Untersuchungen und Analysen zufolge ist Korrosion einer der Hauptfaktoren für die Beschädigung von Absperrklappen. Da der Innenraum mit dem Medium in Kontakt steht, ist er starker Korrosion ausgesetzt. Infolge der Korrosion verringert sich der Ventildurchmesser, und der Strömungswiderstand steigt, was den Durchfluss des Mediums beeinträchtigt.Oberfläche des VentilkörpersDie Ventile werden meist ober- oder unterirdisch installiert. Da ihre Oberfläche mit der feuchten Luft in Kontakt steht, sind sie anfällig für Rost. Der Ventilsitz ist im Bereich des mit dem Medium in Berührung kommenden Innenraums vollständig bedeckt. Daher ist die Oberflächenbeschichtung von Ventilkörper und Ventilplatte die kostengünstigste Schutzmethode gegen Korrosion in der äußeren Umgebung.
1. Die Rolle der Oberflächenbeschichtung von Absperrklappen
01. Materialidentifizierung des Ventilkörpers
Die Oberflächenfarbe wird auf die unbearbeiteten Flächen des Ventilkörpers und des Ventildeckels aufgetragen. Mithilfe dieser Farbmarkierung lässt sich das Material des Ventilkörpers schnell bestimmen und seine Eigenschaften besser verstehen.
| Ventilkörpermaterial | Farbe | Ventilkörpermaterial | Farbe |
| Gusseisen | Schwarz | Sphäroguss | Blau |
| Geschmiedeter Stahl | Schwarz | WCB | Grau |
02. Abschirmwirkung
Nach dem Lackieren der Ventilkörperoberfläche ist diese relativ gut von der Umgebung isoliert. Dieser Schutzeffekt wird als Abschirmwirkung bezeichnet. Allerdings ist zu beachten, dass eine dünne Lackschicht keine absolute Abschirmung gewährleisten kann. Da Polymere eine gewisse Atmungsaktivität aufweisen, lassen die Strukturporen bei sehr dünnen Beschichtungen Wasser- und Sauerstoffmoleküle ungehindert passieren. Weichdichtende Ventile stellen daher hohe Anforderungen an die Dicke der Epoxidharzbeschichtung. Um die Dichtheit der Beschichtung zu verbessern, sollten Korrosionsschutzbeschichtungen filmbildende Substanzen mit geringer Luftdurchlässigkeit und Feststofffüllstoffe mit hoher Abschirmwirkung enthalten. Gleichzeitig sollte die Anzahl der Beschichtungsschichten erhöht werden, um eine ausreichende Dicke zu erreichen und eine dichte, porenfreie Beschichtung zu erzielen.
03. Korrosionshemmung
Die inneren Bestandteile der Farbe reagieren mit dem Metall, um die Metalloberfläche zu passivieren oder Schutzstoffe zu bilden und so die Schutzwirkung der Beschichtung zu verbessern. Bei Ventilen mit besonderen Anforderungen muss die Zusammensetzung der Farbe sorgfältig beachtet werden, um schwerwiegende negative Auswirkungen zu vermeiden. Darüber hinaus können in Ölpipelines verwendete Gussstahlventile aufgrund der Abbauprodukte, die durch die Einwirkung bestimmter Öle entstehen, und der austrocknenden Wirkung von Metallseifen ebenfalls als organische Korrosionsinhibitoren wirken.
04. Elektrochemischer Schutz
Beim Kontakt der dielektrischen Durchdringungsbeschichtung mit der Metalloberfläche entsteht unter dem Film elektrochemische Korrosion. Metalle mit höherer Aktivität als Eisen, wie beispielsweise Zink, werden als Füllstoffe in Beschichtungen verwendet. Zink wirkt als Opferanode und dient als Schutz. Die Korrosionsprodukte von Zink sind Zinkchlorid- und Zinkcarbonat-Salze, die die Lücken im Film füllen und ihn dicht machen. Dadurch wird die Korrosion deutlich reduziert und die Lebensdauer des Ventils verlängert.
2. Beschichtungen, die üblicherweise auf Metallventilen verwendet werden
Die Oberflächenbehandlung von Ventilen umfasst hauptsächlich Lackierung, Verzinkung und Pulverbeschichtung. Lackierungen bieten nur eine kurze Schutzdauer und sind unter Betriebsbedingungen nicht dauerhaft einsetzbar. Die Verzinkung wird vorwiegend bei Rohrleitungen angewendet. Dabei kommen sowohl Feuerverzinkung als auch elektrolytische Verzinkung zum Einsatz. Der Prozess ist komplex und beinhaltet die Vorbehandlung durch Beizen und Phosphatieren. Säure- und Laugenrückstände auf der Werkstückoberfläche können Korrosion begünstigen und die Verzinkung zum Ablösen bringen. Die Korrosionsbeständigkeit von verzinktem Stahl beträgt 3 bis 5 Jahre. Die Pulverbeschichtung unserer Zhongfa-Ventile zeichnet sich durch eine dicke Schicht, Korrosionsbeständigkeit und Erosionsbeständigkeit aus und erfüllt somit die Anforderungen an Ventile im Wassersystem.
01. Epoxidharzbeschichtung des Ventilkörpers
Besitzt folgende Eigenschaften:
• Korrosionsbeständigkeit: Mit Epoxidharz beschichtete Stahlstäbe weisen eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, die Haftfestigkeit mit Beton ist jedoch deutlich reduziert. Sie eignen sich für industrielle Anwendungen in feuchten Umgebungen oder korrosiven Medien.
• Starke Haftung: Die polaren Hydroxylgruppen und Etherbindungen in der Molekülkette des Epoxidharzes sorgen für eine hohe Haftung an verschiedenen Substanzen. Das Epoxidharz schrumpft beim Aushärten nur geringfügig, die entstehenden inneren Spannungen sind niedrig und die schützende Oberflächenbeschichtung löst sich nicht so leicht ab.
•Elektrische Eigenschaften: Das ausgehärtete Epoxidharzsystem ist ein ausgezeichnetes Isoliermaterial mit hohen dielektrischen Eigenschaften, Oberflächenleckstromfestigkeit und Lichtbogenbeständigkeit.
•Schimmelresistent: Das ausgehärtete Epoxidharzsystem ist gegen die meisten Schimmelpilze resistent und kann auch unter rauen tropischen Bedingungen eingesetzt werden.
02. Ventilplattenmaterial aus Nylon
Nylonfolien sind extrem korrosionsbeständig und wurden bereits erfolgreich in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt, beispielsweise zur Entsalzung von Wasser, Schlamm, Lebensmitteln und Meerwasser.
•Beständigkeit im Außenbereich: Die Nylonbeschichtung der Platte hat den Salzsprühtest bestanden. Sie hat sich auch nach über 25 Jahren im Meerwasser nicht abgelöst, sodass keine Korrosion an den Metallteilen auftritt.
•Verschleißfestigkeit: Sehr gute Verschleißfestigkeit.
•Schlagfestigkeit: Keine Anzeichen von Abblättern auch bei starker Belastung.
3. Sprühverfahren
Der Spritzprozess ist Werkstückvorbehandlung → Entstaubung → Vorwärmen → Spritzen (Grundierung - Beschneiden - Decklack) → Aushärten → Abkühlen.
Das Sprühen erfolgt hauptsächlich mittels elektrostatischer Sprühtechnik. Je nach Werkstückgröße unterscheidet man zwischen Pulver-Elektrostatik-Sprühanlagen und Pulver-Elektrostatik-Sprüheinheiten. Die beiden Verfahren sind identisch; der Hauptunterschied liegt in der Werkstückzuführung. Die Sprühanlage nutzt eine Förderkette für den automatischen Transport, während die Sprüheinheit manuell beaufschlagt wird. Die Schichtdicke wird auf 250–300 µm eingestellt. Bei einer Dicke unter 150 µm verringert sich die Schutzwirkung. Bei einer Dicke über 500 µm nehmen die Haftung und die Schlagfestigkeit der Beschichtung ab, und der Pulververbrauch steigt.