不锈钢酸洗钝化原理 [不锈钢酸洗钝化的方法与工艺]

不锈钢酸洗钝化原理[不锈钢酸洗钝化的方法与工艺]

不锈钢酸洗钝化的方法与工艺

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

2 酸洗钝化处理配方举例

2.1一般处理

(1)酸洗

药剂HNO3 6％～25％+HF 0.5％～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 min～60min。

(2)钝化

药剂HNO3 20％～50％(体积分数)；

温度49～71℃；时间10 min～30min；

或温度2l～38℃；时间30 min～60min；

或药剂HNO3 20％～50％+Na2Cr207H2O 22％～6％(质量分数)；

温度49℃～54℃；时间15 min～30min；

或温度21℃～38℃；时间30 min～60min。

(3)除鳞酸洗

药剂H2SO4 8％～11％(体积分数)；

温度66℃～82℃；6寸间5 min～45min；

及药剂HNO3 6％～25％+HF 0.5％～8％(体积分数)；

温度21℃～60℃；

或HNO3 15％～25％+HF l％～8％(体积分数)。

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

酸洗膏：

25％HNO3~+4％HF+7l％冷凝水(体积分数)与BaSO4，调至糊状。

钝化膏：

30％HNO3或25％HNO3+1％(质量分数)K2Cr2O7与BaSO4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：

HNO38％～14％(作钝化剂)；HF l0％～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)；

多聚磷酸钠2.3％～2.8％(作缓蚀剂)；

水(调节粘度)。

2.3 电化学法处理

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HNO3。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％H2SO4中)。

3．不锈钢酸洗钝化的应用范围

3.1不锈钢设备制造过程中的酸洗钝化处理

3.1.1切削加工后的清洗及酸洗钝化

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。

3.1.2焊接前后的清洗及酸洗钝化

由于油脂是氢的来源，在没有清除油脂的焊缝中会形成气孔，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"https:www.lxzcp.co" target="_blank" class="keylink">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。实际上常用械清洗与化学清洗结合起来应用。

3.1.3锻铸件的清洗

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(2．5min)→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。

3.2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。

3.3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。除垢清洗后，如需要可再进行钝。化处理。如上海石化PTA、醋酸、腈纶等装置的不锈钢换热器均进行过除垢清洗。