角式截止閥沖刷腐蝕的原因分析及處理

    沖刷腐蝕是管道內(nèi)部流道金屬表面與流體之間由于高速相對運(yùn)動而引起的金屬損壞現(xiàn)象，是管道受沖刷和腐蝕交互作用的結(jié)果，是一種危害性較大的局部腐蝕，在石油、化工、能源電力等領(lǐng)域的閥門和管道的拐部廣泛存在，尤其是在固體顆粒流態(tài)，液固混合流態(tài)，液、氣、固三種流態(tài)，高壓、高溫液流體輸送管道用的角式截止閥沖刷腐蝕非常嚴(yán)重，因此角式?jīng)_刷腐蝕問題引起了人們的高度重視。

    在管道使用的角式截止閥受到?jīng)_刷腐蝕和氣蝕的影響，會使管壁局部變薄，流道內(nèi)部腐蝕變薄，壓力過大就會導(dǎo)致泄露或爆裂。通常腐蝕區(qū)可以用超聲波檢測到，但管道邊緣或管道過熱使用超聲波無法檢測。所以拐角部沖刷腐蝕和氣蝕一直是工業(yè)生產(chǎn)中尤為頭痛的問題。

    角式截止閥沖刷腐蝕的原因分析及處理是被機(jī)械力破壞材料表面，腐蝕是次要的。當(dāng)固體粒子流沖向材料表面時，造成短程微切削和塑性變形的的坑，反復(fù)形成磨損，磨損率取決于粒子的入射角和力度，并且塑性和脆性固體的磨損率不同。對于塑性材料，磨損的變形量很小，在沖擊角30°時磨損率最大，其機(jī)理與顆粒磨損的機(jī)理相同。當(dāng)沖擊角接近90°時，疲勞磨損是主要的，而微切磨損是次要的。拐角部如果接受高速顆粒的正面沖擊，受到摩擦力最集中的部分就最容易磨損。 

    氣蝕是液體連續(xù)遭到氣體破壞，在液體內(nèi)部形成真空、空穴，被液體中的氣體或蒸汽填充形成氣泡，氣泡隨液體流動，進(jìn)入超過臨界壓力的區(qū)域后收縮并消失。因氣泡收縮速度快，其體積變化大，對固體表面產(chǎn)生壓力沖擊和高溫，長期作用使固體表面形成破壞區(qū)。化學(xué)作用將加速氣蝕侵蝕。拐角部渦流區(qū)較易出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，使流體產(chǎn)生巨大的沖擊力撞擊管壁，容易使閥門拐角部變薄甚至爆裂。 

    沖刷腐蝕、氣蝕的治理是一個非常復(fù)雜的過程，主要包括：材料、環(huán)境、介質(zhì)。通過以下方法有效的降低腐蝕的速度，提高生產(chǎn)效率：

    1、提高硬度，花費(fèi)少，收效快，但在某些特殊的情況下，高溫、高壓等很難找到合適的材料；

    2、尺寸調(diào)整，加大彎頭半徑，來增大流通直徑，以降低流速，會影響正常的安裝空間和工作效率且耗能大，也有一定的效果；

    3、流體工藝參數(shù)的調(diào)控，降低介質(zhì)流速可以減緩或消除流體對拐角部的沖蝕，不過調(diào)整起來難度很大，切往往起到不好的效果；

    4、凈化流體介質(zhì)。過濾流體的顆粒雜質(zhì)，消除液體中的氣泡；拐角部管壁加厚或涂層來防止慢磨損，此法不能徹底解決問題；