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想知道不锈钢舱如何酸洗钝化吗?

发布时间:2022-09-16 15:30:00点击:95

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酸洗钝化原理

不锈钢的耐腐蚀性主要是由于钢中含量高Cr元素(如316LW(Cr)=16.00~18.00),Cr元素易氧化,能迅速在钢表面形成致密Cr2O3氧化膜提高了钢在氧化介质中的电极电位和耐腐蚀性。不锈钢的耐腐蚀性主要取决于表面覆盖的薄层(约1nm)这种钝化膜与腐蚀介质隔离,是不锈钢保护的基本屏障。如果钝化膜不完整或有缺陷损坏,不锈钢仍会被腐蚀。

不锈钢化学品船内胆板材料.吊装设备及附件.装配.焊接.焊缝检查(如着色探伤).耐压试验)及加工过程中产生的表面油污.划伤.铁锈.杂质.金属污染物的低熔点.油漆.焊渣.飞溅物等,影响不锈钢表面质量,破坏其表面钝化膜,降低表面耐腐蚀性,易与化学品中的腐蚀介质共同作用,引起点蚀.晶间腐蚀.甚至会导致应力腐蚀开裂。

在GB150-1998《钢制压力容器》规定:“不锈钢制造的容器表面应酸洗钝化“。不锈钢化学船还携带各种不同的化学品,对防止货物污染有很高的要求,国内不锈钢板表面质量相对较差,通常处理不锈钢板.设备.机械附件.化学或电解抛光等精细处理后再清洗.酸洗钝化使不锈钢具有更强的耐腐蚀性。

不锈钢化学船通常在运行过程中使用海水清洗舱。海水富含氯离子,对钝化膜有很大的腐蚀作用,工况恶劣,酸洗钝化是必不可少的。

不锈钢钝化膜具有动态特性,不应视为完全停止腐蚀,而是在形成扩散的保护层时,钝化膜通常被还原剂(如氯离子)破坏,钝化膜可以在氧化剂(如空气)存在时得到保护和修复。

不锈钢放置在空气中会形成氧化膜,但这种膜的保护性不完善。酸洗使不锈钢表面平均厚度为10μm一层表面被腐蚀,酸的化学活性使缺陷部位的溶解率高于表面其他部位,因此酸洗可使整个表面均匀平衡,更重要的是,通过酸洗钝化,铁氧化物优先于铬和铬氧化物溶解,去除贫铬层,使不锈钢表面富铬,在氧化剂钝化表面产生完整稳定的钝化膜,富铬钝化膜电位可达+1.0V(SCE),接近贵金属电位,提高了耐腐蚀性的稳定性。

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酸洗钝化法

不锈钢酸洗钝化主要根据不同的操作方法进行浸渍.膏剂法.涂刷法.喷淋法.循环法.电化学法等6种方法,其中浸渍法.膏剂法.喷雾法更适用于不锈钢化学船舶及设备的酸洗钝化。

一.浸渍法:

不锈钢管线.弯头.这种方法适用,处理效果。由于处理件可以充分浸泡在酸洗钝化液中,表面反应完全.钝化膜致密均匀。川东造船厂利用本厂酸洗车间批量酸洗“宁化417”不锈钢管取得了良好的效果。该方法适用于连续批量操作,但新液需要随着溶液反应浓度的降低而不断补充。其缺点是受酸槽形状和容量的限制,不适用于大容量设备和形状过长、过宽的管道;由于溶液挥发等原因,长期不需要降低效果,需要特殊场地.酸池及加热设备。

二.膏剂法:

目前,不锈钢酸洗钝化膏已广泛应用于中国,并有一系列产品供应。主要成分是硝酸盐.氢氟酸.缓蚀剂.粘稠剂按一定比例组成,船标不锈钢酸洗钝化膏CB/T3595-94有具体的检验规则,手工操作,适合现场施工,不锈钢化学船焊缝处理.焊接变色.甲板顶部.拐角死角.适用于自动扶梯背面和液舱内的大面积涂抹钝化。

软膏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,酸洗钝化,独立性强;钝化软膏保质期长,每次使用新的钝化软膏,表面钝化反应停止,不易腐蚀,不受后续冲洗时间限制,焊缝等薄弱环节也可加强钝化。缺点是工人操作环境差,劳动强度高,成本高,不锈钢管内壁处理效果稍差,需要与其他方法相结合。

三.喷淋法:

适用于单一产品或内部结构简单的产品或内部结构简单的设备酸洗钝化,如板材生产线上的喷涂酸洗工艺,可用于液体货舱内壁酸洗。川东造船厂正在建设中化3450t不锈钢化学品船“迎春”轮液货舱采用喷雾法酸洗钝化。其优点是连续操作速度快,操作方法简单,对工人腐蚀影响小。管道可以在移液过程中再次酸洗。溶液利用率高。该方法有许多限制,如:

1.液舱内的脚手架应全部拆除,舱内和管应清理干净,管道内无残渣.杂质等。

2.全船所有深井泵.阀门.洗舱机等液货系统应调试备用。

3.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,必须连续运行。船厂必须高度配合,随时准备大量清洗水。如果停电.停水.停工会造成严重后果。

4.废酸.废水排放必须用较大的容器或临时启用舱代替,但应尽快中和排放,以免腐蚀舱体。

5.随着反应时间的增加和溶液杂质的增加,酸洗液的有效成分逐渐减少。

6.甲板.四壁.死角.自动扶梯背面等部位的喷雾停留时间较短,酸洗效果略差于底板。

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特别注意事项

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,液舱内壁应先用碱性洗涤剂清洗。

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,部分不锈钢酸洗液/膏中加入盐酸.高氯酸等含氯离子的侵蚀介质作为去除表面氧化层的主要剂或添加剂,不利于防止腐蚀,应在检查中进行控制,如船标不锈钢酸洗钝化膏CB/T3595-94规定,不锈钢酸洗钝化膏氯离子含量控制在25ppm~100ppm范围内。此外,应控制氯离子含量低于25。PPM,在自来水中加入氯离子缓蚀剂硝酸钠以满足要求。

废液中和环保排放:酸洗钝化废液的处理应满足环保排放要求。例如,含氟废液可加入石灰乳或氯化钙,含铬废液可加入硫酸亚铁还原。

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酸洗钝化质量检验

不锈钢酸洗钝化效果的质量检验可参照船标不锈钢酸洗钝化膏CB/T3595-94.国际标准《不锈钢电解抛光、抛光、酸洗钝化表面钝化膜检验》ISO15730等,一般可分为:外观检查.化学试验主要包括人造海水挂片腐蚀试验.硫酸铜滴定试验.对”宁化417“检验轮酸洗钝化效果的方法如下:

外观检查:不锈钢酸洗钝化表面应均匀银白色,光滑美观,无明显腐蚀痕迹,焊缝和热影响区域无氧化色,颜色不均匀。

不锈钢表面残液的清洗程度用酚酞试纸检查,PH值中性为合格。

蓝点试验:蓝点试验方法的基本原理是,如果表面钝化膜不完整或铁离子污染,就会有游离铁离子,铁氰化钾溶液遇到铁离子,反应如下:

K++Fe+2+[Fe(CN)6]-3→KFe[Fe(CN)6]↓

用100mL烧杯将10g铁氰化钾溶于50ml蒸馏水溶解后加入30ml然后将浓硝酸移入1万ml容量瓶用蒸馏水稀释至刻度,即蓝点试验液,储存期为一周。试验方法:将蓝点试验液滴在附着在不锈钢表面的试纸上,30秒后显示蓝点不合格。需要注意的是,化学试验会破坏不锈钢的钝化膜,通常可以用试板和产品同时酸洗钝化,然后在试板上进行上述试验。


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