NORGREN電磁閥銹蝕原因分析及解決方法

    NORGREN電磁閥銹蝕原因分析及解決方法
    NORGREN電磁閥工作的壞會直接影響整個調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作。由于氣動調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)場是與被調(diào)介質(zhì)直接接觸的，工作環(huán)境十分惡劣，因此容易產(chǎn)生各種故障。在過程中，除了隨時排除這些故障外，還必須進行經(jīng)常性的維護和定期檢修。尤其是對使用環(huán)境特別惡劣的調(diào)節(jié)閥，更應(yīng)重視維護和定期檢修。NORGREN電磁閥在安裝使用時要注意以下幾方面：
    1.NORGREN電磁閥的日常維護：
    當NORGREN電磁閥采用石墨—石棉為填料時，大約三個月應(yīng)在填料上添加次潤滑油，以調(diào)節(jié)閥靈活用。如發(fā)現(xiàn)填料壓帽壓得很低，則應(yīng)補充填料，如發(fā)現(xiàn)聚四氟乙烯填料硬化，則應(yīng)及時更換；應(yīng)在巡回檢查中注意調(diào)節(jié)閥的運行情況，檢查閥位指示器和調(diào)節(jié)器輸出是否吻合；對有定位器的調(diào)節(jié)閥要經(jīng)常檢查氣源，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；應(yīng)經(jīng)常保持調(diào)節(jié)閥的衛(wèi)生以及各部件完整用。
    2.常見故障及產(chǎn)生的原因：
    （1）調(diào)節(jié)閥不動作。故障現(xiàn)象及原因如下：
    a.無信號、無氣源：① 氣源未開。② 由于氣源含水在冬季結(jié)冰，導致風管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈。③ 壓縮機故障。④ 氣源總管泄漏。
    b.有氣源，無信號：① 調(diào)節(jié)器故障。② 信號管泄漏。③ 定位器波紋管漏氣。④ 調(diào)節(jié)網(wǎng)膜片損壞。
    c.定位器無氣源：① 過濾器堵塞。② 減壓閥故障。③ 管道泄漏或堵塞。
    d.定位器有氣源，無輸出：定位器的節(jié)流孔堵塞。
    e.有信號、無動作：① 閥芯脫落，② 閥芯與閥座卡死。③ 閥桿彎曲或折斷。④ 閥座閥芯凍結(jié)或焦塊污物。⑤ 執(zhí)行機構(gòu)彈簧因長期不用而銹死。    （2）調(diào)節(jié)閥的動作不穩(wěn)定，故障現(xiàn)象和原因如下：
    a.氣源壓力不穩(wěn)定：① 壓縮機容量太小。② 減壓閥故障。
    b.信號壓力不穩(wěn)定：① 控制系統(tǒng)的時間常數(shù)（T=RC）不適當。② 調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。
    NORGREN電磁閥在使用過程中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。經(jīng)過金相組織分析、染色試臉、熱處理試臉、SEM等試驗分析，找到了材料銹蝕的關(guān)鍵因素是因為材料中沿晶界的碳化物析出形成貧鉻區(qū)，從而造成不不銹鋼蝶閥銹蝕。
    材質(zhì)為CF8M的不銹鋼蝶閥在使用過程中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。奧氏體不銹鋼經(jīng)正常熱處理后，室溫下組織應(yīng)為奧氏體，耐蝕很。為了分析蝶閥的銹蝕原因，在其上取樣進行分析。
    1試驗方法
    取樣進行化學成分分析(判斷是否符合標準要求)、金相組織檢查、熱處理工藝試驗及SEM分析。
    2試驗結(jié)果及分析
    2.1化學成分
    化學成分分析結(jié)果及標準成分。
    2.2金相分析
    從出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象的蝶閥上切取了金相試樣，經(jīng)磨制拋光后，用三氯化鐵水溶液腐蝕，在Neophot-32金相顯徽鏡上觀察分析，其金相組織由奧氏體與另種析出物組成。從理論上講奧氏體不銹鋼經(jīng)正常熱處理后，應(yīng)得到均奧氏體組織。組織中出現(xiàn)的另析出物究竟是何組織，有兩種判斷：是σ相，另種是碳化物。σ相與碳化物形成的條件不同，但都具有個共同的特點，那就是造成奧氏體不銹鋼對晶間腐蝕的敏感性。
    采用了雜色法進行σ相的鑒別。采用堿性赤血鹽水溶液(赤血鹽10g+氫氧化鉀10g+水100ml)，試樣在該試劑中煮沸2~4min后，鐵素體呈黃色，碳化物被腐蝕，奧氏體呈光亮色，σ相由褐色變?yōu)楹谏?。用上述方法將從蝶閥上切取的試樣在堿性赤血鹽水溶液中煮沸4min后，在顯徽鏡下觀察，析出物保持了原形貌，未發(fā)現(xiàn)明顯變化。因此決定采用熱處理的方法進步試臉分析。2.3熱處理試驗分析
    σ相是種鐵鉻原子比例大致相等的金屬間化合物?；瘜W成分、鐵素體、冷變形、溫變都不同程度地對σ相形成產(chǎn)生影響。采用染色法試驗，在顯微鏡下觀察析出相變化不明顯，故采用了熱處理的方法來鑒別σ相。有關(guān)資料介紹，σ相通常是在500~800℃長期時效中形成的。這是因為較高的溫度下時效有利于鉻的擴散。再高溫度加熱σ相將開始溶解，溶解完畢少要在920℃以上。在高于σ相的穩(wěn)定溫度加熱可使之消除。形成σ相所需時間雖然很長，但消除σ相般只要短時間加熱即可。根據(jù)這理論，制定了熱處理工藝，觀察組織中的析出相是否可以消除。將從蝶閥上切取的試樣加熱到940℃，保溫30min，然后在Neophot-32金相顯微鏡上觀察分析。經(jīng)熱處理后的試樣中的析出相沒有消除，并保持原形貌，由此證明了該組織中的析出相有可能不是σ相。
    2.3SEM分析
    NORGREN電磁閥有時鋼中出現(xiàn)的σ相，采用任何染色的方法均無法辨別其頗色，可采用SEM的分析方法來鑒別。因為已知σ相為鐵與鉻的化合物，含鉻量為42%~48%，通過EDS定性和定量分析測出未知相的組成元素及其含量，從而確定未知相。
    NORGREN電磁閥析出物的含鉻量為33.6%，明顯高于基體中的Cr含量16.3%，而σ相的含鉻量是42%~48%，因而否認析出相為σ相。綜合染色試臉、熱處理試驗的結(jié)果，認為不銹鋼蝶閥組織中的析出相不是σ相。經(jīng)SEM觀察析出相為種共晶組織，是以鉻為主的碳化物。
    不銹鋼蝶閥的材料為鎳鉻奧氏體不銹鋼，這種材料般都在固溶狀態(tài)下使用。在室溫狀態(tài)下，其組織為奧氏體，奧氏體不銹鋼在廣泛的腐蝕介質(zhì)中特別是大氣中具有良的抗腐蝕能力。對不銹鋼蝶閥銹蝕的原因分析如下：
    ①綜合上述各項試驗的結(jié)果，可判定蝶閥材料組織中析出相不是σ相，故蝶閥的銹蝕現(xiàn)象不是由σ相引起的。
    ②通過SEM觀察，確認蝶閥的組織中析出相是以鉻為主的碳化物，這種共晶組織沿晶界分布。EDS分析結(jié)果表明這種分布在晶界上的碳化物鉻含量明顯高于基體。這種碳化物是M23C6型。隨碳化物的析出，又得不到鉻的擴散補充時，以碳化鉻的形式沿奧氏體晶界析出，在碳化物周圍形成貧鉻區(qū)，從而奧氏體不銹鋼晶界易被腐蝕。所以沿晶界析出的碳化物是造成蝶閥銹蝕的主要原因。