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不锈钢水管酸洗钝化原理及操作方法

发布时间:2022-10-18 10:01:02点击:47

你知道为什么不锈钢水管不容易生锈吗?正常情况下,接触水等流体时,普通钢金属会有锈斑,但情况很少发生在不锈钢水管和不锈钢管件上。你知道为什么吗?今天我们就来了解一下不锈钢水管酸洗钝化的原理和操作方法,解决一些不锈钢管不易生锈的原因!

1.不锈钢水管酸洗钝化原理

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性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极薄层(约1)nm)致密钝化膜,该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损坏缺陷,不锈钢仍会被腐蚀。

不锈钢化学品船内胆板材.吊运设备及附件.装配.焊接.焊缝检查(如着色探伤).加工过程中带来的耐压试验)及表面油污.划伤.铁锈.杂质.低熔点金属污染物.油漆.焊渣.飞溅等,这些物质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,也容易与化学品中的腐蚀介质一起工作,造成点腐蚀.晶间腐蚀.甚至会导致应力腐蚀开裂。

不锈钢化学品船在运行中通常采用海水清洗工艺,海水中富含氯离子,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,而应形成扩散保护层,通常在还原剂(如氯离子)中损坏钝化膜,当氧化剂(如空气)存在时可保护和修复钝化膜。

不锈钢放置在空气中会形成氧化膜,但这种膜的保护性不够完善。酸洗使不锈钢表面平均厚度为10μm一层表面被腐蚀,酸液的化学活性使缺陷部位的溶解率高于表面其他部位,因此酸洗可以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,在氧化剂钝化作用下产生完整稳定的钝化膜,富铬钝化膜电位可达+1.0V(SCE),接近贵金属的电位提高了耐腐蚀性的稳定性。

2.酸洗钝化

根据不同的操作方法,不锈钢酸洗钝化处理主要有浸渍法.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.喷淋法更适用于不锈钢化学品船舶和设备的酸洗钝化。

一.浸渍法:不锈钢水管件.弯头.这种方法适用于小件。由于处理件可充分浸泡在酸洗钝化液中,表面反应完全.钝化成膜致密均匀。

二.膏法:不锈钢酸洗钝化膏在国内应用广泛,有一系列产品供应,主要成分为硝酸盐.氢氟酸.缓蚀剂.粘合剂等。按一定比例组成。膏法的优点是不需要专用设备和场地,不需要加热设备,现场操作灵活,酸洗钝化一次完成,独立性强;钝化膏保质期长,每次涂抹处理一次使用新钝化膏,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,需要结合其他方法。

3.特别注意事项

酸洗钝化的预处理:如果不锈钢表面有油脂等污垢,会影响酸洗钝化的质量。一般应先用碱性洗涤剂等清洗液舱内壁。酸洗液/膏及清洗水中氯离子浓度的控制:氯离子含量超标会破坏不锈钢钝化膜,部分不锈钢酸洗液/膏加盐酸.高氯酸等含氯离子的侵蚀介质作为去除表面氧化层的主剂或添加剂,不利于防止腐蚀,应在检查中控制,如不锈钢酸洗钝化膏CB/T3595-94中规定,不锈钢酸洗钝化膏氯离子含量控制在25ppm~100ppm范围内。此外,清洗水还应控制氯离子含量低于25PPM,施工中在自来水中加入氯离子缓蚀剂硝酸钠即可满足要求。废液中和环保排放:酸洗钝化废液的处理应符合环保排放要求。比如含氟废液可以用石灰乳或氯化钙处理,含铬废液可以用硫酸亚铁还原。

4.酸洗钝化质量

不锈钢酸洗钝化效果的质量检验可参考船标《不锈钢酸洗钝化膏》CB/T3595-94.国际标准《不锈钢电解抛光、抛光、酸洗钝化形成的表面钝化膜检验》ISO15730等,一般可分为:外观检查.化学试验和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.高铁氰化钾滴定试验(蓝点试验)等。”宁化417“检测轮酸洗钝化效果的方法有三种:

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,无不均匀色斑。

残液检查:用酚酞试纸检查不锈钢表面残液的清洗程度,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,将存在游离铁离子,铁氰化钾溶液遇到铁离子反应产生蓝色沉淀,反应类型如下:K++Fe+2+[Fe(CN)6]-3→KFe[Fe(CN)6]↓用100mL烧杯将10g铁氰化钾溶于50ml在蒸馏水中,溶解后加入30ml浓硝酸,然后移入1万ml容量瓶用蒸馏水稀释至刻度,即为蓝点检验液,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,试纸显示蓝点不合格。需要注意的是,化学试验会破坏不锈钢钝化膜,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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