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新裝置投產(chǎn)前的酸洗鈍化處理許多大型化工
化纖、化肥等裝置的不銹鋼設(shè)備與管道在投產(chǎn)開(kāi)工前要求進(jìn)行酸洗鈍化。雖然設(shè)備在制造廠已進(jìn)行過(guò)酸洗,去除了焊渣與氧化皮,但在存放、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中又難免造成油脂、泥砂、鐵銹等的污染,為確保裝置與設(shè)備試車產(chǎn)品(尤其是化工中間體及精制品)的質(zhì)量能夠達(dá)到要求,保證一次試車成功,必須進(jìn)行酸洗鈍化。如H2O2生產(chǎn)裝置不銹鋼設(shè)備與管道,投產(chǎn)前必須進(jìn)行清洗,否則若有污物重金屬離子會(huì)使催化劑。另外,如金屬表面有油脂與游離鐵離子等會(huì)造成H2O2的反應(yīng),劇烈放出大量熱,引發(fā)著火,甚至。同樣對(duì)氧氣管道來(lái)說(shuō)存在微量油污與金屬微粒也可能產(chǎn)生火花而發(fā)生嚴(yán)重后果。
3.現(xiàn)場(chǎng)檢修中的酸洗鈍化處理
在精制對(duì)苯二甲酸(PTA),聚乙烯醇(PVA),腈綸,醋酸等生產(chǎn)裝置的設(shè)備材料中,大量使用奧氏體不銹鋼316L、317、304L,由于物料都含有Cl-、Br-、SCN-、甲酸等有害離子,或由于污垢、物料結(jié)聚,會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕與焊縫腐蝕。在停車檢修時(shí)可以對(duì)設(shè)備或部件進(jìn)行局部酸洗鈍化處理,其鈍化膜,以防局部腐蝕擴(kuò)展。如石化PTA裝置干燥機(jī)的不銹鋼管子更新檢修及腈綸裝置的不銹鋼換熱器檢修等均進(jìn)行過(guò)酸洗鈍化。
4.在役設(shè)備除垢清洗
石油化工裝置中的不銹鋼設(shè)備,尤其是換熱器,經(jīng)一定時(shí)間運(yùn)行后,內(nèi)壁會(huì)沉積各種污垢,如碳酸鹽垢、硫酸鹽垢、硅酸鹽垢、氧化鐵垢、物垢、催化劑垢等,影響了換熱效果,并且會(huì)造成垢下腐蝕。需要選擇合適的清洗劑進(jìn)行除垢,可采用、 、硫酸、檸檬[page]酸、EDTA、水基清洗劑等,并添加適量的緩蝕劑。除垢清洗后,如需要可再進(jìn)行鈍?;幚怼H缡疨TA、醋酸、腈綸等裝置的不銹鋼換熱器均進(jìn)行過(guò)除垢清洗。
不銹鋼酸洗鈍化的注意事項(xiàng)5.1酸洗鈍化的前處理
不銹鋼工件酸洗鈍化前如有表面污物等,應(yīng)通過(guò)機(jī)械清洗,然后除油脫脂。如果酸洗液與鈍化液不能去除油脂,表面存在油脂會(huì)影響酸洗鈍化的質(zhì)量,為此除油脫脂不能省略,可以采用堿液、乳化劑、溶劑與蒸汽等進(jìn)行。
5.2酸洗液及沖洗水中Cl-的控制
某些不銹鋼酸洗液或酸洗膏采用加入鹽酸、,三氯化鐵與氯化鈉等含氯離子的侵蝕介質(zhì)作為主劑或助劑去除表面氧化層,除油脂用三等含氯溶劑,從防止應(yīng)力腐蝕來(lái)說(shuō)是不太適宜的。此外,對(duì)初步?jīng)_洗用水可采用工業(yè)水,但對(duì)至終清洗用水要求嚴(yán)格控制鹵化物含量。通常采用去離子水。如石化奧氏體不銹鋼壓力容器進(jìn)行水壓試驗(yàn)用水,控制C1-含量不超過(guò)25mg/L,如無(wú)法達(dá)到這一要求,在水中可加入處理,使其達(dá)到要求,C1-含量超標(biāo),會(huì)破壞不銹鋼的鈍化膜,是點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕等的根源。
5.3酸洗鈍化操作中的工藝控制
溶液?jiǎn)为?dú)用于清理游離鐵和其它金屬污物是有效的,但對(duì)清理氧化鐵皮,厚的腐蝕產(chǎn)物,回火膜等無(wú)效,一般應(yīng)采用HNO3 HF溶液,為了方便與操作安全,可用氟化物代替HF[2]。單獨(dú)HNO3溶液可不加緩蝕劑,但HNO3 HF酸洗時(shí),需要加Lan-826。使用HNO3 HF酸洗,為防止腐蝕,濃度應(yīng)保持5:1的比例。溫度應(yīng)低于49℃,如過(guò),HF會(huì)揮發(fā)。
酸洗鈍化原理
用氧化劑處理金屬以在其表面上形成均勻且致密的氧化膜,并且腐蝕速率明顯低于處理之前的腐蝕速率,這稱為金屬的化學(xué)鈍化。鈍化的原理可以解釋如下:鈍化是由于金屬與氧化性介質(zhì)之間的電化學(xué)反應(yīng),在金屬表面形成了一層致密的薄氧化膜,具有良好的覆蓋性和很強(qiáng)的附著力。這是“鈍化”。將不銹鋼工件置于空氣中的“薄膜”將形成氧化膜,但對(duì)這種膜的保護(hù)并不。通常,需要清潔(包括堿洗和酸洗),然后進(jìn)行鈍化處理以確保鈍化膜的完整性和穩(wěn)定性,并在不銹鋼表面上形成完整且均勻的鈍化膜,從而提高美觀性。和美麗的不銹鋼。材料。耐腐蝕,延長(zhǎng)不銹鋼的使用壽命。酸洗的目的之一是為鈍化處理創(chuàng)造有利的條件并確保形成高質(zhì)量的鈍化膜。通過(guò)酸洗和鈍化處理,鐵和鐵的氧化物比鉻和鉻的氧化物優(yōu)先溶解,并去除貧鉻層,使不銹鋼表面的鉻富集,大大提高了不銹鋼的穩(wěn)定性。耐腐蝕的目的是延長(zhǎng)金屬的生銹時(shí)間。
在GB150-1998“鋼制壓力容器”中規(guī)定:“對(duì)具有防腐要求的不銹鋼容器的表面進(jìn)行酸洗和鈍化處理?!辈讳P鋼化學(xué)品容器還可以攜帶多種不同的化學(xué)品,這對(duì)于防止產(chǎn)品污染很有用。很有幫助。要求很高,家用不銹鋼板的表面質(zhì)量相對(duì)較差。通常,在清潔和酸洗鈍化之前,應(yīng)對(duì)不銹鋼板,設(shè)備和配件進(jìn)行機(jī)械,化學(xué)或電解拋光以及其他精加工,以使不銹鋼更耐腐蝕。不銹鋼化學(xué)容器通常在運(yùn)行過(guò)程中有水清洗程序。如果使用海水,則海水中富含氯離子,這對(duì)鈍化膜具有更大的腐蝕作用,并且工作條件苛刻。酸洗鈍化甚至是的。不銹鋼鈍化膜具有動(dòng)態(tài)特性,不應(yīng)視為完全防止腐蝕。它形成擴(kuò)散保護(hù)層。通常在還原劑(例如氯離子)的存在下,它傾向于破壞鈍化膜。空氣)可以保護(hù)和修復(fù)鈍化膜(如果有)。
耐腐蝕原理與酸洗鈍化原理
不銹鋼通常是指含鉻量在10.5%~32%的耐腐蝕合金。自從不銹鋼誕生以來(lái)因其具有強(qiáng)度高、耐磨性好、防腐性能優(yōu)異等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)。不銹鋼雖然具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,當(dāng)應(yīng)用在高鹽霧等惡劣外部環(huán)境時(shí)也會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的腐蝕。因此工作在惡劣環(huán)境中的不銹鋼表面必須要進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中通常采取酸洗鈍化的方法使不銹鋼表面重新形成完整的鈍化膜,以提高不銹鋼表面的耐腐蝕性。本文通過(guò)分析不銹鋼的耐腐蝕和鈍化原理,基于常規(guī)酸洗鈍化工藝提出了一種改進(jìn)的不銹鋼酸洗鈍化的工藝。
1 不銹鋼耐腐蝕原理
眾所周知金屬會(huì)和空氣中的氧氣反應(yīng),在金屬表面形成一層氧化膜。某些金屬會(huì)形成穩(wěn)定、致密的氧化膜,從而保護(hù)內(nèi)部金屬不受腐蝕,例如鋁合金。碳鋼表面的氧化膜耐腐蝕性差會(huì)引起內(nèi)部金屬持續(xù)腐蝕形成鐵銹。據(jù)研究當(dāng)鋼材中鉻的含量大于10.5%時(shí),鋼材的耐腐蝕性會(huì)顯著提高。這是因?yàn)楹t的合金鋼在空氣中與氧氣反應(yīng)時(shí)會(huì)形成類似于純鉻金屬表面的氧化膜(Cr2O3),這種氧化膜能夠有效的防護(hù)不銹鋼進(jìn)一步的腐蝕。當(dāng)金屬表面氧化膜破壞后,暴露的內(nèi)部金屬與空氣中的氧氣反應(yīng)形成氧化膜從了防止內(nèi)部金屬的繼續(xù)腐蝕。但是當(dāng)不銹鋼處于富含氯離子的工作環(huán)境中,如果表面鈍化膜不完整或者發(fā)生破壞時(shí)空氣中的氯離子和水分子會(huì)與不銹鋼反應(yīng)形成Fe
Cl3,阻止不銹鋼表面的鈍化膜的重新生成,引起不銹鋼的持續(xù)腐蝕[1]。因此當(dāng)不銹鋼材料工作在高鹽霧的惡劣大氣環(huán)境時(shí)不銹鋼設(shè)備在機(jī)械加工完成后必須通過(guò)酸洗鈍化的工藝使不銹鋼表面形成完整的鈍化膜。