不銹鋼酸洗
鈍化
是常見(jiàn)的一種金屬表面處理工藝,不銹鋼酸洗鈍化可以去除不銹鋼表面的游離鐵離子,在金屬表面形成致密的鈍化膜。
不銹鋼的耐蝕性主要是由于添加了高含量的Cr(如 L W (Cr)=. ~ .)。鉻元素易氧化,能快速沉積在鋼表面。形成致密的CrO氧化膜,提高了電極電位和鋼在氧化介質(zhì)中的耐蝕性。不銹鋼的耐蝕性主要取決于其表面極薄(約mm)的致密鈍化層。鈍化膜與腐蝕性介質(zhì)隔離,是不銹鋼防護(hù)的基本屏障。如果鈍化膜不完整或被缺陷損壞,不銹鋼仍會(huì)被腐蝕。
不銹鋼化學(xué)品船的吊裝、組裝、焊接、焊縫檢驗(yàn)(如顏色檢驗(yàn)和壓力試驗(yàn))以及表面油污、劃痕、鐵銹和雜質(zhì)、低熔點(diǎn)金屬污染物、油漆、焊渣、飛濺物等的處理。由影響不銹鋼表面質(zhì)量、破壞其表面鈍化膜、降低表面耐蝕性的內(nèi)部槽板、設(shè)備和附件引起,并容易因與未來(lái)攜帶的化學(xué)品和介質(zhì)相互作用而引起點(diǎn)蝕
不銹鋼化學(xué)品船在運(yùn)行中,通常采用海水沖洗罐體。海水富含氯離子,對(duì)鈍化膜有很大的腐蝕作用。工作條件苛刻,酸洗鈍化是必須的。
不銹鋼鈍化
膜具有動(dòng)態(tài)特性,不應(yīng)視為完全停止腐蝕,而是形成擴(kuò)散保護(hù)層。還原劑(如氯離子)的存在容易破壞鈍化膜,在氧化劑(如空氣)的存在下可以保護(hù)和修復(fù)鈍化膜。
不銹鋼在空氣中會(huì)形成一層氧化膜,但這層膜的保護(hù)并不完善。不銹鋼表面平均厚度為um的一層被酸洗腐蝕。酸的化學(xué)活性使缺陷部位的溶解速度高于表面的其他部位,所以酸洗可以使整個(gè)表面趨于均勻和平衡。更重要的是,通過(guò)酸洗鈍化,鐵和氧化鐵優(yōu)先于鉻和氧化鉻溶解。貧鉻層使不銹鋼表面富含鉻。在氧化劑的鈍化作用下,表面生成完整穩(wěn)定的鈍化膜。這種富鉻鈍化膜的電位可以達(dá)到.V(SCE),接近貴金屬的電位。提高防腐穩(wěn)定性。
、酸洗鈍化法
根據(jù)操作方法的不同,不銹鋼酸洗鈍化處理有浸漬法、粘貼法、刷涂法、噴涂法、循環(huán)法、電化學(xué)浸漬法、粘貼法、噴涂法六種方法,更合不銹鋼化工船舶及設(shè)備的酸洗鈍化。
.浸漬方法:
不銹鋼管、彎頭和小零件最適合這種方法,處理效果最好。由于處理后的零件可以完全浸入酸洗鈍化液中,表面反應(yīng)完全,鈍化膜致密均勻。川東船廠利用工廠酸洗車間批量酸洗“寧化”不銹鋼管,取得了良好的效果。該方法適用于連續(xù)間歇操作,但隨著溶液反應(yīng)濃度的降低,需要不斷補(bǔ)充新的溶液。缺點(diǎn)是受酸槽形狀和容量的限制,不適用于大容量設(shè)備和形狀過(guò)長(zhǎng)過(guò)寬的管道;長(zhǎng)期使用會(huì)降低溶液揮發(fā)的效果,需要特殊的場(chǎng)地、酸池和加熱設(shè)備。二、粘貼方法:
不銹鋼酸洗鈍化膏在國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛,有一系列產(chǎn)品可供選擇。主要成分有硝酸、氫氟酸、緩蝕劑、粘稠劑等。船標(biāo)《不銹鋼酸洗鈍化膏》CB/T有具體檢驗(yàn)規(guī)則,手動(dòng)操作。適用于現(xiàn)場(chǎng)施工、焊縫處理、焊縫變色、橋面頂部、轉(zhuǎn)角盲角、扶梯后部等。適用于儲(chǔ)罐的大規(guī)模涂裝和鈍化。
粘貼法的優(yōu)點(diǎn)是不需要專用設(shè)備和場(chǎng)地,不需要加熱設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)操作靈活,酸洗鈍化一次完成,獨(dú)立性強(qiáng);鈍化膏保質(zhì)期長(zhǎng),每次都用新的鈍化劑。膏體使用一次后,表面層鈍化后反應(yīng)停止,不易過(guò)度腐蝕,不受后續(xù)沖洗時(shí)間限制,可加強(qiáng)焊縫等薄弱環(huán)節(jié)的鈍化。缺點(diǎn)是操作環(huán)境差,勞動(dòng)強(qiáng)度大,成本高。對(duì)不銹鋼管道內(nèi)壁的處理效果稍差,應(yīng)結(jié)合其他方法。
.噴涂方法:
適用于封閉環(huán)境或內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)備中的單品酸洗鈍化,如板材生產(chǎn)線上的噴淋酸洗工藝。對(duì)于不銹鋼化學(xué)品船,貨油艙內(nèi)壁可用于酸洗。川東船廠正準(zhǔn)備對(duì)在建的中化噸不銹鋼化學(xué)品船迎春號(hào)貨艙進(jìn)行酸洗鈍化處理。優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)操作速度快,操作方式簡(jiǎn)單,對(duì)工人腐蝕影響小。管道可以在液體輸送過(guò)程中再次酸洗。溶液利用率高。這種方法有許多限制,例如:
.罐內(nèi)所有腳手架必須拆除,罐體和管道系統(tǒng)必須清洗干凈,管道內(nèi)不得有殘留物或雜質(zhì)。
.所有液體貨物系統(tǒng),如深井泵、閥門和機(jī)艙清洗機(jī),都必須進(jìn)行調(diào)試并準(zhǔn)備使用。
.如果酸洗液在槽內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致不銹鋼過(guò)度腐蝕。因此,連續(xù)操作是必要的。船廠必須高度協(xié)調(diào),隨時(shí)準(zhǔn)備使用大量的清洗水。會(huì)造成停電、停水、停工等嚴(yán)重后果。
.廢酸和廢水排放必須包裝在較大的容器中或暫時(shí)用罐代替,但必須盡快中和和排放,以避免腐蝕罐。
.隨著反應(yīng)時(shí)間和溶液中雜質(zhì)的增加,酸洗液的有效成分逐漸減少,因此需要隨時(shí)檢查溶液的濃度,及時(shí)添加新的溶液。
.噴淋液在甲板、四壁、死角、扶梯背面停留時(shí)間短,酸洗效果略差于底板。
.特殊預(yù)防措施
酸洗鈍化預(yù)處理:如果不銹鋼表面有油脂等污垢,會(huì)影響酸洗鈍化的質(zhì)量。水箱內(nèi)壁一般要用堿性清潔劑清洗。
酸洗液/膏和清洗水中氯離子濃度的控制:氯離子含量過(guò)高會(huì)破壞不銹鋼的鈍化膜。部分不銹鋼酸洗液/膏使用鹽酸、高氯酸等含氯離子的腐蝕性介質(zhì)為主要物質(zhì),使用化學(xué)藥品或添加劑去除表面氧化層,不利于防腐。檢查時(shí)應(yīng)加以控制。例如,根據(jù)船舶標(biāo)準(zhǔn)《不銹鋼酸洗鈍化膏》CB/T,不銹鋼酸洗鈍化膏中氯離子含量控制在 ppm ~ ppm范圍內(nèi)。此外,清洗水的氯離子含量應(yīng)控制在PPM以下。施工時(shí)可在自來(lái)水中加入氯離子緩蝕劑硝酸鈉,以滿足要求。廢液中和及環(huán)保排放:酸洗鈍化廢液的處理應(yīng)符合國(guó)家環(huán)保排放要求。例如,可以在含氟廢液中加入石灰乳或氯化鈣,在含鉻廢液中加入硫酸亞鐵進(jìn)行還原處理。
、酸洗鈍化質(zhì)量檢驗(yàn)
不銹鋼酸洗鈍化的質(zhì)量檢驗(yàn)可參照船舶標(biāo)準(zhǔn)《不銹鋼酸洗鈍化膏》CB/T和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《不銹鋼電解拋光及鈍化形成的表面鈍化膜的拋光酸洗檢驗(yàn)》ISO,一般可分為:外觀檢驗(yàn)和化學(xué)試驗(yàn)?;瘜W(xué)試驗(yàn)主要包括人工海水掛片腐蝕試驗(yàn)、硫酸銅滴定試驗(yàn)、鐵氰化鉀滴定試驗(yàn)(藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn))等。并對(duì)“寧化”輪進(jìn)行酸洗鈍化檢查。
外觀檢查:不銹鋼酸洗鈍化表面應(yīng)均勻、銀白、潔凈、美觀,無(wú)明顯腐蝕痕跡,焊縫及熱影響區(qū)無(wú)氧化色或污點(diǎn)。
殘液試驗(yàn):用酚酞試紙檢查不銹鋼表面殘液的沖刷程度。中性pH值合格。
藍(lán)點(diǎn)測(cè)試:藍(lán)點(diǎn)測(cè)試的基本原理是,如果表面鈍化膜不完整或被鐵離子污染,就會(huì)有游離的鐵離子。鐵氰化鉀溶液與鐵離子反應(yīng)形成藍(lán)色沉淀,反應(yīng)式如下:
kfe[Fe(CN)]KFe[Fe(CN)]
用毫升燒杯將g鐵氰化鉀溶于毫升蒸餾水中,然后加入毫升濃硝酸,再轉(zhuǎn)移到毫升容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度,即為藍(lán)點(diǎn)試液,保存期限為一周。測(cè)試方法:將藍(lán)點(diǎn)測(cè)試液滴在附著在不銹鋼表面的試紙上。秒后,試紙上出現(xiàn)藍(lán)點(diǎn),表示不合格。需要注意的是,化學(xué)測(cè)試會(huì)破壞不銹鋼的鈍化膜。通常,測(cè)試板和產(chǎn)品可以同時(shí)通過(guò)酸洗鈍化,然后在測(cè)試板上進(jìn)行上述測(cè)試。
以上是關(guān)于不銹鋼酸洗鈍化的詳細(xì)介紹,通過(guò)不銹鋼酸洗鈍化處理后,金屬耐腐蝕性大大增強(qiáng),減少游離鐵對(duì)物料的污染