常用的化學清洗劑有酸、堿、氧化劑、金屬離子螯合劑、殺生劑等。在用化學藥劑去瞄物體表面污垢時，希望化學藥劑只對污垢起化學作用而最好不與清洗物體發(fā)生化學反應，實際情況往往不可能完全做到這一點。這就要求把對清洗物體表面的影響縮小到最低限度硼前提下對污垢進行溶解腐蝕。

      因此配合化學清洗劑(主要是酸)使用時要加入金屬緩蝕劑翻鈍化劑等助劑。本章除介紹各種常用化學清洗劑的性能之外，也介紹配合化學清洗劑使用峨助劑有關知識。

      酸是處理金屬表面污垢最常用的化學藥劑。清洗中常用的酸包括無機酸、有機酸兩類。敢凋是一種電解質，它在水中電離時產生的陽離子都是氫離子。

      但是各種酸在水中電離出的氫獻I子濃度不同。常用溶液的pH值來表示溶液的酸堿性。pH值是溶液中氫離子濃度負對數(shù)， pH=一lgcH⁺①。中性水溶液在常溫下，氫離子濃度為mol/L，所以水的pH＝一lg＝。在酸的水溶液中氫離子濃度大于mol/L，所以酸的pH<。在相同濃度情況，酸溶潞_的pH值越小說明此酸電離出的氫離子越多，它的酸性越強。   
    在表— 中列有清洗中常用的各種無機酸、有機酸的結構和酸性。   
    酸對各種金屬的溶解能力與金屬的活潑性有關，越活潑的金屬越易與酸電離出的氫離子吲反應而轉變成金屬離子。    
    金屬變成金屬離子的難易順序為：    
    Li>K>N>Ca>Mg>Zn>Cr>Fe>Cd>Co>        
    Ni>Pb>Sn>Fe>[H]>Cu>Ag>Hg>Au  
    這種順序又稱為金屬活動順序，其中氫以前的金屬易于在酸中轉變成金屬離子，它們在酸中爿與氫離子反應時被溶解，同時有氫氣發(fā)生。在上面的順序中Fe出現(xiàn)兩次，Fe表示鐵轉變成二價鐵離子(Fe⁺)，Fe表示轉變成三價鐵離子(Fe⁺)，在前一轉變過程中金屬鐵更為活潑。
    已知，如果在金屬表面由于發(fā)生了氧化作用生成了耐腐蝕的氧化覆蓋膜時，酸對金屬時的溶解作用會顯著地受到抑制，這種現(xiàn)象叫金屬的鈍化。    
    在用各種酸清除污垢的過程中，H⁺離子起著主要作用，但酸根離子對污垢的溶解也有一定作用，有時還是很重要的，比如F離子可使水垢中的SiO發(fā)生化學反應而溶解，而別的酸根(陰離子)是不行的。因此在用酸作化學清洗劑時不僅要考慮到酸的強度，也要考慮不同酸的特性。下面分別對清洗過程中常用的無機酸和有機酸的特點逐一介紹。
    一、清洗中常用的無機酸
    ．硫酸(HS)
    ①cH⁺ 為cH⁺/(mol/L)，為無量綱的量。
   表  洗滌常用的主要酸類

名稱	化學分子式	cH+=.mol/L時pH值
無機酸	硫酸   鹽酸   硝酸   磷酸   氫氟酸   鉻酸	HSO   HCI   HNO   HPO   HF   HCrO	c(/HSO)                              .   c(HCI)                                        .   c(/HPO)                               .   c(HF)                      .
有機酸	氨基磺酸   草酸     酒石酸   檸檬酸   甲酸   乳酸   羚基乙酸   醋酸   葡萄糖酸   丁二酸   蘋果酸	NHHSO   COOH   COOH   HOOC·CHOH·CHOH·COOH   HOOC·CHCOH·COOH·CHCOOH   HCOOH   CHCHOHCOOH   HOCHCOOH   CHCOOH   HOCH(CHOH)COOH   HOOCCHCHCOOH   HOOCCHCHOHCOOH	c(NHHSO)                                 .   c(/HCO)                              .   c(/HCO)                              .   c(/HCO)                              .   c(HCO)                                   .   c(HCO)                                    .   c(HCO)                                  .   c(HCO)                                    .

    ①表示c(_/HS)＝.mol/L余同。    
硫酸是三氧化硫的水合物，是一種五色粘稠的液體，把三氧化硫溶于%(質量)的硫酸中可得到棕色油狀液體，叫發(fā)煙硫酸。通常在洗滌中應用的是%(質量)及其以下濃度的硫酸水溶液。
    硫酸是一種價格便宜的強酸，它的水溶液對熱的穩(wěn)定性良好，在工業(yè)清洗中硫酸應用得很廣泛。它的缺點是硫酸在清洗中生成的鹽類有許多是水溶性較低的，比如用硫酸去除含鈣鹽的鍋爐污垢時，由于與硫酸反應生成水溶性差的硫酸鈣，所以去垢效果不好。相反改用鹽酸處理，由于生成水溶性很好的氯化鈣而除垢效果良好(在℃時，cm水中只能溶解  .g硫酸鈣，而可溶解.g時氯化鈣)。
    稀硫酸容易與鋼鐵反應并產生氫氣，常溫下，%(質量)及以上濃度的硫酸會在鋼鐵表面形成鈍化膜而使鋼鐵對它有耐蝕性%(質量)以上時即使加熱到煮沸條件也幾乎不腐蝕鋼鐵。而鉛與鋼鐵正相反，可溶于濃硫酸中，但對稀硫酸有良好的耐蝕性。其余金屬與硫酸的反應情況歸納如下。    
    鋁：易溶于%(質量)的硫酸中，但對%(質量)以上的硫酸有耐蝕性。
    鋅、鎂：易溶于各種濃度的硫酸中。
    錫：對稀硫酸才有耐蝕性。    
    鎳：常溫下，對%(質量)以下的硫酸有耐蝕性。 
    鉻：可被濃硫酸氧化生成鈍化膜，所以它不被濃硫酸腐蝕。含鉻的—鉻鎳鋼常溫下與硫酸接觸也會生成耐蝕的氧化膜而鈍化，但在加熱情況下會被腐蝕。    
    銅；由于金屬活動性差÷不能從酸中置換出氫離子，所以一般情況下不會被硫酸溶解，只有在濃硫酸加熱條件下，銅被氧化才能被硫酸溶解。    
     化學清洗中所用的硫酸，其濃度一般在%以下，通常是將%～%濃度的濃硫酸棚日釋后使用的。稀釋硫酸會產生大量的熱：因此應將濃硫酸緩慢地加入水中，并且下邊加酸早溷邊攪拌使熱量及時散去，防止濺出。切記稀釋的順序不能顛倒，千萬不能把水加入濃硫酸擔涸當把少量水加入濃硫酸中時放出的熱可使水溫迅速升高以致沸騰會引起酸液的飛濺對人造刪傷害。另外，硫酸對人體和設備均有一定危險，使用時要注意安全。    
    用硫酸作清洗液的優(yōu)點是其價格便宜，對不銹鋼和鋁合金設備沒有腐蝕性，適合清洗削些特殊金屬設備。硫酸又是一種不易揮發(fā)的強酸，所以可以通過適當加熱來加快清洗速度i巢禹I般用%～%濃度的硫酸作清洗液時，可以加熱到～℃以加快清洗速度。    
    缺點是一些硫酸鹽在水中溶解度較小(如硫酸鐵、硫酸鈣)，所以硫酸溶解鐵銹速度相對爿要慢一些。也不能溶解含有硫酸鈣的水垢，所以硫酸通常不用于除水垢，只用于除鐵銹。傭劃硫酸清洗含有CaSO沉積的設備表面時，酸洗后表面狀態(tài)不理想。另一大問題是硫酸清洗金爿屬，容易發(fā)生氫脆，所謂氫脆是酸與金屬反應產生的氫氣被金屬吸收后引起金屬發(fā)脆、性盯^變壞的現(xiàn)象。    
    工業(yè)上利用硫酸進行清洗時通常加入非離子表面活性劑配合以提高其除銹能力。硫酸中g加入適量硝酸可去除焦油、焦巖、海藻類生物等多種污垢。為了降低硫酸對金屬物體的腐蝕性要在清洗劑中加入一定量緩蝕劑+表—硫酸酸洗液及緩蝕劑。          
   表—  硫酸酸洗液及緩蝕劑使用條件  

酸洗液/%	酸洗溫度/℃	緩蝕劑	緩蝕劑加入量/%	緩蝕效果/%
HSO              HSO     ～   HSO             SSO             SSO	～   ～	苯胺和烏洛托品反應物BA   二丁基硫脲、OP   烏洛托品、KI（:）   Lan   Lan	.   .+.   .   .   .	～   高效     。   。mm/a

   ．鹽酸(HCl)    
    鹽酸是氯化氫氣體的水溶液，℃時氯化氫在水中溶解度最大可生成.%(質量)的鹽酸。市場上出售的濃鹽酸.%(質量)。    
    鹽酸與硫酸一樣，是一種價格便宜的強酸，在清洗金屬中應用很廣泛。它與硫酸不同老&#;處是鹽酸為易揮發(fā)性酸，因此在℃以上溫度使用時，氯化氫氣體會從鹽酸溶液中揮發(fā)出來使用時產生困難。    
    鹽酸與金屬反應生成的氯化物水溶性大都很好，但鹽酸與鹵化物對金屬都有腐蝕作用，在使用時要引起注意。    
    鹽酸對各種金屬的腐蝕作用歸納如下。    
    鎂、鋅、鉻、鐵等金屬：易被鹽酸腐蝕。    
    鉛：對%(質量)以下的鹽酸有一定耐蝕性。  
    錫和鎳：在常溫下對稀鹽酸有一定耐蝕性，在氧化氣氛中會慢慢被腐蝕。   
    鉻鎳不銹鋼：對許多化學藥品有良好的耐蝕性，卻會被鹽酸腐蝕。
    銅：只會在氧化條件下被鹽酸腐蝕。   
    使用鹽酸作清洗液時：一般使用％以下濃度并在常溫下使用，盡量避免升溫使用以防產生酸霧。由于大多數(shù)氯化物都是易溶于水的，因而呈堿性的碳酸鹽水垢，鐵銹、銅銹、鋁銹都可以很好地溶解在鹽酸中。鹽酸價格便宜所以被廣泛用于上述污垢的清洗中。鹽酸清洗液適用于碳鋼、黃銅、紫銅及其他銅合金材料的設備清洗
。它對碳酸鹽水垢和鐵銹的清洗最有效而且經(jīng)濟，所以工業(yè)上廣泛用’于清洗換熱器，各種反應設備及鍋爐。鹽酸中的氯離子既有促進金屬腐蝕產物快速活化溶解的有利作用，又有導致鈍性材料表面鈍化膜局部破壞誘發(fā)小孔腐蝕的不利作用，而普通不銹鋼，鋁及其合金材料這些靠表面鈍化膜保護才穩(wěn)定的材料，一旦鈍化膜破壞，材料就會發(fā)生嚴重腐蝕，而Cl離子的存在往往是造成這些材料鈍化膜破壞被腐蝕的重要因素，所以不能選鹽酸作清洗不銹鋼和鋁材表面污垢的清洗液。由于鹽酸對鋼鐵等不少金屬材料有強烈的腐蝕作用，因此在清洗中為保證設備不被腐蝕，在鹽酸中要添加緩蝕劑。表—為鹽酸清洗液及緩蝕劑使用條件。    
   表  鹽酸洗液及緩蝕劑使用條件

酸洗液/%	酸洗溫度/℃	緩蝕劑	緩蝕劑加入量/%	緩蝕效果/%
HCl              ～   HCl            ～   HCl                   HCl                   HCl                   HCl                   HCl                   HCl	～   ～   ～	苯胺和烏洛托品反物（AB）   烏洛托品   苯胺甲醛反應物（沉D）   烏洛托品+AB   撫緩#   Lan   SH   Lan	.   .   .   +.   .   .   .   .	～     .   高效   .   .     .mm/a

    ．石肖酸(HN)    
    工業(yè)上使用的濃硝酸是％(質量)的水溶液。它與硫酸、鹽酸一起作為三種常用強酸而被廣泛使用。
    硝酸是一種易揮發(fā)、易分解的酸。硝酸在光、熱作用下或在某些化學物質作用下容易分解，并有二氧化氮和氧氣放出：
         光或熱
    HNO======NO↑十H+O↑
因此硝酸在實驗室中保存在密閉的棕色試劑瓶中。在工廠中使用的硝酸也要在陰涼避光的條件下密閉保存。   
    硝酸分解時產生的初生態(tài)原子氧，有很強的氧化性，這是硝酸的重要特性，因此硝酸對貴金屬(如金、鉑)之外的許多其他金屬都有廣泛的溶解能力。正因為硝酸的這個特點，在清洗去除金屬表面污垢時，它既可以把有機污垢氧化分解去除，又可在某些金屬表面形成致密的氧化膜保護金屬不被腐蝕。但應注意的是硝酸分解產生的棕紅色二氧化氮氣體有很強的毒性，使用時應十分注意安全，要在通風良好的環(huán)境中進行操作。
    份濃硝酸與份濃鹽酸的混合物叫王水，是腐蝕能力很強的強酸，可以溶解金、鉑等貴金屬。    
    各種金屬對硝酸的耐腐蝕情況歸納如下。
    鎂和鋅：易被腐蝕溶解。
    錫和鉛：易被稀硝酸腐蝕溶解。
    鋁：高純度的鋁，在形成氧化膜被鈍化后，在室溫下無論對稀或濃硝酸都有耐蝕性。
    鉻：與鋁相似，在與冷，濃硝酸反應形成致密氧化膜被鈍化之后，不再被硝酸腐蝕溶解。
    鋼鐵：在濃硝酸溶液中會生成氧化亞鐵氧化膜有良好的耐蝕性，但易溶于稀硝酸中。
    鎳：對硝酸沒有耐蝕性。    
     銅：由于被硝酸氧化生成氧化銅，所以可被所有濃度的硝酸溶解。    
    鉻鎳不銹鋼：在℃以下溫度對各種濃度的硝酸有耐蝕性。
    工業(yè)上用于酸洗的硝酸濃度一般在%左右，在濃度較低時隋況下，硝酸比較穩(wěn)定，不易分解，氧化性減弱，主要發(fā)揮酸性的作用。由于硝酸鹽大多易溶于水、硝酸本身又具有書刪氧化性，因此對鍋爐垢物和金屬氧化物肩很強的溶解性，一些用鹽酸溶解不了的金屬氧化和垢物常用硝酸溶液來清洗，因此工業(yè)上普遍采用硝酸作酸洗劑。’特別是用硝酸清洗不銹蝴作基體的設備，不會像鹽酸那樣有導致孔蝕的危險。而且硝酸清洗銅銹效果特別好，所以在清洗不銹鋼以及銅設備時常用幣肖酸。在工業(yè)上硝酸主要用于清洗不銹鋼、碳鋼、黃銅、銅及碳鋼不銹鋼設備以及黃銅碳鋼焊接的組合體設備。硝酸可以去除水垢和鐵銹，對碳酸鹽水垢，Fe和FO銹垢有良好溶解能力，去除氧化鐵皮、鐵垢的速度快、時間短，并且對碳鞘鋼、不銹鋼、銅的腐蝕性較低。   
    由于硝酸在低濃度下對大多數(shù)金屬均有強烈腐蝕作用，因此用硝酸作酸洗劑時，為防止其對金屬的腐蝕也要加入緩蝕劑。目前廣泛采用的Lan和Lan兩種緩蝕劑，效果很好以而一般緩蝕劑容易被硝酸分解而失效。   
    表列出硝酸酸洗液及緩蝕劑使用條件。    
   表  硝酸酸洗液及緩蝕劑使用條件    

硝酸濃度/%	酸洗溫度/℃	緩蝕劑	緩蝕劑加入量/%	級蝕率/%
HNO             ～   HNO               >   HNO	～	Lna   Lna   Lna	.   .   .	.   失敗   .

    注：Lan緩蝕劑是由六次甲基四胺、亞鐵氰化鉀、苯胺按： ：組成的。   
    ．磷酸(HPO)   
    純磷酸是五色透明的固體。工業(yè)上使用的濃磷酸是、%～%(質量)的水溶液。與上面介紹的三種無機酸相比，磷酸是較弱的酸，甚至比氨基磺酸和草酸等有機酸的酸性還弱。
    磷酸的正鹽除了鉀、鈉、銨鹽之外，許多都是難溶于水的，而磷酸的酸式鹽，隨著酸性增加，溶解度加大，比如Ca(P)難溶于水，而CaHPO微溶于水，Ca(HPO)就溶于水。
    在去除鋼鐵表面銹污時，通常使用%～%(質量)以上的溶液，溫度控制在～℃的范圍。    
    當磷酸與其他強酸配合使用時，它起到緩沖試劑的作用，用以控制溶液pH值，使之保持穩(wěn)定。
    各種金屬對磷酸的耐腐蝕性歸納如下。   
    鋅和鎂：易溶于磷酸。   
    鋁：對℃以下，特別是℃以下的磷酸水溶液有千定的耐蝕性。    
    錫和鉛：對稀磷酸溶液有一定耐蝕性。    
    鉻：對磷酸有較好的耐蝕性，特別是在表面形成的氧化膜可保護內部不被腐蝕。
    鋼鐵：有輕微的腐蝕作用。當用適當濃度的磷酸鹽水溶液處理之后，在鋼鐵表面形成有防銹作用的磷酸鐵表面覆蓋膜之后，對磷酸的耐腐蝕性能提高。[page]  
    —鉻鎳不銹鋼：常溫下對<%(質量)的磷酸有良好的耐蝕性。  
    磷酸是難揮發(fā)性酸，在高溫和高濃度情況下溶解能力很強i如能與鎢、銅、鈮等不活潑金屬反應，生成雜多酸型配合物，而使它們溶解。它也可溶解鉻鐵礦、金紅石(TiO)等礦石。
    工業(yè)上一般酸洗時采用的磷酸濃度為%～%，溫度～%，由于溶解鐵銹產物磷酸鐵在水中溶解度小，酸洗時會產生磷酸鐵沉淀影響清洗效果。為避免酸洗產生此種沉淀，要保持磷酸濃度超過%以上，使形成溶解度較大的含磷雜多酸配合物，但這樣會提高酸洗成本，也增加對廢洗液處理困難，因此用磷酸清洗比用其他無機酸的酸性成本高。但在特定的÷范圍內可利用其特殊的作用，如折疊的或卷邊的零件的中間酸洗用磷酸酸洗則可防止返銹而影響向后續(xù)加工。磷酸還可用于預處理釬焊工件，因在高溫高濃度情況下，磷酸對金屬氧化物：溶解能力強可用于釬焊及其氧化區(qū)表面的酸洗。用磷酸清洗生銹的金屬表面在去銹的同時可形成磷化保護膜對金屬起保護作用。
    由于磷酸清洗存在其鈣鹽[Ca(PO)]難溶的問題，因此磷酸不適用于清除水垢；其鐵鹽Fe(PO)]在低濃度磷酸中溶解度低也是其缺點，因此除在一些特殊情況下，通常不使用磷酸作酸洗劑。    
    ．氫氟酸(HF)    
    與鹽酸相類似，氫氟酸是氟化氫氣體溶于水形成的溶液。市場出售的氫氟酸濃度一般為 %～%(質量)。它是一種弱酸，酸的強度與有機酸中的甲酸相似。
    氫氟酸的最大特點在于它能與二氧化硅發(fā)生激烈反應并使它溶解。而二氧化硅對其他所有無機酸都十分穩(wěn)定和耐腐蝕的。   
    氫氟酸與二氧化硅反應時，生成揮發(fā)性氣體物質HSiF：
        Si+HF^——>HSiF↑+H    
    由于氫氟酸有與硅化合物反應的特點，在玻璃(主要成分含有二氧化硅)、半導體元件硅的腐蝕清洗和酸洗過程中發(fā)揮重要作用。在本書后面章節(jié)中還要具體介紹。    
    但應注意無水的氟化氫氣體對二氧化硅的反應能力很低，無水的液體狀態(tài)的氟化氫對玻璃和金屬的腐蝕作用也很小。    
    氫氟酸對人體有很強的毒性和腐蝕性，取用時應十分注意，要戴好橡膠手套，防護面罩咸口罩。要防止氟化氫氣體在環(huán)境中擴散。對已擴散到空氣中和水中的氟化氫要設法用氫氧化鈉水溶液加以吸收，再用鈣鹽與它反應生成不溶性氟化鈣沉淀加以回收。
    HF+NaOH^————>NaF+H
    NaF+CaCO^————>NaCO+CaF↓
    可以代替氫氟酸用于同樣目的的是氟氫酸銨，它是由氫氟酸與氟化銨反應生成的酸性緩沖溶液。
    NHF+HF^———>NHHF   
氟氫酸銨的作用比氫氟酸要溫和。       
    各種金屬對氫氟酸的耐腐蝕性歸納如下。    
    鋼鐵：低濃度時能腐蝕鋼鐵。質量分數(shù)達％以上的高濃度氫氟酸水溶液在鋼鐵表面形成氟化鐵保護膜鈍化層使之不再受腐蝕。    
    鎂：在含HFS%(質量)的水溶液中，表面會生成氟化鎂保護膜而耐腐蝕。    
    鉻，鋁，鋅：易被腐蝕。
    鎳：在含HF>%(質量)的水溶液中會形成氟化鎳保護膜而具有耐腐蝕性。
    鉛：在表面上形成難溶性氟化鉛(PbF)，實際上不被腐蝕。    
    —鉻鎳不銹鋼：在氫氟酸水溶液中緩慢受到腐蝕。    
    工業(yè)上使用氫氟酸作酸洗劑時的濃度一般在％以下，由于溫度升高，反應速度明顯加快，所以溫度?？刂疲涸?/span>℃左右。用氫氟酸清洗鐵銹和溶解氧化皮有清洗時間短、效率高的
   特點。這是因為氫氟酸有很強的溶解氧化鐵的能力，是靠氟離子的特殊作用，如氫氟酸與氧化三鐵接觸時會發(fā)生氟—氧交換，接著F離子與Fe⁺離子發(fā)生絡合反應而使氧化皮溶僻撼謂
  反應過程為：  
    FeO+H⁺+F=====Fe⁺+[FeF]+H   
   工業(yè)上清除含二氧化硅的難除水垢采取堿洗與酸洗相結合的工藝，先用NaOH等堿使部分二氧化硅生成可溶性硅酸鹽溶解： [page]   
    NaOH+Si====NaSiO+H    
  為酸洗除硅創(chuàng)造條件，再用氫氟酸清洗進一步去除SiO水垢，從而取得較好效果。含二氧借硅的水垢導熱性極差，對鍋爐危害也大，因此常用氫氟酸加以清除。   
    氫氟酸對金屬有腐蝕性，對含鉻%～%的高合金鋼的腐蝕性比低合金鋼高約倍，因此常配合適當?shù)木徫g劑使用。    
    氫氟酸清洗有酸洗后殘液易于處理的優(yōu)點，在用石灰中和殘酸時生成無毒的氫氧化鐵和氟化鈣沉淀即可從水中除去。
    Ca(OH)+H[FeF]===CaF↓+Fe(OH)↓+H    
    Ca(OH) +HF===CaF↓+HO
    工業(yè)上氫氟酸通常不單獨使用而是與氟氫化銨、鹽酸、硝酸等其他物質配合使用，如氫氟酸—氟氫化銨清洗劑主要用于清洗硅垢，也可再加入鹽酸或硝酸用于清洗鐵銹。而鹽酸氫氟酸清洗液主要用于除去碳酸鹽水垢、硅酸鹽水垢和氧化鐵皮的混合物，其中鹽酸溶解碳酸鹽水垢速度很快，但不能溶解硅酸鹽水垢，而用氫氟酸可溶解硅垢和氧化鐵。有時在鹽酸酸洗液中加入一定量的氟化氫銨，目的是利用氟化氫銨與鹽酸反應生成氫氟酸形成鹽酸—氫氟酸混合清洗劑以加快碳酸鹽垢、硅酸鹽垢及鐵垢混合物的溶解能力。而硝酸—氫氟酸對碳酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、各種鐵銹均有良好的溶解能力而且去垢速度快，特別適合不耐鹽酸的碳鋼，不銹鋼，碳鋼—銅組合的設備清洗，有腐蝕率低，不產生滲氫，常溫清洗速度快，節(jié)省能源，原料來源方便的優(yōu)點，是目前國內清洗換熱器、鍋爐及各種化工設備中碳酸鹽水垢、硅酸鹽水垢及鐵垢的最佳酸洗劑。
    為減少對金屬基體腐蝕，氫氟酸酸洗劑中也要加入緩蝕劑。表—列舉氫氟酸及緩蝕劑使用條件。    
   表—  氫氟酸及緩蝕劑使用條件   

酸濃度/%	酸洗溫度/℃	緩蝕劑名稱	緩蝕劑加入量/%	緩蝕效率/%
HF                   HF            ～		Lan   Lan	.   .	.   .
HC                  HF		高級吡啶堿（NA）	。	<.mm/a
HNO                 HF		Lan	.	.～.mm/a
HCl                  HCl		四甲基吡啶	.～.	.

    ．次磷酸分子式為HPO，是一個一元中強酸。次磷酸作為溶垢清洗劑的優(yōu)點是它有很強的還原作用。可以防止高價鐵離子(Fe⁺)的點蝕作用。次磷酸溶解水垢和鐵垢生成的鹽均溶于水，因此適合各種污垢的清洗。
    次磷酸清洗劑可單獨使用也可與磷酸等其他酸洗劑配合使用。
    次磷酸酸洗過程產生的氧化產物磷酸及其鹽對鋼鐵有保護作用。
    ．鉻酸(HCrO)
    鉻酸是三氧化鉻的水溶液，在水溶液中存在鉻酸和重鉻酸兩種狀態(tài)的平衡關系：
    
    在強酸性條件下形成的重鉻酸(HCr)有很強的氧化性，常與硝酸一樣被當作氧化劑使用。除了可與一些金屬反應生成穩(wěn)定的鈍化保護膜之外，在金屬電鍍之前的清洗處理中常用它作氧化去除油污雜質的酸。    
    應注意鉻酸是毒性很強的酸、(主要是六價鉻離子的毒性)，因此在使用時經(jīng)常要求在完全封閉的系統(tǒng)中進行。另外，為了去除排放廢水中含有的鉻酸以免污染環(huán)境，首先利用還原劑將六價鉻還原成三價鉻離子：    
    Cr+H⁺+e^——>Cr+H 
再設法將三價鉻離子從水中除去。如采取將其轉變成不溶性的三價鉻化合物沉淀方法或用陰離子交換樹脂將其吸收的方法。
    Cr⁺+H——>Cr(OH)↓    
    各種金屬與鉻酸接觸時，大多數(shù)會形成相應的鉻酸鹽，由于這些鉻酸鹽的保護膜使金屬鈍化而不被腐蝕。具有這種性質的金屬有鋁、鋅、鎂、鉛、鉻；鋼鐵與鉻酸反應也形成鉻酸鐵保護膜而鈍化不被腐蝕。—鉻鎳不銹鋼也有良好的耐腐蝕性。只有錫和鎳會被鉻酸緩慢腐蝕。
    二、清洗中常用的有機酸
    用于酸洗的有機酸很多，常用的有氨基磺酸、羥基乙酸、檸檬酸、乙二胺四乙酸等，用有機酸酸洗與元機酸相比，成本比較高，需要在較高溫度下操作，清洗耗費時間較長，這是它的缺點。但有機酸往往腐蝕性較小，有的有機酸有螯合能力，可以用在設備不停車清洗上，所以有其特點和使用價值。   
    ．氨基磺酸  
    氨基磺酸分子式為NHSH，一元強酸。市售商品為固體，是由尿素和發(fā)煙硫酸反應得到的產品，℃時密度為.g/cm，熔點為℃，在℃開始分解。常溫下只要保持干燥不與水接觸，它不吸潮是比較穩(wěn)定的，因而便于運輸。
    氨基磺酸的水溶液酸性與鹽酸、硫酸相似，因此又稱固體硫酸。它具有不揮發(fā)，無臭味，對人毒性極小的特點。但長時間與皮膚接觸，或進入眼睛也是有害的，應注意避免。但當相對濕度大于％時，氨基磺酸開始潮解，在高溫下會水解生成硫酸銨和硫酸氫銨：
    NHSOH+HO===NHHSO
    NHHSO===(NH)SO+H
清洗溫度一般要控制在℃以下，以減少其水解。當溫度超過℃時，濃的氨基磺酸水溶液在密閉容器中快速分解，并產生大量蒸氣會引起爆炸，在使用中要引起注意。   
    氨基磺酸的堿土金屬鹽有很好的溶解性，氨基磺酸與鈣鎂垢反應劇烈。通常E_qk上使用 %～%濃度的氨基磺酸水溶液作清洗劑，在℃以下溫度除垢，一般在h內可將%的鈣鎂垢轉變成可溶性氨基磺酸鹽而去除。反應式為：    
     CaCO十NHSH==Ca(NHS)+HO+C↑
     MgCO+NHSH==Mg(NHSO)+HO+CO↑
     Mg(OH)+NHSH==Mg(NHSO)+HO
    氨基磺酸水溶液對鐵銹作用較慢，可添加一些氯化物如NaCl等，使之緩慢產生鹽酸，從而朋效地溶解鐵銹。 
   由于氨基磺酸鹽的多數(shù)金屬鹽在水中溶解度較高，不會在清洗液中產生沉淀。而氨硼酸對金屬腐蝕性小，所以常被用來清洗鋼鐵、銅、不銹鋼、鋁以及陶瓷等材料制造的設備表面上的鐵銹和水垢。氨基磺酸還是唯一可用做鍍鋅金屬表面清洗的酸。例如，用氨基磺酸去除船舶用鍋爐中的水垢，具體做法為先配成由%氨基磺酸、%檸檬酸及%二乙基硼組成的固體；再配制成%濃度的水溶液，在℃溫度下處理。       
    在%氨基磺酸清洗液中加入隊％緩蝕劑Lan，在℃溫度下清洗金屬設備廣緩蝕率達.%。  
    以%氨基磺酸，%～%檸檬酸，.%Lan緩蝕劑及消泡劑、指示劑配成的避酸性粉劑，使用時制備成%～%濃度的溶液，在℃溫度下對制藥廠的多效蒸餾水機進行循環(huán)酸洗，去污效果好，對設備腐蝕率低。    
    實踐證明，%濃度上述清洗液在℃時對各種材料的腐蝕率都很低。    
    表列出%酸的水溶液的腐蝕數(shù)據(jù)相對比較值。  
   表  %酸的水溶液的腐蝕數(shù)據(jù)相對比較值    
              (溫度為℃土℃時)   

金屬	氨基磺酸	HSO	HCl		金屬	氨基磺酸	HSO	HCl
鋼   鑄鐵   鍍鋅鐵皮   錫   &#;不銹		.   .   .   .   .	.   .   很快腐蝕   .   很快腐蝕		鋅   銅   青銅   黃銅   鉛		.   .   .   .   .	很快腐蝕   .   .   .   .

    ．乙酸
     俗稱醋酸，是一種二元有機弱酸，其熔點為.℃。純的醋酸在低溫下結晶成固體，所以又稱為冰醋酸。常溫下為五色有一定刺激性醋味的液體，與水、乙醇、乙醚都可以混溶。酚式電離平衡常數(shù)K。＝.X(℃)是較弱的酸。由于醋酸對金屬腐蝕性低，對人體毒害作用小，它的鹽易溶于水，所以適合清洗水垢和鐵銹等腐蝕產物，特別是對黃銅和對晶呵腐蝕敏感的材料適合用乙酸清洗。對已嚴重腐蝕的．MPa以上高壓鍋爐清洗時比用鹽酸貴全性好。   
    ．羥基乙酸
    其分子比乙酸多一個親水的羥基，所以在水中的溶解性比乙酸更好，酸性比乙酸稍強，對銹垢的溶解能力也比乙酸大，而它對鋼鐵等金屬基體的腐蝕性要比鹽酸、硫酸小礙多十因此羥基乙基主要用于清除超臨界鍋爐和其他鍋爐過熱部分的四氧化三鐵等氧化皮。
    國外通常用%羥基乙酸和%甲酸酌混合液作清洗劑，在—℃溫度下循環(huán)流動清洗，對鐵銹和氧化皮有較好的清洗效果。中國目前不生產羥基乙酸，所以使用較少。
    ．草酸
    草酸是乙二酸的俗稱。草酸是有機酸中較強的酸，是一種五色結晶狀固體，它的水溶液遇到強酸會分解。草酸也是一種有還原性的有機酸。  
    草酸的很多鹽是難溶于水的，如鈣鹽和鎂鹽，所以不宜在硬水中使用，草酸對鐵銹有較好的溶解力，因此可用于去除銹垢，但對碳酸鈣溶解力很差：這與生成的草酸鈣不溶于水，所以不能用它去除碳酸鈣水垢。
    草酸對金屬有一定腐蝕作用，如鋼鐵在常溫下能被草酸慢慢腐蝕，但在加熱情況下會生成草酸鐵保護膜，能阻止腐蝕的進行；鋁、鎳、銅、不銹鋼等材料對草酸的耐蝕性較好，而錫、鋅等金屬在草酸稀溶液的耐蝕性較好。    [page]
   有機酸的酸性大都較弱，它們的溶垢作用除了利用電離產生的H⁺離子作用外，往往憑借酸根離子有絡合和螯合金屬離子的作用，使除垢能力加強，如檸檬酸、乙二胺四乙酸、草酸都有一定的螯合能力。    
    ．檸檬酸
    檸檬酸又稱枸櫞酸，分子式為HCHO·H，化學名稱為羥基羧基，戊二酸或羥基丙烷，，—三羧酸，是富有檸檬的水果香味，易溶于水的晶體。
    檸檬酸是清洗過程中使用最多的有機酸，它可以溶解氧化鐵、氧化銅等銹垢，其作用原理是一方面利用H十離子與堿性的金屬氧化物作用，另一方面是檸檬酸的絡合作用(檸檬酸是分析化學中常用的一種絡合隱蔽劑)。它與鐵銹生成的檸檬酸鐵在水中溶解度小，所以在檸檬酸溶液中加入氨，俗稱氮化檸檬酸，這時它就通過絡合作用生成溶解度很高的檸檬酸亞鐵銨和檸檬酸高鐵銨復鹽而達到提高去除氧化鐵的效應。其反應過程為檸檬酸與氨水反應生成檸檬酸單銨鹽，再發(fā)生絡合反應。    
    HCHO+NH＝NHHCHO(檸檬酸單銨鹽)
    檸檬酸單銨與鐵的氧化物反應生成檸檬酸亞鐵銨和檸檬酸鐵銨離子等易溶物質而把銹垢溶解：
    NHHCH+FeO=NHFeCHO+H
                 檸檬酸亞鐵銨
    NHHCHO+Fe＝FeCHO+H+NH
                       檸檬酸鐵    
    檸檬酸是一個三元酸，在水溶液中存在多級可逆電離平衡：
  
由此可知在溶液中檸檬酸根(CHO)的濃度受溶液pH值的影響很大，pH值越大，溶液中檸檬酸根離子濃度也越大。    
    而檸檬酸根離子對各種金屬離子的絡合能力是不同的，絡合能力越高所需檸檬酸根離子濃度越小，生成的絡離子也越穩(wěn)定。    
    檸檬酸根離子對鐵離子的絡合能力比對銅離子絡合能力強，因此當溶液中含有少量檸檬酸根離子時，即可發(fā)生把鐵離子隱蔽起來的絡合作用，而只有在pH值較高的堿性介質中，電離產生的檸檬酸根離子較多時才能與銅離子很好絡合。因此當設備中同時存在鐵銹和銅銹瞞可以通過控制pH(加氨水)、使之等于.，使容易被絡合的鐵離子形成檸檬酸亞鐵銨和檸檬酸鐵而被去除，也防止溶度積很小的Fe(OH)沉淀產生，在鐵化合物被溶解去除之后再溺pH=提高溶液中的檸檬酸根離子濃度以絡合銅離子而去除銅銹污垢。
    檸檬酸在化學清洗中常被用于去除鐵銹方主的銹垢清洗，為齟快清洗速度，縮短酸銑瓣間，常保持較高溫度，另外，為防止酸對金屬的腐蝕還加入緩蝕劑。如在℃，pH=.的%檸檬酸銨溶液中加入.%的Lan緩蝕劑，碳鋼和合金鋼的腐蝕率都降到lmm/a以下。  
    通常鍋爐用鹽酸清洗后，常用較稀的檸檬酸來漂洗以去除留下的鐵鹽，可以使清洗后胚金屬表面更容易進行鈍化處理。    
    由于檸檬酸單銨有一定酸性可以與碳酸鈣水垢反應促；使其溶解，所以也司：以去除金屬面的水垢:
 
    由于檸檬酸清洗成本較高，工業(yè)上通常只用于輿氏體鋼材料或單純是鐵氧化物的銹垢剛設備清洗上。    
    ．乙二胺四乙酸(EDTA)   
    乙二胺四乙酸又稱乙底酸，康潑來宗Ⅱ或軟水劑B。   
    乙二胺四乙酸的結構式為:
    其分子中有六個可與金屬離子形成配位鍵的原子(兩個氨基氮原子和四個羧基氧原子)，它能與許多金屬離子形成穩(wěn)定而易溶于水的螯合物，因此可用于金屬化合物垢類的清洗。EDTA是—個四元酸，常用HY表示其分子式。
    它在水中分步電離形成HY、HY、HY和Y多種離子間的平衡。 
   EDTA在溶液中以上述五種形式存在，在一定酸度下各種形式按一定數(shù)量比例分配。如在醞 pH<時主要以HY形式存在，而在pH>時主要以y形式存在。    
    EDTA溶解去除金屬銹垢主要不是靠H⁺離子的溶解作用，而是靠Y^—離子的螯合作用。隘 EDTA離子與一至四價金屬離子都是按:的比例進行絡合在EDTA分子中兩個能形成配位鍵的原子(N和O)之間隔著兩個不E形成配位鍵的碳原子，因此它們與金屬離子絡合時形成一個五元環(huán)，具有環(huán)狀結構的絡合物稱為螯合物。形成的環(huán)狀結構越多，螯合物越穩(wěn)定。從上述結構式可以看出當EDTA與金屬卡離子絡合時共生成五個五元環(huán)。多個環(huán)狀結構的螯合物被稱為稠環(huán)螯合物。它在水中難以解離有較高的穩(wěn)定性。  
    乙二胺四乙酸在室溫下水中溶解度是很小的，g水僅能溶．gEDTA，為了加大其[溶解度，清洗溫度需提高至℃以上，所以通常使用在水：中溶解度較大的乙二胺四乙酸二鈉鹽NazHzY：把乙二胺四乙酸的鈉鹽也簡稱為EDTA；(注意不要混淆)iEDTA對不同金屬離子螯合能力是不同的，對Fe⁺離子的螯合能力要比對Ca⁺，Mg⁺離子強，所以在較低pH值溶液中游離的Y離子較少時即可把Fe⁺完全螯合。為防止溶液中Fe⁺與OH離子結合成 Fe(OH)沉淀要控制溶液pH值減少OH離子濃度，所以一般溶解鐵銹垢時要控制pH≤.。而EDTA對Ca⁺及Mg⁺離子整合能力較差，要控制pH>舶堿性，使溶液中游離的Y離子濃度較大時才能完全去除碳酸鈣等水垢。
    由于EDTA水溶性差，實際工業(yè)生產中都是使其二鈉鹽，通過對鐵、鈣、鎂、鋅、銅等離子的螯合作用實現(xiàn)清洗污垢。由于EDTA價格昂貴，用它清洗除垢生產成本高，通常只在不能使用鹽酸清洗的特殊場合才用。
    ．有機酸固體清洗劑
    有機酸固體清洗劑是一種由有機酸、緩蝕劑及其他助劑組成的清洗劑。最常用的有機酸有檸檬酸(CA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、聚馬來酸(PMA)、聚丙烯酸(PAA)、羥基亞乙基二磷酸(HEDP)。在清洗過程中起主要作用的是有機酸。由于有機酸對金屬腐蝕性小、無毒、污染、無三廢排放、清洗時較安全，因此國內外貴重工業(yè)設備如船舶、鐵路機車等鍋爐都采用有機固體清洗劑清洗，清洗效果良好，只是價格較無機酸酸洗稍高。
    固體清洗劑適用于清洗碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽等水垢及鐵銹，有較強的緩蝕作用。有機酸固體清洗劑在清洗中利用有機酸的氧化性、酸性和整合能力，配合表面活性劑、緩蝕劑的作用把附著在金屬表面的氧化層污垢通過浸潤、滲透、剝離、螫合等作用而溶解分散到洗液中達到清洗的目的。    
    ．有機膦酸    
    可用作酸洗清洗劑的有機膦有羥基亞乙基二膦酸(HEDP)、氨基三甲基次膦酸 (ATMP)、乙二胺四甲基次膦酸(EDTMP)。這些有機膦酸均有螯合金屬離子的作用。實際上是螯合清洗劑，如羥基亞乙基二膦酸，在水中電離形成羥基亞乙基二膦酸根離子與多種金屬離子可形成整合物。HEDP有優(yōu)異的絡合能力及一定的緩蝕能力，它不但對Ca⁺、Mg⁺、 Cu⁺、Fe⁺等金屬離子有很好的螯合能力，對CaS，MgSiO等無機鹽垢也有很好的整合清除作用。當HEDP在水中濃度為%～%時的除銹效果可與鹽酸相似，而且清洗后的金屬表面光潔，性能優(yōu)于鹽酸。
    表—?列出有機多元膦酸的分類。表—列出酸對鐵銹及鍋爐水垢的溶解性。    
   表  有機多元膦酸的分類

   表—  酸對鐵銹及鍋爐水垢的溶解性

酸	鐵銹[Fe(OH)]溶解量/g	水垢(CaCO)溶解量/g		酸	鐵銹[Fe(OH)]溶解量/g	水垢(CaCO)溶解量/g
鹽酸   磷酸   草酸   氨基磺酸   酒石酸	.   .   .   .   .	全溶   微溶   .   .   微溶		檸檬酸   羥基乙酸   醋酸   葡萄糖酸   丁二酸	.   .   .   .   .	.   .   .   .   .

 

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       很多時候，決定成敗的往往是不被我們注意的小細節(jié)，對小細節(jié)的處理能體現(xiàn)我們的專業(yè)素養(yǎng)和技術的能力水平，這點在化學清洗上顯的尤為重要，我們要做到清洗前、中、后都不能有松懈。

 

　　、化學清洗時應嚴格控制酸洗溫度和時間，溫度低則時間長，溫度高則時間短，防止達不到酸洗效果或過份酸洗而引起基體腐蝕的現(xiàn)象，必要時還可在酸洗液中添加腐蝕劑。

 

　　、對被清洗產品上的碳鋼件能拆卸的需拆卸掉，如不能拆卸的需采用涂防護油漆或封橡膠泥的方法。

 

　　、化學清洗后一定要用清水徹底沖洗，使之表面不留存殘液，以便此后的鈍化處理。

 

　　化學清洗不是簡簡單單的清洗工作，它還是一份工作，因此我們要以正確的方式來認真對待我們要做的工作，這樣我們才能更好的控制里面的各種變量的變化。

水處理中膜的化學清洗的方法很多，按化學清洗劑的種類可分為堿清洗、酸清洗、表面活性劑清洗、絡合劑清洗、聚電解質清洗、消毒劑清洗、有機溶劑清洗、復合型藥劑清洗和清洗等。

 

()堿清洗堿清洗的藥劑有氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽、過硼酸鹽等。

 

氫氧化物能溶解Si()和蛋白質、皂化脂類等，如Na()H+Si()一NazSi()+H

 

碳酸鹽和磷酸鹽的堿性很弱，一般用來調節(jié)pH，磷酸鹽還常用做分散劑;過硼酸鈉可用于清洗膜孔內的膠體物質。

 

()酸清洗酸清洗的藥劑有鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氨基磺酸、氫氟酸等。酸能有效地去除碳酸鹽組成的硬垢和金屬氧化物鹽垢，這些酸與金屬的碳酸鹽或氧化物反應，使之轉變?yōu)榭扇苄越饘冫}類。發(fā)生的化學反應如下：

 

CaC+H+一Ca。++H O+C

 

FeO+H十一Fe++H

 

Fe+H+一Fe。++H

 

Fe+H+一Fe++Fe++H

 

酸能溶解碳酸鹽、磷酸鹽、硫化鐵及金屬的氧化物，但酸(除氫氟酸外)對硅酸鹽無效，對于脂類、懸浮物和微生物生長形成的沉積物，酸洗的效果很差。

 

①鹽酸 鹽酸與水垢或金屬氧化物形成金屬氯化物。絕大多數(shù)的金屬氯化物在水中的溶解度很大或較大，故鹽酸對碳酸鈣一類的硬垢和鐵的氧化物的清洗特別有效。

 

②硫酸 硫酸能與金屬氧化物形成可溶性的化合物，但硫酸與碳酸鈣反應生成硫酸鈣的溶解度很小，故硫酸不宜作為碳酸鈣和硫酸鈣垢的清洗劑。硫酸可在較寬溫度范Χ內使用，不揮發(fā)。

 

③硝酸 硝酸的稀溶液是一種強酸，大多數(shù)的硝酸鹽的溶解度很大，故硝酸有很強的清洗能力。

 

④氨基磺酸 氨基磺酸是一種無色無臭的粉狀藥劑，加入水后能與碳酸鈣反應而進行清洗。氨基磺酸對鈣鹽的溶解度很大，適用于清洗由鈣、t等金屬的碳酸鹽或氫氧化物等物質組成的硬垢，但氨基磺酸的缺點是價格偏高，清除氧化鐵的能力較差。

 

()表面活性劑清洗表面活性劑主要有陰離子、陽離子和非離子表面活性劑三種，它們能分散膜表面的油類、脂類和微生物產生的沉積物，還可改善清洗劑和膜表面沉積物的接觸，減少用水量，縮短清洗時間。

 

()絡合劑清洗 絡合劑清洗是利用各種絡合劑(其中包括螯合劑)對各種垢離子(如鈣離子、t離子、鐵離子等)的絡合作用(配λ作用)或螯合作用，使之生成可溶性的絡合物(配λ化合物)或螯合物而進行清洗。絡合劑清洗中常用的無機絡合劑有聚磷酸鹽，常用的有機整合劑有檸檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)和氮三乙酸(NTA)等。檸檬酸能溶解氧化鐵和氧化銅，其原理一方面是檸檬酸溶液的酸性可以促進氧化鐵的溶解;另一方面檸檬酸又能結合鐵而將氧化鐵除去。但鐵被檸檬酸絡合后的絡合物——亞鐵檸檬酸酸性鹽難溶解，會再沉淀出來，再次污染膜。如果用含氨的檸檬酸溶液，就能生成溶解度很大的檸檬酸亞鐵氨和檸檬酸高鐵氨絡合物，從而可有效地和徹底地去除鐵的氧化物。pH值越高，EDTA中以Ya一形式存在的比例越高，越有利于絡合清洗，但pH值不能太高，因為pH值越高，可能生成更穩(wěn)定的難溶金屬氫氧化物。如三價鐵在pH值過高(pH≥)時，所生成的Fe(OH)很穩(wěn)定，不能被EDTA絡合溶解，所以，EDTA作為清洗液進行絡合清洗時，不僅要考慮酸增加使Y‘一減少的一面，還要考慮堿度增加導致出現(xiàn)難溶沉淀的一面。適宜的pH范Χ因金屬離子的不同而有差異，鐵鹽垢的pH值則不宜太低。

 

()?清洗劑清洗?能將膜表面的蛋白質、多糖類、油脂類等有機物降解，從而可去除膜表面的這些有機污染物。?降解有機物的速度很慢。所以在清洗膜時需浸泡很長的時間，并且殘留的?清洗劑會抑制微生物的生長，另外，?的價格很昂貴。

 

()消毒劑清洗 常用的膜消毒清洗劑有次氯酸鈉和雙氧水。這兩種消毒劑具有很強的氧化能力，在殺菌消毒的同時能有效清除掉膜表面和膜孔內的有機物。次氯酸鈉能高效地氧化膜上的有機堵塞物，反應速率很快，只需很短的清洗時問。缺點是腐蝕性太強，且溶解出的氯氣會刺激人的呼吸系統(tǒng)。雙氧水是一種較溫和的消毒劑，對于被有機物污染的膜清洗有較好的效果。

 

()復合型藥劑清洗 復合型藥劑是堿性清洗劑、磷酸鹽、絡合物、?清洗劑等的混合物，它對膜的清洗是一種綜合的作用，能很好地去除膜表面的有機和無機污染物。

     余熱鍋爐清洗時，鍋爐的外部管道，包括給水儲存或處理設備也應該清潔。如果做不到，最好將氧化皮清理放在給水系統(tǒng)松散沉淀物去除后進行。當在清理過程中，可能會損壞的調節(jié)閥、流量孔板和其他儀表，所在應移開。鍋爐在安裝以后，要經(jīng)常檢查并清潔。根據(jù)實際情況，提出具體的清潔計劃。

　　在化學清洗時，必須確保清潔液進入除過熱器外其它部件。在化學清洗時，汽包內件可以裝在汽包內一起清洗。如果清潔液對不銹鋼板制成的網(wǎng)板材料有損害，則應事先被取出，然后在吹掃或運行前再裝入。如果取出百葉窗分離器作檢查，必須按原位置裝回去。如果汽包內件上有雜質，會導致蒸汽純度問題。因此內件必須按要求進行檢查和清洗。吹掃或化學清洗時，所有取樣管必須隔離開。

　　任何化學清洗工藝必須安全、可靠。蒸汽吹掃管道時，需要在管道上安裝一個蒸汽吹氣消音器來降低噪音。如果在管道出口處裝一個臨時減壓裝置，降低蒸汽速度達到降低噪音。如果使用堿液進行煮爐，過熱器必須被隔離開，否則會造成過熱器損壞。

．切削加工后的清洗及酸洗鈍化

 

不銹鋼工件經(jīng)切削加工后表面上通常會殘留鐵屑、鋼末及冷卻乳液等污物，會使不銹鋼表面出現(xiàn)污斑與生銹，因此應進行脫脂除油，再用硝酸清洗，既去除了鐵屑鋼末，又進行了鈍化。

 

．焊接前后的清洗及酸洗鈍化

 

由于油脂是氫的來源，在沒有清除油脂的焊縫中會形成氣孑L，而低熔點金屬污染(如富鋅漆)焊接后會造成開裂，所以不銹鋼焊前必須將坡口及兩側mm內的表面清理干凈，油污可用丙酮擦洗，油漆銹跡應先用砂布或不銹鋼絲刷清除，再用丙酮擦凈。

 

不銹鋼設備制造無論采用何種焊接技術，焊后均要清洗，所有焊渣、飛濺物、污點與氧化色等均要除掉，清除方法包括機械清洗與化學清洗。機械清洗有打磨、拋光與噴砂噴丸等，應避免使用碳鋼刷子，以防表面生銹。為取得最好的抗腐蝕性能，可將其浸泡在HNO和HF的混液中，或采用酸洗鈍化膏。實際上常锎械清洗與化學清洗結合起來應用。

 

．鍛鑄件的清洗

 

經(jīng)鍛鑄等熱加工后的不銹鋼工件，表面往往有一層氧化皮、潤滑劑或氧化物污染，污染物包括石墨、二硫化鉬與二氧化碳等。應通過噴丸處理、鹽浴處理以及多道酸洗處理。如美國不銹鋼渦輪機葉片處理工藝為：

 

鹽浴(min)→水淬(．min)→硫酸洗(min)→冷水洗(min)→堿性高錳酸鹽浴(min)→冷水洗(min)→硫酸洗(rain)→冷水洗(min)→硝酸洗(．min)→冷水洗(min)→熱水洗(min)→空氣干燥。

 

.新裝置投產前的酸洗鈍化處理

 

許多大型化工、化纖、化肥等裝置的不銹鋼設備與管道在投產開工前要求進行酸洗鈍化。雖然設備在制造廠已進行過酸洗，去除了焊渣與氧化皮，但在存放、運輸、安裝過程中又難免造成油脂、泥砂、鐵銹等的污染，為確保裝置與設備試車產品(尤其是化工中間體及精制品)的質量能夠達到要求，保證一次試車成功，必須進行酸洗鈍化。如HO生產裝置不銹鋼設備與管道，投產前必須進行清洗，否則若有污物重金屬離子會使催化劑中毒。另外，如金屬表面有油脂與游離鐵離子等會造成HO的分解，劇烈放出大量熱，引發(fā)著火，甚至爆炸。同樣對氧氣管道來說存在微量油污與金屬微粒也可能產生火花而發(fā)生嚴重后果。

 

.現(xiàn)場檢修中的酸洗鈍化處理

 

在精制對苯二甲酸(PTA)，聚乙烯醇(PVA)，腈綸，醋酸等生產裝置的設備材料中，大量使用奧氏體不銹鋼L、、L，由于物料都含有Cl、Br、SCN、甲酸等有害離子，或由于污垢、物料結聚，會對設備產生點蝕、縫隙腐蝕與焊縫腐蝕。在停車檢修時可以對設備或部件進行全面或局部酸洗鈍化處理，修復其鈍化膜，以防局部腐蝕擴展。如上海石化PTA裝置干燥機的不銹鋼管子更新檢修及腈綸裝置的不銹鋼換熱器檢修等均進行過酸洗鈍化。

 

.在役設備除垢清洗

 

石油化工裝置中的不銹鋼設備，尤其是換熱器，經(jīng)一定時間運行后，內壁會沉積各種污垢，如碳酸鹽垢、硫酸鹽垢、硅酸鹽垢、氧化鐵垢、有機物垢、催化劑垢等，影響了換熱效果，并且會造成垢下腐蝕。需要選擇合適的清洗劑進行除垢，可采用硝酸、硝酸+氫氟酸、硫酸、檸檬[page]酸、EDTA、水基清洗劑等，并添加適量的緩蝕劑。除垢清洗后，如需要可再進行鈍。化處理。如上海石化PTA、醋酸、腈綸等裝置的不銹鋼換熱器均進行過除垢清洗。

 

．不銹鋼酸洗
鈍化
的注意事項

 

．酸洗鈍化的前處理

 

不銹鋼工件酸洗鈍化前如有表面污物等，應通過機械清洗，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行。

 

．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行水壓試驗用水，控制C含量不超過mg／L，如無法達到這一要求，在水中可加入硝酸鈉處理，使其達到要求，C含量超標，會破壞不銹鋼的鈍化膜，是點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕破裂等的根源。

 

．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，厚的腐蝕產物，回火膜等無效，一般應采用HNO+HF溶液，為了方便與操作安全，可用氟化物代替HF[]。單獨HNO溶液可不加緩蝕劑，但HNO+HF酸洗時，需要加Lan。使用HNO+HF酸洗，為防止腐蝕，濃度應保持：的比例。溫度應低于℃，如過高，HF會揮發(fā)。

 

對鈍化液，HNO應控制在％—％之間，根據(jù)電化學測試，HNO濃度小于％處理的鈍化膜質量不穩(wěn)定，易產生點蝕[]，但HNO濃度也不宜大于％，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，因此其最終保護膜質量不如多步法。

 

酸洗過程中允許在一定范圍內調整酸的濃度、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，應注意避免過酸洗，鈦離子濃度應小于％，否則會導致嚴重的點蝕。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。

 

．不銹鋼敏化條件下酸洗的控制

 

某些不銹鋼由于不良熱處理或焊接造成敏化，采用HNO&HF酸洗可能會產生晶間腐蝕，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，而引起應力腐蝕。

 

這些敏化不銹鋼一般不宜用HNO+HF溶液除鱗或酸洗。在焊后如必須進行這種酸洗，應采用超低碳或穩(wěn)定化的不銹鋼。

 

．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HNO或HNO+HF會嚴重腐蝕碳鋼，這時應添加合適的緩蝕劑如Lan。當不銹鋼與碳鋼組合件在敏化狀態(tài)下，不能用HNO+HF酸洗時，可采用羥基乙酸(％)+甲酸(％)+緩蝕劑，溫度℃，時間h或EDTA銨基中性溶液+緩蝕劑，溫度：℃，時間：h，隨后用熱水沖洗并浸入mg／L氫氧化銨+mg／L聯(lián)氨中[]。

 

．酸洗鈍化的后處理

 

不銹鋼工件經(jīng)酸洗和水沖洗后，可用含％(質量分數(shù))NaOH+％(質量分數(shù))KMnO的堿生高錳酸鹽溶液在～℃中浸泡～min，以去除酸洗殘渣，然后用水徹底沖洗，并進行干燥。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備或部件應注意保護，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℃保溫一段時間)。

 

．不銹鋼酸洗鈍化質量檢驗

 

由于化學檢驗會破壞產品的鈍化膜，通常在樣板上進行檢驗。方法舉例如下：

 

()硫酸銅滴定檢驗

 

用gCuS+mLH+～mLHS溶液滴入樣板表面，保持濕態(tài)，如min內不出現(xiàn)銅的析出為合格。

 

()高鐵氰化鉀滴定檢驗

 

用mLHCl+mLHS+gKFe(CN)+mLH溶液滴在樣板表面，通過生成藍色斑點的多少及出現(xiàn)時間的長短來鑒定鈍化膜質量的好壞。

如何分類化學清洗工業(yè)清洗劑？

按化學性質

（）非水工業(yè)清洗劑，簡而言之，是不溶于水且不能加水的工業(yè)清洗劑；如碳氫化合物清潔劑，白油替代品，三氯乙烯替代品等均屬于此類。

傳統(tǒng)常用的溶劑工業(yè)清洗劑如下：

碳氫化合物（石油）：如煤油，柴油，汽油，環(huán)保的碳氫化合物清潔劑等；氯代烴：例如三氯乙烯，二氯甲烷和四氯乙烯；烷烴：例如正己烷，正庚烷等；氟代烴：例如氟利昂；

溴代烴：如正溴丙烷（NPB）等；

醇類：如乙醇，甲醇等；

醚類：如乙醚，石油醚等；

酮：如丙酮和甲乙酮；

化學清洗

（）簡而言之，水性工業(yè)清潔劑是可溶于水并且可以用水稀釋的工業(yè)清潔劑。水性工業(yè)清潔劑主要由表面活性劑和其他各種化學試劑組成。水性工業(yè)清潔劑現(xiàn)已廣泛用于塑料，光學玻璃鏡片，金屬產品（銅，鐵，鋁，鋼，鋅，合金）和其他材料的工業(yè)清潔，以清潔各種油漬，污漬，油脂等的表面。 。

通過pH

（）酸性工業(yè)清洗劑是指PH值低于的工業(yè)清洗劑，例如酸性水基清洗劑WP的PH值為.； （）中性工業(yè)清洗劑是指PH值等于的工業(yè)清洗劑，如中性清洗劑WHC的PH值為； （）堿性工業(yè)清洗劑是指PH值大于的工業(yè)清洗劑，如弱堿性水基清洗劑WHC堿性玻璃清洗劑WSG的pH值為，堿性水基清潔劑WP，WHC和堿性光學玻璃清潔劑WSG均為。

金屬清潔劑

各種冷凝器，熱交換器和過濾器，反滲透設備等都是鋼鐵，冶金，電力，化工，造紙，食品，制藥，紡織等企業(yè)廣泛使用的重要設備。在該設備運行過程中，由于水質和溫差的變化，很容易引起內管結垢，大大降低了設備的熱交換和過濾效率，導致停機。傳統(tǒng)方法通常是手動清洗，高壓水清洗和化學清洗。不僅清潔效果差，而且容易腐蝕和損壞金屬管和篩網(wǎng)，縮短了設備的使用壽命，加快了設備的購買和更換周期，并造成巨大的經(jīng)濟損失。

目前，采用生物工程技術的尖端元素是該清洗技術的核心，特別是“全合成，完全兼容”的技術概念，解決了國際清洗劑無法同時清洗各種常規(guī)金屬材料的問題。時間。問題是，其潤濕劑和滲透劑可以有效去除水設備中產生的水垢，氧化鈣，污泥，鐵銹和其他沉淀物。這種清潔技術不僅可以清潔碳鋼，不銹鋼，銅等材料，還可以清潔鋁設備。

本標準規(guī)定了工業(yè)設備化學清洗
的技術要求、質量指標和試驗方法。 

本標準適用于鐵、銅、鋁及其合金制工業(yè)設備的水垢、銹垢、油污及其它污垢的化學清洗：工業(yè)設備的物料垢化學清洗和其它材料制工業(yè)設備污垢的化學清洗跡可參照執(zhí)行。

引用標準

GB涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級

HG冷卻水化學處理標準準腐蝕試片技術條件

HGJ脫脂工程施工及驗收規(guī)范

SD火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗規(guī)則

符號、代號、術語

.化學清洗：是采用化學藥劑及其水溶液清洗設備污垢的方法。

.K腐蝕率：g/(m·h)。

.A腐蝕量：g/m，化學清洗過程中，標準腐蝕試片單位面積上的材料減少量。

.N除垢率：%，被除掉的垢量與清洗前原有垢量之比的百分數(shù)。

.B洗凈率：%，清洗設備原來被污垢覆蓋的表面，經(jīng)化學清洗后除掉污垢的面積與清洗前原覆蓋面積之比的百分數(shù)。

.監(jiān)視管：在化學清洗施工時，用來監(jiān)視清洗過程進展情況和用以測定除垢率的一段管子。這段管子可以從被清洗設備上割取，其上附著污垢應能代表該設備的結垢特點。

.指定面：在清洗前由用戶方和施工方共同指定設備清洗
表面的一部分可見表面，用來測定洗凈率，其上附著污垢應能代表該設備的結垢特點。

.未指定面：設備指定面以外的可見清洗面。

技術要求

化學清洗工程在制訂施工方案及現(xiàn)場施工時，除應符合本標準外，還應符合設備相關技術條件或規(guī)范以及用戶方和施工方共同商定的其它技術要求，如HGJ、SD和勞動部頒發(fā)的《低壓鍋爐化學清洗規(guī)則》等。

.化學清洗前應拆除或隔離能受清洗液損害而影響正常運行的部件和其它配件。無法拆除或隔離者不應產生由于清洗而成的損傷。

.化學清洗后設備內的有害殘液、殘渣應清除干凈，并應符合相應的標準。

.設備被清洗表面應無二次浮銹、無情性金屬置換析出、元金屬粗晶析出的過洗現(xiàn)象，應形成完整的鈍化膜。

.化學清洗過程中的廢液不允許直接排入天然水體中，應就近納入當?shù)氐奈鬯幚硐到y(tǒng)，集中處理，達標排放。

化學清洗質量指標

.腐蝕率及腐蝕量

在化學清洗過程中，凡伴有酸洗工藝過程的必須控制設備結構材料的腐蝕率和腐蝕量，其指標應不大于表的規(guī)定。

試驗方法

.腐蝕率及腐蝕量的測定

..取符合HG規(guī)定的標準腐蝕試片至少片，并按HG第..～..條進行處理后，用精度為萬分之一的分析天平分別稱重。然后，置于清洗系統(tǒng)中的指定位置，待清洗結束后立即取出，并再次分別稱重。

..將已測定的和已知數(shù)據(jù)分別代入式()、式()計算腐蝕和腐蝕量。

k=WW/F．Ｔ　　?。粒剑祝祝?/font>

式中：K腐蝕率，g/(m·h)；

A腐蝕量，g/m；

W清洗前腐蝕試片質量，g；

W清洗后腐蝕試片質量，g；

F標準腐蝕試片表面積，m；

T清洗時間，h。

注：清洗時間的計算方法是當清洗系統(tǒng)開始加入酸洗液直到排盡酸洗液止的時間間隔為清洗時間。

..每個標準腐蝕試片的腐蝕率及腐蝕量用算術平均法計算的數(shù)值做為金屬材料的腐蝕率和腐蝕量。

.除垢率的測定

..用蒸餾水和量筒精確測量清洗前后監(jiān)視管的體積V、V，根據(jù)已知監(jiān)視管內徑D(或用游標卡尺測量)，按式()計算無垢監(jiān)視管的體積V，再用式()計算除垢率。

Ｖ＝（．／Ｄ）／Ｄ．Ｈ　　Ｋ＝［（Ｖ－Ｖ）／（Ｖ－Ｖ）］×％

式中：N除垢率，%；

V無垢監(jiān)視管體積，mL；

D無垢監(jiān)視管內徑，mm；

H監(jiān)視管長度，mm；

V清洗前監(jiān)視管體積，mL；

V清洗后監(jiān)視管體積，mL；

..用上述方法重復測定次，并將每次所得除垢率用算術平均法計算的數(shù)值做為除垢率。

.洗凈率的測定

..當指定面確定后得污垢覆蓋面的面積S，待清洗結束后，用直角座標紙和復寫紙在指定面上托印殘留污垢面積得S，按式()計算洗凈率。

Ｂ＝［（Ｓ－Ｓ）／Ｓ］×％

式中：B洗凈率，%；

S清洗前指定面中污垢覆蓋的面積，mm；

S清洗后指定面中污垢覆蓋的面積，mm。

..用上述方法重復次，并將每次所得洗凈率用算術平均法計算的數(shù)值做為洗凈率。

.油污垢的測定

..擦試法

用濾紙或白色擦試物在設備或監(jiān)視管、指定面，未指定面等被清洗表面上用力往返擦試次，然后用目測評定擦試后擦試物的清潔程度。

..紫外光或黑光法

將要檢查的設備或監(jiān)視管、指定面、未指定面等被清洗表面置于黑暗處，用波長為～mm的專用紫外燈或黑燈照射檢查表面。

..掛水法

a.監(jiān)視管的檢查

將脫脂監(jiān)視管放入盛蒸餾水的水槽并浸沒，然后將監(jiān)視管提出水面使其銅垂約s,觀察水膜覆蓋情況，水膜覆蓋處表示已清潔，水膜不附著處表示有油污存在。

b.指定面的檢查(此時的指定面應鉛垂)。

用一清潔無雜質的小型噴霧器，將蒸餾水噴霧于鉛垂的指定面上，并使水膜均勻，均s后，再觀察水膜覆蓋情況。

化學清洗質量檢驗規(guī)則

.腐蝕率及腐蝕量的檢驗

a.腐蝕率及腐蝕量的規(guī)定，方法見.條；

b.用目測觀察標準腐蝕試片的表面，以無局部腐蝕為合格。

.水垢除垢率及洗凈率的檢驗

a.除垢率的測定，方法見第.條；

b.洗凈率的測定，方法見第.條；

c.用目測認定未指定面的除垢率和洗凈率；

d.當a、b無法實施時，由雙方商定。

.銹垢除垢率及洗凈率的檢驗

..當銹垢必須徹底清除時，設備或監(jiān)視管、指定面或未指定面等被清洗表面，須按GB的規(guī)定進行檢驗。

.油污除垢率及洗凈率的檢驗

..直接或可能與氧、富氧、濃硝酸等強氧化性介質接觸的設備上的油污必須徹底清除。用以下任何一種檢驗方法均可；

a.以擦拭法(見第..條)檢查監(jiān)視管(或指定面)及設備的未指定面，用目測認定濾紙或白色擦試物上無油跡。

b.以紫外光或黑光法(見第..條)照射監(jiān)視管(或指定面)及設備的未指定面，用目測認定清洗面無紫藍熒光或任何雜質。

..當清除油污無特別要求時，以掛水法(見第..條)檢查監(jiān)視管(或指定面)，用目測認定除垢率(或洗凈率)。

化學清洗工程交工驗收

.化學清洗工程驗收時，施工方應向用戶方提交：設備化學清洗方案、施工記錄及各種分析化驗數(shù)據(jù)。

.由施工方和用戶方質量檢驗員共同對設備進行化學清洗質量檢驗，將結果填入《設備化學清洗工程質量評定及驗收表》(見附錄A參考件)的共檢結果欄。清洗質量符合本標準規(guī)定，雙方可在表中簽字交工。

.上述文件待施工方完成《設備化學清洗工程施工總結》后，由雙方各自存入技術檔案。