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不锈钢酸洗酸洗钝化实际操作试验

发布时间:2011-05-03 17:48:07点击:709

由于加入较高Cr元素(如316LW(Cr)=16.00~18.00)后,易氧化且能在钢表面快速形成致密的Cr2O3氧化膜,从而使钢的电极电位及抗氧化膜发生突变,从而提高了不锈钢的耐腐蚀性能,而不锈钢的耐腐蚀性能主要依赖于其表面覆盖的Cr2O3超薄(约1倍)钝化膜,这层钝化膜是不锈钢防护的基本屏障,如果钝化膜不完全或有缺陷被破坏,不锈钢仍然会受到腐蚀。

在容器内装不锈钢化学品的容器、设备和附件的吊运、组装、焊接、检查(如着色探伤、耐压试验)以及加工过程中产生的表面油污、刮痕、铁锈、杂质、低熔点金属污染物、油漆、焊渣、飞溅等,都会影响不锈钢表面质量,破坏不锈钢表面钝化膜,降低表面耐蚀性,还容易与后装化学品中的腐蚀介质相互作用,引发点蚀、晶间腐蚀,甚至引起应力腐蚀。

在操作过程中,不锈钢化学品船一般采用海水洗舱工艺,海水中含有大量氯离子,对钝化膜有较大的腐蚀作用,环境恶劣,对其进行酸洗钝化更是不可缺少。

不锈钢钝化膜具有动态特性,不应被视为完全停止了腐蚀,而是形成了扩散的保护层,通常当使用还原剂(如氯离子)时,会破坏钝化膜,而当使用氧化剂(如空气)时,则会对钝化膜起到保护和修复作用。

放入空气中的不锈钢会形成一层氧化膜,但该膜的保护性并不很好,通过酸洗,不锈钢表面平均有厚度为10μm的一层被腐蚀掉,而酸洗钝化时,缺陷部位的溶解率高于其它部位,所以酸洗可以使整个表面趋于均匀平衡,更重要的是,通过酸洗钝化,可以使铁和铁的氧化物比铬和铬的氧化物更好地溶解,去除贫铬层,使不锈钢表面富铬,并在氧化剂钝化作用下使表面产生完全稳定的钝化膜,这样富铬钝化膜的电位可以达到 1.0V(SCE),接近贵金属的电位,提高了耐腐蚀的稳定性。

酸洗钝化方式。

不锈钢酸洗钝化主要有浸渍法、膏剂法、涂刷法、喷淋法、循环法和电化学法6种方法,其中,浸渍法、膏剂法和喷淋法较适合不锈钢化学品船及设备的酸洗钝化。

1.浸渍方法:

不锈钢管、弯头、小零件等适合,并且处理效果。由于处理件浸没于酸洗钝化溶液中,使表面反应完全,钝化膜致密、均匀。使用本厂酸洗车间“宁化417”不锈钢管线酸洗,在川东造船厂取得了良好的效果。该方法适用于连续批量操作,但随着溶液反应浓度的降低,不断补充新液。它的缺点是受酸槽形状和容量的限制,不适用于大容量设备和形状过长、过宽的管道;长期不会因溶液挥发等原因而降低,需要专用场地、酸池及加热设备。

第二,膏剂法:

目前,不锈钢酸洗钝化膏已在国内广泛使用,并有系列产品供应,其主要成分为硝酸、氢氟酸、缓蚀剂、粘合剂等按一定比例配制而成,船标CB/T3595-94CB/T3595-94有具体的检验规则,手工操作,适合现场施工,适用于不锈钢化学品船的处理、焊接用不锈钢酸洗钝化膏,甲板上、转角死角、扶梯背面及液舱内大面积的涂抹钝化。

糊剂工艺的优点是不需要特殊设备和场地,不需要加热设备,现场操作灵活,酸洗钝化一次性完成,独立性强;钝化膏保质期长,每一次处理都要用一种新的钝化膏,钝化结束后,表面一层钝化即停止,不易过腐蚀,不受后续冲洗时间限制,还可加强钝化等缺点。其不足之处是操作环境差,劳动强度高,成本高,对不锈钢管道的内壁处理效果稍差,需与其他方法联合使用。

3.喷雾:

适用于现场固定、封闭环境的单件产品或内部结构简单的设备进行酸洗钝化,如在钢制流水线上进行喷淋酸洗工序,对不锈钢化学品船可进行液货舱内壁酸洗。中化3450t不锈钢化学品船“迎春”号液货舱,正在建造中,川东造长船准备用喷淋酸洗钝化。它的优点是连续运行速度快,操作方法简单,对工作人员的腐蚀影响小,而且移液过程可以将管道进行酸洗。溶剂利用率较高。此方法有更多的限制条件,例如:

液舱内脚架应全部拆下,舱内及管系应清洁干净,管子内不得有残留物、杂质等。

所有深井泵、阀门、洗舱机等全船液体和货物系统必须调试好备用。

三、酸洗液在舱室中停留时间过长,会发生反应造成不锈钢过腐蚀,因此须连续作业,同时必须高度配合,做好大批量清洗准备,如遇停电、停水、停工等,将造成严重后果。

四、废酸液及废水排放须有较大容器盛放或暂时启用一舱代替,但应尽快中和排放,以免腐蚀舱体。

随着反应时间的延长,溶液杂质含量的增加,酸洗液中有效成分逐渐减少,应随时检查溶液浓度,及时补充新液。

甲板、四壁、死角、扶梯背面等部位的喷雾停留时间较短,酸洗效果略差于底板。

3、特别注意事项。

酸洗钝化处理前:不锈钢表面如有油脂等污垢,会影响酸洗钝化的质量,一般应先用清洁剂等清洁剂进行清洗。

控制酸洗液/软膏和清洗水中的氯离子浓度:氯离子含量过高会破坏不锈钢钝化膜,部分不锈钢酸洗液/软膏采用添加盐酸、高氯酸等含氯离子的腐蚀介质作为主剂或助剂来去除表面氧化层,对于防止腐蚀是不利的,在检验时应加以控制,如船标CB/T3595-94“不锈钢酸洗钝化膏”中所规定,不锈钢酸洗钝化膏中的氯离子含量应控制在25度~100度。此外对清洗水中的氯离子含量也要控制在25PPM以下,施工时在自来水中加入氯离子缓蚀剂硝化钠即可达到要求。

废水中和环保排放:对于酸洗钝化废水的处理,应符合环保排放要求,如含氟废水可加乳液或氯化钙处理,含铬废水可加硫酸亚铁还原处理等。

外表检查:不锈钢酸洗钝化表面应为均匀银白、光洁美观,无明显腐蚀痕迹,焊缝和热影响区不得有氧化色,不得有颜色不均匀的斑痕。

残留检测:用酚酞试纸检测不锈钢表面残留液体的冲刷强度,PH值中性为合格。

蓝点测试法:蓝点测试法的基本原理是,如果表面钝化膜不完全,或者被铁离子污染,就会有游离的铁离子存在,遇上铁氰化钾溶液中的铁离子即反应生成蓝色沉淀,反应式如下:

k Fe 2 [Fe(CN)6]-3 KFe[Fe(CN)6]。

将10g铁氰化钾溶于50ml蒸馏水中,加入30ml浓硝酸,再移入1000ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,即为蓝点检液,储存一周。测试方法:将蓝点检液滴在附着于不锈钢表面的试纸上,30秒钟后试纸上出现蓝色点,即为不合格。酸洗钝化厂家化学实验破坏不锈钢的钝化膜,通常用试板和产品同时进行酸洗钝化,然后在试板上进行上述试验。


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