不銹鋼酸洗與鈍化處理原理及實(shí)際操作的常規(guī)工藝

不銹鋼酸洗與鈍化處理原理及實(shí)際操作的常規(guī)工藝

 

1 前言

在企業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常有不銹鋼設(shè)備的制作，不銹鋼設(shè)備由于接觸到腐蝕性介質(zhì)，會(huì)造成設(shè)備表面有明顯的腐蝕痕跡及顏色不均勻的斑痕，因此對(duì)不銹鋼設(shè)備表面的處理尤為關(guān)鍵，不銹鋼設(shè)備表面的鈍化處理就是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。設(shè)備表面鈍化膜形成不完善，與鐵離子接觸造成污染，在使用過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，造成運(yùn)行介質(zhì)指標(biāo)變化等。下面就奧氏體不銹鋼設(shè)備表面的酸洗鈍化處理原理及實(shí)際操作的常規(guī)工藝過(guò)程談一些看法，以供有關(guān)人員參考。

2 概述

奧氏體不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能，而且還有良好的冷熱加工性能，因此被廣泛地用于制造各類(lèi)具有防腐蝕要求的壓力容器，奧氏體不銹鋼表面的鈍化膜，對(duì)其耐腐蝕有很大影響。奧氏體不銹鋼的鈍化膜主要是通過(guò)對(duì)其表面進(jìn)行酸洗鈍化處理得來(lái)的。

3 酸洗鈍化的原理

3.1鈍化：金屬經(jīng)氧化性介質(zhì)處理后，其腐蝕速度比原來(lái)未處理前有顯著下降的現(xiàn)象稱(chēng)金屬的鈍化。

其鈍化機(jī)理主要可用薄膜理論來(lái)解釋?zhuān)�即認(rèn)為鈍化是由于金屬與氧化性介質(zhì)作用，作用時(shí)在金屬表面生成一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、能中固地附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨(dú)立相存在，通常是氧和金屬的化合物。它起著把金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔開(kāi)的作用，防止金屬與腐蝕介質(zhì)直接接觸，從而使金屬基本停止溶解。奧氏體不銹鋼經(jīng)氧化性介質(zhì)處理后其表面能形成滿(mǎn)足上述要求的鈍化膜，但該鈍化膜在起活化作用的Cl-、Br-、F-等鹵素離子作用下，極易受到破壞。這也就是雖經(jīng)酸洗鈍化處理的奧氏體不銹鋼壓力容器在進(jìn)行水壓試驗(yàn)后若不能將水漬除干凈，但應(yīng)控制水的Cl-含量不超過(guò)25ppm的原因之一。另外并非任何金屬的氧化膜都可視作鈍化膜，如碳鋼在高溫氧化后形成的氧化膜由于不能滿(mǎn)足牢固地附在金屬表面的要求而不能充作鈍化膜。

對(duì)于奧氏體不銹鋼一般采用氧化性強(qiáng)的以硝酸為主劑的溶液來(lái)進(jìn)行處理，為確保鈍化處理的效果，在鈍化前先對(duì)被鈍化表面進(jìn)行酸洗處理。整個(gè)處理過(guò)程就稱(chēng)為酸洗鈍化處理，簡(jiǎn)稱(chēng)不銹鋼酸洗鈍化。

4 酸洗液、鈍化液及酸洗膏配方

酸洗液：20%硝酸+5%氫氟酸+75%水

鈍化液：5%硝酸+2%重鉻酸鉀十93%水

酸洗鈍化液(二合一)：20%硝酸+10%氫氟酸+70%水

酸洗鈍化膏(二合一)配方：鹽酸20毫升，水100毫升，硝酸30毫升，澎潤(rùn)土150克攪拌成糊狀。

5 酸洗鈍化處理的常規(guī)工藝過(guò)程

為確保酸洗鈍化質(zhì)量，酸洗鈍化首先需考慮采用酸洗鈍化液浸泡的方式，在不便于采用液體浸泡的情況下，才考慮用涂刷酸洗鈍化膏的方式，但不宜使用涂刷酸洗鈍化液的方式。

當(dāng)采用酸洗鈍化液浸泡的方式時(shí)，需定期對(duì)浸泡液進(jìn)行測(cè)試和化驗(yàn)。

酸洗鈍化的常規(guī)工藝過(guò)程如下：

→酸洗→沖洗→鈍化（池洗）→預(yù)處理→→酸洗鈍化（二合一）液（池洗）→沖洗→后處理→酸洗鈍化（二合一）膏（池洗）→

5.1 預(yù)處理

5.1.1 去除焊縫及母材表面的飛濺、焊藥、灰塵等。

5.1.2 去除油污，必要時(shí)可采用堿洗或洗滌液清洗，洗后需用清水將表面沖洗于凈。

5.2 酸洗(池洗)及沖洗

酸洗時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制酸洗溫度和時(shí)間，溫度低則時(shí)間長(zhǎng)，溫度高則時(shí)間短。防止達(dá)不到酸洗效果或過(guò)份酸洗而引起基體腐蝕的現(xiàn)象，必要時(shí)還可在酸洗液中添加腐蝕劑。

對(duì)被酸洗產(chǎn)品上的碳鋼件能拆卸的需拆卸掉，如不能拆卸的需采用涂防護(hù)油漆或封橡膠泥的方法。

酸洗后一定要用清水徹底沖洗，使之表面不留存殘液，以利此后的鈍化處理。

5.3 鈍化(池洗)及沖洗

嚴(yán)格控制鈍化時(shí)間，使之形成良好的鈍化膜，鈍化后也要徹底沖洗不留存殘液。

5.4 酸洗鈍化

酸洗鈍化(二合一)液(池洗)及沖洗使用酸洗鈍化(二合一)液可使酸洗鈍化一次完成，其他都可參照前述進(jìn)行。

5.5 酸洗鈍化(二合一)膏(涂刷)及沖洗

5.5.1 將膏均勻地涂刷于需要酸洗鈍化表面(一般先涂刷焊縫處)氧化皮較厚處可略涂厚一些。

5.5.2 保持足夠的時(shí)間

5.5.3在膏未干透前用棉紗或棉布擦去銹蝕及氧化物等。

5.5.4 對(duì)表面進(jìn)行徹底的沖洗，直至呈均勻的銀白色。

5.6 后處理

酸洗鈍化后對(duì)鈍化表面需采用一定的保護(hù)措施，以防護(hù)鈍化膜的破壞，鈍化表面不得接觸硬物(包括不銹鋼絲和鋼絲刷)禁止焊接和打磨等。

6 酸洗鈍化的質(zhì)量檢驗(yàn)

6.1 外觀檢驗(yàn)

酸洗鈍化表面應(yīng)是均勻的銀白色，不得有明顯的腐蝕痕跡，焊縫及熱影響區(qū)表面不得有氧化色，不得有顏色不均勻的斑痕

6.2 殘液檢驗(yàn)

用酚酞試紙檢查表面山峰殘液的沖洗程度PH值中性為合格

6.3 藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn)

酸洗鈍化處理質(zhì)量，根據(jù)需要還可以采用藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn)法來(lái)檢驗(yàn)。用1克鐵氰化鉀K3[Fe(CN6)]加3毫升(65%~85%)硝酸HN03和100毫升水配制成溶液(宜現(xiàn)用現(xiàn)配)。然后用濾紙浸澤溶液后，貼附于待測(cè)表面或直接將溶液涂、滴于待測(cè)表面，30秒內(nèi)觀察顯現(xiàn)藍(lán)點(diǎn)情況，有藍(lán)點(diǎn)為不合格。需要注意的是該試驗(yàn)需待酸洗鈍化表面基本干燥后進(jìn)行。試驗(yàn)后也應(yīng)該將試驗(yàn)液體沖洗干凈。

藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn)的基本原理為：若表面鈍化膜不完善或有鐵離子污染，就會(huì)有游離的鐵離子存在，那么即可發(fā)生如下反應(yīng)：

Fe2++K[Fe(CN6)]=KFe[Fe(CN6)]↓深藍(lán)色+2K

 

參考文獻(xiàn)

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2.國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局 GB150-1998不銹鋼壓力容器北京中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社

3.HG20584-1998《鋼制化工容器制造技術(shù)》北京標(biāo)準(zhǔn)編輯中心1999全國(guó)化工工程建設(shè)

4.HG/T2806-1996《奧氏體不銹鋼壓力容器制造管理細(xì)則》北京中國(guó)化工裝備公司

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