GB钢制压力容器150-1998规定:“不锈钢和复合钢板制成的容器表面应酸洗钝化。”
一.不锈钢酸洗钝化原理
不锈钢酸洗的目的之一是为钝化处理创造有利条件,确保高质量钝化膜的形成。因为酸洗使不锈钢平均表面有10个um厚层表面被腐蚀,酸洗的化学活性使缺陷部位的溶解率高于表面其他部位。因此,酸洗可以平衡整个表面,去除一些容易引起腐蚀的隐患。但更重要的是,通过酸洗钝化,铁和铁的氧化物优先溶解于铬和铬的氧化物,去除了贫铬层,导致铬在不锈钢表面丰富。这种富铬钝化膜的电位可以达到+1.0V(SCE),接近贵金属电位,提高了耐腐蚀性的稳定性。不同的钝化处理也会影响膜的成分和结构,从而影响不锈。
不锈钢钝化是在氧化剂的催化作用下形成氧化物和氢氧化物,并由于某种原因形成不锈钢Cr.Ni.Mo元素发生转化反应,终形成稳定的成膜,防止膜的破坏和腐蚀。
二.酸洗钝化处理在新装置投产前及现场检修中
新装置生产前的酸洗钝化处理:如过氧化氢生产装置的不锈钢设备和管道,必须在生产前进行清洗,否则如果有污垢,重金属离子会使催化剂失效。此外,如果金属表面有油和游离铁离子,会导致过氧化氢分解,释放大量热量,引起火灾甚至爆炸。
酸洗钝化处理:精制对苯二甲酸(PTA),聚乙烯醇(PVA),奥氏体不锈钢316广泛应用于腈纶、醋酸等生产设备的设备材料中L.3127.304L,因为材料都含有CI-.Br-.SCN-.甲酸等有害离子,或污垢.物料结聚会对设备产生点蚀.缝隙腐蚀或焊缝腐蚀。
三.酸洗液.钝化液和酸洗霜配方的例子
1.酸洗液:20%硝酸盐+5%氢氟酸+75%水;
2.钝化液:5%硝酸盐+重铬酸钾2%193%水;
3.酸洗钝化液(二合一)+10%氢氟酸+70%水;
4.酸洗钝化膏(二合一)配方:盐酸20ml,水100ml,硝酸30ml,澎润土150克搅拌成糊状。
四.酸洗钝化处理方法比较
根据不同的操作,不锈钢设备和零件的酸洗钝化处理方法有很多,其适用范围和特点见下表。
不锈钢酸洗钝化法比较
方法
适用范围
优缺点
浸渍法
可放入酸洗槽或钝化槽的零件,但不适用于大型设备
酸洗液可长期使用,生产效率高.成本低;大容量设备充满酸浸渍液太大
涂刷法
适用于大型设备的内表面和局部处理
物工操作.劳动条件差.酸不能回收
膏剂法
安装或维护现场,特别是焊接处理
手工操作.劳动条件差.生产成本高
喷淋法
大容器内壁用于安装现场
用液量低.费用少.喷枪和扦环系统需要快速配置
循环法
用于换热器等大型设备.管壳处理
施工方便,酸液可回用,但管道与泵连接循环系统
电化学法
可用于零件设备的零件和电刷表面处理
技术复杂,需要直流电源或恒电位仪
五.不锈钢酸洗钝化质量检验
由于化学检验会破坏产品的钝化膜,通常在样板上进行检验,方法如下:
1.硫酸铜滴定检验
用8gCuSO4+500mlH2O+2~3mlH2SO4溶液滴入样板表面,保持湿润,如6min铜的沉淀是合格的。
2.高铁氰化钾滴定检验
用2mlHCI+1mlH2SO4+1gK3Fe(CN)6+97mlH2O溶液滴在样板表面,钝化膜的质量通过产生蓝色斑点的数量和出现时间来确定。
六.不锈钢酸洗钝化注意事项
1.硝酸溶液有效去除游离铁和其他金属污垢,但无效去除氧化铁皮、厚腐蚀产物、回火膜等,一般应使用硝酸+氢氟酸溶液可以用氟化物代替,以方便和安全操作HF。单独硝酸溶液不能添加缓蚀剂,但硝酸溶液+氢氟酸洗时要添加LAN-826。使用硝酸+氢氟酸洗应保持5浓度,以防止腐蚀∶温度低于45℃,如过高,HF会挥发。
2.对于钝化液,硝酸应控制在20%-50%之间。根据电化学试验,硝酸浓度小于20%的钝化膜质量不稳定,容易产生点蚀,50%以上可能过钝化。
3.酸洗时应注意避免酸洗,钛离子浓度应小于2%,否则会导致严重的点蚀。
4.不锈钢和碳钢组合物的清洗不锈钢和碳钢组合物在敏化状态下不能使用硝酸盐+氢氟酸清洗时,羟基乙酸可使用2%+甲酸2%+温度93的缓蚀剂℃,时间6小时或EDTA铵基中性溶液+温度120的缓蚀剂℃,6小时后,用热水冲洗,浸泡10毫克/升氢氧化铵+100毫克/升联氨。