Importance du traitement de surface de la valve
En tant que composant clé pour contrôler l'écoulement des fluides dans un système de pipeline, le traitement de surface de la valve joue un rôle vital. Un bon traitement de surface peut améliorer la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure et la résistance à l'abrasion de la valve, améliorer les performances d'étanchéité de la valve et prolonger la durée de vie de la valve. Dans le même temps, il peut également améliorer la qualité d'apparence de la valve pour répondre aux besoins de différents environnements de travail et utilisateurs.
Méthodes de traitement de surface de la valve commune
1. Électroples
Définition et principe: L'électroples est une méthode de dépôt d'une couche de métal ou d'alliage à la surface de la valve en utilisant le principe de l'électrolyse. En utilisant la valve comme cathode et en le plaçant dans un électrolyte contenant des ions métalliques à étaler, une fois l'alimentation allumée, les ions métalliques sont réduits en atomes de métal par des électrons à la surface de la valve et forment progressivement un revêtement uniforme et dense.
Placage chromé: La couche de placage chromée a une grande dureté et une bonne résistance à l'usure, et a une excellente résistance à la corrosion et des propriétés décoratives. La couche de placage chromée peut former un film de protection dur à la surface de la valve, empêchant efficacement la valve de l'usure et de la corrosion. De plus, la valve plaquée chromée a une apparence lumineuse et magnifique et est souvent utilisée à certaines occasions avec des exigences élevées d'apparence, telles que la construction de systèmes d'approvisionnement en eau et de drainage, l'équipement de salle de bain haut de gamme, etc.
Prenant l'exemple de chrome dur, son flux de processus comprend le dégraissant → Pickling → Placage pré-culbuteur → Placage chromé → post-traitement, et chaque lien a une influence décisive sur la qualité du placage. Dans le champ aérospatial, une fois que la valve en alliage de titane est plaqué avec du chrome dur, la dureté de surface est augmentée de HV300 à HV1000, et la résistance à l'usure est augmentée de 5 fois, ce qui résout efficacement le problème d'usure de la valve dans le système de carburant d'aviation.
Exemple d'application: Dans le système de pipeline de l'industrie des aliments et des boissons, des vannes plaquées en nickel ou chromées sont souvent utilisées. En effet, l'industrie de l'alimentation et des boissons a des exigences extrêmement élevées pour l'hygiène. La surface des couches plaquées et chromées nickel est lisse, pas facile à accumuler et facile à nettoyer. Il peut effectivement empêcher la surface de la valve d'être corrodé par des substances acides ou d'autres composants dans les aliments, et en même temps répondre aux exigences de l'industrie alimentaire pour une apparence propre et belle de l'équipement.
2. Placage chimique
Définition et principe: Le placage chimique est une méthode de placage qui utilise un agent réducteur pour réduire les ions métalliques dans la solution et les déposer à la surface de la valve sans courant externe. Il repose sur une réaction chimique spécifique pour réduire les ions métalliques à un élément métallique sous l'action catalytique de la surface de la valve pour former un revêtement.
Caractéristiques et avantages: Le revêtement de placage chimique est uniforme et un revêtement d'épaisseur uniforme peut être obtenu, quelle que soit la forme de la forme de la valve. De plus, le placage chimique ne nécessite pas d'alimentation externe, l'opération est relativement simple et elle convient aux vannes de divers matériaux.
Le traitement du film de conversion chimique peut générer un film d'oxyde dense sur la surface de la valve. Le traitement anodisant des soupapes en aluminium peut atteindre une épaisseur de film allant jusqu'à 25 μm, et la résistance à la corrosion est augmentée de 10 fois. Dans le système d'alimentation en eau et de drainage, les vannes en aluminium traitées avec l'anodisation ont une résistance considérablement améliorée à la corrosion des ions du chlorure.
Bien que le traitement de la passivation des chromate soit limité en raison de problèmes environnementaux, dans certains champs militaires, le film de passivation de couleur arc-en-ciel, il génère toujours un endroit avec une excellente résistance à la corrosion (test de pulvérisation de sel neutre supérieur ou égal à 500 heures).
De plus, le revêtement formé par un placage chimique a une bonne résistance à la corrosion et une résistance à l'usure. Certaines couches d'alliage de placage chimique ont également des propriétés physiques et chimiques spéciales. Par exemple, la couche chimique en alliage de nickel-phosphore a une dureté élevée et une bonne résistance à la corrosion, et peut remplacer l'électroplastion du chrome dur dans certains cas.
Exemple d'application: Dans certains pipelines à haute température et à haute pression contenant des milieux corrosifs dans l'industrie pétrochimique, certaines valves sont traitées avec un alliage chimique de nickel-phosphore. Cette méthode de traitement peut permettre à la valve de maintenir de bonnes performances dans des environnements de travail difficiles, empêcher efficacement la surface de la valve d'être corrodé et érodé, prolonger la durée de vie de la valve et réduire les accidents de production et les coûts de maintenance causés par les dommages causés par la valve.
3. Papez thermique
Définition et principe: La pulvérisation thermique consiste à chauffer le métal ou la poudre non métallique à un état fondu ou semi-moulue par une source de chaleur, puis le vaporiser sur la surface de la soupape à l'aide d'un flux d'air à grande vitesse pour former un revêtement avec des propriétés spécifiques. Les sources de chaleur courantes comprennent la flamme, l'arc électrique, l'arc de plasma, etc.
La pulvérisation thermique fait fondre le matériau de revêtement et le pulvérise sur la surface de la soupape à travers une source de chaleur à haute température pour former une couche de liaison métallurgique. La porosité du revêtement en céramique d'oxyde de zirconium préparé par pulvérisation du plasma peut être contrôlée en dessous de 3%. Dans le gazoduc à haute température de la production d'énergie d'incinération des déchets, la valve utilisant ce revêtement a une réduction de la température de surface de 50 degrés et une prolongation de durée de vie de 4 fois.
Le revêtement en carbure de tungstène préparé par la technologie de pulvérisation de flamme supersonique (HVOF) a une dureté jusqu'à HV1300. Il est utilisé sur des valves de papillon à haute pression pour l'extraction de gaz de schiste, et sa durée de vie est passée de 3 mois à 18 mois.
Matériaux et propriétés de revêtement
Revêtements en métal:Comme la pulvérisation du zinc, de l'aluminium et d'autres revêtements métalliques, ont une bonne résistance à la corrosion et une bonne conductivité. Le revêtement en zinc peut former un film de protection dense de l'oxyde de zinc dans l'environnement atmosphérique, qui joue un rôle de protection cathodique pour le substrat de la valve; Le revêtement en aluminium a une résistance élevée à haute température et une résistance à l'oxydation et peut protéger efficacement la valve dans certains environnements à haute température.
Revêtement en céramique:Les matériaux en céramique présentent les avantages d'une dureté élevée, d'une bonne résistance à l'usure, d'une résistance à haute température et d'une forte stabilité chimique. La pulvérisation du revêtement en céramique peut améliorer considérablement la résistance à l'usure, la résistance à la corrosion et la résistance à haute température des valves. Par exemple, dans certains pipelines de transport de poudre, les vannes sont facilement érodées et portées par des matériaux particulaires. Les vannes pulvérisées de revêtements en céramique peuvent résister efficacement à l'usure et assurer la vie d'étanchéité et de service des vannes.
Exemple d'application:Dans le système de pipeline de la chaudière de l'industrie de l'énergie, car la valve doit supporter une température élevée, une haute pression et une érosion moyenne contenant des cendres volantes et d'autres particules, des soupapes avec des revêtements en céramique thermique ou des revêtements composites en céramique métallique sont souvent utilisés.
Ces revêtements peuvent maintenir des performances stables à des températures élevées, empêcher efficacement l'usure et la corrosion sur la surface de la valve, améliorer la fiabilité et l'efficacité de fonctionnement de la valve, réduire la fréquence de maintenance et de remplacement et réduire le coût de la production d'électricité.
4. revêtement
Définition et principe:Le revêtement est une méthode d'application de la peinture à la surface de la valve pour former un film protecteur par le séchage, le durcissement et d'autres processus. Les substances de formation de films dans le revêtement forment un film continu à la surface de la valve, qui joue le rôle de l'isolement, de la protection et de la décoration.
Types de revêtement et caractéristiques
Revêtements anti-corrosion:Les revêtements anti-corrosion avec de la résine époxy, du polyuréthane et d'autres substances principales de formation de film ont une bonne résistance à la corrosion, l'adhésion et les propriétés mécaniques. Ils peuvent former un film protecteur dur à la surface de la valve, résistant efficacement à l'érosion des milieux corrosifs tels que les acides, les alcalis et les sels. Par exemple, dans les systèmes de pipeline de certaines usines de traitement des eaux usées, les vannes sont généralement recouvertes de revêtements anti-corrosion en résine époxy pour empêcher les substances nocives dans les eaux usées de corroder les valves.
Revêtements résistants à haute température:Ce type de revêtement utilise des matériaux résistants à haute température tels que le silicone comme substances de formation de films, qui peuvent maintenir des performances stables dans des conditions de température élevée et prévenir l'oxydation et la déformation de la surface de la valve. Dans les systèmes de pipeline de certains fours à haute température, les vannes recouvertes de revêtements résistants à haute température peuvent fonctionner normalement dans des conditions à long terme à haute température, prolongeant la durée de vie des vannes.
Exemple d'application:Dans la construction de systèmes HVAC, les vannes sont généralement recouvertes de revêtements anti-corrosion de différentes couleurs. D'une part, les revêtements anti-corrosion peuvent protéger les valves de la corrosion par des substances telles que la vapeur d'eau et l'oxygène dans l'air.
D'un autre côté, différentes couleurs de peinture peuvent être utilisées pour distinguer les tuyaux et les vannes avec différentes fonctions, ce qui est pratique pour l'installation, la maintenance et la gestion. Dans le même temps, certains revêtements avec des fonctions spéciales, tels que les revêtements ignifuges, peuvent également améliorer la sécurité des vannes dans des situations d'urgence telles que les incendies.
5. Traitement en nitratide
Définition et principe:Le traitement en nitridage est un processus de traitement thermique qui infiltre les atomes d'azote dans la surface de la valve pour former une couche de nitrure avec une dureté élevée, une bonne résistance à l'usure et une forte résistance à la corrosion. Dans certaines températures et conditions moyennes, les atomes d'azote forment des nitrures avec des éléments métalliques dans le matériau de la valve, modifiant ainsi la structure et les performances de la surface de la valve.
Amélioration des performances après le traitement:Après le traitement de nitrative, la dureté de la surface de la valve est considérablement améliorée, généralement jusqu'à HV900-1200, ce qui est beaucoup plus élevé que la dureté de l'acier ordinaire. Cela fait que la valve a une bonne résistance à l'usure et une résistance à l'abrasion, et peut résister à une pression plus élevée et à des conditions de travail plus sévères. Dans le même temps, la couche de nitrure a également une bonne résistance à la corrosion, ce qui peut effectivement empêcher la valve de défaillance de corrosion dans certains milieux corrosifs.
Exemple d'application:Dans le système hydraulique dans le champ aérospatial, la valve doit maintenir de bonnes performances dans des conditions de travail à haute pression et à haute fréquence.
Les vannes en nitride peuvent répondre à ces exigences. Leur résistance élevée à la dureté et à l'usure peut garantir que les vannes ne sont pas faciles à porter pendant l'ouverture et la fermeture fréquentes. Une bonne résistance à la corrosion peut s'adapter aux effets à long terme des milieux tels que l'huile hydraulique, assurer la fiabilité et la stabilité des vannes et assurer le fonctionnement sûr de l'équipement aérospatial.
Traitement de surface de la valve dans des environnements spéciaux
Environnement marin
Défis de corrosion auxquels sont confrontés:L'environnement marin contient une grande quantité de sel, d'eau et divers micro-organismes, qui sont très corrosifs pour les valves. Les ions de chlorure peuvent facilement détruire le film de passivation à la surface de la valve, provoquant des phénomènes de corrosion locaux tels que les piqûres et la corrosion des crevasses. Dans le même temps, l'effet de récurage de l'eau de mer accélérera également l'usure et la corrosion de la surface de la valve.
Méthodes de traitement de surface applicables: Afin de faire face à la corrosion de l'environnement marin, les valves adoptent généralement une combinaison de méthodes de traitement de surface multiples.
Premièrement, la valve est pulvérisée thermiquement avec un revêtement en zinc ou en aluminium, et la protection sacrificielle de l'anode du zinc et de l'aluminium est utilisée pour fournir une protection cathodique pour le substrat de la valve.
Ensuite, une couche de revêtement anti-corrosion haute performance, tel que le revêtement anti-corrosion en polyuréthane, est appliquée à la surface du revêtement par pulvérisation thermique pour améliorer davantage la résistance à la corrosion et l'imperméabilité de la valve.
De plus, pour les vannes dans certaines parties clés, l'alliage de nickel-phosphore électroplaté et d'autres revêtements avec une meilleure résistance à la corrosion peut être utilisé, et un traitement d'étanchéité peut être effectué pour empêcher l'eau de mer de pénétrer dans les pores du revêtement et améliorer les performances protectrices de la valve.
Cas de demande:Dans le système de pipeline de plates-formes de forage à l'huile offshore, les vannes doivent être exposées au milieu marin pendant longtemps. Les vannes à pulvérisation thermique revêtement en zinc-aluminium combinée à un revêtement anti-corrosion peuvent résister efficacement à la corrosion et à l'érosion de l'eau de mer, assurer le fonctionnement stable à long terme des valves dans des environnements marins durs et réduire les accidents de sécurité et les pertes économiques causées par la corrosion et les déménagements de la valve.
Température élevée et environnement à haute pression
Sélection des matériaux et exigences de traitement de la surface:Dans les environnements à haute température et à haute pression, les vannes doivent non seulement résister à d'énormes pressions, mais également résister à une oxydation à haute température et à la fatigue thermique. Par conséquent, les matériaux de soupape sont généralement faits de réalisations à haute température et d'alliages à haute résistance, tels que les aciers en alliage chromium-molybdène.
Pour le traitement de surface de ces soupapes, en plus de l'utilisation de revêtements résistants à la température à haute température pour le traitement, la nitrative ou le traitement boronisant est souvent utilisé pour améliorer davantage la dureté, la résistance à l'usure et une résistance à haute température de la surface de la valve.
Le traitement en nitrade peut former une couche de nitrure avec une dureté élevée et une bonne stabilité sur la surface de la valve, améliorant efficacement la résistance de la valve à la fatigue thermique et à l'oxydation à haute température; Le traitement en graisses peut former une couche de borure avec une dureté plus élevée sur la surface de la valve, améliorant considérablement la résistance à l'usure de la valve et la résistance à la corrosion à haute température.
Cas de demande:Dans les équipements à haute température et à haute pression tels que les réacteurs d'hydrogénation dans l'industrie pétrochimique, les vannes doivent travailler à des températures pouvant atteindre des centaines de degrés Celsius et des pressions de dizaines de mégapascals. Les soupapes en acier en alliage en alliage chromium-molybdène traitées avec de la nitrade ou de la fortune peuvent maintenir de bonnes performances dans de telles conditions extrêmes, assurer la scellage et la fiabilité de la valve et offrir une protection pour le fonctionnement sûr et stable du processus de production pétrochimique.