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不锈钢酸洗钝化知识大全,看完不懂算输了

发布时间:2022-10-18 10:14:33点击:55

1.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。海水富含氯离子,对钝化膜腐蚀作用大,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:

不锈钢管线.弯头.这种方法适用于小件,处理效果。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。川东造船厂利用我厂酸洗车间批量酸洗“宁化417”不锈钢管道取得了良好的效果。该方法适用于连续批量操作,但随着溶液反应浓度的降低,需要不断补充新液体。缺点是受酸槽形状和容量的限制,不适合大容量设备和形状过长、过宽的管道;由于溶液挥发等原因,原因,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我国,并有一系列产品供应,主要成分是硝酸盐.氢氟酸.缓蚀剂.粘合剂按一定比例组成,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,不锈钢化学品船舶焊缝处理.焊接变色.甲板顶部.拐角死角.适用于自动扶梯背面和液的大面积涂抹钝化。

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,不锈钢管道内壁处理效果稍差,需要结合其他方法。

三.喷淋法:

适用于场地固定、封闭环境的单一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淋酸洗工艺,可用于液压舱内壁酸洗不锈钢化学品船舶。川东造船厂正在建设中化3450t不锈钢化学品船“迎春”轮液货舱准备用喷淋法进行酸洗钝化。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,管道可再次酸洗。溶液利用率较高。这种方法有许多限制,如:

1.液体舱内的脚手架应全部拆除,舱内和管系应清洗干净,管道内不得有残渣.杂质等。

2.全船所有深井泵.阀门.洗舱机等液体系统应调试备用。

3.如果酸洗液在舱内停留时间过长,会发生反应,造成不锈钢过度腐蚀。因此,它必须连续工作。船厂必须高度配合,随时准备大量清洗水。如果停电,.停水.停工等会造成严重后果。

4.废酸.废水排放必须用大容器或临时使用舱代替,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,需要随时检测溶液浓度,及时补充新液。

6.甲板.四壁.死角.自动扶梯背面等部位喷淋液停留时间较短,酸洗效果略差于底板。

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,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.酸洗钝化质量检验

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,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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