不銹鋼酸洗鈍化工藝

不銹鋼酸洗鈍化工藝摘要：不銹鋼設備在經(jīng)過冷熱加工或焊接后，其表面存在毛刺、油污、飛濺物、焊渣并有附著在表面的氧化皮層，用酸洗液將其除掉并用鈍化液（膏）進行鈍化使其表面重新形成一層氧化膜覆蓋在金屬表面上，從而保護了基本體內(nèi)的金屬免受腐蝕；避免造成意外的經(jīng)濟損失和人身安全隱患；延長不銹鋼設備的使用壽命。關鍵詞：不銹鋼酸洗鈍化工藝；早腐蝕；早破壞；意外經(jīng)濟損失；人身安全1.引言用酸洗鈍化工藝解決不銹鋼設備的腐蝕問題是目前不銹鋼設備廣泛使用的一種藝工藝技術。其工藝使用正確與否對提高不銹鋼設備的防腐問題有著重要的影響。自上世紀三十年代國外學者發(fā)表了鎳銘不銹鋼發(fā)生應力腐蝕破裂的報導以來，人們對其認識也加深了。一致認為，不銹鋼最主要的腐蝕是應力腐蝕破壞，約占事故的30-50%。理論及實踐表明，在熱的氯化物溶液，室溫下含有氯離子的酸性溶液以及氧高溫水等環(huán)境中不銹鋼容易引起應力腐蝕開裂。有了理論依據(jù)，也就有了對策。人類根據(jù)腐蝕原理發(fā)展了許多防腐材料及防腐技術，基本上形成了防腐設計、防腐技術、防腐管理，三個方面互為補充的現(xiàn)代防腐知識體系。我國在不銹鋼防腐技術起步較晚，在1984年才制訂了五項技術標準，并于2000年又進行了修訂、頒布實施。但對不銹鋼制壓力容器在六、七十年代國內(nèi)大多數(shù)大型專業(yè)廠便有了酸洗鈍化這一工藝技術。八十年代隨著我國的壓力容器安全提出更嚴格的要求，并在《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》第108條作出了明文規(guī)定。奧氏體不銹鋼制壓力容器必須嚴格按這一要求執(zhí)行。但是像這種不銹鋼酸洗鈍化新技術、新工藝，長期以來國外把它作為“專利”技術不予公開。而國內(nèi)多數(shù)壓力容器制造廠也多以“自制、自用”的方式，造成了“封閉”狀態(tài)，以致多數(shù)人對不銹鋼酸洗鈍化工藝技術知識知之甚微，甚至在設備制完后不經(jīng)酸洗鈍化處理便出廠使用，導致設備早腐蝕、早破壞，造成了意外的經(jīng)濟損失和人身安全隱患！為杜絕或減少出現(xiàn)上述的嚴重后果，不銹鋼設備制造完成后應經(jīng)過酸洗鈍化工藝處理確保其腐蝕性能，延長設備的使用壽命。不銹鋼酸洗鈍化工藝簡介及本文要解決的技術難題所謂奧氏體不銹鋼的酸洗鈍化工藝，實質(zhì)上就是對不銹鋼設備在經(jīng)過冷熱加工或焊接后，將其表面的毛刺、油污、飛濺物、焊渣或牢固地附著在表面的氧化皮層，用酸洗液將其除掉并用鈍化液（膏）進行鈍化使其表面重新形成一層氧化膜覆蓋在金屬表面上，從而保護了基本體內(nèi)的金屬免受腐蝕作用。這一工藝技術的基礎知識在中學的化學課程中就已學習過，例如：硫酸、硝酸、氫氟酸等知識。但要將一理論知識正確應用于實踐生產(chǎn)工藝過程中并不簡單。這一工藝技術知識主要存在以下難點：第一：用硫酸H2SO4、硝酸HNO3、氫氟酸HF鹽酸HCI等，哪種酸的效果最好？第二：各配方最佳配比多少最為合適？第三：能否防止酸洗“過腐蝕”發(fā)生？第四：將酸洗、鈍化二步法“合二為一”變成酸洗鈍化“一步法”來完成？酸洗鈍化過程酸洗鈍化過程中通常用混合酸（H2SO4、HNO3、HF、HCI）進行酸洗，然后再用混合液（HNO3、HF）或重銘酸鉀（K2Cr2O7）進行鈍化，根據(jù)本人的研究表明它包含著一系列的化學一一理化過程：第一：氧化皮的松動，脫落過程一一在酸（HFHCI）的作用下表面氧化皮被溶解（可見到蘭綠溶解物出現(xiàn)），從而降低了氧化皮與基休的結合力。因此，選擇合適酸對加速氧化皮的溶解、脫落，是整個酸洗工藝技術的關鍵。第二：絡合過程一一據(jù)有關研究表面，HF和HCI都是具有絡合性的酸。特別是HF，不僅能加速酸洗速度，而且對不銹鋼中的硅元素其絡合傾向十分強烈，能取代基本化中的硅而附集在表面有膜上，從而使其基體金屬得到保護，提高了耐腐蝕性能。第三：抑制過程一一在酸洗去除氧化皮的過程中，金屬受到了腐蝕性酸介質(zhì)的作用，即酸離子（H+）與不銹鋼作用所引起的“氫脆”現(xiàn)象或因酸洗液過多（酸離子濃度過高）所引起的“過腐蝕”現(xiàn)象都必須加以抑制。因此須加入適量的可防止“氫脆”、“過腐蝕”的抑制劑，并可抑制冒黃煙，降低環(huán)境污染這一難題。第四：鈍化膜的形成過程一一酸洗液中的HNO3是一種強氧化性酸，在酸洗過程中與不銹鋼基本表面的金屬起化學作用形成氧化層（膜），覆蓋在金屬表面上保護基本體內(nèi)的金屬免受腐蝕作用。據(jù)有關資料介紹，生成鈍化膜的厚度一般為幾十埃（人）至100埃（A），較好的可達140埃（A）左右。酸洗鈍化試驗方法及結果根據(jù)上面所述的4點酸洗鈍化過程，根據(jù)這一理論基礎，采用不同的酸、不同的酸含量比例，用酸洗鈍化液（膏）對等離子切割邊緣、有縫管的焊接區(qū)域、無縫管的焊縫及熱影響區(qū)進行十次試驗、對結果進行記錄、對比，隨后進行“蘭點”檢驗試驗，結果表明凡經(jīng)45分鐘至1小時都能達到有鈍化膜保護不出現(xiàn)“蘭點”效果。5.緒論自制的酸洗鈍化膏，酸洗鈍化時間不論哪種不銹鋼材料只用45分鐘即可達到目的。性能穩(wěn)定、安全可靠，效果明顯。有關酸洗鈍化工藝配方如下：第一：酸洗鈍化液配方：HNO3：15?20%HF：5%HCI:少量（視設備材料是否加入）抑制劑：適量防腐劑：適量水：余量第二：酸洗鈍化膏配方：在酸洗鈍化液的基礎上加入膨潤土（活性白土）及適量的粘合劑即可。第三：蘭點試液配方：鐵氟化鉀K3Fe（CN）61克蒸餾水5mL銷酸3mL再用水稀釋至100mL――用該試驗液涂在被清洗凈的鈍化表面上，30秒內(nèi)表面玩蘭點為合格。在試驗過程中得到公司領導、生產(chǎn)部門的大力支持，在此表示感謝。限于本人的水平，對不妥之處懇請讀者不吝指教。參考文獻曾曉雁，吳懿平.表面工程學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001：92-112.陳天玉.不銹鋼表面處理技術.化學工業(yè)出版社，2008：01.周金保.不銹鋼化學拋光工藝的發(fā)展[J].電鍍與