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你知道如何通过酸洗钝化不锈钢吗

发布者:上海蓝昌环境工程有限公司 发布日期:2021-12-24

  

1酸洗钝化原理

  不锈钢的耐蚀性主要是由于添加了高含量的Cr(316 L  W  (Cr)=16.00 ~ 18.00),容易氧化,能在钢表面迅速形成致密的Cr2O3氧化膜,使钢的电极电位和在氧化介质中的耐蚀性突然提高。不锈钢的耐蚀性主要取决于表面这种极薄(1毫米)的致密钝化膜。

  表面有油渍、划痕、铁锈、杂质、低熔点金属污染物、油漆、焊渣、飞溅物等。这些都是不锈钢槽车在内衬板、设备及附件的吊装、装配、焊接、焊缝检验(如染料探伤、压力试验)和加工过程中带来的,影响不锈钢的表面质量,破坏其表面钝化膜,降低表面耐蚀性,容易与未来运输的化学品中的腐蚀介质相互作用。

  GB150《压力容器》中,《有防腐要求的不锈钢容器表面应酸洗钝化》中有规定。不锈钢化学品船对防止货物被污染也有很高的要求,因为它们运载许多不同的化学品。然而,国产不锈钢板的表面质量相对较差。通常不锈钢板材、设备和附件在清洗和酸洗钝化前,都要经过机械、化学或电解抛光处理,使不锈钢具有更强的耐腐蚀性。

  在不锈钢船的操作中,用海水清洗船舱是很常见的。海水中含有丰富的氯离子,对钝化膜有很大的腐蚀作用,且工况恶劣,因此酸洗钝化更是不可或缺。

  不锈钢钝化 膜具有动态特性,不应视为腐蚀的完全停止,而是扩散保护层的形成。通常在还原剂(如氯离子)的存在下,容易破坏钝化膜,而在氧化剂(如空气)的存在下,可以保护和修复钝化膜。

  不锈钢放在空气中,会形成氧化膜,但这种膜的保护并不完善。通过酸洗,不锈钢表面平均10m厚的一层被腐蚀掉。酸液的化学活性使表面缺陷部位的溶解速度高于其他部位。因此,酸洗可以使整个表面趋于均匀和平衡。更重要的是,通过酸洗钝化,铁和铁的氧化物比铬和铬的氧化物优先溶解,并且贫铬层被去除。使不锈钢表面富含铬,并使表面在氧化剂的钝化作用下产生完整稳定的钝化膜。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,提高了耐蚀性的稳定性。

  2酸洗钝化模式

根据操作方式的不同,不锈钢酸洗 钝化 处理主要包括浸渍法、粘贴法、刷涂法、喷涂法、循环法和电化学法等六种方法,其中浸渍法、粘贴法和喷涂法更适合不锈钢化工船舶及设备的酸洗钝化。

一、浸渍法:

  不锈钢管道、弯头、小块最适合这种方法,处理效果最好。由于加工后的零件可以充分浸入酸洗钝化液中,表面反应完全,钝化膜致密均匀。

  二、粘贴方法:

 

  目前,不锈钢酸洗钝化膏在国内已得到广泛应用,并提供了一系列产品。其主要成分有硝酸、氢氟酸、缓蚀剂、粘剂等。船标《不锈钢酸洗钝化膏》CB/T3595-94按一定比例有具体检验规则,人工操作,适合现场施工。适用于不锈钢化学品船的焊缝处理,甲板顶部、死角、扶梯后部、罐内大面积的焊接变色、涂层钝化。

 

  粘贴法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,一次酸洗钝化,独立性强。钝化膏保质期长,每次使用新的钝化膏一次性使用。表面第一层钝化后,反应停止,不易过度腐蚀,不受后续洗涤时间的限制。焊缝等薄弱环节的钝化也可以加强。缺点是操作环境差,劳动强度大,工人成本高,对不锈钢管道内壁的处理效果稍差,应结合其他方法。

  三.喷涂方法:

  适用于固定场地、封闭环境下单一产品或内部结构简单设备的酸洗钝化,如板材生产线上的喷淋酸洗工艺,不锈钢化学品船液货舱内壁的酸洗。这种方法有许多限制,例如:

  1.罐内所有脚手架应拆除,罐及管道应清理干净,管道内不应有残留物或杂质。

  2.全船所有深井泵、阀门、洗舱机等液货系统应调试备用。

  3.如果酸洗液在舱内停留时间过长,会发生反应,导致不锈钢过度腐蚀。因此需要连续作业,船厂必须相互配合,随时准备大量的清洗水。万一停电、停水、停工,会造成严重后果。

  4.废酸和废水应放在较大的容器中排放,或暂时使用舱室代替,但应尽快中和并排放,以免腐蚀舱室。

  5.随着反应时间和溶液中杂质的增加,酸洗液的有效成分逐渐减少,需要随时检测溶液的浓度,及时补充新的溶液。

  6.喷淋液在甲板、四壁、死角、扶梯背部等部位停留时间较短,酸洗效果略差于底板。

  3特殊注意事项

  酸洗钝化预处理:如果不锈钢表面有油脂等污垢,会影响酸洗钝化的质量。一般来说,水箱内壁应该用碱性洗涤剂清洗。

  酸洗液/膏和清洗水中氯离子浓度的控制:氯离子含量过高会破坏不锈钢钝化膜。不锈钢的一些酸洗液/酸洗膏使用盐酸、高氯酸等含有氯离子的腐蚀介质为主剂或助剂,去除表面氧化层,不利于防腐蚀,检查时应加以控制。如船舶标准《不锈钢酸洗钝化膏》CB/T3595-94规定,不锈钢酸洗钝化膏的氯离子含量应控制在25 ppm  ~ 1000 ppm。此外,清洗水中的氯离子含量应控制在25PPM以下,这可以通过在施工过程中向自来水中加入氯离子抑制剂硝酸钠来实现。废液的中和和环保排放:酸洗钝化废液的处理应符合国家环保排放要求,例如含氟废液可加入石灰乳或氯化钙进行处理,含铬废液可加入硫酸亚铁进行还原处理。

  4酸洗钝化质量检验

  不锈钢酸洗钝化效果的质量检验可参考船舶标准《不锈钢酸洗钝化膏》CB/T3595-94、国际标准《不锈钢电解抛光及打磨抛光和酸洗钝化所形成的表面钝化膜检验》ISO15730等。一般可分为:外观检查和化学试验。化学试验主要包括人工海水挂片腐蚀试验、硫酸铜滴定试验、铁氰化钾滴定试验(蓝点试验)等。酸洗钝化效果的检验分以下三种方式进行。

  外观检查:不锈钢酸洗钝化表面应银白色均匀,光亮美观,无明显腐蚀痕迹,焊缝和热影响区应无氧化色和不均匀色斑。

  残液检查:用酚酞试纸检查不锈钢表面残液的洗涤程度,PH值为中性为合格。

  蓝点测试:蓝点测试法的基本原理是,如果表面钝化膜不完整或被铁离子污染,就会有游离的铁离子,铁氰化钾溶液会与铁离子反应生成蓝色沉淀,反应公式如下:

  kfe2[Fe(CN)6]-3KFe[Fe(CN)6]

  将10g铁氰化钾溶于100mL烧杯中的50ml蒸馏水中,溶解后加入30ml浓硝酸,然后转入100ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,即为蓝点试液,保存期限为一周。测试方法:将蓝点测试液滴在附着在不锈钢表面的试纸上,30秒后试纸显示蓝点,表示不合格。需要注意的是,化学测试会破坏不锈钢的钝化膜。通常,测试板可以与产品同时进行酸洗钝化,然后在测试板上进行上述测试。