酸洗鈍化適用于各類不銹鋼制品,可用去去除鐵銹、氧化層等,既能清理制品表面又能提高其耐腐蝕性能,下面將講解酸洗鈍化相關(guān)的處理場(chǎng)景和處理方法。
一、不銹鋼制品處理
①切割后的清洗和酸洗鈍化
不銹鋼制品切割后,表面往往會(huì)殘留鐵屑、鋼粉、冷卻乳化液等污垢,使不銹鋼表面產(chǎn)生一些污漬和銹跡。所以要先脫脂除油,再用硝酸清洗,既能去除鐵屑鋼粉,又能鈍化。
②焊接前后的清洗和酸洗鈍化
由于油脂是氫的來源,不去除油脂會(huì)在焊縫中形成一定的氣孔L,低熔點(diǎn)金污染(如富鋅漆)會(huì)造成焊后開裂。因此,焊接前須將不銹鋼坡口及兩側(cè)30mm范圍內(nèi)的表面清理干凈。油污可以用丙酮擦洗,漆面鐵銹要先用砂布或不銹鋼鋼絲刷清理干凈,再用丙酮擦拭。
③鑄件清潔
不銹鋼熱鍛后,表面往往會(huì)有一層氧化物或氧化層以及潤滑油的污染。污染物包括石墨、二硫化鉬和二氧化碳。噴丸處理、鹽浴處理和多道酸洗處理。例如,美國不銹鋼渦輪葉片的加工工藝是:鹽浴(10分鐘)、水淬(2.5分鐘)、硫酸鹽(2分鐘)、洗臉?biāo)?2分鐘)、堿性高錳酸鉀浴(10分鐘)、冷水(2分鐘)、硫酸(1分鐘)、硝酸鹽(1分鐘)、冷水和熱水(1.5分鐘)
二、新設(shè)備運(yùn)行前的鈍化處理
許多大型不銹鋼設(shè)備和化工、化纖、化肥設(shè)備的管道在投產(chǎn)前都需要酸洗和鈍化,如:設(shè)備雖已去除酸洗、焊渣和氧化皮,但在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和安裝過程中,不可避免地會(huì)造成油脂、泥漿、泥沙、鐵銹等污染,為保證安裝調(diào)試后設(shè)備的產(chǎn)品(特別是化工中間體和產(chǎn)品)質(zhì)量符合要求。如雙氧水生產(chǎn)設(shè)備,不銹鋼設(shè)備和管道,生產(chǎn)前一定要清洗干凈,否則有重金屬離子會(huì)使催化劑中毒。此外,金屬表面,如油、游離鐵離子等會(huì)分解過氧化氫,釋放大量熱量,引起火災(zāi),甚至爆炸。同樣,油和金屬顆粒的存在也會(huì)導(dǎo)致氧氣管道的嚴(yán)重后果。
三、酸洗鈍化處理現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)
在精對(duì)苯二甲酸(PTA)、聚乙烯醇(PVA)和丙烯酸等生產(chǎn)設(shè)備和材料中,廣泛使用的奧氏體不銹鋼316L、317和304L會(huì)因有害離子Cl-而發(fā)生點(diǎn)蝕、縫隙跛行腐蝕和焊接設(shè)備腐蝕。Br、SCN-和物料中所含的甲酸,或由于污垢和物料基礎(chǔ)。在維修過程中,設(shè)備或部件可以全部或部分地進(jìn)行酸洗和鈍化膜處理,以防止局部腐蝕。
四、清潔服務(wù)設(shè)備
在石油化工裝置中的不銹鋼設(shè)備,尤其是換熱器,在運(yùn)行一段時(shí)間后,內(nèi)壁上會(huì)沉積污垢,如碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、氧化鐵垢、有機(jī)物污染以及催化劑結(jié)垢、換熱效果的影響,都會(huì)造成大規(guī)模的腐蝕。選擇合適的清洗劑,使用硝酸、硝酸、氫氟酸、硫酸、檸檬酸、EDTA],水基清洗劑,并加入適量的緩蝕劑。清洗后可以水洗,化學(xué)處理。
五、不銹鋼酸洗鈍化的注意事項(xiàng)
①酸洗鈍化預(yù)處理
不銹鋼零件,如被酸洗鈍化的表面污垢,應(yīng)進(jìn)行清洗和脫脂。如果酸洗鈍化液能去除油脂,那么油脂的表面會(huì)影響酸洗鈍化的質(zhì)量,脫脂也不能省略,如堿液、乳化劑、有機(jī)溶劑、蒸汽等。
②酸洗液和清洗水的氯離子控制
—不宜用氯化鐵、氯化鈉、氯離子為主劑或藥物去除表面氧化層,三氯乙烯等含氯有機(jī)溶劑去除油脂,防止應(yīng)力腐蝕開裂。此外,工業(yè)用水可用作初始洗滌用水,但最終洗滌用水需要嚴(yán)格控制鹵化物含量。通常用于去離子水。如石油化工奧氏體不銹鋼壓力容器試壓用水,Cl-含量控制小于25mg /L,如果達(dá)不到這個(gè)要求,可以在水中加入硝酸鈉使其符合要求。如果Cl-含量超標(biāo),會(huì)破壞不銹鋼的鈍化膜,這是點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂的根源。
③酸洗鈍化操作過程的控制
單獨(dú)用硝酸溶液去除游離鐵和其他金屬污染物是有效的,但去除氧化鐵、腐蝕產(chǎn)物膜厚度和回火是無效的。一般應(yīng)采用HNO3+HF溶液,為了操作的方便和安全,HF可采用氟化物。單獨(dú)的HNO3溶液不宜作為緩蝕劑,但應(yīng)在HNO3+HE酸洗中加入LAN-826和HNO3+HF酸洗。為防止腐蝕,濃度應(yīng)保持在5:1的比例。溫度應(yīng)低于49℃,如果太高,HF會(huì)揮發(fā)。
鈍化液和硝酸的含量應(yīng)在20%-50%左右。根據(jù)電化學(xué)測(cè)試,HNO3濃度小于20%的鈍化膜質(zhì)量不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生斑點(diǎn),而硝酸濃度大于50%,阻礙鈍化。一步制備油酸簡(jiǎn)單,節(jié)省操作時(shí)間。但是鈍化液(膏)的耐腐蝕性會(huì)比HF差。
酸濃度、溫度和接觸時(shí)間可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),隨著酸洗時(shí)間的增加,一定要注意酸濃度和金屬離子濃度的變化,避免過度酸洗。鈦離子濃度應(yīng)小于2%,否則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的點(diǎn)蝕。一般來說,提高酸洗溫度會(huì)加速和改善清洗效果,但也可能增加表面污染或損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
④敏化條件下不銹鋼的酸洗控制
由于熱處理或敏化作用,一些不銹鋼焊接不良。在用硝酸和HF酸洗的操作中,晶間腐蝕或晶間腐蝕裂紋引起的清洗,或后續(xù)處理,會(huì)使鹵化物濃縮,引起應(yīng)力腐蝕。
這些敏化的不銹鋼通常不適合除銹或酸洗,使用硝酸+氫氟酸溶液。焊接和酸洗后,應(yīng)采用超低碳或穩(wěn)定的不銹鋼。
⑤不銹鋼和碳鋼的酸洗不銹鋼和碳鋼的組合(如不銹鋼管、管板和碳鋼殼體)在換熱器中,使用硝酸或硝酸+氫氟酸在酸洗鈍化時(shí)會(huì)造成碳鋼的嚴(yán)重腐蝕,如Lan-826。不銹鋼和碳鋼處于敏化狀態(tài)時(shí),使用硝酸+氫氟酸時(shí),可使用無水乙酸甲酸(2%) +(2%)+緩蝕劑,溫度為93,6h或EDTA銨溶液+緩蝕劑,溫度為121C,時(shí)間為6h。然后用熱水沖洗,浸泡在10mg/L氫氧化銨+100mg/L溶脹液中。
⑥酸洗鈍化后
不銹鋼工件經(jīng)酸洗、水洗后,可用10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaOH+4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))高錳酸鉀溶液71 ~ 182℃洗滌5 ~ 60 min,除去殘酸,再用清水徹底洗凈、晾干。使用新鮮鈍化溶液或高濃度硝酸鹽清洗不銹鋼表面以鈍化斑點(diǎn)或污漬,并消除擦洗。應(yīng)注意保護(hù)最終被酸洗鈍化的不銹鋼設(shè)備或零件。聚乙烯薄膜可用于覆蓋或包裹,以避免與不同金屬接觸。
廢液的處理應(yīng)符合國家環(huán)保排放規(guī)定,例如,含氟廢水可以用石灰乳或氯化鈣處理。盡量不要稱鈍化液中的鉻酸鹽,如含鉻廢水,用硫酸亞鐵還原。
酸洗可能引起馬氏體不銹鋼的氫脆,比如DNA通過熱處理(短時(shí)間內(nèi)加熱到200°C)。
六、不銹鋼酸洗鈍化質(zhì)量檢驗(yàn)
因?yàn)榛瘜W(xué)檢驗(yàn)會(huì)破壞產(chǎn)品的鈍化膜,所以通常在樣品上進(jìn)行。例子如下:
(1)硫酸銅的滴定試驗(yàn)
將8g cus 04+500ml H2O+2 ~ 3ml h2so 4溶液滴在樣品板表面,并保持濕潤。如果6分鐘內(nèi)沒有銅沉淀,則合格。
(2)高鐵氰化鉀滴定試驗(yàn)
將2ml HCl+1ml h2so 4+1g K3Fe(CN)6+97ml H2O溶液滴在樣品板表面,通過形成多少藍(lán)點(diǎn)和出現(xiàn)多久來鑒定鈍化膜的質(zhì)量。
以上就是關(guān)于酸洗鈍化的相關(guān)處理場(chǎng)景和處理方法,其操作簡(jiǎn)單、使用方便,適用于各類型不銹鋼工件。