वाल्व का सतह उपचार

 वाल्व सतह उपचार का महत्व

एक पाइपलाइन प्रणाली में द्रव प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए एक प्रमुख घटक के रूप में, वाल्व का सतह उपचार एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। अच्छी सतह उपचार जंग प्रतिरोध में सुधार कर सकता है, प्रतिरोध पहन सकता है, और वाल्व के घर्षण प्रतिरोध, वाल्व के सीलिंग प्रदर्शन को बढ़ा सकता है, और वाल्व के सेवा जीवन का विस्तार कर सकता है। इसी समय, यह विभिन्न कार्य वातावरण और उपयोगकर्ताओं की जरूरतों को पूरा करने के लिए वाल्व की उपस्थिति गुणवत्ता में भी सुधार कर सकता है।

 सामान्य वाल्व सतह उपचार विधियाँ

1। इलेक्ट्रोप्लेटिंग

परिभाषा और सिद्धांत: इलेक्ट्रोप्लेटिंग इलेक्ट्रोलिसिस के सिद्धांत का उपयोग करके वाल्व की सतह पर धातु या मिश्र धातु की एक परत को जमा करने की एक विधि है। एक कैथोड के रूप में वाल्व का उपयोग करके और इसे एक इलेक्ट्रोलाइट में रखकर धातु आयनों से युक्त किया जा सकता है, बिजली चालू होने के बाद, धातु आयनों को वाल्व की सतह पर इलेक्ट्रॉनों द्वारा धातु परमाणुओं को कम किया जाता है, और धीरे -धीरे एक समान और घने कोटिंग बनाते हैं।
पीले रंग की परत: क्रोम चढ़ाना परत में उच्च कठोरता और अच्छा पहनने का प्रतिरोध होता है, और इसमें उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और सजावटी गुण होते हैं। क्रोम चढ़ाना परत वाल्व की सतह पर एक कठिन सुरक्षात्मक फिल्म बना सकती है, प्रभावी रूप से वाल्व को पहनने और जंग से रोकती है। इसके अलावा, क्रोम-प्लेटेड वाल्व में एक उज्ज्वल और सुंदर उपस्थिति होती है और अक्सर कुछ अवसरों में उपयोग के लिए उच्च आवश्यकताओं के साथ उपयोग किया जाता है, जैसे कि पानी की आपूर्ति और जल निकासी प्रणाली, उच्च अंत बाथरूम उपकरण, आदि।
एक उदाहरण के रूप में हार्ड क्रोम चढ़ाना लेते हुए, इसकी प्रक्रिया प्रवाह में गिरावट → अचार → पूर्व-कॉपर → क्रोम चढ़ाना → पोस्ट-ट्रीटमेंट शामिल है, और प्रत्येक लिंक का चढ़ाना की गुणवत्ता पर निर्णायक प्रभाव होता है। एयरोस्पेस क्षेत्र में, टाइटेनियम मिश्र धातु वाल्व को हार्ड क्रोम के साथ चढ़ाया जाता है, सतह की कठोरता को HV300 से HV1000 तक बढ़ाया जाता है, और पहनने के प्रतिरोध को 5 गुना बढ़ जाता है, जो प्रभावी रूप से विमानन ईंधन प्रणाली में वाल्व की पहनने की समस्या को हल करता है।
अनुप्रयोग उदाहरण: खाद्य और पेय उद्योग की पाइपलाइन प्रणाली में, निकेल-प्लेटेड या क्रोम-प्लेटेड वाल्व अक्सर उपयोग किए जाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि खाद्य और पेय उद्योग की स्वच्छता के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं। निकल-प्लेटेड और क्रोम-प्लेटेड परतों की सतह चिकनी है, पैमाने को संचित करने के लिए आसान नहीं है, और साफ करने में आसान है। यह प्रभावी रूप से वाल्व की सतह को भोजन में अम्लीय पदार्थों या अन्य घटकों द्वारा संचालित होने से रोक सकता है, और साथ ही उपकरणों की स्वच्छ और सुंदर उपस्थिति के लिए खाद्य उद्योग की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

2। रासायनिक चढ़ाना
परिभाषा और सिद्धांत: रासायनिक चढ़ाना एक चढ़ाना विधि है जो समाधान में धातु आयनों को कम करने के लिए एक कम करने वाले एजेंट का उपयोग करती है और उन्हें बाहरी धारा के बिना वाल्व की सतह पर जमा करती है। यह एक विशिष्ट रासायनिक प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है ताकि कोटिंग बनाने के लिए वाल्व सतह की उत्प्रेरक कार्रवाई के तहत धातु आयनों को एक धातु तत्व में कम किया जा सके।
सुविधाएँ और फायदे: रासायनिक चढ़ाना की कोटिंग एक समान है, और एक समान मोटाई कोटिंग को प्राप्त किया जा सकता है चाहे वाल्व का आकार कितना भी जटिल हो। इसके अलावा, रासायनिक चढ़ाना को बाहरी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है, ऑपरेशन अपेक्षाकृत सरल है, और यह विभिन्न सामग्रियों के वाल्व के लिए उपयुक्त है।
रासायनिक रूपांतरण फिल्म उपचार वाल्व सतह पर एक घने ऑक्साइड फिल्म उत्पन्न कर सकता है। एल्यूमीनियम वाल्वों का एनोडाइजिंग उपचार 25μm तक की फिल्म मोटाई प्राप्त कर सकता है, और संक्षारण प्रतिरोध 10 गुना बढ़ जाता है। भवन जल आपूर्ति और जल निकासी प्रणाली में, एनोडाइजिंग के साथ इलाज किए गए एल्यूमीनियम वाल्वों ने क्लोराइड आयन संक्षारण के लिए महत्वपूर्ण रूप से प्रतिरोध किया है।
यद्यपि क्रोमेट पासेशन ट्रीटमेंट पर्यावरणीय मुद्दों के कारण सीमित है, कुछ सैन्य क्षेत्रों में, इंद्रधनुष-रंगीन पास होने वाली फिल्म यह अभी भी उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध (तटस्थ नमक स्प्रे परीक्षण से अधिक या 500 घंटे से अधिक या उसके बराबर तटस्थ नमक स्प्रे परीक्षण) के साथ एक जगह पर कब्जा करती है।
इसके अलावा, रासायनिक चढ़ाना द्वारा गठित कोटिंग में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध और पहनने का प्रतिरोध होता है। कुछ रासायनिक चढ़ाना मिश्र धातु परतों में विशेष भौतिक और रासायनिक गुण भी होते हैं। उदाहरण के लिए, रासायनिक निकल-फॉस्फोरस मिश्र धातु परत में उच्च कठोरता और अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है, और कुछ मामलों में इलेक्ट्रोप्लेटिंग हार्ड क्रोम को बदल सकता है।
अनुप्रयोग उदाहरण: कुछ उच्च तापमान में, पेट्रोकेमिकल उद्योग में संक्षारक मीडिया युक्त उच्च दबाव वाले पाइपलाइनों में, कुछ वाल्वों को रासायनिक निकल-फॉस्फोरस मिश्र धातु के साथ इलाज किया जाता है। यह उपचार विधि वाल्व को कठोर कामकाजी वातावरण में अच्छा प्रदर्शन बनाए रखने में सक्षम कर सकती है, प्रभावी रूप से वाल्व की सतह को कोरोडेड और मिटने से रोक सकती है, वाल्व के सेवा जीवन का विस्तार करती है, और वाल्व क्षति के कारण उत्पादन दुर्घटनाओं और रखरखाव की लागत को कम करती है।

3। थर्मल छिड़काव
परिभाषा और सिद्धांत: थर्मल स्प्रेइंग एक गर्मी स्रोत के माध्यम से पिघले हुए या अर्ध-मोल्टेन राज्य में धातु या गैर-धातु पाउडर को गर्म करने के लिए है, और फिर इसे विशिष्ट गुणों के साथ कोटिंग बनाने के लिए उच्च गति वाले एयरफ्लो की मदद से वाल्व सतह पर स्प्रे करना है। सामान्य गर्मी स्रोतों में लौ, इलेक्ट्रिक आर्क, प्लाज्मा आर्क, आदि शामिल हैं।
थर्मल छिड़काव कोटिंग सामग्री को पिघला देता है और इसे एक उच्च तापमान गर्मी स्रोत के माध्यम से वाल्व सतह पर स्प्रे करता है ताकि एक धातुकर्म बॉन्डिंग परत बनाने के लिए। प्लाज्मा छिड़काव द्वारा तैयार किए गए जिरकोनियम ऑक्साइड सिरेमिक कोटिंग की छिद्र को 3%से नीचे नियंत्रित किया जा सकता है। अपशिष्ट भड़काऊ बिजली उत्पादन के उच्च तापमान वाले ग्रिप गैस पाइपलाइन में, इस कोटिंग का उपयोग करने वाले वाल्व में सतह का तापमान 50 डिग्री की कमी और 4 बार का जीवन विस्तार होता है।
सुपरसोनिक फ्लेम स्प्रेइंग (HVOF) तकनीक द्वारा तैयार टंगस्टन कार्बाइड कोटिंग में HV1300 तक की कठोरता है। इसका उपयोग शेल गैस निष्कर्षण के लिए उच्च दबाव थ्रॉटल वाल्व पर किया जाता है, और इसकी सेवा जीवन 3 महीने से 18 महीने तक बढ़ जाता है।
कोटिंग सामग्री और गुण
धातु कोटिंग्स:जैसे कि जस्ता, एल्यूमीनियम और अन्य धातु कोटिंग्स का छिड़काव, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध और चालकता है। जिंक कोटिंग वायुमंडलीय वातावरण में एक घने जिंक ऑक्साइड सुरक्षात्मक फिल्म बना सकती है, जो वाल्व सब्सट्रेट के लिए एक कैथोडिक सुरक्षा भूमिका निभाती है; एल्यूमीनियम कोटिंग में उच्च तापमान प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है, और कुछ उच्च तापमान वातावरण में वाल्व को प्रभावी ढंग से रक्षा कर सकता है।
सिरेमिक कोटिंग:सिरेमिक सामग्री में उच्च कठोरता, अच्छे पहनने के प्रतिरोध, उच्च तापमान प्रतिरोध और मजबूत रासायनिक स्थिरता के फायदे हैं। छिड़काव सिरेमिक कोटिंग पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और वाल्व के उच्च तापमान प्रतिरोध में काफी सुधार कर सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ पाउडर में पाइपलाइनों में, वाल्व आसानी से मिट जाते हैं और कण सामग्री द्वारा पहने जाते हैं। सिरेमिक कोटिंग्स के साथ छिड़के गए वाल्व प्रभावी रूप से पहनने का विरोध कर सकते हैं और वाल्व के सीलिंग और सेवा जीवन को सुनिश्चित कर सकते हैं।
आवेदन उदाहरण:बिजली उद्योग के बॉयलर पाइपलाइन प्रणाली में, क्योंकि वाल्व को उच्च तापमान, उच्च दबाव और मध्यम क्षरण का सामना करना पड़ता है जिसमें फ्लाई ऐश और अन्य कणों, थर्मल स्प्रे सिरेमिक कोटिंग्स या धातु सिरेमिक समग्र कोटिंग्स के साथ वाल्व अक्सर उपयोग किए जाते हैं।
ये कोटिंग्स उच्च तापमान पर स्थिर प्रदर्शन को बनाए रख सकते हैं, प्रभावी रूप से वाल्व की सतह पर पहनने और जंग को रोक सकते हैं, वाल्व की विश्वसनीयता और परिचालन दक्षता में सुधार कर सकते हैं, रखरखाव और प्रतिस्थापन की आवृत्ति को कम कर सकते हैं, और बिजली उत्पादन की लागत को कम कर सकते हैं।

4। कोटिंग
परिभाषा और सिद्धांत:कोटिंग सूखने, इलाज और अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से एक सुरक्षात्मक फिल्म बनाने के लिए वाल्व की सतह पर पेंट लगाने की एक विधि है। कोटिंग में फिल्म बनाने वाले पदार्थ वाल्व की सतह पर एक निरंतर फिल्म बनाते हैं, जो अलगाव, सुरक्षा और सजावट की भूमिका निभाता है।
कोटिंग प्रकार और विशेषताओं
एंटी-कोरियन कोटिंग्स:एपॉक्सी राल, पॉलीयुरेथेन और अन्य मुख्य फिल्म-गठन वाले पदार्थों के साथ एंटी-कोरियन कोटिंग्स में अच्छे संक्षारण प्रतिरोध, आसंजन और यांत्रिक गुण होते हैं। वे वाल्व की सतह पर एक कठिन सुरक्षात्मक फिल्म बना सकते हैं, प्रभावी रूप से संक्षारक मीडिया जैसे एसिड, अल्कलिस और लवण के कटाव का विरोध कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ सीवेज उपचार संयंत्रों की पाइपलाइन प्रणालियों में, वाल्व आमतौर पर एपॉक्सी राल एंटी-जंग कोटिंग्स के साथ लेपित होते हैं, जो कि वाल्वों को कोरोडिंग से सीवेज में हानिकारक पदार्थों को रोकने के लिए होते हैं।
उच्च तापमान प्रतिरोधी कोटिंग्स:इस प्रकार की कोटिंग उच्च तापमान प्रतिरोधी सामग्री जैसे कि सिलिकॉन जैसे फिल्म बनाने वाले पदार्थों के रूप में उपयोग करती है, जो उच्च तापमान की स्थिति में स्थिर प्रदर्शन को बनाए रख सकती है और वाल्व सतह के ऑक्सीकरण और विरूपण को रोक सकती है। कुछ उच्च तापमान वाली भट्टियों की पाइपलाइन प्रणालियों में, उच्च तापमान प्रतिरोधी कोटिंग्स के साथ लेपित वाल्व सामान्य रूप से लंबी अवधि के उच्च तापमान स्थितियों के तहत काम कर सकते हैं, वाल्व के सेवा जीवन का विस्तार करते हैं।
आवेदन उदाहरण:एचवीएसी सिस्टम के निर्माण में, वाल्व आमतौर पर विभिन्न रंगों के एंटी-जंग कोटिंग्स के साथ लेपित होते हैं। एक ओर, एंटी-जंग कोटिंग्स हवा में पानी के वाष्प और ऑक्सीजन जैसे पदार्थों द्वारा जंग से वाल्वों की रक्षा कर सकते हैं।
दूसरी ओर, पेंट के विभिन्न रंगों का उपयोग पाइप और वाल्वों को अलग -अलग कार्यों के साथ अलग करने के लिए किया जा सकता है, जो स्थापना, रखरखाव और प्रबंधन के लिए सुविधाजनक है। इसी समय, विशेष कार्यों के साथ कुछ कोटिंग्स, जैसे कि अग्निशमन कोटिंग्स, आग जैसी आपातकालीन स्थितियों में वाल्व की सुरक्षा में भी सुधार कर सकते हैं।

5। नाइट्राइडिंग उपचार
परिभाषा और सिद्धांत:नाइट्राइडिंग उपचार एक गर्मी उपचार प्रक्रिया है जो उच्च कठोरता, अच्छे पहनने के प्रतिरोध और मजबूत संक्षारण प्रतिरोध के साथ नाइट्राइड परत बनाने के लिए वाल्व की सतह में नाइट्रोजन परमाणुओं में घुसपैठ करता है। कुछ तापमान और मध्यम परिस्थितियों में, नाइट्रोजन परमाणु वाल्व सामग्री में धातु तत्वों के साथ नाइट्राइड बनाते हैं, जिससे वाल्व सतह की संरचना और प्रदर्शन को बदल दिया जाता है।
उपचार के बाद प्रदर्शन में सुधार:नाइट्राइडिंग उपचार के बाद, वाल्व सतह की कठोरता में बहुत सुधार होता है, आम तौर पर HV900-1200 तक, जो साधारण स्टील की कठोरता से बहुत अधिक है। यह वाल्व को अच्छा पहनने का प्रतिरोध और घर्षण प्रतिरोध होता है, और उच्च दबाव और कठोर काम करने की स्थिति का सामना कर सकता है। इसी समय, नाइट्राइड परत में भी अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है, जो कुछ संक्षारक मीडिया में संक्षारण विफलता से वाल्व को प्रभावी ढंग से रोक सकता है।
आवेदन उदाहरण:एयरोस्पेस क्षेत्र में हाइड्रोलिक प्रणाली में, वाल्व को उच्च दबाव और उच्च आवृत्ति कामकाजी परिस्थितियों में अच्छा प्रदर्शन बनाए रखने की आवश्यकता होती है।
नाइट्राइडिंग वाल्व इन आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। उनकी उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि वाल्व लगातार खुलने और बंद होने के दौरान पहनना आसान नहीं है। अच्छा संक्षारण प्रतिरोध हाइड्रोलिक तेल जैसे मीडिया के दीर्घकालिक प्रभावों के अनुकूल हो सकता है, वाल्व की विश्वसनीयता और स्थिरता सुनिश्चित कर सकता है, और एयरोस्पेस उपकरणों के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करता है।

 विशेष वातावरण में वाल्व सतह उपचार

समुद्री वातावरण
जंग की चुनौतियों का सामना:समुद्री वातावरण में बड़ी मात्रा में नमक, पानी और विभिन्न सूक्ष्मजीव होते हैं, जो वाल्व के लिए अत्यधिक संक्षारक होते हैं। क्लोराइड आयन आसानी से वाल्व की सतह पर पास होने वाली फिल्म को नष्ट कर सकते हैं, जिससे स्थानीय संक्षारण घटना जैसे कि पिटिंग और दरार का क्षरण हो सकता है। इसी समय, समुद्री जल का प्रभाव भी वाल्व सतह के पहनने और जंग को तेज करेगा।
लागू सतह उपचार विधियाँ: समुद्री वातावरण के संक्षारण से निपटने के लिए, वाल्व आमतौर पर कई सतह उपचार विधियों के संयोजन को अपनाते हैं।
सबसे पहले, वाल्व को जस्ता या एल्यूमीनियम कोटिंग के साथ थर्मल रूप से छिड़का जाता है, और वाल्व सब्सट्रेट के लिए कैथोडिक सुरक्षा प्रदान करने के लिए जिंक और एल्यूमीनियम के बलिदान एनोड संरक्षण का उपयोग किया जाता है।
फिर, उच्च-प्रदर्शन एंटी-जंग कोटिंग की एक परत, जैसे कि पॉलीयुरेथेन एंटी-जंग कोटिंग, को थर्मल स्प्रे कोटिंग की सतह पर लागू किया जाता है ताकि वाल्व के संक्षारण प्रतिरोध और अपूर्णता में सुधार किया जा सके।
इसके अलावा, कुछ प्रमुख भागों में वाल्व के लिए, बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के साथ इलेक्ट्रोप्लेटिंग निकल-फॉस्फोरस मिश्र धातु और अन्य कोटिंग्स का उपयोग किया जा सकता है, और सीलिंग उपचार को कोटिंग के छिद्रों में प्रवेश करने और वाल्व के सुरक्षात्मक प्रदर्शन में सुधार करने के लिए समुद्री जल को रोकने के लिए किया जा सकता है।
आवेदन का मामला:अपतटीय तेल ड्रिलिंग प्लेटफार्मों की पाइपलाइन प्रणाली में, वाल्व को लंबे समय तक समुद्री वातावरण के संपर्क में लाने की आवश्यकता है। थर्मल छिड़काव जस्ता-एल्यूमीनियम कोटिंग के साथ-साथ एंटी-कोरियन कोटिंग के साथ संयुक्त वाल्व प्रभावी रूप से समुद्री जल के क्षरण और कटाव का विरोध कर सकते हैं, कठोर समुद्री वातावरण में वाल्व के दीर्घकालिक स्थिर संचालन को सुनिश्चित कर सकते हैं, और वाल्व क्षरण और लीक के कारण सुरक्षा दुर्घटनाओं और आर्थिक नुकसान को कम कर सकते हैं।
उच्च तापमान और उच्च दबाव वातावरण
सामग्री चयन और सतह उपचार आवश्यकताएं:उच्च तापमान और उच्च दबाव के वातावरण में, वाल्व को न केवल विशाल दबावों का सामना करना चाहिए, बल्कि उच्च तापमान ऑक्सीकरण और थर्मल थकान का भी विरोध करना चाहिए। इसलिए, वाल्व सामग्री आमतौर पर उच्च तापमान प्रतिरोधी और उच्च शक्ति मिश्र धातु स्टील्स से बनी होती है, जैसे कि क्रोमियम-मोलीबेनम मिश्र धातु स्टील्स।
ऐसे वाल्वों की सतह के उपचार के लिए, कोटिंग, नाइट्राइडिंग या बोरोनाइजिंग उपचार के लिए उच्च तापमान प्रतिरोधी कोटिंग्स के उपयोग के अलावा, अक्सर कठोरता में सुधार करने के लिए उपयोग किया जाता है, प्रतिरोध पहनने और वाल्व सतह के उच्च तापमान प्रतिरोध को पहनते हैं।
नाइट्राइडिंग उपचार वाल्व सतह पर उच्च कठोरता और अच्छी स्थिरता के साथ एक नाइट्राइड परत बना सकता है, प्रभावी रूप से थर्मल थकान और उच्च तापमान ऑक्सीकरण के लिए वाल्व के प्रतिरोध में सुधार करता है; बोराइडिंग उपचार वाल्व सतह पर उच्च कठोरता के साथ एक बोरिड परत बना सकता है, वाल्व के पहनने के प्रतिरोध और उच्च तापमान संक्षारण प्रतिरोध में काफी सुधार कर सकता है।
आवेदन का मामला:पेट्रोकेमिकल उद्योग में हाइड्रोजनीकरण रिएक्टरों जैसे उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले उपकरणों में, वाल्व को सैकड़ों डिग्री सेल्सियस तक के तापमान और दसियों मेगापास्क के दबाव में काम करने की आवश्यकता होती है। क्रोमियम-मोलिब्डेनम मिश्र धातु स्टील वाल्व नाइट्राइडिंग या बोराइडिंग के साथ इलाज किए गए इस तरह की चरम परिस्थितियों में अच्छा प्रदर्शन बनाए रख सकते हैं, वाल्व की सीलिंग और विश्वसनीयता सुनिश्चित कर सकते हैं, और पेट्रोकेमिकल उत्पादन प्रक्रिया के सुरक्षित और स्थिर संचालन के लिए सुरक्षा प्रदान करते हैं।