不锈钢酸洗工艺

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不锈钢酸洗工艺流程

不锈钢酸洗工艺流程

不锈钢酸洗工艺流程
咱先说这酸洗前的准备工作哈,那可得仔细喽。

要把不锈钢表面的那些个脏东西、油污啥的清理干净,不然这酸洗效果可就大打折扣啦!我记得我刚开始干这行的时候,就因为没清理干净,结果酸洗出来的效果那叫一个惨不忍睹啊,唉!
然后就是配酸洗溶液啦,这比例可得掌握好。

我跟您说,有一回我好像记错比例了,那酸洗出来的不锈钢,简直没法看!后来我才发现,我这脑子!
酸洗的时候呢,温度也很关键。

温度太高或者太低,都不行。

就像做饭一样,火候得恰到好处,您说是不是?我记得有一次,温度没控制好,那气味,哇,熏得我哟!
还有啊,酸洗的时间也得把握好。

时间短了,酸洗不干净;时间长了,又可能把不锈钢给腐蚀坏了。

这就跟炖肉似的,时间短了不入味,时间长了肉就烂啦!
对了,我跟您说个有趣的事儿。

有一次我们厂来了个新同事,他居然把酸洗溶液弄混了,那场面,哈哈,可热闹啦!
这酸洗过程中还得时不时观察一下,看看有没有啥异常情况。

要是发现不对劲,得赶紧采取措施。

不然,等出了大问题,那可就麻烦喽!
我刚开始学的时候,也是一头雾水,到处碰壁。

但慢慢积累经验,也就越来越顺手啦。

您要是有啥问题,随时来问我!。

不锈钢管道酸洗钝化工艺流程

不锈钢管道酸洗钝化工艺流程

不锈钢管道酸洗钝化工艺流程一、引言不锈钢管道酸洗钝化是一种重要的表面处理工艺,主要用于去除管道表面的氧化铁皮、焊渣、油污等杂质,以及增强管道的耐腐蚀性能。

本文将介绍不锈钢管道酸洗钝化的工艺流程。

二、工艺流程1. 准备工作对待处理的不锈钢管道进行外观检查,确保管道表面无明显的损伤、划痕和凹陷等缺陷。

然后,将管道进行堆放和分类,便于后续操作。

2. 清洗预处理将不锈钢管道放入清洗槽中,使用专用的清洗液进行清洗预处理。

清洗液的配方根据不同的管道材质和污染程度进行调整,通常包括碱洗剂、表面活性剂和缓蚀剂等。

清洗时间根据管道的尺寸和污染程度而定,一般在15-30分钟左右。

3. 酸洗处理将预处理后的管道放入酸洗槽中,使用酸性溶液进行酸洗处理。

酸洗溶液主要由浓硫酸和浓氢氟酸组成,可以有效地去除管道表面的氧化铁皮和焊渣。

酸洗时间一般在5-10分钟左右,过长的酸洗时间会导致管道表面严重腐蚀,过短的酸洗时间则无法彻底去除杂质。

4. 中和处理酸洗后的管道表面会残留一定量的酸性物质,为了防止酸性物质对管道造成腐蚀,需要进行中和处理。

通常使用稀碱性溶液进行中和,中和时间为5-10分钟。

中和处理后,管道表面的pH值应接近中性。

5. 清洗后处理将中和处理后的管道进行清洗,去除残留的中和液和杂质。

清洗液的配方可以根据需要进行调整,一般包括去离子水和表面活性剂等。

清洗时间一般在10-15分钟左右。

6. 钝化处理将清洗后的管道放入钝化槽中,使用钝化剂进行钝化处理。

钝化剂主要由硝酸和氢氟酸组成,可以在管道表面形成一层致密的氧化铬钝化膜,提高管道的耐腐蚀性能。

钝化时间一般在5-10分钟左右。

7. 清洗封存将钝化处理后的管道进行清洗,去除残留的钝化剂和杂质。

清洗液的配方同样可以根据需要进行调整,清洗时间一般在10-15分钟左右。

清洗完毕后,将管道进行封存,以防止再次受到污染。

三、总结不锈钢管道酸洗钝化工艺流程包括准备工作、清洗预处理、酸洗处理、中和处理、清洗后处理、钝化处理和清洗封存。

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

.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1.3.2酸洗钝化处理配方举例3.2.1一般处理[2]根据ASTMA380—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);云清牌酸洗缓蚀剂0.1%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HNO320%~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%+Na2Cr207H2022%~ 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H2SO48%~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%HNO~+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:HN038%~14%(作钝化剂);HFl0%~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。

不锈钢容器内壁的清洗工艺

不锈钢容器内壁的清洗工艺

不锈钢容器内壁的清洗工艺
不锈钢容器内壁一般采用以下清洗工艺:
1. 前处理:在清洗前,先将容器内的杂质和残留物清除干净,可用水冲洗或机械方法清除。

2. 酸洗:采用酸性清洗剂,如盐酸或硝酸,对容器内壁进行酸洗。

酸洗的目的是去除表面氧化物和铁锈,为后续的清洗提供清洁的表面。

3. 碱洗:采用碱性清洗剂,如氢氧化钠或碳酸钠,对容器内壁进行碱洗。

碱洗的目的是中和酸洗残留的酸性物质,并去除表面的油脂和溶解铁锈。

4. 水洗:采用清水对容器内壁进行冲洗,彻底清除残留的酸性和碱性清洗剂。

可采用循环水洗或多次冲洗以确保彻底清洁。

5. 高温清洗:对于一些需要高级清洁和消毒的容器,可以采用高温清洗,如蒸汽清洗或高温水洗,以杀灭细菌和病原体。

6. 干燥:清洗完成后,对容器内壁进行干燥处理,以防止水分滞留和重新生成铁锈。

可以通过自然晾干、加热或采用干燥设备等方式进行干燥。

需要注意的是,清洗过程中要使用专用的清洗剂,并按照清洗剂的使用说明进行
操作。

此外,在清洗过程中要保证操作人员的安全,避免接触到强酸或碱性物质,使用个人防护装备,如手套和护目镜。

清洗后的容器内壁应进行检查,确保清洗效果符合要求。

不锈钢管表面处理工艺

不锈钢管表面处理工艺

不锈钢管表面处理工艺引言:不锈钢管是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、化工、石油、医疗等领域。

为了提高不锈钢管的抗腐蚀性能、美观度和机械性能,通常需要对其表面进行处理。

本文将介绍几种常见的不锈钢管表面处理工艺。

1. 酸洗处理酸洗是不锈钢管表面处理中常用的一种工艺。

通过将不锈钢管浸泡在酸性溶液中,去除表面的氧化层和锈蚀物,从而提高其表面光洁度和腐蚀抗性。

常用的酸洗溶液有硝酸、硫酸、氢氟酸等。

2. 机械抛光机械抛光是一种通过机械力和磨料对不锈钢管表面进行处理的工艺。

它可以去除不锈钢管表面的毛刺、氧化层和污垢,提高其表面平整度和光洁度。

常用的抛光方法有研磨、打磨、抛光等。

3. 电镀处理电镀是一种将金属沉积在不锈钢管表面的工艺。

通过在不锈钢管表面形成一层金属镀层,可以提高其耐腐蚀性和美观度。

常用的电镀方法有镀铬、镀锌、镀铜等。

4. 喷涂处理喷涂是一种将涂料喷射在不锈钢管表面的工艺。

通过喷涂不同颜色的涂料,可以改变不锈钢管的外观和美观度,同时还能提高其耐腐蚀性。

常用的喷涂方法有喷漆、喷粉等。

5. 氧化处理氧化是一种通过在不锈钢管表面形成氧化层来改变其颜色和外观的工艺。

通过控制氧化层的厚度和颜色,可以实现不同的装饰效果。

常用的氧化方法有阳极氧化、化学氧化等。

6. 增饰处理增饰是一种通过在不锈钢管表面进行雕刻、刻纹等工艺来提高其装饰效果的方法。

通过增饰处理,可以使不锈钢管更具艺术感和独特性。

常用的增饰方法有雕刻、刻纹、喷砂等。

7. 超声波清洗超声波清洗是一种利用超声波振动来去除不锈钢管表面的污垢和杂质的工艺。

通过在清洗液中产生超声波,可以将污垢从不锈钢管表面剥离,提高其清洁度和表面光洁度。

结论:不锈钢管表面处理工艺多种多样,每种工艺都有其适用的领域和优势。

在实际应用中,根据不同的要求和目的,可以选择合适的表面处理工艺来提高不锈钢管的性能和外观。

通过精细的表面处理工艺,可以使不锈钢管更加耐腐蚀、美观和功能完善。

不锈钢无缝管的酸洗钝化的工艺要求、操作流程及检测方法

不锈钢无缝管的酸洗钝化的工艺要求、操作流程及检测方法

不锈钢无缝管酸洗钝化工艺要求、操作流程及检测方法1. 工艺要求:1.1 除油除锈:在加工前必须进行除油除锈处理,确保表面清洁。

1.2 过水清洗:用普通自来水冲洗除油剂,持续1-3分钟。

1.3 酸洗钝化:将不锈钢无缝管浸泡在酸洗钝化液中,原液常温浸泡5-10分钟,根据工件情况调整时间。

1.4 再次过水:冲洗工件表面残留的钝化液,使用流动自来水,持续1-3分钟。

1.5 中和:使用5%的片碱(碳酸钠或氢氧化钠)中和,持续5分钟。

1.6 再次过水:冲洗中和后的工件表面,使用流动自来水,持续1-3分钟。

1.7 纯水冲洗:使用纯净水冲洗,去除普通自来水中的杂质和水痕,持续1-3分钟。

1.8 烘干:使用低于180°C的烤箱烘干或晾干,时间根据工件大小和要求而定。

2. 操作流程:2.1 除油除锈操作:在加工前,使用合适的工具和方法进行除油除锈处理。

2.2 过水清洗操作:将工件浸泡在自来水中,确保除油剂被充分清洗。

2.3 酸洗钝化操作:将清洗后的工件浸泡在酸洗钝化液中,控制浸泡时间。

2.4 再次过水操作:冲洗工件表面,确保除去残留的钝化液。

2.5 中和操作:使用片碱中和,确保中和均匀,控制中和时间。

2.6 再次过水操作:冲洗中和后的工件表面,确保中和副产物被清洗干净。

2.7 纯水冲洗操作:使用纯净水冲洗,去除普通自来水中的杂质和水痕。

2.8 烘干操作:使用烤箱或其他方法进行烘干,确保工件彻底干燥。

3. 检测方法:3.1 外观检查:检查不锈钢无缝管表面是否均匀、无残留物。

3.2 化学成分分析:对钝化后的不锈钢进行化学成分分析,确保钝化膜的形成和成分符合要求。

3.3 钝化膜厚度检测:使用合适的仪器检测钝化膜的厚度,确保符合标准要求。

3.4 耐蚀性测试:进行耐蚀性测试,确保钝化后的不锈钢具有良好的耐蚀性能。

以上工艺要求、操作流程及检测方法应根据具体情况和要求进行调整和优化,以确保不锈钢无缝管的酸洗钝化处理达到预期的效果。

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。

冷轧不锈钢的退火及酸洗工艺

冷轧不锈钢的退火及酸洗工艺冷轧不锈钢的退火及酸洗工艺不锈钢热轧带钢经热带退火酸洗后,为了到达一定的性能及厚度要求,需进行常温轧制处理,即冷轧。

不锈钢冷轧时发生加工硬化,冷轧量越大,加工硬化的程度也越大,假设将加工硬化的材料加热到200—400℃就可以消除变形应力,进一步提高温度那么发生再结晶,使材料软化。

冷轧后的退火按退火方式分为连续卧式退火和立式光亮退火;按退火工序分为中间退火和最终退火。

顾名思义,中间退火是指中间轧制后的退火,而最终退火是指最终轧制后的退火,两者在工艺控制和退火目的上无根本区别,因此下文统称为冷轧退火或者退火。

一、连续卧式退火〔连退炉〕连退炉是目前广为使用的退火设备,广泛用于带钢的热处理,其特点是带钢在炉内呈水平状态,边加热边前进。

炉子的结构一般主要由预热段、加热段和冷却段组成。

卧式退火炉通常与开卷机、焊机、酸洗线等组成一条连续退火酸洗机组。

冷轧退火对不锈钢成品材料的机械性能有很大影响,如晶粒度、抗拉强度、硬度、延伸率和粗糙度等。

其中退火温度和退火时间对冷轧材料再结晶后的晶粒度具有最直接的影响。

10 晶粒度〔ASTM〕5 0 2 4 6 8 退火时间〔分〕图1.SUS304带钢1100℃时退火时间与晶粒度关系示意图如前所述,连退炉一般由预热、加热、冷却三大局部组成。

预热段没有烧嘴燃烧,而是利用后面加热段的辐射热来加热带钢,这样可以有效的利用热能,节约能源本钱。

加热段利用燃料燃烧直接对带钢进行加热,该段一般分为假设干各区,每个区都有高温计来控制和显示温度。

燃烧后高达700多度的废气被废气风机抽出加热室后进入换热器,在换热器内将冷的燃烧空气进行加热〔可加热到400多度〕,加热后的燃烧空气直接被送到各个烧嘴。

换热器的目的在于有效回收废气热量。

l 炉内燃烧条件的管理。

燃料〔液化石油气或天然气〕在炉内的燃烧状况对质量、本钱、热效率等都有很大影响。

空燃比是燃烧管理的一个重要指标。

空燃比越高,燃烧越充分,但是排废量也相应增加,炉内氧含量提高,增加了带钢的氧化程度。

不锈钢酸洗的正确步骤

不锈钢酸洗的正确步骤
不锈钢酸洗是一种常用的表面处理方法,用于去除不锈钢表面的氧化皮和焊接热镀层等杂质,以提高不锈钢的耐蚀性和外观质量。

以下是不锈钢酸洗的正确步骤:
1. 准备工作:
确保操作环境通风良好,避免有害气体积聚。

穿戴好个人防护装备,如安全眼镜、手套、防护服等。

2. 清洁表面:
使用清洁剂或溶剂清洁不锈钢表面,去除油污、灰尘和其他杂质。

使用软布或刷子进行刮擦。

3. 酸洗处理:
准备酸洗液,常用的酸洗液包括浓硫酸、浓盐酸或混合酸等。

将酸洗液放入酸洗槽中,注意槽内液位要求。

将待处理的不锈钢物品完全浸入酸洗液中,确保表面完全接触酸液。

控制酸洗液的温度和浓度,通常在40-60℃之间。

根据需要,可以使用机械方式(如搅拌或超声波)增强酸洗效果。

酸洗时间通常为几分钟至数十分钟,具体取决于不锈钢材料及表面情况。

4. 中和反应:
酸洗后,使用中和液中和不锈钢表面的残余酸性。

一般选用碱性溶液进行中和,如氢氧化钠溶液。

使用清水彻底冲洗不锈钢表面,确保中和液和残留酸性彻底清除。

5. 清洗与干燥:
使用清水彻底冲洗不锈钢表面,去除中和液和残留酸性。

使用酒精或干燥剂彻底清除水分,以防止锈蚀。

可以使用风扇、加热器或其他设备加速干燥过程。

请注意,在进行不锈钢酸洗时,必须严格按照相关安全操作规程执行,以确保人身安全和环境卫生。

不锈钢的酸洗工艺及原理

不锈钢的酸洗工艺及原理(论文节选)不锈钢的定义在EN10088-1标准中,对不锈钢的定义是:铬的最低含量(按重量)不应低于10.5%,碳的最大含量不应高于1.2%。

不锈钢可以通过添加一些其它的合金元素还提高其耐腐蚀的能力,如:镍、钼、氮、钛、铌等。

这些元素的添加可以大大的提高不锈钢应用范围,和它的一些物理性能,如:成型性、强度、耐热性等。

不锈钢的酸洗工艺概述酸洗工艺分为两段:★ 首先,由硫酸酸洗或电解硫酸钠★ 其次,混酸酸洗.不锈钢为什么能耐腐蚀?有以下原因决定:1.是它具有钝化的性质;2.是它富含铬;3.是它可以很自然的在钢铁表面形成氧化膜。

这也就是大家所熟知的不锈钢的钝化。

当不锈钢的清洁表面直接暴露于富含氧的空气当中时,这时不锈钢就会很自然的形成一个铬氧化物表层。

当钢铁表面有足够的氧时,这种现象就会自发的和立即发生。

并且当这种情况发生后,也不会立即停止,而是要持续一段时间,直到有足够的厚度。

钢铁表面一但发生破损,则钝化层就会立即出现。

钝化膜形成的正常条件是:直接与空气接触或与富含氧的水接触。

在这种情况下即使发生要机械破坏(例如:擦伤或划伤),那么它也可以很快的进行自我修复。

由于在一些特殊的情况下,不锈钢钝化膜破损之后很难再生成,因此不锈钢不是在任何情况下都是可以应用的。

若不锈钢表面的活性比较高,那么就会很容易的产生腐蚀。

像机械连接处、未完全焊接的焊缝处等。

1. 破鳞、酸洗、钝化与去油的区别破鳞、酸洗、钝化这三个词很容易混淆,但是他们都是属于不同的工艺。

在不锈钢的表面处理工艺当中,知道他们之间的区别是非常重要的。

什么是“破鳞”?破鳞就是去除钢材表面厚厚的一层氧化物。

这层氧化物通常都是黑灰色的。

因此在轧制工厂,去除铁鳞是很关键的一步。

去除铁鳞的方法分两步,第一步是机械疏松铁鳞,第二步是将疏松的铁鳞从钢材表面去除掉。

去除完铁鳞之后,就应立即进行酸洗,来清除铁鳞下面的薄层金属表面。

如图:不锈钢表面的灰黑色鳞片什么是“酸洗”?酸洗就是去除不锈钢表面的那一层薄薄的金属。

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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 GBl50一1998《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+1.0V(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·H20 2FeOOH≒Fe203+H20 2CrOOH≒Cr203+H20 MO+3FeO+3H2O≒MOO3+3Fe·H2O Ni+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ASTMA380—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HNO320%~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%+Na2Cr207H2022%~ 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H2SO48%~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%HNO~+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: HN038%~14%(作钝化剂); HFl0%~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(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。 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。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。 5.不锈钢酸洗钝化的注意事项 5.1酸洗钝化的前处理 不锈钢工件酸洗钝化前如有表面污物等,应通过机械清洗,然后除油脱脂。如果酸洗液与钝化液不能去除油脂,表面存在油脂会影响酸洗钝化的质量,为此除油脱脂不能省略,可以采用碱液、乳化剂、有机溶剂与蒸汽等进行。 5.2酸洗液及冲洗水中Cl-的控制 某些不锈钢酸洗液或酸洗膏采用加入盐酸、高氯酸,三氯化铁与氯化钠等含氯离子的侵蚀介质作为主剂或助剂去除表面氧化层,除油脂用三氯乙烯等含氯有机溶剂,从防止应力腐蚀破裂来说是不太适宜的。此外,对初步冲洗用水可采用工业水,但对最终清洗用水要求严格控制卤化物含量。通常采用去离子水。如石化奥氏体不锈钢压力容器进行水压试验用水,控制C1-含量不超过25mg/L,如无法达到这一要求,在水中可加入硝酸钠处理,使其达到要求,C1-含量超标,会破坏不锈钢的钝化膜,是点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀破裂等的根源。 5.3酸洗钝化操作中的工艺控制 硝酸溶液单独用于清除游离铁和其它金属污物是有效的,但对清除氧化铁皮,厚的腐蚀产物,回火膜等无效,一般应采用HNO3+HF溶液,为了方便与操作安全,可用氟化物代替HF[2]。单独HNO3溶液可不加缓蚀剂,但HNO3+HF酸洗时,需要加Lan-826。使用HNO3+HF酸洗,为防止腐蚀,浓度应保持5:1的比例。温度应低于49℃,如过高,HF会挥发。 对钝化液,HNO3应控制在20%—50%之间,根据电化学测试,HNO3浓度小于20%处理的钝化膜质量不稳定,易产生点蚀[8],但HNO3浓度也不宜大于50%,要防止过钝化。 用一步法处理除油酸洗钝化,虽然操作简便,节省工时,但该酸洗钝化液(膏)中会有侵蚀性HF,因此其最终保护膜质量不如多步法。 酸洗过程中允许在一定范围内调整酸的浓度、温度与接触时间。随着酸洗液使用时间的增长,必须注意酸浓度和金属离子浓度的变化,应注意避免过酸洗,钛离子浓度应小于2%,否则会导致严重的点蚀。一般来说,提高酸洗温度会加速与改善清洗作用,但也可能增加表面污染或损坏的危险。 5.4不锈钢敏化条件下酸洗的控制[2] 某些不锈钢由于不良热处理或焊接造成敏化,采用HNO&HF酸洗可能会产生晶间腐蚀,由

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