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不銹鋼管酸洗鈍化工藝流程
發(fā)布于:2020-10-09 09:19:59 點擊量:265
不銹鋼管
1.酸洗鈍化的前處理:
不銹鋼管酸洗鈍化前如有表面污物等,應(yīng)通過機械清洗,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、有機溶劑與蒸汽等進(jìn)行。
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、高氯酸,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,除油脂用三氯乙烯等含氯有機溶劑,從防止應(yīng)力腐蝕破裂來說是不太適宜的。
此外,對初步?jīng)_洗用水可采用工業(yè)水,但對最終清洗用水要求嚴(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)行水壓試驗用水,控制C1-含量不超過25mg/L,如無法達(dá)到這一要求,在水中可加入硝酸鈉處理,使其達(dá)到要求,C1-含量超標(biāo),會破壞不銹鋼的鈍化膜,是點蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂等的根源。
1.酸洗鈍化的前處理:
不銹鋼管酸洗鈍化前如有表面污物等,應(yīng)通過機械清洗,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、有機溶劑與蒸汽等進(jìn)行。
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、高氯酸,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,除油脂用三氯乙烯等含氯有機溶劑,從防止應(yīng)力腐蝕破裂來說是不太適宜的。
此外,對初步?jīng)_洗用水可采用工業(yè)水,但對最終清洗用水要求嚴(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)行水壓試驗用水,控制C1-含量不超過25mg/L,如無法達(dá)到這一要求,在水中可加入硝酸鈉處理,使其達(dá)到要求,C1-含量超標(biāo),會破壞不銹鋼的鈍化膜,是點蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂等的根源。
3.酸洗鈍化操作中的工藝控制:
硝酸溶液單獨用于清除游離鐵和其它金屬污物是有效的,但對清除氧化鐵皮,厚的腐蝕產(chǎn)物,回火膜等無效,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。單獨HNO3溶液可不加緩蝕劑,但HNO3+HF酸洗時,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℃,如過高,HF會揮發(fā)。
對鈍化液,HNO3應(yīng)控制在20%—50%之間,根據(jù)電化學(xué)測試,HNO3濃度小于20%處理的鈍化膜質(zhì)量不穩(wěn)定,易產(chǎn)生點蝕,但HNO3濃度也不宜大于50%,要防止過鈍化。用一步法處理除油酸洗鈍化,雖然操作簡便,節(jié)省工時,但該酸洗鈍化液(膏)中會有侵蝕性HF,因此其最終保護(hù)膜質(zhì)量不如多步法。
酸洗過程中允許在一定范圍內(nèi)調(diào)整酸的濃度、溫度與接觸時間。隨著酸洗液使用時間的增長,必須注意酸濃度和金屬離子濃度的變化,應(yīng)注意避免過酸洗,鈦離子濃度應(yīng)小于2%,否則會導(dǎo)致嚴(yán)重的點蝕。一般來說,提高酸洗溫度會加速與改善清洗作用,但也可能增加表面污染或損壞的危險。
4.不銹鋼敏化條件下酸洗的控制:
某些不銹鋼管由于不良熱處理或焊接造成敏化,采用HNO3+HF酸洗可能會產(chǎn)生晶間腐蝕,由晶間腐蝕引起的裂縫在運行時,或清洗時,或隨后加工中,能夠濃縮鹵化物,而引起應(yīng)力腐蝕。這些敏化不銹鋼一般不宜用HNO3+HF溶液除鱗或酸洗。在焊后如必須進(jìn)行這種酸洗,應(yīng)采用超低碳或穩(wěn)定化的不銹鋼。
5.不銹鋼與碳鋼組合件的酸洗:
對不銹鋼與碳鋼組合件(如換熱器中不銹鋼管子、管板與碳鋼殼體),酸洗鈍化若采用HNO3或HNO3+HF會嚴(yán)重腐蝕碳鋼,這時應(yīng)添加合適的緩蝕劑如Lan-826。當(dāng)不銹鋼與碳鋼組合件在敏化狀態(tài)下,不能用HNO3+HF酸洗時,可采用羥基乙酸(2%)+甲酸(2%)+緩蝕劑,溫度93℃,時間6h或EDTA銨基中性溶液+緩蝕劑,溫度:121℃,時間:6h,隨后用熱水沖洗并浸入10mg/L氫氧化銨+100mg/L聯(lián)氨中。
硝酸溶液單獨用于清除游離鐵和其它金屬污物是有效的,但對清除氧化鐵皮,厚的腐蝕產(chǎn)物,回火膜等無效,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。單獨HNO3溶液可不加緩蝕劑,但HNO3+HF酸洗時,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℃,如過高,HF會揮發(fā)。
對鈍化液,HNO3應(yīng)控制在20%—50%之間,根據(jù)電化學(xué)測試,HNO3濃度小于20%處理的鈍化膜質(zhì)量不穩(wěn)定,易產(chǎn)生點蝕,但HNO3濃度也不宜大于50%,要防止過鈍化。用一步法處理除油酸洗鈍化,雖然操作簡便,節(jié)省工時,但該酸洗鈍化液(膏)中會有侵蝕性HF,因此其最終保護(hù)膜質(zhì)量不如多步法。
酸洗過程中允許在一定范圍內(nèi)調(diào)整酸的濃度、溫度與接觸時間。隨著酸洗液使用時間的增長,必須注意酸濃度和金屬離子濃度的變化,應(yīng)注意避免過酸洗,鈦離子濃度應(yīng)小于2%,否則會導(dǎo)致嚴(yán)重的點蝕。一般來說,提高酸洗溫度會加速與改善清洗作用,但也可能增加表面污染或損壞的危險。
4.不銹鋼敏化條件下酸洗的控制:
某些不銹鋼管由于不良熱處理或焊接造成敏化,采用HNO3+HF酸洗可能會產(chǎn)生晶間腐蝕,由晶間腐蝕引起的裂縫在運行時,或清洗時,或隨后加工中,能夠濃縮鹵化物,而引起應(yīng)力腐蝕。這些敏化不銹鋼一般不宜用HNO3+HF溶液除鱗或酸洗。在焊后如必須進(jìn)行這種酸洗,應(yīng)采用超低碳或穩(wěn)定化的不銹鋼。
5.不銹鋼與碳鋼組合件的酸洗:
對不銹鋼與碳鋼組合件(如換熱器中不銹鋼管子、管板與碳鋼殼體),酸洗鈍化若采用HNO3或HNO3+HF會嚴(yán)重腐蝕碳鋼,這時應(yīng)添加合適的緩蝕劑如Lan-826。當(dāng)不銹鋼與碳鋼組合件在敏化狀態(tài)下,不能用HNO3+HF酸洗時,可采用羥基乙酸(2%)+甲酸(2%)+緩蝕劑,溫度93℃,時間6h或EDTA銨基中性溶液+緩蝕劑,溫度:121℃,時間:6h,隨后用熱水沖洗并浸入10mg/L氫氧化銨+100mg/L聯(lián)氨中。
6.酸洗鈍化的后處理:
不銹鋼管經(jīng)酸洗和水沖洗后,可用含10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaOH+4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))KMnO4的堿1生高錳酸鹽溶液在71~82℃中浸泡5~60min,以去除酸洗殘渣,然后用水徹底沖洗,并進(jìn)行干燥。不銹鋼表面經(jīng)酸洗鈍化后出現(xiàn)花斑或污斑,可用新鮮鈍化液或較高濃度的硝酸擦洗而消除。最終酸洗鈍化的不銹鋼設(shè)備或部件應(yīng)注意保護(hù),可用聚乙烯薄膜覆蓋或包扎,避免異金屬與非金屬接觸。
對酸性與鈍化廢液的處理,應(yīng)符合國家環(huán)保排放規(guī)定。如對含氟廢水可加石灰乳或氯化鈣處理。鈍化液盡可能不用重鉻酸鹽,如有含鉻廢水,可加硫酸亞鐵還原處理。
酸洗可能引起馬氏體不銹鋼氫脆,如需要可通過熱處理去氧(加熱至200℃保溫一段時間)。
不銹鋼管經(jīng)酸洗和水沖洗后,可用含10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaOH+4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))KMnO4的堿1生高錳酸鹽溶液在71~82℃中浸泡5~60min,以去除酸洗殘渣,然后用水徹底沖洗,并進(jìn)行干燥。不銹鋼表面經(jīng)酸洗鈍化后出現(xiàn)花斑或污斑,可用新鮮鈍化液或較高濃度的硝酸擦洗而消除。最終酸洗鈍化的不銹鋼設(shè)備或部件應(yīng)注意保護(hù),可用聚乙烯薄膜覆蓋或包扎,避免異金屬與非金屬接觸。
對酸性與鈍化廢液的處理,應(yīng)符合國家環(huán)保排放規(guī)定。如對含氟廢水可加石灰乳或氯化鈣處理。鈍化液盡可能不用重鉻酸鹽,如有含鉻廢水,可加硫酸亞鐵還原處理。
酸洗可能引起馬氏體不銹鋼氫脆,如需要可通過熱處理去氧(加熱至200℃保溫一段時間)。
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