バルブボディの亜鉛メッキとは何ですか?

バルブ本体の亜鉛めっきとは、一般に、鉄製バルブ本体または選択されたバルブ部品の外面に亜鉛ベースの腐食保護層を施すことを指します。この用語は曖昧に使用される場合があるため、購入仕様書で塗装方法を明確に指定する必要があります。

考えられる亜鉛ベースの保護システムには次のものがあります。

• 加工後の一括溶融亜鉛めっき
• 電気メッキまたは機械的に塗布された亜鉛コーティング
• 溶射亜鉛
• ジンクリッチプライマーまたはペイント
• 溶融亜鉛メッキと塗装または粉体塗装を組み合わせた二重システム

これらのシステムは互換性がありません。膜厚、接着機構、寸法効果、補修方法、外観、適切な使用環境が異なります。

溶融亜鉛めっきはどのようにバルブ本体を保護しますか?

溶融亜鉛めっきコーティングは、主に 3 つの方法で地鉄または鋼を保護します。

1. バリア保護

継続的な亜鉛コーティングにより、下地の鋼を水分、酸素、その他の環境汚染物質から分離します。

2. 亜鉛緑青の形成

亜鉛は大気中に暴露されると、徐々に腐食生成物を生成し、保護緑青を形成します。この緑青の安定性は、湿度、汚染物質、塩分、乾湿サイクルなどの暴露環境に依存します。

3. 犠牲的な保護

亜鉛は鋼よりも陽極性が強いです。コーティングの小さな領域に傷がついたり、局所的に損傷したりすると、周囲の亜鉛が優先的に腐食し、露出した鋼材に対する陰極防食が制限される可能性があります。

これは、重度または広範なコーティングの損傷を無視できるという意味ではありません。損傷した領域は、該当するコーティング仕様に従って評価および修復する必要があります。

溶融亜鉛めっき vs ジンクリッチペイント

特徴	溶融亜鉛めっき	亜鉛を多く含むペイントまたはプライマー
応募方法	表面処理後、部品を溶融亜鉛に浸漬	準備された表面に液体コーティングをスプレーまたはブラシで塗布します。
結合	冶金的に結合された亜鉛-鉄合金層	有機または無機バインダーを使用した機械的に結合したコーティング
適用範囲	亜鉛浴が到達するアクセス可能な外部表面および内部表面をコーティングできます	適用範囲はスプレーのアクセス、表面処理、および塗布の品質によって異なります。
立体的な効果	制御されない限り、ねじ、穴、穴、および合わせ面に亜鉛を添加します	通常、精密領域付近の制御が容易になります
現場修理	損傷した亜鉛メッキ部分には承認された修理方法が必要です	通常は局所的に修理または再コーティングする方が簡単です
一般的なバルブの使用法	選択された分解された鉄製ボディ、サポート、ブラケット、留め具、または外部部品	バルブ本体と付属品に共通の外部防食システム

「亜鉛メッキバルブ」のみを記載した仕様は十分に正確ではありません。購入者は、コーティングプロセス、適用される規格、必要な表面、除外される表面、コーティング検査、色またはトップコートの要件、および修理手順を定義する必要があります。

どのバルブ材料が亜鉛メッキ可能ですか?

溶融亜鉛めっきは、主に適切な鉄材料に使用されます。材料の化学的性質、鋳造品質、コンポーネントの形状、亜鉛メッキの能力に応じて、次のような候補が考えられます。

• 炭素鋼
• 鋳鋼
• 鋳鉄
• ダクタイル鋳鉄
• 鍛造鋼製コンポーネント
• 厳選された炭素鋼ブラケット、サポート、オペレーターコンポーネント

鋼の化学的性質は、コーティングの外観、厚さ、脆さに影響を与える可能性があります。反応性鋼はより厚い亜鉛-鉄合金層を生成する可能性があるため、シリコンとリンの含有量は特に重要です。

真鍮、青銅、アルミニウム、熱可塑性プラスチック、および通常の非金属製バルブ部品は、同じ鉄と鋼のプロセスを使用して溶融亜鉛メッキされません。ステンレス鋼、ニッケル合金、およびその他の特殊な材料は、特別なエンジニアリングおよびプロセスのレビューなしに亜鉛めっきに指定されるべきではありません。

組み立て済みのバルブに溶融亜鉛メッキを施すことはできますか?

ほとんどの場合、完成したバルブを単に亜鉛めっき浴に浸漬すべきではありません。バルブは、まず圧力を含む精密な機械アセンブリとして検討する必要があります。

通常、亜鉛メッキ前に取り外されるコンポーネントには次のものがあります。

• ゴム、PTFE、PEEK、その他の非金属シート
• Oリングとボディシール
• ステムパッキン
• ベアリングとブッシュ
• アクチュエーター、ギアボックス、電気付属品
• 潤滑剤およびグリース
• スプリングと小型精密内部部品
• 銘板と識別ラベル

亜鉛メッキ後、ボディの洗浄、寸法検査、ねじ山修正、機械加工、コーティングの修復、および最終的な再組み立てが必要になる場合があります。完成したバルブは、適用されるバルブ規格に基づいて必要なシェル、シート、および機能テストに合格する必要があります。

マスキングまたは後加工が必要な表面

亜鉛コーティングにより、コーティングされたコンポーネントの寸法が増加します。精密な表面が制御されていない場合、これによりシール、取り付け、または動作が妨げられる可能性があります。

マスキングまたは機械加工が必要となる可能性のある領域は次のとおりです。

• 平面およびリングタイプジョイントのフランジシール面
• ボディとボンネットのガスケット接触面
• シートポケットとシートリングのネジ山
• ステムの穴と座面
• 包装室
• ディスク、ボール、またはゲートのガイド面
• 内外精密ねじ
• アクチュエータ取り付けパッド
• ギアボックスインターフェイス
• 機械加工されたアライメントショルダー
• 溶接準備エリア

マスキングは、すべてのジオメトリに常に確実に適用できるわけではありません。場合によっては、最初に亜鉛メッキを行ってから、必要な表面をタップ、リーミング、または機械加工する方が現実的です。

バルブ部品の溶融亜鉛めっきプロセス

1. エンジニアリングレビュー

製造前に、バルブメーカーと亜鉛メッキ業者は、材料、鋳造形状、肉厚、密閉空間、通気、排水、機械加工代、未塗装のままにしておく必要がある表面を検討する必要があります。

2. 分解と前洗浄

シート、シール、パッキン、ベアリングなどの熱に弱い部品や精密部品は取り外されます。塗料、マーキング化合物、溶接スラグ、および化学的に除去できない汚染物質は、機械的に洗浄する必要があります。

3. 脱脂

油、グリース、汚れ、有機汚染物が除去されるため、後の洗浄と亜鉛反応が均一に行われます。

4.酸洗い

酸洗浄は、鉄や鋼の表面から錆やミルスケールを除去します。過剰または不適切な酸洗いは、特に水素関連の損傷を受けやすいコンポーネントの場合は避けてください。

5. フラックス処理

フラックスは残りの酸化物を除去し、部品が亜鉛浴に入る前に再酸化を防ぎます。

6. 亜鉛浸漬

準備した部品を溶融亜鉛に浸漬します。亜鉛は母材中の鉄と反応して亜鉛-鉄合金層を形成します。

7. 取り出し、排水、冷却

過剰な亜鉛を排出できるように、成分は制御された速度で取り出されます。ポケット、リブ、キャビティ、または複雑な鋳造形状を備えたバルブ本体には、適切な通気と排水が必要です。

8. 仕上げと検査

コンポーネントの意図された用途を妨げる排水スパイク、過剰な亜鉛、および粗い領域は除去されます。コーティングの厚さ、連続性、外観、および影響を受ける寸法は、機械加工およびバルブの組み立て前に検査されます。

亜鉛メッキ前のバルブ本体設計の考慮事項

通気と排水

中空または密閉されたセクションには、適切な通気路と排水路が必要です。閉じ込められた空気、洗浄液、または溶融亜鉛は、コーティングの欠陥や重大な加工上の危険を引き起こす可能性があります。

歪みのリスク

加熱と冷却は、特に薄い、非対称、溶接された、または不均一な厚さのコンポーネントに歪みを引き起こす可能性があります。重い鋳造バルブ本体は薄い製造物よりも感度が低い場合がありますが、フランジの位置合わせ、ボンネット接合部、および機械加工された穴は加工後にもチェックする必要があります。

材料化学

材料の化学的性質は、亜鉛の反応速度と最終的なコーティング構造に影響を与えます。コーティングが過度に粗かったり脆くなったりすると、コーティングが厚くても自動的に優れたコーティングになるわけではありません。

表面仕上げ

亜鉛メッキでは、精密な機械加工された表面は作成されません。制御された粗さ、平坦度、同心性、またはシール接触が必要な領域は、コーティングから除外するか、後で機械加工する必要があります。

識別とトレーサビリティ

熱番号、鋳造識別、および圧力クラスのマーキングは、コーティング後も追跡可能でなければなりません。識別方法は、圧力境界を損傷したり、コーティングの仕様を妨げたりしてはなりません。

亜鉛メッキバルブボディが適している場所

バルブの外側表面の亜鉛メッキは、次の目的で検討できます。

• 屋外の水およびユーティリティ設備
• 湿気の多い産業環境
• バルブ室が結露にさらされる
• 農業および灌漑システム
• 外部スチール製操作コンポーネント
• 厳選された地上パイプラインアクセサリ
• バルブサポート、ブラケット、取り付け金具
• 互換性のある二相トップコートの下の大気腐食保護

実際の大気分類、予想されるコーティング損傷、アクセシビリティ、設計寿命、メンテナンス戦略については、適合性を確認する必要があります。

亜鉛めっきに注意が必要な場合

内部接液面

亜鉛メッキは、多くの場合、内部流路よりも外部雰囲気の保護に適しています。内部使用には、流体の適合性、清浄度要件、亜鉛放出制限、浸食、圧力降下、および該当する健康要件または規制要件を確認する必要があります。

強酸および強アルカリ

亜鉛は、不適切な化学環境では急速に攻撃される可能性があります。 「化学サービス」は十分な仕様ではありません。化学名、濃度、温度、暴露パターンを評価する必要があります。

海水しぶきと干満帯

乾湿両用サイクル、塩分摂取、物理的な洗濯は亜鉛の消費を促進する可能性があります。海洋環境は、亜鉛めっきのみが適切であることを自動的に意味するものではありません。

脱イオン水または超軟水

水の化学的性質は亜鉛の腐食に大きな影響を与えます。脱イオン水および一部の低ミネラル水は、亜鉛コーティングに対して攻撃的である可能性があります。

研磨剤スラリーまたは高速流

亜鉛層は、耐摩耗性ライニングや硬化表面の代替品ではありません。内部のスラリーの流れにより、コーティングが機械的に除去される可能性があります。

高温サービス

亜鉛めっきは、継続的に高温にさらされるのに適していると考えるべきではありません。特定の用途については、温度、熱サイクル、およびコーティング システムの制限を確認する必要があります。

飲料水と衛生サービス

飲料水、食品、または医薬品の液体と接触する材料およびコーティングには、特定の規制当局の承認が必要な場合があります。一般的な工業用亜鉛メッキのコンプライアンスだけでは十分ではありません。

関連する亜鉛めっき規格

標準	典型的な関連性
ASTM A123/A123M	特定の鋳物を含む鉄鋼製品の溶融亜鉛めっきコーティング
ISO1461	鉄鋼製品の溶融亜鉛めっき皮膜の一般的性質と試験方法
ASTM A153/A153M	選択されたファスナーや小さなコンポーネントを含む鉄鋼製ハードウェアの溶融亜鉛コーティング
ASTM A384/A384M	溶融亜鉛めっき時の反りや歪みを軽減するための設計と製造方法
ISO 14713-2	製造後に溶融亜鉛メッキされる製品に関する設計ガイダンスと推奨事項
ASTM A780/A780M	溶融亜鉛めっきの損傷部や未塗装部の補修
ASTM D6386	液体塗料を塗布する前の亜鉛めっき表面の準備
ASTM D7803	粉体塗装前の亜鉛メッキ表面の準備

コーティング仕様は、該当するバルブ製品、圧力試験、材料およびプロジェクトの標準と一緒に使用する必要があります。亜鉛メッキは、バルブの圧力境界、漏れクラス、または動作性能を保証するものではありません。

亜鉛メッキバルブ本体の検査要件

実際の検査計画には以下を含める必要があります。

文書レビュー

• 母材証明書と鋳造トレーサビリティ
• 承認されたコーティング仕様
• コーティングされた表面とコーティングされていない表面を示す図面
• マスキングと機械加工の要件
• 亜鉛めっき証明書または検査報告書
• 承認されたコーティング修理手順

目視検査

コーティングは連続的であり、組み立て、密封または意図された使用を妨げる未コーティング領域、過剰な亜鉛の蓄積、鋭利な突起または欠陥があってはなりません。色の変化だけが、必ずしも腐食保護が不十分であることを示すわけではありません。

膜厚測定

コーティングの厚さは、適切な校正方法を使用して測定し、該当する材料カテゴリ、コンポーネントの厚さ、およびコーティングの仕様に照らして評価する必要があります。 1 つの汎用マイクロメートル値をすべてのバルブ本体に割り当てるべきではありません。

寸法検査

亜鉛メッキおよび必要な後加工後に、フランジの位置合わせ、ボディとボンネットのフィット、ボルト穴、ねじ接続、ステムボア、シートポケット、およびアクチュエータのインターフェースを検査します。

コーティング補修

コーティングされていない領域または損傷した領域は、該当する仕様で許可されている方法のみを使用して修理する必要があります。修復領域、表面処理、修復材料、最終的な厚さを文書化する必要があります。

バルブの最終テスト

加工、洗浄、再組み立て、調整を行った後、完成したバルブは必要なシェル、シート、機能テストを受ける必要があります。亜鉛めっき検査はバルブ圧力検査に代わるものではありません。

両面コーティングシステム

二重システムは、溶融亜鉛めっきと互換性のある液体塗料または粉体塗装を組み合わせたものです。外部のペイントまたはパウダーは追加の環境バリアを提供しますが、トップコートが損傷した場合でも、下にある亜鉛が二次保護として利用できます。

二重化システムを成功させるには、以下が必要です。

• バルブメーカー、亜鉛めっき業者、塗装業者間の早期調整
• 亜鉛メッキの表面状態を正確に識別
• 汚染物質および亜鉛腐食生成物の除去
• 適切な表面プロファイリング
• 亜鉛と互換性のある塗料または粉末システム
• 硬化温度の制御
• 密着性、膜厚、被覆率の検査

通常のエポキシやポリウレタンを未処理の亜鉛メッキ面に直接塗布すると、密着不良や膨れ、剥がれが発生する場合があります。

亜鉛めっきと他のバルブ保護オプションの比較

保護方式	潜在的な利点	選択に関する主な考慮事項
溶融亜鉛めっき	バリアと犠牲保護を備えた冶金的に結合された亜鉛コーティング	コンポーネントの形状、公差、材料化学、浴へのアクセス、およびサービスの互換性
ジンクリッチプライマーとエポキシ	カラーコントロールと精密バルブ表面への適用が容易になりました。	表面処理、乾燥膜厚、接着、損傷および修復アクセス
融着エポキシ	水道のバルブ本体や内部または外部の保護によく使用されます。	コーティングの認定、休日テスト、衝撃による損傷、温度および流体の適合性
ゴムまたはフッ素ポリマーのライニング	選択された腐食性または研磨性媒体から母材金属を隔離できます	ライニングの接着力、温度、透過性、真空、摩耗、化学的適合性
ステンレスまたは耐食合金ボディ	圧力を含む材料自体によって耐食性が提供されます。	合金グレード、塩化物への曝露、電気的適合性、圧力定格およびライフサイクルコスト

最良のシステムとは、必ずしも初期価格が最も安いコーティングであるとは限りません。選択では、完全なサービス環境、検査アクセス、コーティングの損傷、メンテナンス間隔、ダウンタイムの影響、および予想されるライフサイクル コストを考慮する必要があります。

バルブボディの亜鉛めっき選択チェックリスト

• バルブ本体は適切な鉄材料で作られていますか?
• コーティングは外部大気暴露または内部流体接触を目的としていますか?
• 正確な亜鉛めっき方法は指定されていますか?
• どの表面をコーティングせずに残しておく必要がありますか?
• 加工前にバルブを完全に分解できますか?
• 通気や排水は適切ですか？
• 加熱により歪みや寸法精度が失われる可能性はありますか?
• コーティングの厚さはネジ山、穴、またはシール面に影響しますか?
• 亜鉛は大気またはプロセス流体と適合しますか?
• 飲料水や衛生に関する承認は必要ですか?
• 二重トップコートは必要ですか?
• ASTM、ISO、またはプロジェクト標準のどれが適用されますか?
• コーティングの厚さと導通はどのように検査されますか?
• どのような修理方法が許可されていますか?
• 完成したバルブは、再組み立て後に圧力テストとシートテストが行われますか?

結論

バルブ本体の亜鉛メッキは、特に外部大気中の湿気が主な腐食の脅威となる場合に、適切な鉄鋼コンポーネントに効果的な腐食保護を提供します。ただし、すべてのバルブ材料、化学物質、海洋環境、または内部流れ表面に対する普遍的なソリューションとして指定されるべきではありません。

信頼できる亜鉛めっき仕様では、基材、コーティングプロセス、コーティング表面、除外される機械加工領域、適用される規格、寸法管理、検査方法、修理手順、および最終的なバルブテストを定義する必要があります。

Vcore Valve は、バルブの材質、動作環境、流体、コーティング要件、検査書類、および該当する規格をレビューして、溶融亜鉛めっき、ジンクリッチプライマー、融着エポキシ、二重コーティング、またはその他の防食システムがより適切であるかどうかを判断するのに役立ちます。

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よくある質問

バルブボディの亜鉛メッキとは何ですか?

バルブ本体の亜鉛メッキは、腐食を軽減するために、適切な鉄または鋼製のバルブ本体またはコンポーネントに亜鉛コーティングを施すことです。溶融亜鉛めっきでは、準備した部品を溶融亜鉛に浸漬することにより、冶金的に結合した亜鉛と鉄の層を作成します。

すべてのバルブ本体を溶融亜鉛メッキできますか?

いいえ。適合性は、本体の材質、鋳造の化学的性質、形状、壁の厚さ、機械加工公差、内部コンポーネント、および動作環境によって異なります。完全に組み立てられたバルブは、通常、分解して承認された製造手順を経ずに亜鉛メッキするべきではありません。

バルブの内側に亜鉛メッキをすることはできますか?

内部の亜鉛接触が流体、清浄度要件、流量条件および適用される規制に適合する場合のみ。亜鉛メッキは、多くの場合、内部の濡れた表面よりも外部の大気保護に適しています。

亜鉛メッキをすると海水に適したバルブになりますか？

自動的ではありません。塩化物濃度、浸漬、乾湿サイクル、撹拌、温度、コーティングの損傷は、亜鉛の消費量に大きな影響を与える可能性があります。海洋適合性は、正確な暴露ゾーンについて評価する必要があります。

フランジ面やねじ山に亜鉛メッキを施すことはできますか?

コーティングすることもできますが、亜鉛の厚みによりシールや取り付けが妨げられる場合があります。精密なフランジ面、ねじ山、ステムボア、シートポケットには、亜鉛メッキ後にマスキング、オーバーサイジング、タッピング、リーマ加工、または機械加工が必要になることがよくあります。

溶融亜鉛メッキバルブ本体にはどの規格が適用されますか?

ASTM A123/A123M または ISO 1461 は、特定の鋳物を含む、適切な加工鉄鋼製品に関連する場合があります。小型ハードウェアは ASTM A153/A153M に該当する場合があります。適用されるバルブ製品と圧力試験規格も個別に指定する必要があります。

亜鉛めっきの膜厚はどのように確認するのですか？

コーティングの厚さは通常、校正された磁気機器を使用して測定され、関連する規格、基材のカテゴリ、およびコンポーネントの厚さに従って評価されます。単一の汎用コーティング厚がすべてのバルブ コンポーネントに適用されるわけではありません。

亜鉛メッキされたバルブ本体は塗装できますか?

はい。亜鉛めっきの上に塗装または粉体塗装を行うと二重システムが形成されますが、亜鉛表面を適切に洗浄して準備する必要があり、選択したコーティングは亜鉛めっき鋼板と互換性がある必要があります。