不锈钢酸洗钝化原理和钝化的方法与工艺

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不锈钢酸洗钝化及蓝点试验

不锈钢酸洗钝化及蓝点试验

不锈钢酸洗钝化及蓝点试验不锈钢材质酸洗钝化及蓝点试验一、概述奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,而且还有良好的冷热加工性能,因此被广泛地用于制造各类具有防腐蚀要求的压力容器,奥氏体不锈钢表面的钝化膜,对其耐腐蚀有很大影响。

奥氏体不锈钢的钝化膜主要是通过对其表面进行酸洗钝化处理得来的。

二、酸洗钝化的原理1、钝化:金属经氧化性介质处理后,其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称金属的钝化。

其钝化机理主要可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用,作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能牢固地附在金属表面上的钝化膜。

这层膜成独立相存在,通常是氧和金属的化合物。

它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质直接接触,从而使金属基本停止溶解。

奥氏体不锈钢经氧化性介质处理后其表面能形成满足上述要求的钝化膜,但该钝化膜在起活化作用的Cl-、Br-、F-等卤素离子作用下,极易受到破坏。

这也就是虽经酸洗钝化处理的奥氏体不锈钢压力容器在进行水压试验后若不能将水渍除干净,但应控制水的Cl-含量不超过25ppm的原因之一。

另外并非任何金属的氧化膜都可视作钝化膜,如碳钢在高温氧化后形成的氧化膜由于不能满足牢固地附在金属表面的要求而不能充作钝化膜。

对于奥氏体不锈钢一般采用氧化性强的以硝酸为主剂的溶液来进行处理,为确保钝化处理的效果,在钝化前先对被钝化表面进行酸洗处理。

整个处理过程就称为酸洗钝化处理,简称酸洗钝化。

2、酸洗液、钝化液及酸洗膏配方酸洗液:20%硝酸+5%氢氟酸+75%水钝化液:5%硝酸+2%重铬酸钾十93%水酸洗钝化液(二合一):20%硝酸+10%氢氟酸+70%水酸洗钝化膏(二合一)配方:盐酸20毫升,水100毫升,硝酸30毫升,澎润土150克搅拌成糊状。

三、酸洗钝化处理的常规工艺过程为确保酸洗钝化质量,酸洗钝化首先需考虑采用酸洗钝化液浸泡的方式,在不便于采用液体浸泡的情况下,才考虑用涂刷酸洗钝化膏的方式,但不宜使用涂刷酸洗钝化液的方式。

不锈钢酸洗与钝化处理规范

不锈钢酸洗与钝化处理规范

不锈钢酸洗与钝化处理规范不锈钢酸洗与钝化处理规范1前言不锈钢设备由于接触到腐蚀性介质,会造成设备表面有明显的腐蚀痕迹及颜色不均匀的斑痕,因此对不锈钢设备表面的处理尤为关键,不锈钢设备表面的钝化处理就是一个重要环节。

设备表面钝化膜形成不完善,与铁离子接触造成污染,在使用过程中就会出现锈蚀现象,造成运行介质指标变化等。

下面就奥氏体不锈钢设备表面的酸洗钝化处理原理及实际操作的常规工艺过程谈一些看法,以供有关人员参考。

2 概述奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,而且还有良好的冷热加工性能,因此被广泛地用于制造各类具有防腐蚀要求的压力容器,奥氏体不锈钢表面的钝化膜,对其耐腐蚀有很大影响。

奥氏体不锈钢的钝化膜主要是通过对其表面进行酸洗钝化处理得来的。

3 酸洗钝化的原理3.1钝化:金属经氧化性介质处理后,其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称金属的钝化。

其钝化机理主要可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用,作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能牢固地附在金属表面上的钝化膜。

这层膜成独立相存在,通常是氧和金属的化合物。

它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质直接接触,从而使金属基本停止溶解。

奥氏体不锈钢经氧化性介质处理后其表面能形成满足上述要求的钝化膜,但该钝化膜在起活化作用的Cl-、Br-、F-等卤素离子作用下,极易受到破坏。

这也就是虽经酸洗钝化处理的奥氏体不锈钢压力容器在进行水压试验后若不能将水渍除干净,但应控制水的Cl-含量不超过25ppm的原因之一。

另外并非任何金属的氧化膜都可视作钝化膜,如碳钢在高温氧化后形成的氧化膜由于不能满足牢固地附在金属表面的要求而不能充作钝化膜。

3.2 对于奥氏体不锈钢一般采用氧化性强的以硝酸为主剂的溶液来进行处理,为确保钝化处理的效果,在钝化前先对被钝化表面进行酸洗处理。

整个处理过程就称为酸洗钝化处理,简称酸洗钝化。

4 酸洗液、钝化液及酸洗膏配方酸洗液:20%硝酸+5%氢氟酸+75%水钝化液:5%硝酸+2%重铬酸钾十93%水酸洗钝化液(二合一):20%硝酸+10%氢氟酸+70%水酸洗钝化膏(二合一)配方:盐酸20毫升,水100毫升,硝酸30毫升,澎润土150克搅拌成糊状。

不锈钢管道酸洗钝化施工指导

不锈钢管道酸洗钝化施工指导

不锈钢管道酸洗钝化指导1、酸洗钝化的目的酸洗钝化的目的是对已完成焊接施工的不锈钢卫生管道及与其连接的不锈钢卫生物料容器的管道内壁与焊缝进行清洗,清除焊接氧化层并在其内壁表面形成金属保护膜,以保证管道与容器的内部清洁,同时延长其使用寿命。

不锈钢管道的酸洗可分为两种:1>采用浸泡法对管道进行的酸洗钝化2>管道循环酸洗钝化2、酸洗钝化的原理金属经氧化性介质处理后,其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称金属的钝化。

其钝化机理主要可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能牢固地附在金属表面上的钝化膜。

这层膜成独立相存在,通常是氧和金属的化合物。

它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质直接接触,从而使金属基本停止溶解。

奥氏体不锈钢经氧化性介质处理后其表面能形成满足上述要求的钝化膜,但该钝化膜在起活化作用的Cl一、Br一、F一等卤素离子作用下,极易受到破坏。

这也就是虽经酸洗钝化处理的奥氏体不锈钢压力容器在进行水压试验后若不能将水渍除干净仍应控制水的Cl一含量不超过25ppm的原因之一。

另外并非任何金属的氧化膜都可视作钝化膜,如碳钢在高温氧化后形成的氧化膜由于不能满足牢固地附在金属表面的要求而不能充作钝化膜。

对于奥氏体不锈钢一般采用氧化性强的为确保钝化处理的效果,在钝化前先对被钝化表面进行酸洗处理。

整个处理过程就称为酸洗钝化处理,简称酸洗钝化。

3、酸洗钝化前的准备(以下以管道循环酸洗为例)3.1管道与移动储缸的连接:3.1.1将需要酸洗钝化的所有管道上的阀门、压力表、温度表、压力传感器等全部拆下,并用塑料薄膜包好,对应拆取部位和阀门仪表进行编号并作好标识,以便完成施工后安装复原。

3.1.2阀门拆下后的空缺应用临时管道连接,压力表、温度表等拆除位置应用堵头或堵盖妥善密封,其他短管应用各种连接方式连接到本循环系统中。

不锈钢酸洗钝化

不锈钢酸洗钝化

不锈钢酸洗钝化不锈钢酸洗钝化去除不锈钢表层氧化的化学过程称为不锈钢酸洗钝化。

不锈钢表层氧化不锈钢在加工过程中会出现黑色、黄色的氧化皮,为了提高不锈钢的外观和耐蚀性,加工后的不锈钢必须进行酸洗钝化处理。

去除焊接、高温加工处理后产生的氧化皮,使之银亮有光,并使处理后的表面形成一层以铬为主要物质的氧化膜,不会再产生二次氧蚀,达到钝化目的,从而提高不锈钢制品的表面防腐质量,延长设备使用寿命。

不锈钢表层氧化处理不锈钢酸洗钝化一般是采用酸洗钝化膏和酸洗钝化液进行处理,酸洗钝化膏是将酸洗和钝化同步进行,一步完成,改变了传统的酸洗和钝化工艺,操作简单、施工方便、成本低廉。

适合于大面积涂刷操作。

酸洗钝化液适合于小工件的浸泡操作。

不锈钢酸洗钝化应用不锈钢酸洗钝化适合200系列、300系列、400系列不锈钢,广泛用于化工、制药、造纸、食品、航空、核工业、建筑等不锈钢设备、压力容器、工程构件的表面处理。

不锈钢酸洗钝化标准不锈钢酸洗钝化检测标准为:国际通用不锈钢蓝点检测液检测。

氧化皮清除液用途:快速清除不锈钢热加工后产生的高温难清除黑色顽固氧化皮,特别适用于304、321、316、316L等型号不锈钢,最终使产品表面清洁干净,成银白色表面,美化外观,同时钝化不锈钢表面,提高抗腐蚀能力;也用于清除各种锈、氧化皮、焊接后产生的黄蓝黑色焊斑等污物。

特点:由刺激性气味的液体,除锈、氧化皮速度快、效率高,显著提高了不锈钢产品的耐蚀性能、抗锈效果。

同时添加了高效缓蚀剂、抑雾剂,防止金属出现过腐蚀和氢脆现象、抑制酸雾的产生。

使用方便、经济实用,特别适用于小型复杂工件,不适合涂膏的情况,优于市场同类产品。

综合评价,处市场同类产品第一名。

用法:将要处理的不锈钢件浸泡在清洗液中,常温处理2~10分钟或更长时间(由氧化皮厚度、板材材质和处理要求而定),至表面氧化皮、锈完全清除干净为止,然后用清水(石灰水或碱水更好)冲净,避免返锈。

包装:1千克/瓶、24瓶/箱;塑料桶:30公斤/桶。

不锈钢管道酸洗钝化方法

不锈钢管道酸洗钝化方法

不锈钢管道酸洗钝化方法一、酸洗钝化的原理和目的酸洗钝化是指通过将酸液与不锈钢管道表面接触,使得酸液中的氢离子与不锈钢表面的金属离子发生反应,去除表面的氧化物和锈蚀物,从而达到清洗和钝化的效果。

酸洗钝化的目的是提高不锈钢管道的耐蚀性能,防止管道的锈蚀和污染。

二、不锈钢管道酸洗钝化的方法和步骤1.酸液的选择酸洗钝化常用的酸液有盐酸、硫酸、磷酸等。

选择酸液要根据具体情况进行,一般情况下,盐酸是最常用的酸液。

在选择酸液的同时,还要考虑酸液的浓度和温度,一般情况下,浓度不宜过高,温度不宜过低。

2.清洗管道表面在进行酸洗钝化之前,首先要对管道表面进行清洗。

可以使用高压水枪或刷子等清洗工具,清洗管道表面的尘土和油污等杂质,保证管道表面的清洁。

3.酸液浸泡清洗完管道表面后,将其浸泡在预先调配好的酸液中。

浸泡时间根据具体情况而定,一般情况下,浸泡时间为15-30分钟。

浸泡过程中可以通过搅拌或循环泵等方式增加酸液与管道表面的接触,加强清洗效果。

4.酸液冲洗酸液浸泡结束后,需要对管道进行酸液的冲洗。

冲洗时,可以使用清水进行多次冲洗,确保管道表面的酸液被彻底清除。

冲洗结束后,还要对管道表面进行干燥处理,可以利用风扇或高温炉等设备进行干燥。

5.钝化处理酸洗钝化的最后一步是进行钝化处理。

钝化液的选择和使用方法与酸液类似,一般使用稀硝酸或稀硫酸作为钝化液。

将钝化液涂覆在管道表面,静置一段时间后,再用清水冲洗干净。

6.相关注意事项在进行不锈钢管道酸洗钝化时,需要注意以下几点:(1)操作时需戴防腐手套、眼镜、防护服等个人防护设备,避免酸液对人体造成伤害。

(2)操作环境要通风良好,避免酸液蒸气的吸入。

(3)注意酸液的浓度和温度,过高或过低都会影响钝化效果。

(4)在处理过程中,尽量避免不锈钢管道的变形、变色等问题。

(5)处理完毕后要将酸液和废物进行妥善处理,防止对环境造成污染。

酸洗钝化规范

酸洗钝化规范

不锈钢酸洗与钝化规范1、概述奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,而且还有良好的冷热加工性能,因此被广泛地用于制造各类具有防腐蚀要求的压力容器.。

奥氏体不锈钢表面的钝化膜,对其耐腐蚀有很大影响,奥氏体不锈钢的钝化膜主要是通过对其表面进行酸洗钝化处理得来的。

2、酸洗钝化的原理2、1钝化金属经氧化性介质处理后,其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称金属的钝化。

其钝化机理主要可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用,作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能中固地附在金属表面上的钝化膜。

这层膜成独立相存在,通常是氧和金属的化合物。

它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质直接接触,从而使金属基本停止溶解。

奥氏体不锈钢经氧化性介质处理后其表面能形成满足上述要求的钝化膜,但该钝化膜在起活化作用的Cl-、Br-、F-等卤素离子作用下,极易受到破坏。

这也就是虽经酸洗钝化处理的奥氏体不锈钢压力容器在进行水压试验后若不能将水渍除干净,但应控制水的Cl-含量不超过25ppm的原因之一。

另外并非任何金属的氧化膜都可视作钝化膜,如碳钢在高温氧化后形成的氧化膜由于不能满足牢固地附在金属表面的要求而不能充作钝化膜。

对于奥氏体不锈钢一般采用氧化性强的以硝酸为主剂的溶液来进行处理,为确保钝化处理的效果,在钝化前先对被钝化表面进行酸洗处理。

整个处理过程就称为酸洗钝化处理,筒称酸洗钝化。

3、酸洗液、钝化液及酸洗膏配方酸洗液:20%硝酸+5%氢氟酸+75%水钝化液:5%硝酸+2%重铬酸钾十93%水酸洗钝化液(二合一):20%硝酸+10%氢氟酸+70%水酸洗钝化膏(二合一)配方:盐酸20毫升,水100毫升,硝酸30毫升,澎润土150克搅拌成糊状。

4、酸洗钝化处理的常规工艺过程为确保酸洗钝化质量,酸洗钝化首先需考虑采用酸洗钝化液浸泡的方式,在不便于采用液体浸泡的情况下,才考虑用涂刷酸洗钝化膏的方式,但不宜使用涂刷酸洗钝化液的方式。

不锈钢焊缝酸洗钝化工艺流程

不锈钢焊缝酸洗钝化工艺流程

不锈钢焊缝酸洗钝化工艺流程不锈钢,听着是不是就感觉高大上?对,就是它!但你知道吗?这高大上的东西在焊接的时候,会有一些“小麻烦”。

哎,这些麻烦就像生活中的小插曲,总是来搅和我们的美好计划。

今天就来聊聊焊缝酸洗钝化的那些事儿,让你对这个过程有个清晰的了解,也顺便逗你乐乐。

1. 什么是焊缝酸洗钝化?1.1 定义大揭秘首先,咱们得先搞清楚啥叫“焊缝酸洗钝化”。

简单来说,焊缝就是咱们把两块不锈钢焊在一起的地方,而酸洗和钝化就像是给这个地方洗澡和打蜡。

酸洗是用酸性溶液把焊缝上的污垢和氧化物洗掉,而钝化则是让不锈钢表面形成一层保护膜,就像给它穿上一件防护衣,防止它以后再遭受侵害。

1.2 为啥要酸洗钝化?听着简单,但为啥咱们非得这么折腾呢?不酸洗钝化的话,焊缝可能会生锈,变得丑陋不堪,甚至影响到材料的使用寿命。

就好比你不洗澡不护肤,长时间下去,嘿,那可真是人见人怕,花见花谢啊!所以,咱们要定期给它“美容”,才能保持光鲜亮丽。

2. 酸洗钝化的步骤2.1 准备工作首先,准备工作不能少。

你得把焊接好的不锈钢部件好好清理一遍,把表面的大块杂物清理掉。

接下来,咱得准备酸洗液,通常是硝酸和氢氟酸的混合液。

可别小看这个过程,安全措施可得跟上,手套、护目镜都得戴上,别让酸液给你来个措手不及。

2.2 酸洗过程酸洗开始了!将焊缝放入酸洗液中,一般浸泡时间在几分钟到十几分钟之间,具体要根据焊缝的情况来决定。

这个过程就像泡温泉,舒服是舒服,但可得小心别待太久哦!要不然酸液的“威力”可不是闹着玩的。

接着,把焊缝从酸液中拿出来,用清水冲洗干净。

哇,看到那一层层的污垢被冲走,简直让人有种“焕然一新”的感觉!3. 钝化处理3.1 钝化步骤洗完澡,接下来就得给它打蜡了。

这时候,我们需要准备钝化液,通常也是以酸为主的溶液。

把焊缝放进去,让它在钝化液中浸泡一段时间。

这一过程会让不锈钢表面形成一层致密的氧化膜,就像给它穿上了一层保护服。

3.2 最后冲洗完成钝化后,记得把焊缝再次用清水冲洗干净,确保所有的化学药剂都被洗掉。

不锈钢管道酸洗钝化 依据

不锈钢管道酸洗钝化 依据

不锈钢管道酸洗钝化依据不锈钢管道酸洗钝化是一种常见的处理方法,用于去除管道表面的氧化物和其他杂质,以提高管道的耐腐蚀性能和延长使用寿命。

本文将介绍不锈钢管道酸洗钝化的原理、过程和注意事项。

一、不锈钢管道酸洗钝化的原理不锈钢管道酸洗钝化是通过将管道浸泡在酸性溶液中,利用酸的化学性质来溶解管道表面的氧化物和其他杂质。

常用的酸洗剂有硝酸、氢氟酸、盐酸等,根据不同的管道材质和需求选择不同的酸洗剂。

在酸洗过程中,酸将管道表面的氧化物和杂质溶解,并与金属表面发生化学反应,生成一层致密的钝化膜。

这层钝化膜可以防止进一步的腐蚀和氧化,提高管道的耐腐蚀性能。

二、不锈钢管道酸洗钝化的过程1. 准备工作:将管道清洗干净,去除表面的尘土和油污。

2. 酸洗剂选择:根据管道材质和需求选择合适的酸洗剂,通常是硝酸、氢氟酸或盐酸。

3. 酸洗操作:将管道浸泡在酸洗液中,保持一定的时间,使酸洗剂能够充分作用于管道表面。

4. 中和处理:酸洗完成后,将管道从酸洗液中取出,用碱性溶液进行中和处理,以中和管道表面残留的酸性溶液。

5. 水洗:用清水对管道进行充分冲洗,将管道表面的酸性溶液和残留物彻底清除。

6. 干燥:将管道晾干或用风机吹干,确保管道表面干燥。

三、不锈钢管道酸洗钝化的注意事项1. 安全操作:酸洗剂具有强腐蚀性和刺激性,操作时要佩戴防护手套、护目镜等安全装备,避免酸液接触皮肤和眼睛。

2. 通风环境:酸洗过程中产生的酸性气体有毒,应在通风良好的环境下进行操作,避免对人员造成伤害。

3. 控制酸洗时间:酸洗时间过长会导致管道表面钝化膜过厚,影响管道的质量和使用寿命;酸洗时间过短则不能完全去除管道表面的氧化物和杂质,影响钝化效果。

4. 控制酸洗温度:酸洗温度过高容易引起酸洗液的剧烈反应,产生危险物质;酸洗温度过低则影响酸洗效果。

5. 中和处理:酸洗后的管道表面仍残留有酸性溶液,需及时进行中和处理,以免对管道表面产生二次腐蚀。

6. 水洗彻底:水洗过程中要充分冲洗管道,确保管道表面没有残留的酸性溶液和残留物,以免对管道产生腐蚀。

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不锈钢酸洗钝化原理和钝化的方法与工艺1.不锈钢酸洗钝化的必要性:奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能,抗高温氧化性能,较好的低温性能及优良的机械与加上r生能。

因此广泛用于化工、石油、动力、核工程、航天航空、海洋、医药、轻工、纺织等部门。

其主要目的在于防腐防锈。

不锈钢的耐腐蚀主要依靠表面钝化膜,如果膜不完整或有缺陷,不锈钢仍会被腐蚀。

工程上通常进行酸洗钝化处理,使不锈钢的耐蚀潜力发挥得更大。

在不锈钢设备与部件在成形、组装、焊接、焊缝检查(如探伤、耐压试验)及施工标记等过程中带来表面油污、铁锈、非金属脏物、低熔点金属污染物、油漆、焊渣与飞溅物等,这些物质影响了不锈钢设备与部件表面质量,破坏了其表面的氧化膜,降低了钢的抗全面腐蚀性能和抗局部腐蚀性能(包括点蚀、缝隙腐蚀),甚至会导致应力腐蚀破裂。

不锈钢表面清洗、酸洗与钝化,除最大限度提高耐蚀性外,还有防止产品污染与获得美观的作用。

在GB 150一1998《钢制压力容器》规定,“有防腐要求的不锈钢及复合钢板制造的容器的表面应进行酸洗钝化”。

这一规定是针对石油化工中使用的压力容器而言的,因为这些设备用于直接与腐蚀介质相接触的场合,从保证耐蚀耐蚀性出发,提出酸洗钝化是必要的。

对其他工业部门,如并非出于防腐目的,仅基于清洁与美观要求,而采用不锈钢材判·的则无需酸洗钝化。

但对不锈钢设备的焊缝还需要进行酸洗钝化。

对核工程、某些化工装置及其它使用要求严格的,除酸洗钝化外,还要采用高纯度介质进行最终精细清洗或进行机械、化学与电解抛光等精整处理。

2.不锈钢酸洗钝化原理不锈钢的抗腐蚀陛能主要是由于表面覆盖着一层极薄的(约1nm)致密的钝化膜,这层膜1n腐蚀介质隔离,是不锈钢防护的基本屏障。

不锈钢钝化具有动态特征,不应看作腐蚀完全停止,而是形成扩散的阻挡层,使阳极反应速度大大降低。

通常在有还原剂(如氯离子)情况下倾向于破坏膜,而在氧化剂(如空气)存在时能保持或修复膜。

不锈钢工件放置于空气中会形成氧化膜,但这种膜的保护性不够完善。

通常先要进行彻底清洗,包括碱洗与酸洗,再用氧化剂钝化,才能保证钝化膜的完整性与稳定性。

酸洗的目的之一是为钝化处理创造有利条件,保证形成优质的钝化膜。

因为通过酸洗使不锈钢表面平均有10μm厚一层表面被腐蚀掉,酸液的化学活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高,因此酸洗可使整个表面趋于均匀平衡,一些原来容易造成腐蚀的隐患被清除掉了。

但更重要的是,通过酸洗钝化,使铁与铁的氧化物比铬与铬的氧化物优先溶解,去掉了贫铬层,造成铬在不锈钢表面富集,这种富铬钝化膜的电位可达+ (SCE),接近贵金属的电位,提高了抗腐蚀的稳定性。

不同的钝化处理也会影响膜的成分与结构,从而影响不锈性,如通过电化学改性处理,可使钝化膜具有多层结构,在阻挡层形成CrO3或Cr2O3,或形成玻璃态的氧化膜,使不锈钢能发挥最大的耐蚀性。

国内外学者对不锈钢钝化膜的生成进行了大量研究。

以近几年北京科大对316L钢钝化膜光电子能谱(xps)研究为例作简述[1]。

不锈钢钝化是表面层由于某种原因溶解与水分子的吸附,在氧化剂的催化作用下,形成氧化物与氢氧化物,并与组成不锈钢的cr、Ni、Mo元素发生转换反应,最终形成稳定的成相膜,阻止了膜的破坏与腐蚀的发生。

其反应历程为:Fe·H20+O*≈[FeOH·O*]ad+H++e [FeOH·O*]ad≈[FeO·O*]ad+H++e [FeO·O*]ad+H2O≈FeOOH+O*十H++e [FeO·O*]ad≈FeO+O*FeOOH+Cr+H2O≈CrOOH+Fe·H202FeOOH≈Fe203+H202Cr OOH≈Cr203+H20MO+3FeO+3H2O≈MOO3+3Fe·H2ONi+FeO+2H20≈NiO+Fe·H20(其中Os表示钝化过程中的催化剂,且在钝化迪陧中浓度不变,ad表示吸附中间体。

)[page]可见,316L钝化膜最表层存在Fe2O3、Fe(OH)3、或γ -FeOOH、Cr203、CrOOH 或Cr(OH)3、MO以MOO形式存在,钝化膜主要成分为CrO3、FeO与NiO。

3.不锈钢酸洗钝化的方法与工艺3.1酸洗钝化处理方法比较不锈钢设备与零部件酸洗钝化处理根据操作不同育多种方法,其适用范围与特点见表1。

表1不锈钢酸洗钝化方法比较方法适用范围优缺点浸渍法:用于可放入酸洗槽或钝化槽的零部件,但不适于大设备酸洗液可较长时间使用,生产效率较高、成本低;大容积设备充满酸液浸渍耗液太大涂刷法适用于大型设备内处表面及局部处理物工操作、劳动条件差、酸液无法回收膏剂法用于安装或检修现场,尤其用于焊接部处理手工操作、劳动条件差、生产成本高喷淋法用于安装现场,大型容器内壁用液量低、费用少、速度快,但需配置喷枪及扦环系统循环法:用于大型设备,如换热器、管壳处理施工方便,酸液可回用,俚需配管与泵连接循环系统电化学法既可用于零部件,又可用电刷法对现场设备表面处理技术较复杂,需直流电源或恒电位仪3.2酸洗钝化处理配方举例3.2.1一般处理[2]根据ASTM A380—1999,仅以300系列不锈钢为例,(1)酸洗药剂HNO36%~25%+HF0.5%~8%(体积分数);温度21~60℃;时间按需要;或药剂柠檬酸铵5%~10%(质量分数);温度49~71℃;时间10~60min。

(2)钝化药剂HNO3 20%~50%(体积分数);温度49~71℃;时间10~30min;或温度2l~38℃;时间30~60min;或药剂HNO320%~50%+Na2Cr207H20 22%~6%(质量分数);温度49~54℃;时间15~30min;或温度21~38℃;时间30~60min。

(3)除鳞酸洗药剂H2SO4 8%~11%(体积分数);温度66~82℃;6寸间5~45min;及药剂HNO36%~25%+HF 0.5%~8%(体积分数);温度21~60℃;或HNO315%~25%+HFl%—8%(体积分数)。

3.2.2膏剂法处理(1)以广州石化尿素不锈钢新设备内表面焊缝及母材钝化和维修表面打磨焊缝的局部钝化为例[3]酸洗膏:25%HNO3 + 4%HF + 7l%冷凝水(体积分数)与BaSO,调至糊状。

钝化膏:30%HNO3或25%HNO3 + 1%(质量分数)K2Cr207与BaSO7调至糊状。

涂覆表面5~30min,用冷凝水冲洗至pH=7,对单台设备也可采用喷洒双氧水的化学钝化法。

(2)以上海大明铁工厂专利m为例。

酸洗钝化膏:HN03 8%~14%(作钝化剂);HF 10%~15%(作腐蚀剂);硬月S酸镁2.2%~2.7%(作增稠剂) 硝酸镁60%~70%(作填料,提高粘附力与渗透性);[page]多聚磷酸钠2.3%~2.8%(作缓蚀剂);水(调节粘度)。

3.2.3 电化学法处理以厦门大学专利[5]为例,其处理方法是:将待处理的不锈钢工件作阳极,控制恒电位进行阳极化处理,或者将不锈钢工件先作阴极,控制恒电位进行阴极化处理,再将不锈钢工件作阳极,控制恒电位进行阳极化处理,并继续改变其恒电位进行钝化处理,电解质溶液均采用HN03。

经这样处理后,不锈钢钝化膜性质得到改善,耐蚀性能大大提高。

点蚀临界电位(Eb)提高约1000mV(在3%NaCl中),抗均匀腐蚀性能提高三个数量级(在45℃的20%~30%H2S04中)。

4.不锈钢酸洗钝化的应用范围4.1不锈钢设备制造过程中的酸洗钝化处理4.1.1切削加工后的清洗及酸洗钝化[6] 不锈钢工件经切削加工后表面上通常会残留铁屑、钢末及冷却乳液等污物,会使不锈钢表面出现污斑与生锈,因此应进行脱脂除油,再用硝酸清洗,既去除了铁屑钢末,又进行了钝化。

4.1.2焊接前后的清洗及酸洗钝化[7] 由于油脂是氢的来源,在没有清除油脂的焊缝中会形成气孑L,而低熔点金属污染(如富锌漆)焊接后会造成开裂,所以不锈钢焊前必须将坡口及两侧20mm内的表面清理干净,油污可用丙酮擦洗,油漆锈迹应先用砂布或不锈钢丝刷清除,再用丙酮擦净。

不锈钢设备制造无论采用何种焊接技术,焊后均要清洗,所有焊渣、飞溅物、污点与氧化色等均要除掉,清除方法包括机械清洗与化学清洗。

机械清洗有打磨、抛光与喷砂喷丸等,应避免使用碳钢刷子,以防表面生锈。

为取得最好的抗腐蚀性能,可将其浸泡在HNO3和HF的混液中,或采用酸洗钝化膏。

实际上常4锎1械清洗与化学清洗结合起来应用。

4.1.3锻铸件的清洗[6]经锻铸等热加工后的不锈钢工件,表面往往有一层氧化皮、润滑剂或氧化物污染,污染物包括石墨、二硫化钼与二氧化碳等。

应通过喷丸处理、盐浴处理以及多道酸洗处理。

如美国不锈钢涡轮机叶片处理工艺为:盐浴(10min)→水淬→硫酸洗(2min)→冷水洗(2min)→碱性高锰酸盐浴(10min)→冷水洗(2min)→硫酸洗(1rain)→冷水洗(1min)→硝酸洗(1.5min)→冷水洗(1min)→热水洗(1min)→空气干燥。

4.2新装置投产前的酸洗钝化处理许多大型化工、化纤、化肥等装置的不锈钢设备与管道在投产开工前要求进行酸洗钝化。

虽然设备在制造厂已进行过酸洗,去除了焊渣与氧化皮,但在存放、运输、安装过程中又难免造成油脂、泥砂、铁锈等的污染,为确保装置与设备试车产品(尤其是化工中间体及精制品)的质量能够达到要求,保证一次试车成功,必须进行酸洗钝化。

如H2O2生产装置不锈钢设备与管道,投产前必须进行清洗,否则若有污物重金属离子会使催化剂中毒。

另外,如金属表面有油脂与游离铁离子等会造成H2O2的分解,剧烈放出大量热,引发着火,甚至爆炸。

同样对氧气管道来说存在微量油污与金属微粒也可能产生火花而发生严重后果。

4.3现场检修中的酸洗钝化处理在精制对苯二甲酸(PTA),聚乙烯醇(PVA),腈纶,醋酸等生产装置的设备材料中,大量使用奥氏体不锈钢316L、317、304L,由于物料都含有Cl-、Br-、SCN-、甲酸等有害离子,或由于污垢、物料结聚,会对设备产生点蚀、缝隙腐蚀与焊缝腐蚀。

在停车检修时可以对设备或部件进行全面或局部酸洗钝化处理,修复其钝化膜,以防局部腐蚀扩展。

如上海石化PTA 装置干燥机的不锈钢管子更新检修及腈纶装置的不锈钢换热器检修等均进行过酸洗钝化。

4.4在役设备除垢清洗石油化工装置中的不锈钢设备,尤其是换热器,经一定时间运行后,内壁会沉积各种污垢,如碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐垢、氧化铁垢、有机物垢、催化剂垢等,影响了换热效果,并且会造成垢下腐蚀。

需要选择合适的清洗剂进行除垢,可采用硝酸、硝酸+氢氟酸、硫酸、柠檬[page]酸、EDTA、水基清洗剂等,并添加适量的缓蚀剂。

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