بسبب تآكل الصمامات

الفشل الناجم عن تآكلالصماماتهي أن أجزاء الصمام تفقد وظائفها الأصلية بسبب عمل الوسائط المسببة للتآكل ، ويمكن تقسيمها إلى حالات فشل ناتجة عن تآكل الشقوق والتآكل الجلفاني. يشير الفشل الناجم عن التآكل الصخري إلى الفشل الناجم عن التآكل في شق هيكل الصمام. لاحظ Pei Wang وآخرون الخصائص العيانية لتآكل شق على سطح إحكام إغلاق قرص الصمام الكروي ، ووجدوا أن حفرًا بأحجام مختلفة ظهرت في الجزء السفلي من منطقة التآكل ، بينما كان التآكل خارج منطقة التآكل أقل ، كما هو موضح في شكل 1.

 
الشكل 1 الشكل 1 الخصائص العيانية لكسر تآكل شق
 
تتمثل الأعطال الناتجة عن التآكل الجلفاني في أن فرق الجهد ينشأ عن التلامس المباشر بين جزأين معدنيين بخصائص كهروكيميائية مختلفة في الصمام ، مما يجعل المعدن ذو الإمكانات العالية تآكلًا أبطأ والمعدن ذو الجهد المنخفض يتآكل بشكل أسرع. لاحظ Jun Yuan خصائص الأعطال الناتجة عن التآكل الجلفاني لطبقة الطلاء الكهربائي لساق صمام الهواء الساخن ، ووجد أن هناك مواد مترسبة على سطح الكسر ، وكانت أقراص العسل الصغيرة في المناطق الجزئية. طبقة الطلاء تسقط مثل تقشر ونقطة. تم تحليل منتجات التآكل بواسطة SEM ووجد أن هناك عناصر Cl و S.
 
الأعطال الناتجة عن التآكل الجلفاني
يعد التآكل الجلفاني أكثر ضررًا من حالات الفشل الناتجة عن التآكل الصخري وغالبًا ما يحدث على جذع الصمام حيث يتم طلاء الصمام بطبقة معدنية مقاومة للتآكل. في الوقت الحالي ، لا يوجد تحليل مميز كافٍ لمنتجات ترسيب التآكل المختلفة ، ولا يمكن تمييز وسط التآكل المحدد الذي يؤثر على خصائص التآكل. في المستقبل ، ينبغي النظر في البحث في هذا الاتجاه.
 
أسباب الأعطال الناتجة عن تآكل الصمامات
سيترك الصمام حتمًا فجوة في الهيكل ، وسيحدث تآكل شق بسبب وسط التآكل المتراكم في الفجوة. بشكل أساسي ، يعد تآكل الشقوق نوعًا خاصًا من التآكل الجلفاني الذي يحدث في الشقوق الصغيرة بدرجة كافية. أجرى العديد من العلماء أبحاثًا ذات صلة حول آلية التوليد لتآكل الشقوق. قام Zhenbin Ding وآخرون بتحليل العملية المحددة لتآكل شق الأجزاء الداخلية للصمام ، ووجدوا أنه في بيئة الإلكتروليت ، عندما يتم استهلاك الأكسجين في الشق ، فإن عددًا كبيرًا من أيونات الكلوريد الخارجية سوف تهاجر إلى داخل الشق. السيولة في الشق ضعيفة ، وبالتالي تزداد الحموضة. يتم تشكيل بطارية فرق تركيز الأكسجين داخل وخارج الفجوة. الأنود خارج الفجوة. الاستقطاب ينخفض. الكاثود داخل الفجوة. يذوب المعدن لتوليد استقطاب الهيدروجين ، مما يجعل المعدن في حالة تنشيط ويسرع تآكل الشقوق.
 
 
الشكل 2 الشكل 2 عمليات تآكل الشقوق

بالنسبة للتآكل الجلفاني ، من أجل تحسين مقاومة التآكل ومقاومة التآكل للصمام ، عادة ما يتم طلاء طبقة معدنية رفيعة على سطح أجزاء الصمام. لذلك ، فإن معظم حالات الفشل الناتجة عن التآكل الجلفاني في الصمامات هي أعطال ناتجة عن الطلاء ، والذي يؤدي بدوره إلى التآكل الجلفاني الناجم عن التلامس المباشر بين الأجزاء المعدنية والوسط المتآكل. قام Yingbo Xu بتحليل أسباب فشل الطبقة المجلفنة لطلاء الزنك ووجد أن الطلاء لم يكن كثيفًا بدرجة كافية ، وأن الشقوق الدقيقة كانت عرضة للتحدث أثناء الاصطدام والبثق. الوسيط المسبب للتآكل يخترق الطلاء من خلال الشقوق الدقيقة ، مما يتسبب في تآكل المعدن. كما هو مبين في الشكل 3 ، قام Yushan Ma وآخرون بتحليل عملية الإخفاقات الناتجة عن التآكل الجلفاني لساق الصمام الفولاذي 45. تم إنشاء حفر التآكل في البداية على سطح الطلاء. مع مرور الوقت ، ينتشر التآكل إلى الطبقة الداخلية حتى يصل إلى سطح المعدن الأساسي. يتم تكوين فرق جهد بين الطلاء والمعدن لتكوين تآكل جلفاني ، مما يسرع من الفشل.
 
 
الشكل 3 آلية الأعطال الناتجة عن التآكل الجلفاني
 
يمكن أن تؤثر عوامل العملية على كل من تآكل الشقوق والتآكل الجلفاني. قام Yang Zhou وآخرون بتحليل أسباب فشل الصمام العائم ، ووجدوا أن الاختيار غير الصحيح لدرجة حرارة تشوه المعالجة سيحول الأوستينيت الموجود في صمام العوامة إلى مارتينسيت ، ويقلل من مقاومة التآكل للمادة ، ثم يؤدي إلى تآكل شق والتآكل الجلفاني.
 
كما ذكرنا أعلاه ، سيحدث تآكل الشق عندما يكون هناك شق. ومع ذلك ، فإن نطاق حجم الشق المحدد يحتاج إلى مزيد من الدراسة. تكون سرعة الأعطال الناتجة عن التآكل بطيئة في البداية ثم تتسارع. إن محور البحث المستقبلي هو تحليل الأنواع المعدنية التي ستشكل الفرق المحتمل للأجزاء والمواد المختلفة للصمام.