Nguyên nhân gây ăn mòn van và các biện pháp khắc phục

Thread Content

Ăn mòn là một trong những nguyên nhân chính gây hư hỏng van. Do đó, khi sử dụng van, việc bảo vệ chúng khỏi sự ăn mòn là điều cần được xem xét trước tiên. Ăn mòn là sự hư hỏng và biến đổi của vật liệu dưới tác động của các yếu tố trong môi trường khác nhau. Ống đứt của kim loại chủ yếu là do sự ăn mòn hóa học và ăn mòn hóa học tại các điểm cụ thể gây ra; còn ống đứt của vật liệu phi kim thì thường là kết quả của các tác động hóa học và vật lý trực tiếp. I. Các dạng ăn mòn của van
Van bằng kim loại bị ăn mòn theo hai dạng, đó là ăn mòn đồng đều và ăn mòn cục bộ. Tốc độ ăn mòn đồng đều có thể được đánh giá thông qua tỷ lệ ăn mòn trung bình hàng năm. Các vật liệu kim loại, than chì, thủy tinh, gốm sứ và bê tông được phân loại thành 4 cấp độ dựa trên tỷ lệ ăn mòn: Những vật liệu có tốc độ ăn mòn dưới 0,05 mm/năm được coi là loại tốt; những vật liệu có tốc độ ăn mòn từ 0,05 đến 0,5 mm/năm được coi là loại khá tốt; những vật liệu có tốc độ ăn mòn từ 0,5 đến 1,5 mm/năm vẫn có thể sử dụng được; còn những vật liệu có tốc độ ăn mòn trên 1,5 mm/năm thì không thể sử dụng được. Các bộ phận của van như bề mặt kín, trục van, màng van, lò xo nhỏ… thường được làm từ vật liệu thuộc cấp độ một. Còn thân van, nắp van thì có thể sử dụng vật liệu thuộc cấp độ hai hoặc ba. Đối với các van được sử dụng trong môi trường có áp suất cao, chất độc hại, chất dễ cháy, dễ nổ hoặc chất phóng xạ, người ta thường chọn những vật liệu có khả năng chống ăn mòn rất tốt. 1. ăn mòn đồng đều: ăn mòn đồng đều xảy ra trên toàn bộ bề mặt của kim loại. Như lớp màng bảo vệ được tạo ra trên các vật liệu như thép không gỉ, nhôm, titan trong môi trường oxy hóa; dưới lớp màng này, kim loại vẫn tiếp tục bị ăn mòn một cách đều đặn. Còn có một hiện tượng nữa, đó là bề mặt kim loại bị ăn mòn và bong tróc; loại ăn mòn này rất nguy hiểm. 2. ăn mòn cục bộ: Ảnh hưởng của hiện tượng ăn mòn cục bộ xảy ra ở những vị trí cụ thể trên bề mặt kim loại. Các dạng ăn mòn cục bộ bao gồm: ăn mòn do lỗ rỗng, ăn mòn do khe hở, ăn mòn giữa các tinh thể, ăn mòn do mất lớp phủ bảo vệ, ăn mòn do ứng suất, ăn mòn do mài mòn, ăn mòn có chọn lọc, ăn mòn do ma sát, ăn mòn do bong tróc lớp vật liệu, ăn mòn do rung động, ăn mòn do hydro, v.v. Ăn mòn điểm thường xảy ra trên bề mặt kim loại có lớp phủ bảo vệ hoặc lớp oxit bảo vệ. Nguyên nhân là do sự tồn tại của các khiếm khuyết trên bề mặt kim loại; các ion có khả năng phá hủy lớp phủ bảo vệ trong dung dịch sẽ gây ra sự tổn thương ở một số vùng nhất định của lớp phủ này. Những vùng bị tổn thương này sẽ lan vào bên trong kim loại, tạo thành các lỗ thủng. Đây là một dạng ăn mòn gây ra nhiều thiệt hại và nguy cơ cho kim loại nhất. Ăn mòn khe xảy ra ở những vị trí như dưới các mối hàn, đinh tán, miếng lót hoặc các chất lắng đọng; đây là một dạng đặc biệt của hiện tượng ăn mòn lỗ. Cách ngăn chặn là loại bỏ khe hở. Ăn mòn giữa tinh thể xảy ra từ bề mặt, lan sâu vào bên trong kim loại dọc theo các đường ranh giới tinh thể, khiến các đường ranh giới này bị ăn mòn theo kiểu lưới. Nguyên nhân gây ra hiện tượng ăn mòn giữa các tinh thể, ngoài sự tích tụ của các tạp chất tại các vùng ranh giới tinh thể, chủ yếu là do quy trình xử lý nhiệt và gia công lạnh không đúng cách. Ở hai bên mối hàn của thép không gỉ austenit, dễ hình thành các vùng thiếu crôm và bị ăn mòn. Ăn mòn giữa tinh thể ở thép không gỉ austenit là dạng ăn mòn phổ biến và nguy hiểm nhất. Các phương pháp ngăn chặn sự ăn mòn giữa các tinh thể ở các chi tiết van bằng thép không gỉ loại austenit bao gồm: tiến hành xử lý “ủ nóng rồi làm nguội nhanh”, tức là đun nóng vật liệu lên khoảng 1100°C rồi làm nguội bằng nước; sử dụng loại thép không gỉ austenit chứa titanium và niobium, với hàm lượng carbon dưới 0,03%, nhằm giảm sự hình thành của crôm cacbua. Ăn mòn do tách lớp xảy ra trong các cấu trúc có dạng lớp. Ban đầu, quá trình ăn mòn diễn ra theo hướng thẳng đứng vào bên trong; sau đó, chất bị ăn mòn ở phía bề mặt cũng bị ăn mòn. Dưới áp lực của chất bị ăn mòn, bề mặt sẽ bong tróc thành từng lớp. Ăn mòn do ứng suất xảy ra khi sự ăn mòn và ứng suất kéo cùng tác động lên vật liệu, gây ra hiện tượng nứt vỡ. Các phương pháp ngăn chặn ăn mòn do ứng suất: loại bỏ hoặc giảm bớt ứng suất sinh ra trong quá trình hàn và gia công lạnh thông qua xử lý nhiệt, cải tiến cấu trúc của các van sao cho tránh được tình trạng tập trung ứng suất, sử dụng phương pháp bảo vệ điện hóa và sơn chống ăn mòn. Áp dụng các biện pháp như thêm chất ức chế ăn mòn, tạo áp suất lên vật liệu. Mỏi ăn mòn xảy ra tại những vị trí chịu tác động đồng thời của ăn mòn do ứng suất dao động, khiến kim loại bị nứt vỡ. Có thể tiến hành xử lý nhiệt để loại bỏ hoặc giảm ứng suất, xử lý bề mặt bằng phương pháp phun bi, cũng như mạ kẽm, crôm, niken, v.v. Tuy nhiên, cần chú ý rằng lớp mạ không được tạo ra ứng suất kéo và hiện tượng khuếch tán hydro. Ăn mòn có chọn lọc xảy ra ở các vật liệu có thành phần và tạp chất khác nhau; trong một môi trường nhất định, một số nguyên tố bị ăn mòn và rửa trôi, còn những nguyên tố không bị ăn mòn thì giữ nguyên dạng spongiform. Thường gặp có hiện tượng mất kẽm ở đồng thau, mất nhôm ở hợp kim đồng, và quá trình graphit hóa ở gang. Ăn mòn do ma sát là dạng ăn mòn xảy ra do sự tác động lần lượt của chất lỏng lên kim loại, gây ra hiện tượng mài mòn và ăn mòn. Đây là dạng ăn mòn phổ biến ở các van; hiện tượng này thường xảy ra ở các bề mặt kín của van. Các biện pháp ngăn chặn: Sử dụng vật liệu chống ăn mòn và chống mài mòn, cải tiến thiết kế kết cấu, áp dụng phương pháp bảo vệ bằng điện cực âm, v.v. Ăn mòn bong bóng, còn được gọi là ăn mòn do khí, là một dạng đặc biệt của hiện tượng ăn mòn do ma sát. Đó là những bong bóng khí hình thành trong chất lỏng; khi chúng vỡ, sóng xung kích được tạo ra, với áp suất lên tới 400 atm. Áp suất này có thể phá hủy lớp màng bảo vệ kim loại, thậm chí là làm rách các hạt kim loại. Sau đó lại bị ăn mòn để tạo thành lớp phim; quá trình này lặp đi lặp lại, khiến kim loại bị ăn mòn dần. Các phương pháp ngăn chặn sự ăn mòn do bong bóng khí bao gồm việc sử dụng vật liệu chống ăn mòn do bong bóng khí, các bề mặt được xử lý nhẵn mịn, lớp bảo vệ có tính đàn hồi, và phương pháp bảo vệ bằng điện cực âm. Ăn mòn do rung động xảy ra khi hai bộ phận tiếp xúc với nhau phải chịu tải trọng cùng lúc; bề mặt tiếp xúc bị hư hại do rung động và ma sát. Ứng suất ma sát gây ăn mòn xảy ra ở các điểm kết nối bulong, ở chỗ nối giữa trục van và các bộ phận dùng để đóng van, cũng như giữa các ổ bi và trục vít. Có thể sử dụng chất bôi trơn để giảm ma sát, phủ lớp phốt phát lên bề mặt, chọn vật liệu hợp kim cứng, đồng thời áp dụng các phương pháp như xử lý bằng khí nén hoặc gia công lạnh để tăng độ cứng của bề mặt. 　　Ăn mòn là tình trạng hư hại xảy ra do các nguyên tử hydro được tạo ra trong các phản ứng hóa học lan tỏa vào bên trong kim loại; các dạng của hiện tượng này bao gồm sự hình thành các bong bóng hydro, tính giòn do hydro và sự ăn mòn do hydro. Thép cứng và thép chứa kim loại phi kim dễ bị hiện tượng nổ bong bóng hydro. Khi dầu chứa các hợp chất sunfua và hydrua, rất dễ xảy ra hiện tượng tạo bong bóng hydro. Thay thế thép sôi chứa lỗ hổng bằng thép yên tĩnh không chứa lỗ hổng, sử dụng cao su và nhựa để bảo vệ, cùng thêm chất ức chế ăn mòn để ngăn ngừa hiện tượng nổi bọt. Trong thép cứng, độ cao của mạng tinh thể bị biến đổi nghiêm trọng; khi nguyên tử hydro xâm nhập vào, kích thước của mạng tinh thể sẽ tăng lên, gây ra hiện tượng giòn hóa. Nên sử dụng thép hợp kim chứa niken và chì; tránh sử dụng các loại thép có độ bền cao nhưng dễ bị nứt do hiện tượng ứng suất hydro. Trong quá trình hàn, mạ điện phân hay tẩy axit, cần tránh hoặc giảm thiểu tình trạng nứt do ứng suất hydro. Dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, hydro xâm nhập vào bên trong kim loại, tạo phản ứng hóa học với một số nguyên tố khác, gây ra sự tổn thương cho kim loại; hiện tượng này được gọi là ăn mòn do hydro. Thép không gỉ austenit hoàn toàn chịu được sự ăn mòn bởi hydro ở nhiệt độ cao. 3. Ống đứt của vật liệu phi kim loại
Hiện tượng ống đứt của vật liệu phi kim loại cũng tương tự như hiện tượng ống đứt của kim loại. Hầu hết các vật liệu phi kim loại đều là chất cách điện; do đó, chúng thường không bị ăn mòn theo cơ chế điện hóa. Thay vào đó, chúng bị ăn mòn do các tác động hóa học hoặc vật lý thuần túy. Đây chính là điểm khác biệt chính giữa hiện tượng ống đứt của vật liệu phi kim loại và kim loại. Ở trường hợp ăn mòn của vật liệu phi kim loại, khối lượng của chúng thường không giảm mà ngược lại còn tăng lên. Đối với kim loại, việc giảm khối lượng là hiện tượng phổ biến. Trong khi đó, ăn mòn của vật liệu phi kim loại thường do các tác động vật lý gây ra; còn ở kim loại, các tác động vật lý gây ra ăn mòn thì rất hiếm gặp. Ở vật liệu phi kim loại, hiện tượng ăn mòn bên trong là điều thường xảy ra, còn ở kim loại thì ăn mòn chủ yếu xảy ra ở bề mặt. 　　Khi vật liệu kim loại tiếp xúc với môi trường xung quanh, dung dịch hoặc khí sẽ dần lan vào bên trong vật liệu. Điều này gây ra những thay đổi ăn mòn ở các vật liệu phi kim loại. Tùy thuộc vào loại và chủng loại của vật liệu phi kim loại, hình thức ăn mòn cũng sẽ khác nhau. Các dạng ăn mòn bao gồm sự hòa tan, sưng phồng, tạo bọt khí, mềm đi, phân hủy, thay đổi màu sắc, biến chất, lão hóa, cứng lại, gãy vỡ và các hiện tượng tương tự. Tuy nhiên, xét từ góc độ tổng thể, khả năng chống ăn mòn của vật liệu phi kim **vượt trội hơn nhiều so với vật liệu kim loại; trong khi đó, độ bền và khả năng chịu nhiệt của vật liệu phi kim lại thấp hơn vật liệu kim loại. II. Các biện pháp bảo vệ van kim loại khỏi sự ăn mòn
Sự ăn mòn điện hóa xảy ra dưới nhiều hình thức khác nhau, gây tổn hại cho kim loại. Hiện tượng này không chỉ xảy ra giữa hai loại kim loại với nhau, mà còn do sự chênh lệch về nồng độ dung dịch, nồng độ oxy, cũng như những khác biệt nhỏ trong cấu trúc bên trong của kim loại. Những yếu tố này tạo ra sự chênh lệch điện thế, khiến quá trình ăn mòn trở nên nghiêm trọng hơn. Một số loại kim loại vốn dĩ không chịu được sự ăn mòn, nhưng sau khi bị ăn mòn, chúng sẽ tạo ra một lớp màng bảo vệ rất tốt, đó chính là lớp màng phủ oxi hóa. Lớp màng này có thể ngăn chặn sự ăn mòn của các chất khác. Như vậy, để đạt được mục đích chống ăn mòn cho các van kim loại, thứ nhất cần loại bỏ hiện tượng ăn mòn điện hóa; thứ hai, khi không thể loại bỏ được hiện tượng ảnh mòn điện hóa, cần tạo ra lớp màng bảo vệ trên bề mặt kim loại; thứ ba, nên sử dụng các vật liệu phi kim loại không bị ăn mòn điện hóa thay thế cho kim loại. Dưới đây là một số phương pháp chống ăn mòn. 1. Chọn vật liệu chống ăn mòn phù hợp với loại chất lỏng sử dụng
Trong mục “Lựa chọn van”, chúng tôi đã giới thiệu về các loại vật liệu thường được sử dụng để chế tạo van, cùng với những loại chất lỏng mà chúng có thể sử dụng được. Tuy nhiên đó chỉ là những thông tin tổng quát mà thôi. Trong thực tế sản xuất, quá trình ăn mòn của chất lỏng rất phức tạp. Ngay cả khi sử dụng cùng một loại vật liệu để chế tạo van, thì do sự khác biệt về nồng độ, nhiệt độ và áp suất của chất lỏng, mức độ ăn mòn lên vật liệu cũng sẽ khác nhau. Khi nhiệt độ môi trường tăng thêm 10℃, tốc độ ăn mòn sẽ tăng lên khoảng 1–3 lần. Nồng độ chất trung gian có ảnh hưởng rất lớn đến mức độ ăn mòn của vật liệu làm van. Ví dụ, khi chì nằm trong axit sunfuric có nồng độ thấp, mức độ ăn mòn rất nhỏ; nhưng khi nồng độ axit vượt quá 96%, mức độ ăn mòn sẽ tăng lên đáng kể. Ngược lại với thép carbon, ở nồng độ axit sunfuric khoảng 50%, mức độ ăn mòn là cao nhất. Khi nồng độ tăng lên trên 6%, mức độ ăn mòn lại giảm mạnh. Cũng giống như nhôm, trong axit nitric có nồng độ trên 80%, tính ăn mòn của nó rất mạnh; tuy nhiên, trong axit nitric có nồng độ trung bình hoặc thấp, tính ăn mòn lại càng trở nên nghiêm trọng hơn. Mặc dù thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tốt trong axit nitric loãng, nhưng trong axit nitric đậm đặc với nồng độ trên 95%, tình trạng ăn mòn lại càng trở nên nghiêm trọng hơn. 　　Từ những ví dụ trên có thể thấy rằng, việc lựa chọn vật liệu phù hợp cho van cần dựa vào từng tình huống cụ thể, xem xét các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn, và lựa chọn vật liệu dựa trên các hướng dẫn liên quan đến việc chống ăn mòn. 2. Sử dụng vật liệu phi kim loại: Vật liệu phi kim loại có khả năng chống ăn mòn rất tốt. Chỉ cần nhiệt độ và áp suất sử dụng cho van phù hợp với các yêu cầu của vật liệu phi kim loại, thì không những có thể giải quyết được vấn đề ăn mòn, mà còn giúp tiết kiệm được các kim loại quý. Thân van, nắp van, lớp lót, bề mặt đóng kín của van thường được chế tạo từ các vật liệu phi kim loại. Còn về phần đệm và vật liệu lấp kín, chúng cũng chủ yếu được làm từ các vật liệu phi kim loại. Lớp lót của van được làm từ các loại nhựa như polytetrafloroetylen, chloropolyether, cũng như các loại cao su như cao su tự nhiên, cao su neoprene, cao su butadiene. Còn thân van và nắp van thì thường được chế tạo từ gang hoặc thép carbon. Vừa đảm bảo độ bền của van, vừa giúp van không bị ăn mòn. Van kẹp ống cũng được thiết kế dựa trên khả năng chống ăn mòn xuất sắc và tính linh hoạt tốt của cao su. Ngày nay, người ta ngày càng sử dụng các loại nhựa như nylon, polytetrafluoroethylene để chế tạo các bộ phận đóng kín. Ngoài ra, cao su tự nhiên và cao su tổng hợp cũng được dùng để chế tạo các bộ phận đóng kín khác nhau, dùng trên các loại van. Những vật liệu phi kim loại này không chỉ có khả năng chống ăn mòn tốt mà còn có khả năng đóng kín cao, rất thích hợp để sử dụng trong môi trường có chứa các hạt nhỏ. Tất nhiên, độ bền và khả năng chịu nhiệt của chúng đều khá thấp, vì vậy phạm vi ứng dụng của chúng cũng bị hạn chế. Sự ra đời của graphit mềm đã giúp các vật liệu phi kim loại có thể được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao. Nó giúp giải quyết vấn đề rò rỉ của các vật liệu lót và phụ kiện, vốn là những vấn đề khó giải quyết từ trước đến nay. Đồng thời, graphit mềm còn là chất bôi trơn tuyệt vời trong môi trường nhiệt độ cao. 3. Phun sơn bảo vệ: Sơn là phương pháp chống ăn mòn được sử dụng rộng rãi nhất. Đối với các sản phẩm van, sơn còn là vật liệu bảo vệ và dấu hiệu nhận diện không thể thiếu. Sơn cũng thuộc nhóm vật liệu phi kim loại. Thông thường, sơn được chế tạo từ nhựa tổng hợp, hỗn hợp cao su, dầu thực vật, chất dung môi, v.v. Sơn được phủ lên bề mặt kim loại nhằm ngăn cách kim loại với các chất khác và không khí, từ đó giúp bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn. Sơn chủ yếu được sử dụng trong các môi trường có mức độ ăn mòn không quá cao, như nước ngọt, nước muối, nước biển, khí quyển, v.v. Bên trong ống van thường được phun sơn chống ăn mòn, nhằm ngăn chặn nước, không khí và các chất khác gây ăn mòn cho van. Sơn chứa các màu sắc khác nhau để biểu thị vật liệu mà Farn sử dụng. Sơn phủ van thường được thực hiện mỗi nửa năm đến một năm một lần. 4. Thêm chất ức chế ăn mòn: Việc thêm một lượng nhỏ các chất đặc biệt vào môi trường gây ăn mòn và các chất gây ăn mòn có thể giúp **giảm tốc độ ăn mòn của kim loại. Những chất đặc biệt này được gọi là chất ức chế ăn mòn. 　　Cơ chế mà chất ức chế ăn mòn sử dụng để kiểm soát quá trình ăn mòn là việc nó thúc đẩy quá trình phân cực của pin. Chất ức chế ăn mòn chủ yếu được sử dụng tại môi trường và vật liệu lấp đầy. Việc thêm chất ức chế ăn mòn vào môi trường có thể làm giảm tốc độ ăn mòn của các thiết bị và van. Ví dụ, thép không gỉ crôm-niken trong axit sunfuric không chứa oxy sẽ bị ăn mòn nghiêm trọng trong phạm vi nồng độ cao; tuy nhiên, nếu thêm một lượng nhỏ chất oxi hóa như đồng sunfat hoặc axit nitric, thép không gỉ sẽ chuyển sang trạng thái kháng ăn mòn, tạo thành một lớp màng bảo vệ bề mặt, ngăn chặn sự ăn mòn từ môi trường xung quanh. Trong axit hydrocloric, việc thêm một lượng nhỏ chất oxi hóa cũng có thể giúp giảm mức độ ăn mòn đối với titan. Khi kiểm tra áp suất của van, người ta thường sử dụng nước làm chất lỏng để kiểm tra. Tuy nhiên, nước có thể gây ăn mòn van. Việc thêm một lượng nhỏ natri nitrit vào nước có thể giúp ngăn chặn tình trạng ăn mòn này. Vật liệu lấp đầy bằng thạch anh chứa các hợp chất clorua, điều này gây ăn mòn nghiêm trọng cho trục van. Nếu sử dụng phương pháp rửa bằng nước sôi, có thể giảm lượng hợp chất clorua trong vật liệu này. Tuy nhiên, phương pháp này gặp nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện, vì vậy không thể được áp dụng rộng rãi. Ester chỉ phù hợp để sử dụng trong những trường hợp đặc biệt mà thôi. 　Vật liệu phi kim loại có khả năng chống ăn mòn rất tốt. Chỉ cần nhiệt độ và áp suất sử dụng cho van phù hợp với các yêu cầu của vật liệu phi kim loại, thì không những có thể giải quyết được vấn đề ăn mòn mà còn giúp tiết kiệm được các kim loại quý. Thân van, nắp van, lớp lót, bề mặt đóng kín của van thường được chế tạo từ các vật liệu phi kim loại. Còn về phần đệm và vật liệu lấp kín, chúng cũng chủ yếu được làm từ các vật liệu phi kim loại. Lớp lót của van được làm từ các loại nhựa như polytetrafloroetylen, chloropolyether, cũng như các loại cao su như cao su tự nhiên, cao su neoprene, cao su butadiene. Còn thân van và nắp van thì thường được chế tạo từ gang hoặc thép carbon. Vừa đảm bảo độ bền của van, vừa giúp van không bị ăn mòn. Van kẹp ống cũng được thiết kế dựa trên khả năng chống ăn mòn xuất sắc và tính linh hoạt tốt của cao su. Ngày nay, người ta ngày càng sử dụng các loại nhựa như nylon, polytetrafluoroethylene để chế tạo các bộ phận đóng kín. Ngoài ra, cao su tự nhiên và cao su tổng hợp cũng được dùng để chế tạo các bộ phận đóng kín khác nhau, dùng trên các loại van. Những vật liệu phi kim loại này không chỉ có khả năng chống ăn mòn tốt mà còn có khả năng đóng kín cao, rất thích hợp để sử dụng trong môi trường có chứa các hạt nhỏ. Tất nhiên, độ bền và khả năng chịu nhiệt của chúng đều khá thấp, vì vậy phạm vi ứng dụng của chúng cũng bị hạn chế. Sự ra đời của graphit mềm đã giúp các vật liệu phi kim loại có thể được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao. Nó giúp giải quyết vấn đề rò rỉ của các vật liệu lót và phụ kiện, vốn là những vấn đề khó giải quyết từ trước đến nay. Đồng thời, graphit mềm còn là chất bôi trơn tuyệt vời trong môi trường nhiệt độ cao. 3. Phun sơn bảo vệ: Sơn là phương pháp chống ăn mòn được sử dụng rộng rãi nhất. Đối với các sản phẩm van, sơn còn là vật liệu bảo vệ và dấu hiệu nhận diện không thể thiếu. Sơn cũng thuộc nhóm vật liệu phi kim loại. Thông thường, sơn được chế tạo từ nhựa tổng hợp, hỗn hợp cao su, dầu thực vật, chất dung môi, v.v. Sơn được phủ lên bề mặt kim loại nhằm ngăn cách kim loại với các chất khác và không khí, từ đó giúp bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn. Sơn chủ yếu được sử dụng trong các môi trường có mức độ ăn mòn không quá cao, như nước ngọt, nước muối, nước biển, khí quyển, v.v. Bên trong ống van thường được phun sơn chống ăn mòn, nhằm ngăn chặn nước, không khí và các chất khác gây ăn mòn cho van. Sơn chứa các màu sắc khác nhau để biểu thị vật liệu mà Farn sử dụng. Sơn phủ van thường được thực hiện mỗi nửa năm đến một năm một lần. 4. Thêm chất ức chế ăn mòn: Việc thêm một lượng nhỏ các chất đặc biệt vào môi trường gây ăn mòn và các chất gây ăn mòn có thể giúp **giảm tốc độ ăn mòn của kim loại. Những chất đặc biệt này được gọi là chất ức chế ăn mòn. 　　Cơ chế mà chất ức chế ăn mòn sử dụng để kiểm soát quá trình ăn mòn là việc nó thúc đẩy quá trình phân cực của pin. Chất ức chế ăn mòn chủ yếu được sử dụng tại môi trường và vật liệu lấp đầy. Việc thêm chất ức chế ăn mòn vào môi trường có thể làm giảm tốc độ ăn mòn của các thiết bị và van. Ví dụ, thép không gỉ crôm-niken trong axit sunfuric không chứa oxy sẽ bị ăn mòn nghiêm trọng trong phạm vi nồng độ cao; tuy nhiên, nếu thêm một lượng nhỏ chất oxi hóa như đồng sunfat hoặc axit nitric, thép không gỉ sẽ chuyển sang trạng thái kháng ăn mòn, tạo thành một lớp màng bảo vệ bề mặt, ngăn chặn sự ăn mòn từ môi trường xung quanh. Trong axit hydrocloric, việc thêm một lượng nhỏ chất oxi hóa cũng có thể giúp giảm mức độ ăn mòn đối với titan. Khi kiểm tra áp suất của van, người ta thường sử dụng nước làm chất lỏng để kiểm tra. Tuy nhiên, nước có thể gây ăn mòn van. Việc thêm một lượng nhỏ natri nitrit vào nước có thể giúp ngăn chặn tình trạng ăn mòn này. Vật liệu lấp đầy bằng thạch anh chứa các hợp chất clorua, điều này gây ăn mòn nghiêm trọng cho trục van. Nếu sử dụng phương pháp rửa bằng nước sôi, có thể giảm lượng hợp chất clorua trong vật liệu này. Tuy nhiên, phương pháp này gặp nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện, vì vậy không thể được áp dụng rộng rãi. Ester chỉ phù hợp để sử dụng trong những trường hợp đặc biệt mà thôi. Vấn đề chống ăn mòn của thân van là một vấn đề được mọi người quan tâm. Nhờ có kinh nghiệm sản xuất dày dặn, người ta thường sử dụng các phương pháp xử lý bề mặt như phủ nitơ, phủ bo, phủ crôm, phủ niken để nâng cao khả năng chống ăn mòn và khả năng chịu mài mòn của thân van. Các phương pháp xử lý bề mặt khác nhau cần được áp dụng tùy thuộc vào chất liệu của trục van và môi trường làm việc. Đối với các trục van tiếp xúc với không khí, hơi nước hoặc vật liệu amiăng, có thể sử dụng phương pháp phủ crôm cứng hoặc quy trình nit hóa bằng khí (không nên sử dụng phương pháp nit hóa bằng ion đối với thép không gỉ). Trong môi trường có khí hydro sunfua, việc phủ lớp niêm kẽm giàu phốt pho sẽ mang lại khả năng bảo vệ tốt hơn. Thép 38CrMoAlA cũng có khả năng chống ăn mòn khi được xử lý bằng phương pháp nit hóa bằng ion hoặc khí; tuy nhiên, không nên sử dụng lớp phủ crôm cứng cho loại thép này. Thép 2Cr13 sau khi được xử lý nhiệt có khả năng chống ăn mòn bởi amoniac; thép cacbon được xử lý bằng phương pháp nit hóa bằng khí cũng có khả năng chống ăn mòn bởi amoniac. Tuy nhiên, tất cả các lớp phủ niêm kẽm đều không chịu được sự ăn mòn của amoniac. Sau khi được xử lý bằng phương pháp nit hóa bằng khí, thép 38CrMoAlA có khả năng chống ăn mòn và các tính chất tổng thể rất tốt; vì vậy, loại thép này thường được sử dụng để chế tạo trục van. 　　Thân van và tay quay có đường kính nhỏ cũng thường được mạ crôm để nâng cao khả năng chống ăn mòn và tạo vẻ thẩm mỹ cho van. 7. Phun nhiệt: Phun nhiệt là một phương pháp được sử dụng để tạo lớp phủ trên bề mặt vật liệu. Đây được coi là một công nghệ mới giúp bảo vệ bề mặt vật liệu. Là **dự án được ưu tiên quảng bá. Đó là phương pháp gia cố bề mặt, trong đó người ta sử dụng các nguồn nhiệt có mật độ năng lượng cao (lửa cháy của khí, điện cực, plasma, nhiệt điện, v.v.) để làm nóng và nung chảy kim loại hoặc vật liệu phi kim loại. Sau đó, chất liệu đã được nung chảy này được phun dưới dạng hạt mịn lên bề mặt cần xử lý, từ đó tạo thành lớp phủ. Hoặc cũng có thể đồng thời làm nóng bề mặt cơ sở, khiến lớp phủ lại nung chảy trên bề mặt đó, từ đó tạo thành lớp phủ bảo vệ bề mặt. Hầu hết các loại kim loại và hợp kim của chúng, gốm oxit kim loại, vật liệu composite kim loại-gốm, cũng như các hợp chất kim loại cứng, đều có thể được phủ lớp phủ lên bề mặt của vật liệu kim loại hoặc phi kim loại bằng một hoặc nhiều phương pháp phun nhiệt. Phun nhiệt có thể nâng cao các tính chất như khả năng chống ăn mòn, chống mài mòn và chịu nhiệt độ cao của bề mặt, từ đó kéo dài thời gian sử dụng. Lớp phủ chức năng đặc biệt được tạo ra bằng kỹ thuật phun nhiệt, có những tính năng đặc biệt như cách nhiệt, cách điện (hoặc ngăn chặn dòng điện), khả năng tự bôi trơn, khả năng phát xạ nhiệt, và khả năng chắn sóng điện từ. Kỹ thuật phun nhiệt còn có thể được sử dụng để sửa chữa các bộ phận máy móc. 8. Kiểm soát môi trường gây ăn mòn
Khái niệm “môi trường” có thể được hiểu theo nghĩa rộng và nghĩa hẹp. Môi trường theo nghĩa rộng là toàn bộ môi trường xung quanh vị trí lắp đặt van, cùng với chất lỏng chảy qua van đó. Còn môi trường theo nghĩa hẹp là các điều kiện tại khu vực xung quanh vị trí lắp đặt van. Hầu hết các yếu tố môi trường không thể kiểm soát, và quy trình sản xuất cũng không thể thay đổi tùy ý. Chỉ khi không gây hại đến sản phẩm, quy trình sản xuất, v.v., thì mới có thể áp dụng các phương pháp kiểm soát môi trường, chẳng hạn như loại bỏ oxy khỏi nước dùng trong các lò hơi, hoặc điều chỉnh giá trị pH trong quy trình luyện dầu. Từ góc độ này, việc thêm chất ức chế ăn mòn, bảo vệ bằng phương pháp điện hóa nêu trên cũng thuộc về việc kiểm soát môi trường ăn mòn. 　 Khí quyển chứa đầy bụi bẩn, hơi nước và khói. Đặc biệt trong môi trường sản xuất, các chất độc hại và hạt bụi phát ra từ các thiết bị cũng có thể gây ra tình trạng ăn mòn ở các van ở mức độ khác nhau. Nhân viên vận hành cần tuân thủ các quy định trong hướng dẫn vận hành, thường xuyên làm sạch và kiểm tra van, đồng thời bổ sung dầu định kỳ. Đây là những biện pháp hiệu quả để ngăn chặn sự ăn mòn trong môi trường làm việc. Lắp vỏ bảo vệ cho trục van, thiết kế giếng chứa dưới đất cho van địa lý, sơn lên bề mặt van… tất cả những điều này đều là những phương pháp nhằm ngăn chặn các chất gây ăn mòn làm hư hại van. Nhiệt độ môi trường tăng cao và ô nhiễm không khí, đặc biệt là đối với các thiết bị và van trong môi trường kín, sẽ làm tăng tốc quá trình ăn mòn của chúng. Nên sử dụng những nhà máy có cấu trúc mở, hoặc áp dụng các biện pháp thông gió và làm mát để giảm tình trạng ăn mòn do môi trường gây ra. 9. Cải tiến quy trình gia công và cấu trúc của van. Việc bảo vệ van khỏi sự ăn mòn là vấn đề cần được xem xét ngay từ giai đoạn thiết kế. Một sản phẩm van có cấu trúc thiết kế hợp lý và phương pháp gia công chính xác sẽ giúp bảo vệ van tốt hơn. Chắc chắn rằng nó có tác dụng tích cực trong việc làm chậm quá trình ăn mòn của các van. 　　Do đó, các bộ phận chịu trách nhiệm thiết kế và chế tạo cần phải cải tiến những bộ phận có thiết kế kết cấu không hợp lý, phương pháp gia công không đúng chuẩn, và dễ bị ăn mòn. Những bộ phận này cần được điều chỉnh sao cho phù hợp với các điều kiện hoạt động khác nhau. 　Khe hở ở các điểm kết nối van là môi trường lý tưởng để xảy ra hiện tượng ăn mòn do điện thế oxy. 　　Do đó, ở điểm kết nối giữa thân van và bộ phận đóng van, tốt nhất là không nên sử dụng phương thức kết nối bằng ren. Khi hàn van, cần thực hiện việc hàn hai mặt một cách liên tục; việc hàn điểm hoặc hàn chồng lên nhau dễ gây ra tình trạng ăn mòn. Ở các điểm kết nối bằng ren, nên sử dụng băng dính từ polytetrafluoroethylene và phụ kiện đệm để bảo vệ. Không chỉ có thể đạt được độ kín tốt, mà còn có khả năng bị ăn mòn. Các chất lỏng khó di chuyển ở những vị trí khuất sẽ dễ gây ăn mòn van. Ngoài việc không được lắp đặt van theo chiều ngược và cần chú ý loại bỏ các chất lắng đọng ra ngoài, khi chế tạo các bộ phận của van thì nên tránh tạo ra những cấu trúc gây ra hiện tượng lõm; đồng thời, nên thiết kế van sao cho có các lỗ thoát để giúp loại bỏ chất lắng đọng. 　　Sự tiếp xúc giữa các kim loại khác nhau sẽ tạo thành cặp điện tích, từ đó thúc đẩy quá trình ăn mòn của kim loại ở cực dương. Khi chọn vật liệu, cần tránh những trường hợp mà sự chênh lệch điện thế giữa các kim loại quá lớn, và đồng thời không để xảy ra hiện tượng hình thành lớp màng bảo vệ trên bề mặt kim loại. Trong quá trình chế tạo và gia công, đặc biệt là trong các công đoạn hàn và xử lý nhiệt, hiện tượng ăn mòn do ứng suất có thể xảy ra. Do đó cần chú ý cải thiện phương pháp gia công; sau khi hàn, nên áp dụng các biện pháp bảo vệ như xử lý ủ nhiệt để ngăn chặn hiện tượng này. Nâng cao độ nhám bề mặt của thanh van và các bộ phận van khác; càng có độ nhám cao thì khả năng chống ăn mòn càng tốt. Việc cải tiến quy trình chế tạo và cấu trúc của các vật liệu lót và đệm, việc sử dụng các vật liệu như graphite mềm và nhựa làm vật liệu lót, cùng với việc sử dụng các đệm được làm từ graphite mềm hoặc được bọc bằng polytetrafluoroethylene, đều có thể giúp cải thiện khả năng đóng kín, đồng thời giảm sự ăn mòn ở bề mặt đóng kín của thanh van và phần flange.