薄壁不锈钢水管酸洗钝化原理及操作方式

2022-06-25 11:20:49 298

你知道为什么不锈钢水管不容易生锈吗?在正常情况下,与流体如水接触,普通钢铁金属会有锈斑,但这种情况很少发生在不锈钢水管和不锈钢管件上。你知道为什么吗?今天,让我们了解一下不锈钢管酸洗和钝化的原理和操作模式。部分原因是不锈钢管不容易生锈!

1.酸洗钝化不锈钢水管的原理。

不锈钢的耐蚀性主要是由于在钢材中加上了含量较高的Cr元素(如31LW(Cr)=16.00~18.00),Cr元素易氧化,能迅速在钢材表面形成致密的CR2O3氧化膜,使钢材的电极电位和氧化介质中的耐蚀性能发生突变,不锈钢的耐蚀性能主要依靠表面所覆盖的这层极薄(约1nm)致密的钝化膜,这层钝化膜与腐蚀介质隔绝,是不锈钢保护的基本屏障,如果钝化膜不完全或有缺陷被破坏,不锈钢仍将被腐蚀。

不锈钢化学品船在内胆板.机器设备及配件的吊装.装配.焊接.焊缝检验(如上色探伤.抗压试验)及加工过程中产生的表面油污.划伤.生锈.杂质.低熔点金属污染物.涂料.焊渣.飞溅物等,这种物质危害了不锈钢板表面品质,毁坏了其表面钝化膜,减少了表面耐腐蚀性能,还容易与之后承载的化学物质中的腐蚀介质相互作用,造成点蚀.晶间腐蚀.乃至会造成应力腐蚀开裂。

不锈钢化学品船在运行中通常采用海水清洗过程。海水中含有丰富的氯离子,对钝化膜有很大的腐蚀效果。工作条件恶劣,酸洗和钝化是必不可少的。不锈钢钝化膜具有动态特性。它不应该被视为完全停止腐蚀,而是形成一种扩散保护层。通常,当有氯离子等还原剂时,钝化膜被破坏,而当氧化剂(如空气)存在时,它可以保护和修复钝化膜。

不锈钢在空气中放置会形成氧化膜,但这种膜的保护性能不够完美,通过酸洗使不锈钢表面平均厚度为10μm的表面被腐蚀,酸液的化学活性使缺陷部分的溶解率高于表面其他部分,因此酸洗可以使整个表面趋于均匀平衡,更重要的是,通过酸洗钝化,使铁和铁的氧化物优先于铬和铬的氧化物,去除贫铬层,使不锈钢表面富铬,使表面在氧化剂钝化作用下产生完整稳定的钝化膜,这种富铬钝化膜的电位可以达到+1.0V(SCE),接近贵金属的电位,提高了耐腐蚀的稳定性。

2.酸洗钝化方法。

不锈钢水管酸洗钝化处理根据操作方法的不同,主要有六种方法,包括浸渍法、膏方法、涂刷方法、喷涂方法、循环方法、电化学方法、浸渍方法、膏方法、喷涂方法等,适用于不锈钢化学品的酸洗和钝化。

一、浸渍法:适用于不锈钢管件、弯头、小件等。由于处理件可充分浸泡在酸洗钝化液中,表面反应完全,钝化成膜致密均匀。

二.膏方法:不锈钢酸洗钝化膏现阶段在我国应用普遍并有系列产品供货,关键成份由硝酸.氢氟酸.缓蚀剂.粘合剂等按一定比例构成。膏方法的优势是不用专用型机器设备和场地,不用加温机器设备,当场实际操作灵便,酸洗钝化一次进行,独立性强;钝化膏保存期长,每一次应用处理都用新的钝化膏一次应用,表面一层钝化完毕后反应就终止,不容易过度腐蚀,不容易后续冲洗時间限定,焊缝等薄弱环节也可以加强钝化。缺陷是工作人员工作环境差,劳动强度高,成本费较高,对不锈钢管内壁加工效果稍差,需融合别的方式。

3.特别注意事项。

酸性洗钝化的预处理:不锈钢表面如有油脂等污垢,会影响酸性洗钝化的质量,一般应首先使用碱性洗涤剂等洗涤液体舱内壁。酸性洗涤液/糊和洗涤液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,部分不锈钢酸性洗涤液/糊使用盐酸.氯离子的腐蚀介质如高氯离子作为去除表面氧化层的主剂或添加剂,对防腐不利的,在检查中应进行控制,如船标不锈钢酸性洗钝化膏CB/T3595-94中规定,对不锈钢酸性洗钝化膏氯离子含量控制在25ppm~100ppm范围内。此外,对于清洁水,还应控制氯离子含量低于25ppm,在施工过程中在自来水中加入氯离子缓蚀剂硝酸钠,以满足要求。废液中环保排放:对于酸性洗钝化废液的处理,应满足环保排放要求,如对含氟废液可加入石灰牛奶或氯化钙处理,对于含铬离子,可加入硫酸亚铁还原处理等。

4.质量酸洗钝化。

不锈钢水管酸洗钝化效果的质量检验可参考CB/T3595-94国际标准《不锈钢电解抛光、打磨抛光、酸洗钝化所形成的表面钝化膜检验》ISO15730,一般可分为:外部检验。化学实验,化学实验也主要包括人工海水挂片腐蚀实验.硫酸铜滴定实验.高铁氰化钾滴定实验(蓝点实验)等,对宁化417轮酸洗钝化效果进行检方法如下:

外观检查:不锈钢酸洗钝化表面应为均匀的银白色,光滑美观,无明显腐蚀痕迹,焊缝和热影响区不得有氧化色,无不均匀颜色。

残留物检测:不锈钢表面残留物冲洗程度用酚酞试纸检测,PH值中性为合格。

蓝点测试:蓝点测试方法的基本原理是,如果表面钝化膜不完整或铁离子污染,就会有游离铁离子。当铁氰化钾溶液遇到铁离子时,它会反应并产生蓝色沉淀。反应公式如下:K++++[K+++++KFe(CN)+3]-KFe[Fe(CN)6]↓将10克氰化钾溶解在100毫升烧杯中的50毫升蒸馏水中,溶解后,加入30毫升浓硝酸,然后将其移入1000毫升容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,即为一周的蓝点检测液。

测试方法:在附着在不锈钢表面的试纸上滴蓝点检测液体。30秒后,测试纸上显示的蓝点不合格。需要注意的是,化学试验会破坏不锈钢的钝化膜。通常,酸洗和钝化可以与试验板和产品一起进行,然后上述试验可以在试验板上进行。