工艺技术 ‖ 带你了解不锈钢酸洗钝化知识

工艺技术 ‖ 带你了解不锈钢酸洗钝化知识。

磷化处理原理。 

不锈钢的耐蚀性主要是由于钢中添加了高含量的Cr元素（如316LW（Cr）=16.00~18.00）。Cr元素易氧化，能迅速在钢上色形成致密的Cr2o3氧化膜，提高钢的电极电位和氧化物质的耐蚀性。不锈钢的耐蚀性主要取决于上色覆盖的极薄（约1nm）致密钝化膜。如果钝化膜不完整或有缺陷，不锈钢仍会被腐蚀。

不锈钢化工船在胆板、设备及附件吊装、装配、电焊焊接、电焊焊接检查（如上色探伤、交流耐压试验）及上色油、刮痕、生锈、表层、低熔点金属污染物、油漆、焊渣、飞溅等，影响不锈钢表面质量，破坏上色钝化膜，降低上色耐蚀性，易与未来运输化学品腐蚀物质，引起点腐蚀、晶间腐蚀，甚至导致应力腐蚀开裂。

不锈钢化工船在运行中通常采用海水清洗工艺。海水富含氯离子，对钝化膜有很大的腐蚀作用，工况恶劣，磷化处理至关重要。

不锈钢钝化膜具有动态特性，不可视为彻底停止腐蚀，而应形成蔓延蔓延，通常在还原剂（如氯离子）中损坏钝化膜，当氧化剂（如空气）存在时，可以保护和修复钝化膜。

不锈钢放置在空气中形成氧化膜，但其防御性不完善。不锈钢上色的平均厚度为10μm，通过酸洗腐蚀。酸液的化学活性使缺陷部位的溶解率高于上色的其他部位，因此酸洗可以使整个上色均匀平衡。更重要的是，通过磷化处理，铁和彻底比铬和铬的金属氧化物溶解，去除贫铬层，使不锈钢上色富铬，在氧化剂钝化作用下产生完整稳定的钝化膜。该富铬钝化膜的电位可达+1.0V（SCE），接近贵重金属电位，提高了耐蚀性的稳定性。

2.磷化处理。

根据不同的操作方法，不锈钢磷化处理主要包括浸渍法、膏法、刷法、喷涂法、循环、电解法等六种方式，在其中浸渍法、膏法、喷涂法更合适不锈钢化工船舶和设备的磷化处理。

1.浸渍法：

不锈钢管、弯头、小件等。合适这种方式，处理效果。因为处理件可以彻底浸泡在磷化处理液中，表面反应彻底。钝化成膜致密均匀。该方式适用于连续批量操作，但新液需要伴随着适用于反应浓度的降低而补充。缺陷是受酸洗槽样子和容量的限制，不适用于大容量设备和样子过长过宽的管道；长期不需要适用于挥发，需要特殊场地、酸池和加热设备。

二，膏法：

目前，不锈钢酸洗钝化膏已广泛应用于中国，并有一系列产品供应。主要成分由磷酸盐、氢氟酸盐、缓蚀剂和粘合剂按一定比例组成。CB/T3595-94有具体的检验规则，适用于现场施工、不锈钢化工船舶电焊焊接处理、电焊焊接变色、甲板顶部、拐角死角、自动扶梯背面和液舱。

膏法的优点是不需要特殊设备和场地，不需要加热设备，现场操作灵活，磷化处理完成，独立性强；钝化膏保质期长，每次使用新的钝化膏，上色钝化反应停止，不易腐蚀，不受后续冲洗时间限制，焊缝等薄弱环节也可加强钝化。缺陷是工人操作环境差，劳动强度高，成本高，不锈钢管内壁处理效果稍差，需要结合其他方式。

3.喷淋方式：

适用于现场固定、封闭环境的单一产品或内部结构简单的设备磷化处理，如板材生产线上的喷淋酸洗工艺，可用于液体货舱内壁的不锈钢化学品船舶酸洗。其优点是连续操作速度快，操作方法简单，对工人腐蚀影响小，管道可再次酸洗。适用于利用率高。该方式有许多限制，如：

①液体舱内的脚手架应全部拆除，舱内及管道应清理干净，管道内无残渣、表层等。

②所有深井泵、阀门、洗舱机等液体系统均应调试备用。

③酸洗液在舱内停留时间过长，会发生反应，造成不锈钢过度腐蚀。因此，它必须连续工作。船厂必须高度配合，随时准备大量清洗水。如果停电、停水、停工，将造成严重后果。

④废酸。废水排放必须有较大的容器或临时使用舱，但应尽快中和排放，以免腐蚀舱体。

⑤伴随着反应时间的增加和适用于表层的增加，酸洗液的有效成分逐渐减少，需要随时检测溶液浓度，及时补充新液。

⑥甲板。四壁。死角。自动扶梯背面等部位喷雾停留时间短，酸洗效果略差于底板。

3.特别注意事项。

磷化处理的预处理:如果不锈钢上色有油脂等污垢，会影响磷化处理的质量。液舱内壁一般应先用碱性洗涤剂清洗。

酸洗液/膏及清洗水中氯离子浓度的控制：氯离子含量过高会破坏不锈钢钝化膜。部分不锈钢酸洗液/膏采用盐酸、高氯酸等含氯离子的侵蚀物质作为去除上色氧化层的主要剂或添加剂，不利于防止腐蚀，检查时应控制。例如，不锈钢酸洗钝化膏的CB/T3595-94规定，不锈钢酸洗钝化膏的氯离子含量应控制在25~100ppm范围内。此外，清洗水还应控制氯离子含量低于25ppm，并在施工过程中在自来水中加入氯离子缓蚀剂硝酸钠。

废液中和环保排放：磷化处理废液的处理应符合环保排放要求。例如，含氟废液可用石灰乳或氯化钙处理，含铬废液可用硫酸亚铁恢复。

4.磷化处理质量检验。

不锈钢磷化处理效果的质量检验可参照不锈钢酸洗钝化膏CB/T3595-94国际标准ISO15730进行，主要包括人片腐蚀试验、硫酸铜滴定试验、高铁氰化钾滴定试验（蓝点试验）等。