影响阀门耐腐蚀性能的因素分析

一、阀门材质选用
介质为甲胺液时，阀体及内件采用双相钢或尿素级316L不锈钢;介质为尿液或工艺气时，根据设计要求不同略有差异。阀体材质一般为316L，阀内件材质为316L、双相钢或尿素级316L不锈钢。常用阀门类型：直通阀、蝶阀、球阀、三通阀；介质为浓度95%及以上尿液的阀门，通常采用柱塞式结构，同时需要蒸汽保温；紧邻闪蒸罐的上游阀门内件需要加硬，削弱解析工况造成的磨损。工艺介质氨基甲酸铵溶液在高压下具有强烈的腐蚀性，阀门的抗腐蚀能力面临严峻的挑战。尿素溶液及氨基甲酸铵溶液易结晶，因此阀门自身结构必须避免结晶造成流道堵塞或阀体内部部件卡住不能正常运动。用作工艺气体放空及尿素溶液排放的阀门需要承受巨大压降。尿素合成环节操作压力大，温度高，对阀门的可靠性和安全性提出考验。阀体表面与工艺介质接触部分要避免有微小裂纹的存在。暴露在空气中的阀门附件禁止以金属铜或者含铜合金为材料。禁止使用焊接法兰形式连接或螺纹形式连接。填料盒必须尽可能地深埋在阀体内部法兰标准参照DIN 2696标准采用透镜垫方式连接或者参照ANSI B 16.5 and B 16.20标准采用环状垫连接方式。阀塞和阀杆应该为一个整体，阀座采用夹紧的方式固定。

二、固溶处理

固溶处理主要是改善钢和合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。使合金中各种相充分溶解，强化固溶体，并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工或成型。原理简介：固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱和固溶体，便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相，同时消除由于冷热加工产生的应力，使合金发生再结晶。其次，固溶处理是为了获得适宜的晶粒度，以保证合金高温抗蠕变性能。固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间，主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择，以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃～850℃的温度范围内时，会有高铬碳化物析出，当铬含量降至耐腐蚀性界限之下，此时存在晶界贫铬，会产生晶间腐蚀，严重时能变成粉末。所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理。

固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态。这种热处理方法为固溶热处理。固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火，但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的，前者是软化处理，后者是淬硬。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样，但没到1100℃。固溶处理检测方法：1、晶粒度的大小。2、晶界附近碳化物的溶解情况。3、王水的腐蚀难易程度。

三、阀门密封面研磨粗糙度

1、研磨，在阀门制造过程中是其密封面常用的一种光整加工方法。研磨可以使阀门密封面获得很高的尺寸精度、几何形状粗度及表面粗糙度，但不能提高密封面各表面间的相互位置精度。研磨后的阀门密封面通常可以到的尺寸精度为 0.001~0.003mm；几何形状精度（如不平度）为0.001mm；表面粗糙度为0.1~0.008。

2、密封面研磨的基本原理包括研磨过程、研磨运动、研磨速度、研磨压力及研磨余量五个方面。

3、研磨过程：1）、研具与密封圈表面很好地巾合在一起，研具沿贴合表面作复杂的研磨运动。研具与密封圈表面间放有研磨剂，当研具与密封圈表面相对运动时，研磨剂中的部分磨粒在研具与密封圈表面间滑动或滚动，切去密封圈表面上很薄的一层金属。密封圈表面上的凸峰部分　首先被磨去，然后渐渐达到要求的几何形状。2）、研磨不仅是磨料对金属的机械加工过程，同时还有化学作用。研磨剂中的油脂能使被加工表面形成氧化膜，从而加速了研磨过程。

4、研磨运动：1）、研具与密封圈表面相对运动时，密封圈表面上每一点对研具的相对滑动路和都应该相同。并且，相对运动的方向应不断变更。运动方向的不断变化使每一磨粒不会在密封圈表面上重复自己运动轨迹，以免造成明显的磨痕而增高密封圈表面的粗糙度。此外，运动方向的为断变化不能使研磨剂分布得比较均匀，从而较均匀地切去密封圈表面的金属。2）、研磨运动尽管复杂，运动方向尽管大变化，但研磨运动始终是沿着研具与密封圈表面的贴合表面进行的。无论是手工研磨或机械研磨，密封圈表面的几何形状精度则主要受研具的几何形状精度及研磨运动的影响。

5、研磨速度：1）、研磨运动的速度越快，研磨的效率也越高。研磨速度快，在单位时间内工件表面上通过的磨粒比较多，切去的金属也多。2）、研磨速度通常为10~240m/min。研磨精度要求高的工件，研磨速度一般不超过30m/min。阀门密封面的研磨速度与密封面的材料有关，铜及铸铁密封面的研磨速度为10~45m/min；淬硬钢及硬质合金密封面为25~80m/min；奥氏体不锈钢密封面为10~25m/min。

6、研磨压力：研磨效率随研磨压力的增大而提高，研磨压力不能过大，一般为0.01～0.4MPa。研磨铸铁、铜及奥氏体不锈钢材料的密封面时，研磨压力为0.1~0.3MPa；淬硬钢和硬质合金密封面为0.15~0.4MPa。粗研时取较大值，精研时取较小值。

7、研磨余量：1）、由于研磨是光整加工工序，故切削量很小。研磨余量的大小取决于上道工序的加工精度和表面粗糙度。在保证去除上道工序加工痕迹和修正密封圈几何形状误差的前提下，研磨余量愈小愈好。2）、密封面研磨前一般应经过精磨。经精磨后的密封面可直接精研，其最小研磨余量为：直径余量为0.008~0.020mm；平面余量为0.006~0.015mm。手工研磨或材料硬度较高时取小值，机械研磨或材料硬度较低时取大值。

综上所述，影响阀门耐腐蚀性因素主要有用户使用的工况条件、阀门材质、材料热处理和阀门密封面研磨粗糙度，只要控制好这四方面的内容，对提高阀门的耐腐蚀性能有很大帮助。