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什么是酸洗和钝化

作者:admin 时间:2021-08-16 03:26:15 点击:667 次

  什么是酸洗和钝化
 
 
  酸洗钝化是去除钢表面腐蚀和铁锈的化学反应。
 
  不锈钢经过充分的酸洗和钝化,去除油污、铁锈、氧化皮和焊点等各种污垢。经过处理后,表面变成均匀的银白色,大大提高了不锈钢的耐腐蚀性。适用于各种类型的不锈钢零件、板材及其设备。
 
  操作简单,使用方便,经济实用。同时加入高效缓蚀剂和抑雾剂,防止金属过腐蚀和氢脆,抑制酸雾。特别适用于小型复杂工件,不适合抹灰,优于市场同类产品。
 
  根据不锈钢的材质和水垢的严重程度,可用原液或水按1: 1 ~ 4的比例稀释;铁素体、马氏体和镍含量低的奥氏体不锈钢(如420、430、200、201、202、300、301等。)被稀释使用,而镍含量高的奥氏体不锈钢(如304、321、316、316L等。)浸泡在原液中;一般在室温下使用或加热至50~60,浸泡3-20分钟或更长时间(具体时间和温度由用户根据自己的试用情况确定),直至表面污垢完全去除,甚至呈银白色,形成均匀致密的钝化膜。处理后取出,用清水冲洗,最好用碱水或石灰水冲洗中和。
 
  不锈钢酸洗钝化的必要性
 
  不锈钢具有良好的耐蚀性、高温抗氧化性、良好的低温性能、优异的力学性能和R能产生能力。因此广泛应用于化工、石油、电力、核工程、航空航天、海洋、医药、轻工、纺织等部门。它的主要目的是防止腐蚀和生锈。不锈钢的耐蚀性主要取决于表面钝化膜。如果膜不完整或有缺陷,不锈钢仍会被腐蚀。在工程中,通常进行酸洗钝化处理,使不锈钢的耐腐蚀潜力得到充分发挥。不锈钢设备和部件在成型、装配、焊接、焊缝检验(如探伤、试压)和施工标记过程中,表面有油污、铁锈、非金属污垢、低熔点金属污染物、油漆、焊渣和飞溅物等。从而影响不锈钢设备和部件的表面质量,破坏其表面的氧化膜,降低钢材的整体耐蚀性和局部耐蚀性(包括点蚀和缝隙腐蚀)。
 
  不锈钢表面的清洗、酸洗和钝化不仅可以最大限度地提高耐腐蚀性,还可以防止产品污染,获得美观的外观。根据GBl50-1998《钢制压力容器》,有防腐要求的不锈钢和复合钢板制成的容器表面应进行酸洗钝化。本规程针对石油化工行业使用的压力容器,因为这些设备是与腐蚀性介质直接接触使用的,为了保证耐腐蚀性,需要进行酸洗钝化。对于其他工业部门,如果不是为了防腐,只是基于清洁和美观的要求,而不锈钢制成的不需要酸洗钝化。但是不锈钢设备的焊缝需要酸洗钝化。对于核工程、某些化学设备和其他有严格要求的应用,除酸洗和钝化外,还应使用高纯介质进行机械、化学和电解抛光等最终精细清洗或精加工处理。不锈钢酸洗钝化原理
 
  不锈钢的耐蚀性主要是由于表面覆盖了一层非常薄(约1nm)的致密钝化膜,被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性,不应视为完全停止腐蚀,而是扩散阻挡层,大大降低了阳极反应速度。一般来说,在还原剂(如氯离子)的存在下,膜容易被损坏,而在氧化剂(如空气)的存在下,膜可以被维护或修复。
 
  不锈钢工件放在空气中会形成氧化膜,但这种膜的保护并不完善。一般需要彻底清洗,包括碱洗和酸洗,然后用氧化剂钝化,以保证钝化膜的完整性和稳定性。酸洗的目的之一是为钝化处理创造有利条件,保证形成高质量的钝化膜。由于平均10米厚的不锈钢表面被酸洗腐蚀了一层,酸液的化学活性使得表面缺陷部位的溶解速度高于其他部位,所以酸洗可以使整个表面趋于均匀平衡,消除一些容易引起腐蚀的隐患。但更重要的是,通过酸洗钝化,铁和铁的氧化物优先于铬和铬的氧化物溶解,贫铬层被去除,导致铬在不锈钢表面富集。这种富铬钝化膜的电位可以达到1.0V(SCE),接近贵金属的电位,从而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和结构,从而影响防锈性能。例如,电化学改性处理可以使钝化膜具有多层结构,并在阻挡层中形成CrO3或Cr2O3,或形成玻璃状氧化膜,使不锈钢发挥最大的耐腐蚀性。
 
  一、不锈钢酸洗钝化的方法
 
  可放入酸洗槽或钝化槽的零件采用浸渍法,但不适用于大型设备,酸洗液可长期使用,生产效率高,成本低;大体积设备充满酸液,消耗液体过多。
 
  刷涂法适用于大型设备的内表面和局部处理,工作条件差,酸不可回收。
 
  粘贴法用于安装或维修现场,尤其是手工操作焊接件,工作条件差,生产成本高。
 
  安装现场采用喷涂方式。大型容器内壁液体消耗量低、成本低、速度快,但需要配备喷枪和循环系统。
 
  循环法用于大型设备,如换热器、管壳式等,施工方便,酸液可重复使用,循环系统需要连接管道和泵。
 
  电化学方法可用于现场设备和零件的表面处理。这项技术很复杂,需要DC电源或恒电位仪。
 
  二、酸洗钝化工艺流程
 
  去油、清理污垢净水部门清洗钝化清水冲洗烘干
 
  3.酸洗和钝化前的预处理
 
  3.1成品不锈钢容器或零件按图纸和工艺文件要求检验合格后,方可进行酸洗钝化预处理。3.2清理焊缝及两侧的焊渣和飞溅物,在容器机加工部位表面涂上汽油或清洗剂,清除油污等污垢。
 
  3.3清除焊缝两侧异物时,用不锈钢钢丝刷、不锈钢铲或砂轮清除,并用清水冲洗干净(水中氯离子含量不超过25mg/l)。
 
  3.4当油污严重时,用3-5%的碱溶液清除油污,并用清水冲洗干净。
 
  3.5不锈钢热工件的氧化皮可以通过机械喷砂去除,砂必须是纯硅或氧化铝。
 
  3.6制定酸洗钝化安全措施,确定必要的用具和劳动防护用品。
 
  四.酸洗钝化液和膏剂的配方
 
  4.1酸洗液配方:硝酸(比重1.42)20%,氢氟酸5%,其余为水。以上是体积百分比。
 
  4.2酸洗膏配方:盐酸(比重1.19)20毫升,水100毫升,硝酸(比重1.42)30毫升,膨润土150克。
 
  4.3钝化液配方:硝酸(比重:1.42)5%,重铬酸钾4 g,其余为水。根据上述沉降百分比,钝化温度为室温。
 
  4.4钝化膏配方:加入30 ml硝酸(浓度67%)、4 g重铬酸钾、膨润土(100-200目),搅拌至糊状。
 
  5.酸洗和钝化操作
 
  5.1只有预处理过的容器或零件才能通过酸洗钝化。
 
  5.2酸洗液酸洗主要用于未加工小零件的整体处理,可采用喷刷的方法。当溶液温度为21-60时,每隔10分钟左右检查一次,直到呈现均匀的白色酸蚀面。
 
  5.3酸洗膏主要适用于大型容器或局部处理。室温下,将酸洗膏均匀地清洗在设备上(约2-3毫米厚),然后用清水或不锈钢钢丝刷轻轻刷至呈现均匀的白色酸蚀面。
 
  5.4钝化液主要适用于小容器或零件的整体处理。可以使用浸渍或喷涂。当溶液温度为48-60时,应每20分钟检查一次,当溶液温度为21-47时,应每小时检查一次,直到表面形成均匀的钝化膜。
 
  5.5钝化膏主要适用于大型容器或局部处理。室温下,将钝化膏均匀涂抹在酸洗容器(约2-3毫米)表面,1小时后检查,直到表面形成均匀的钝化膜。
 
  5.6表面清洗必须用清水清洗,以便对容器或零件进行酸洗和钝化。最后用酸性石蕊试纸测试冲洗面的任意部位,使PH值在6.5-7.5之间,然后晾干或用压缩空气吹干。
 
  5.7酸洗钝化后的容器和零件,在搬运、吊装和存放过程中,禁止磕碰和划伤钝化膜。不及物动词预防措施
 
  6.1配液时,应按比例将水放入耐酸容器中,然后按比例缓慢加酸,防止倒酸过多造成溅伤。
 
  6.2酸洗钝化处理,首先应在小零件或类似材料的局部表面进行。
 
  6.3在酸洗过程中,操作人员必须及时仔细观察,防止容器表面过度腐蚀。碳钢零件应采取有效措施防止腐蚀。
 
  6.4酸洗后,不锈钢表面不得有明显的腐蚀痕迹,不得有不均匀的颜色标记,焊缝和热加工表面不得有氧化色。
 
  6.5操作人员操作时必须穿耐酸服、戴手套、戴口罩和护目镜。容器内的酸洗必须使用合格的防毒面具并在特殊人员的监督下进行。
 
  6.6有防腐要求的奥氏体不锈钢零件,热处理后应按图纸要求进行酸洗钝化处理。
 
  6.7以上酸洗钝化配方及操作、浓度、体积比、液体温度、操作时间可根据情况少量调整。酸洗钝化液可以重复使用,但必须保证合适的浓度和体积比。
 
  七.检验方法
 
  酸洗钝化处理后的质量检验一般可从以下三个方面考虑:
 
  1.外观检查
 
  酸洗钝化表面应为均匀的银白色。不得有明显的腐蚀痕迹,焊缝和热影响区表面不得有氧化色,不得有不均匀的色斑。
 
  2.残液检验
 
  用酚酞试纸检查表面残液的洗涤程度,pH值为中性为合格。
 
  3.蓝点试验(钝化膜致密性试验)
 
  酸洗钝化处理的质量也可根据需要通过蓝点试验进行检查。由1g铁氰化钾K3[Fe(CN6)]、3ml  (65%-85%)硝酸和100ml水(目前应备)配制而成。然后将溶液用滤纸浸泡后,贴在被测表面或直接将溶液涂滴在被测表面,30秒内观察表面蓝点,如有蓝点即为不合格。需要注意的是,试验应在酸洗钝化表面基本干燥后进行,试验结束后也应将试验溶液冲洗干净。
 
  蓝点测试法的基本原理是:如果表面钝化膜不完善或被铁离子污染,就会有游离的铁离子,因此会发生如下反应: fe2k  3[Fe(CN)6]=KFE[Fe(CN)6](深蓝色)2K
 
  蓝点检验法一般用于不锈钢化学容器的制造,是一种非常严格的检验方法。为了通过检查,必须严格遵守工艺规程。
 
  4.钝化表面碳钢颗粒检查:将8g硫酸铜溶于500ml蒸馏水中,加入2 ~ 3ml  h2so  4,然后将配制好的溶液滴在钝化表面,保持湿润,6min内不会出现铜沉淀。不锈钢罐采用酸洗钝化膏钝化,可形成致密完整的氧化膜。酸洗钝化膏中不添加硫化物和氧化物,严格控制膏中的氯离子。不锈钢罐酸洗钝化膏对焊接接头的抗晶性和耐腐蚀性是安全的,提高了不锈钢罐的耐腐蚀性。也可用于一系列不锈钢储罐,如不锈钢过滤罐、不锈钢搅拌罐、不锈钢水箱等。
 
  建议:
 
  1.不锈钢要放在特殊的地方,必须铺木板或橡胶皮。严禁与碳钢混合;
 
  2.各种加工设备,如卷板机、剪板机等。应清洗干净,滚轮和压力角应涂上清漆,以确保不锈钢不与碳钢直接接触;
 
  3.夹具应由不锈钢或不锈钢垫圈制成;
 
  4.不锈钢钢丝刷应用于酸洗钢丝刷。
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