह उत्पादों की पहचान हेतु भी उपयोगी है। पेंट भी एक गैर-धातु सामग्री है। इसे आमतौर पर सिंथेटिक रेजिन, रबर के घोल, वनस्पति तेल, विलायक आदि से तैयार किया जाता है। पेंट को धातु की सतह पर लगाकर माध्यम एवं वायु से अलगाव प्राप्त किया जाता है; इससे धातु का जंग से संरक्षण होता है। पेंट का उपयोग मुख्य रूप से पानी, लवणीय जल, समुद्री जल, वायु आदि ऐसे वातावरणों में किया जाता है, जहाँ अपक्षय की दर कम होती है। वाल्व के अंदरूनी हिस्से पर आमतौर पर एंटी-कोरोजन पेंट लगाया जाता है; ताकि पानी, हवा आदि माध्यमों से वाल्व को क्षति न पहुँचे। पेंट में विभिन्न रंग मिलाए गए हैं, ताकि फेन द्वारा उपयोग की गई सामग्रियों को दर्शाया जा सके। वाल्वों पर पेंट लगाने का कार्य, आमतौर पर छह महीने से एक साल में एक बार किया जाता है। 4. क्षारकों का उपयोग – क्षरणकारी पदार्थों में थोड़ी मात्रा में अन्य विशेष पदार्थ मिलाने से धातुओं के क्षरण की गति कम हो जाती है। ऐसे विशेष पदार्थों को ही क्षारक कहा जाता है। 　　क्षारकों द्वारा जंग को नियंत्रित करने की प्रक्रिया यह है कि वे बैटरी में ध्रुवीकरण की प्रक्रिया को बढ़ावा देते हैं। कोटिंग एजेंटों का उपयोग मुख्य रूप से माध्यम एवं भराव पदार्थों में क माध्यम में एंटी-कोरोसिव एजेंट मिलाने से उपकरणों एवं वाल्वों के क्षय को कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन-रहित सल्फ्यूरिक अम्ल में क्रोम-निकल स्टील अत्यधिक घुलनशील होता है, इसलिए इसका क्षय अधिक होता है। लेकिन थोड़ी मात्रा में कॉपर सल्फेट या नाइट्रिक एसिड जैसे ऑक्सीकारक मिलाने से स्टील अपनी “ड्यूरिंग स्थिति” में आ जाता है, जिससे इसकी सतह पर एक सुरक्षात्मक परत बन जाती है, जो माध्यम के क्षय को रोकती है। हाइड्रोक्लोरिक अम्ल में, थोड़ी मात्रा में ऑक्सीकारक मिलाने से टाइटेनियम के क्षय को कम किया जा सकता है। वाल्वों के परीक्षण हेतु आमतौर पर पानी का ही उपयोग परीक्षण हेतु माध्यम के रूप में किया जाता है; लेकिन पानी के कारण वाल्वों में जंग लग सकती है। पानी में थोड़ी मात्रा में सोडियम नाइट्राइट मिलाने से पानी के कारण वाल्वों में जंग लगने से बचा जा सकता है। एस्बेस्टोस फिलर में क्लोराइड होता है, जो वाल्व स्टीम के लिए हानिकारक होता है। क्लोराइड की मात्रा को कम करने हेतु उबलते पानी से धोने की विधि का उपयोग किया जा सकता है; लेकिन इस विधि को लागू करने में कई कठिनाइयाँ हैं, इसलिए इसे सामान्य रूप से उपयोग में नहीं लाया जा सकता। ऐसी स्थितियों में विशेष आवश्यकताओं हेतु ही इस विधि का उपयोग किया जा सकता है। 　गैर-धातुओं में जंग-प्रतिरोधक क्षमता बहुत अच्छी होती है। यदि वाल्वों का उपयोग ऐसे तापमान एवं दबाव के अंतर्गत किया जाए, जो गैर-धातु सामग्रियों की आवश्यकताओं के अनुरूप हों, तो न केवल जंग की समस्या दूर हो जाती है, बल्कि कीमती धातुओं की भी बचत होती है। वाल्व के शरीर, ढक्कन, लाइनिंग, सीलिंग सतह आदि आमतौर पर गैर-धातु सामग्रियों से बनाए जाते हैं। वहीं, गैसकेट एवं पैकिंग भी मुख्य रूप से गैर-धातु सामग्रियों से ही बनाए जाते हैं। वाल्वों की आंतरिक सतहों के निर्माण हेतु पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन, क्लोरीनेटेड पॉलीएर जैसे प्लास्टिकों, तथा प्राकृतिक रबर, क्लोरोप्रीन रबर, नाइट्रोब्यूटाइल रबर जैसे रबरों का उपयोग किया जाता है; जबकि वाल्व का मुख्य भाग आमतौर पर लोहे या कार्बन स्टील से बना होता है। इससे न केवल वाल्व की मजबूती सुनिश्चित होती है, बल्कि वाल्व के क्षय होने का खतरा भी टल जाता है। क्लैंप वाल्व भी रबर के उत्कृष्ट जंग-प्रतिरोधी गुणों एवं अच्छी लचीलेपन के आधार पर ही डिज़ाइन किए गए हैं। अब नायलॉन, पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन जैसे प्लास्टिकों का उपयोग बढ़ता जा रहा है। प्राकृतिक रबर एवं सिंथेटिक रबर का उपयोग विभिन्न प्रकार के सीलिंग घटकों, सीलिंग रिंगों के निर्माण हेतु किया जाता है; इन्हें विभिन्न प्रकार के वाल्वों में उपयोग में लाया जाता है। ऐसी गैर-धातु सामग्रियाँ न केवल जंग प्रतिरोधी होती हैं, बल्कि उत्कृष्ट सीलिंग क्षमता भी रखती हैं; इसलिए ये कणयुक्त माध्यमों में उपयोग हेतु बहुत ही उपयुक्त हैं। बेशक, इनकी मजबूती एवं ऊष्मा-प्रतिरोधक क्षमता कम होती है; इसलिए इनके उपयोग की सीमाएँ सीमित हैं। लचीले ग्रेफाइट के आविष्कार से, गैर-धातु पदार्थ उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में उपयोग में आ सके। इससे भराव सामग्रियों एवं गैसकेटों से होने वाले लीकेज की समस्याओं का समाधान हुआ। साथ ही, यह उच्च तापमान पर उपयोग हेतु एक बेहतरीन चिकनाईकारक भी है। 3. पेंटिंग/कोटिंग – पेंट, सबसे अधिक उपयोग में आने वाला क्षरण-रोधी उपाय है। वाल्व उत्पादों में तो यह एक आवश्यक क्षरण-रोधी सामग्री है; साथ ही यह उत्पादों की पहचान हेतु भी उपयोगी है। पेंट भी एक गैर-धातु सामग्री है। इसे आमतौर पर सिंथेटिक रेजिन, रबर के घोल, वनस्पति तेल, विलायक आदि से तैयार किया जाता है। पेंट को धातु की सतह पर लगाकर माध्यम एवं वायु से अलगाव प्राप्त किया जाता है; इससे धातु का जंग से संरक्षण होता है। पेंट का उपयोग मुख्य रूप से पानी, लवणीय जल, समुद्री जल, वायु आदि ऐसे वातावरणों में किया जाता है, जहाँ अपक्षय की दर कम होती है। वाल्व के अंदरूनी हिस्से पर आमतौर पर एंटी-कोरोजन पेंट लगाया जाता है; ताकि पानी, हवा आदि माध्यमों से वाल्व को क्षति न पहुँचे। पेंट में विभिन्न रंग मिलाए गए हैं, ताकि फेन द्वारा उपयोग की गई सामग्रियों को दर्शाया जा सके। वाल्वों पर पेंट लगाने का कार्य, आमतौर पर छह महीने से एक साल में एक बार किया जाता है। 4. क्षारकों का उपयोग – क्षरणकारी पदार्थों में थोड़ी मात्रा में अन्य विशेष पदार्थ मिलाने से धातुओं के क्षरण की गति कम हो जाती है। ऐसे विशेष पदार्थों को ही क्षारक कहा जाता है। 　　क्षारकों द्वारा जंग को नियंत्रित करने की प्रक्रिया यह है कि वे बैटरी में ध्रुवीकरण की प्रक्रिया को बढ़ावा देते हैं। कोटिंग एजेंटों का उपयोग मुख्य रूप से माध्यम एवं भराव पदार्थों में क माध्यम में एंटी-कोरोसिव एजेंट मिलाने से उपकरणों एवं वाल्वों के क्षय को कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन-रहित सल्फ्यूरिक अम्ल में क्रोम-निकल स्टील अत्यधिक घुलनशील होता है, इसलिए इसका क्षय अधिक होता है। लेकिन थोड़ी मात्रा में कॉपर सल्फेट या नाइट्रिक एसिड जैसे ऑक्सीकारक मिलाने से स्टील अपनी “ड्यूरिंग स्थिति” में आ जाता है, जिससे इसकी सतह पर एक सुरक्षात्मक परत बन जाती है, जो माध्यम के क्षय को रोकती है। हाइड्रोक्लोरिक अम्ल में, थोड़ी मात्रा में ऑक्सीकारक मिलाने से टाइटेनियम के क्षय को कम किया जा सकता है। वाल्वों के परीक्षण हेतु आमतौर पर पानी का ही उपयोग परीक्षण हेतु माध्यम के रूप में किया जाता है; लेकिन पानी के कारण वाल्वों में जंग लग सकती है। पानी में थोड़ी मात्रा में सोडियम नाइट्राइट मिलाने से पानी के कारण वाल्वों में जंग लगने से बचा जा सकता है। एस्बेस्टोस फिलर में क्लोराइड होता है, जो वाल्व स्टीम के लिए हानिकारक होता है। क्लोराइड की मात्रा को कम करने हेतु उबलते पानी से धोने की विधि का उपयोग किया जा सकता है; लेकिन इस विधि को लागू करने में कई कठिनाइयाँ हैं, इसलिए इसे सामान्य रूप से उपयोग में नहीं लाया जा सकता। ऐसी स्थितियों में विशेष आवश्यकताओं हेतु ही इस विधि का उपयोग किया जा सकता है। वाल्व स्टील की जंग-रोधकता संबंधी समस्याओं पर लोगों का ध्यान है। इसके लिए विभिन्न उत्पादन तकनीकों का उपयोग किया जाता है; जैसे नाइट्राइजेशन, बोराइजेशन, क्रोम या निकल की परत चढ़ाना आदि। ऐसी तकनीकों से वाल्व स्टील की जंग-रोधकता एवं घर्षण-प्रतिरोधक क्षमता में सुधार होता है। विभिन्न प्रकार की सतह-संसाधन तकनीकों का उपयोग, वाल्व-स्टीम की सामग्री एवं कार्य-वातावरण के अनुसार ही किया जाना चाहिए। ऐसे वाल्व-स्टीम, जो वायु, जलवाष्प एवं एस्बेस्टोस जैसे पदार्थों के संपर्क में आते हैं, के लिए हार्ड क्रोम या गैस-नाइट्राइजेशन तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है; हालाँकि स्टेनलेस स्टील के लिए आयन-नाइट्राइजेशन तकनीक उपयुक्त नहीं है। हाइड्रोजन सल्फाइड वाले वातावरण में उपयोग होने वाले वाल्वों के लिए उच्च-फॉस्फोरस वाली निकल-प्लेटिंग बेहतर सुरक्षा प्रदान करती है। 38CrMoAlA सामग्री को आयन-नाइट्राइजेशन/गैस-नाइट्राइजेशन द्वारा भी जंग-प्रतिरोधी बनाया जा सकता है; हालाँकि हार्ड क्रोम प्लेटिंग इसके लिए उपयुक्त नहीं है। 2Cr13 सामग्री को विशेष प्रक्रियाओं से संसाधित करने पर यह अमोनिया के कारण होने वाले क्षय का सामना कर सकती है; गैस-नाइट्राइजेशन द्वारा संसाधित कार्बन स्टील भी अमोनिया के क्षय का सामना कर सकता है; लेकिन सभी प्रकार की निकल-फॉस्फोरस प्लेटिंगें अमोनिया के क्षय का सामना नहीं कर सकतीं। गैस-नाइट्राइजेशन के बाद 38CrMoAlA सामग्री में उत्कृष्ट जंग-प्रतिरोधक क्षमताएँ होती हैं; इसी कारण इसका उपयोग वाल्व-स्टीम बनाने हेतु किया जाता है। 　　छोटे आकार के वाल्व एवं हैंडलों पर भी अक्सर क्रोम लेपन किया जाता है; इससे उनकी जंग-प्रतिरोधक क्षमता बढ़ती है, एवं वाल्व भी अधिक आकर्षक दिखते हैं। 7. थर्मल स्प्रे – थर्मल स्प्रे, कोटिंग तैयार करने हेतु उपयोग की जाने वाली एक प्रक्रिया है; यह सामग्रियों की सतहों की सुरक्षा हेतु एक नई तकनीक बन गई है। यह **प्रमुख प्रचार अभियान है।** यह ऐसी प्रक्रिया है, जिसमें उच्च ऊर्जा-घनत्व वाले ऊष्म स्रोतों (गैस दहन अग्नि, आर्क, प्लाज्मा आर्क, विद्युत-ऊष्मा, गैस विस्फोट आदि) का उपयोग करके धातु या अधातु सामग्री को गर्म करके पिघलाया जाता है; फिर इस पिघली हुई सामग्री को प्री-प्रोसेस्ड सतह पर छिड़का जाता है, जिससे एक कोटिंग बनती है। इसके अतिरिक्त, मूल सतह को भी गर्म किया जाता है, ताकि कोटिंग पुनः पिघलकर मूल सतह पर चिपक जाए; इस प्रकार सतह को मजबूत बनाया जाता है। अधिकांश धातुओं एवं उनके मिश्रधातुओं, धातु-ऑक्साइड से बनी सिरेमिक्स, मेटल-सिरेमिक संयुगों, तथा कठोर धातु-यौगिकों पर, धातुओं या गैर-धातुओं की सतहों पर कोटिंग बनाने हेतु एक या अधिक थर्मल स्प्रे विधियों का उपयोग किया जा सकता है। थर्मल स्प्रे प्रक्रिया से इसकी सतह की जंग-प्रतिरोधक, क्षय-प्रतिरोधक एवं उच्च तापमान-प्रतिरोधक क्षमताओं में वृद्धि होती है, जिससे इसका उपयोगी जीवनकाल बढ़ ज थर्मल स्प्रे द्वारा लगाया गया विशेष कोटिंग, ऊष्मा-रोधक, विद्युत-रोधक (या विद्युत-अवरोधक), घर्षण-प्रतिरोधी, स्व-चिकनाईकारक, ऊष्मा-विकिरण-प्रतिरोधी, चुंबकीय-विकिरण-प्रतिरोधी आदि विशेष गुणों से युक्त होता है; थर्मल स्प्रे का उपयोग कलपुर्जों की मरम्मत हेतु भी किया जा सकता है। 8. क्षयकारी वातावरण पर नियंत्रण
“वातावरण” शब्द के दो अर्थ हैं – व्यापक एवं संकीर्ण। व्यापक अर्थ में, वातावरण से तात्पर्य वाल्व के स्थान के आसपास के वातावरण एवं उसमें प्रवाहित होने वाले पदार्थों से है; जबकि संकीर्ण अर्थ में, वातावरण से तात्पर्य वाल्व के स्थान की आसपास की परिस्थितियों से है। अधिकांश पर्यावरणीय कारकों पर नियंत्रण नहीं होता, और उत्पादन प्रक्रिया में भी मनमाने बदलाव नहीं किए जा सकते। केवल तभी ही पर्यावरण को नियंत्रित करने की विधियों का उपयोग किया जा सकता है, जब इससे उत्पादों या उत्पादन प्रक्रियाओं को कोई नुकसान न पहुँचे। उदाहरण के लिए, बॉयलर में पानी से ऑक्सीजन हटाना, तेल शोधन प्रक्रिया में pH मान को नियंत्रित करना आदि। इस दृष्टिकोण से, उपरोक्त विधियाँ जैसे कि एंटी-कोरोजन एजेंटों का उपयोग, इलेक्ट्रोकेमिकल सुरक्षा आदि भी जंग-रोधी वातावरण बनाने हेतु ही हैं। 　 वायुमंडल में धूल, जलवाष्प, धुआँ आदि मौजूद होते हैं। विशेष रूप से उत्पादन स्थलों पर, जैसे कि धुएँ एवं विषाक्त गैसों के कारण, वाल्वों पर विभिन्न स्तरों पर क्षरण होता है। ऑपरेटरों को, संचालन प्रक्रियाओं में दी गई हिदायतों के अनुसार, नियमित रूप से वाल्वों की सफाई एवं सफाई-प्रक्रियाएँ करनी चाहिए, तथा नियमित रूप से तेल भी डालना आवश्यक है। यही वातावरणीय क्षय को नियंत्रित करने के प्रभावी उपाय ह वाल्व स्टीम के लिए सुरक्षा कवर लगाना, भूमिगत वाल्वों के लिए विशेष संरचनाएँ बनाना, एवं वाल्वों की सतह पर रंग लगाना – ये सभी ऐसे उपाय हैं जिनके द्वारा अपघटक पदार्थों से वाल्वों को सुरक्षित रखा जा सकता है। पर्यावरणीय तापमान में वृद्धि एवं वायु प्रदूषण, विशेष रूप से बंद वातावरण में स्थित उपकरणों एवं वाल्वों के लिए, उनके क्षय की प्रक्रिया को तेज कर देता है। जहाँ तक संभव हो, खुले प्रकार के कारखानों का उपयोग करना चाहिए, या वेंटिलेशन एवं शीतलन जैसे उपायों का उपयोग करके पर्यावरणीय क्षय को कम किया जान 9. प्रसंस्करण प्रक्रिया एवं वाल्वों की संरचना में सुधार
वाल्वों की जंग-प्रतिरोधक क्षमता को डिज़ाइन के चरण से ही ध्यान में रखा जाना आवश्यक है। ऐसे वाल्व, जिनकी संरचना उचित हो एवं प्रसंस्करण प्रक्रिया भी सही हो, ही अच्छे वाल्व माने जाते हैं। निश्चित रूप से, इसका वाल्वों के क्षरण को धीमा करने पर अच्छा प्रभाव पड़ता है। 　　अतः, डिज़ाइन एवं निर्माण विभागों को उन ऐसे घटकों में सुधार करना आवश्यक है, जिनकी संरचना अनुचित है, जिनकी निर्माण प्रक्रिया गलत है, एवं जो आसानी से जंग लगने के शिकार होते हैं। ऐसा करने से ये घटक विभिन्न परिस्थितियों में भी उपयोगी साबित होंगे। 　वाल्वों के जुड़ने वाले हिस्सों में मौजूद दरारें, ऑक्सीजन-सांद्रता अंतर आधारित बैटरियों के क्षय हेतु 　　इसलिए, वाल्व के स्टीम एवं बंद करने वाले भागों के बीच कनेक्शन हेतु, जहाँ तक संभव हो, थ्रेडेड कनेक्शन का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। वाल्वों को जोड़ने हेतु डबल-साइड वेल्डिंग का उपयोग किया जाना चाहिए, क्योंकि पॉइंट वेल्डिंग एवं ओवरलैप वेल्डिंग से जंग लगने की संभावना रहती है। वाल्वों के थ्रेडेड हिस्सों पर पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन टेप एवं गैस्केट का उपयोग किया जाना चाहिए। न केवल अच्छी सीलिंग होती है, बल्कि यह जंग भी लगा सकता है। ऐसे माध्यम जिनमें प्रवाह कठिन होता है, वे वाल्वों को आसानी से क्षतिग्रस्त कर सकते हैं। इसलिए, वाल्वों का उपयोग करते समय उन्हें उल्टा नहीं रखना चाहिए, एवं जमे हुए माध्यम को भी निकालना आवश्यक है। वाल्वों के घटकों को बनाते समय, अवतल संरचनाओं से बचना आवश्यक है; साथ ही वाल्वों में निकास छिद्र भी अवश्य होने चाहिए। 　　विभिन्न धातुओं का संपर्क होने पर “पॉइंट-पेयर” बन जाते हैं, जिससे एनोड धातु का क्षय होता है। इसलिए, सामग्री चुनते समय ऐसे धातुओं का ही उपयोग करना चाहिए, जिनके बीच विद्युत विभव में बहुत अंतर न हो, एवं जिनसे कोई “ड्यूप्लेसमेंट फिल्म” भी न बने। निर्माण एवं प्रसंस्करण की प्रक्रिया में, विशेष रूप से वेल्डिंग एवं थर्मल ट्रीटमेंट के दौरान तनाव-जनित संक्षारण होता है; इसलिए प्रसंस्करण विधियों में सुधार करना आवश्यक है। वेल्डिंग के बाद एनीलिंग जैसे उपायों का उपयोग करके उचित सुरक्षा उपाय किए जाने चाहिए। वाल्व स्टीम की प्रसंस्कृत सतह की खुरदराहट, तथा अन्य वाल्व घटकों की सतहों की खुरदराहट में सुधार किया जा सकता है। सतह की खुरदराहट जितनी अधिक होगी, उतनी ही बेहतर जंग-प्रतिरोधक क्षमता होगी। फिलरों एवं गैस्केटों की निर्माण प्रक्रिया एवं संरचना में सुधार करने से, नरम ग्रेफाइट एवं प्लास्टिक फिलरों का उपयोग करने से, तथा नरम ग्रेफाइट से बने गैस्केटों एवं पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन से ढके गैस्केटों का उपयोग करने से सीलिंग क्षमता में सुधार होता है; इससे ग्राउंड वाल्वों की छड़ों एवं फ्लैंजों की सतहों पर होने वाला क्षय भी कम हो जाता है।