不銹鋼酸洗問題

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1、不銹鋼酸洗問題(2008-11-0913:16:42)標(biāo)簽：不銹鋼?酸洗?問題?雜談?分類：熱鍍鋅1．不銹鋼酸洗鈍化的必要性:奧氏體不銹鋼具有良好的耐蝕性能，抗高溫氧化性能，較好的低溫性能及優(yōu)良的機(jī)械與加上r生能。因此廣泛用于化工、石油、動力、核工程、航天航空、海洋、醫(yī)藥、輕工、紡織等部門。其主要目的在于防腐防銹。不銹鋼的耐腐蝕主要依靠表面鈍化膜，如果膜不完整或有缺陷，不銹鋼仍會被腐蝕。工程上通常進(jìn)行酸洗鈍化處理，使不銹鋼的耐蝕潛力發(fā)揮得更大。在不銹鋼設(shè)備與部件在成形、組裝、焊接、焊縫檢查(如探傷、耐壓試驗)及施工標(biāo)記等過程中

2、帶來表面油污、鐵銹、非金屬臟物、低熔點金屬污染物、油漆、焊渣與飛濺物等，這些物質(zhì)影響了不銹鋼設(shè)備與部件表面質(zhì)量，破壞了其表面的氧化膜，降低了鋼的抗全面腐蝕性能和抗局部腐蝕性能(包括點蝕、縫隙腐蝕)，甚至?xí)?dǎo)致應(yīng)力腐蝕破裂。不銹鋼表面清洗、酸洗與鈍化，除最大限度提高耐蝕性外，還有防止產(chǎn)品污染與獲得美觀的作用。在GBl50一1998《鋼制壓力容器》規(guī)定，“有防腐要求的不銹鋼及復(fù)合鋼板制造的容器的表面應(yīng)進(jìn)行酸洗鈍化”。這一規(guī)定是針對石油化工中使用的壓力容器而言的，因為這些設(shè)備用于直接與腐蝕介質(zhì)相接觸的場合，從保證耐蝕耐蝕性出發(fā)，提出

3、酸洗鈍化是必要的。對其他工業(yè)部門，如并非出于防腐目的，僅基于清潔與美觀要求，而采用不銹鋼材判·的則無需酸洗鈍化。但對不銹鋼設(shè)備的焊縫還需要進(jìn)行酸洗鈍化。對核工程、某些化工裝置及其它使用要求嚴(yán)格的，除酸洗鈍化外，還要采用高純度介質(zhì)進(jìn)行最終精細(xì)清洗或進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)與電解拋光等精整處理。2．不銹鋼酸洗鈍化原理不銹鋼的抗腐蝕陛能主要是由于表面覆蓋著一層極薄的(約1nm)致密的鈍化膜，這層膜1n腐蝕介質(zhì)隔離，是不銹鋼防護(hù)的基本屏障。不銹鋼鈍化具有動態(tài)特征，不應(yīng)看作腐蝕完全停止，而是形成擴(kuò)散的阻擋層，使陽極反應(yīng)速度大大降低。通常在有還原劑

4、(如氯離子)情況下傾向于破壞膜，而在氧化劑(如空氣)存在時能保持或修復(fù)膜。不銹鋼工件放置于空氣中會形成氧化膜，但這種膜的保護(hù)性不夠完善。通常先要進(jìn)行徹底清洗，包括堿洗與酸洗，再用氧化劑鈍化，才能保證鈍化膜的完整性與穩(wěn)定性。酸洗的目的之一是為鈍化處理創(chuàng)造有利條件，保證形成優(yōu)質(zhì)的鈍化膜。因為通過酸洗使不銹鋼表面平均有10μm厚一層表面被腐蝕掉，酸液的化學(xué)活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高，因此酸洗可使整個表面趨于均勻平衡，一些原來容易造成腐蝕的隱患被清除掉了。但更重要的是，通過酸洗鈍化，使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧化物優(yōu)先

5、溶解，去掉了貧鉻層，造成鉻在不銹鋼表面富集，這種富鉻鈍化膜的電位可達(dá)+1．0V(SCE)，接近貴金屬的電位，提高了抗腐蝕的穩(wěn)定性。不同的鈍化處理也會影響膜的成分與結(jié)構(gòu)，從而影響不銹性，如通過電化學(xué)改性處理，可使鈍化膜具有多層結(jié)構(gòu)，在阻擋層形成CrO3或Cr2O3，或形成玻璃態(tài)的氧化膜，使不銹鋼能發(fā)揮最大的耐蝕性。國內(nèi)外學(xué)者對不銹鋼鈍化膜的生成進(jìn)行了大量研究。以近幾年北京科大對316L鋼鈍化膜光電子能譜(xps)研究為例作簡述[1]。不銹鋼鈍化是表面層由于某種原因溶解與水分子的吸附，在氧化劑的催化作用下，形成氧化物與氫氧化物，并

6、與組成不銹鋼的cr、Ni、Mo元素發(fā)生轉(zhuǎn)換反應(yīng)，最終形成穩(wěn)定的成相膜，阻止了膜的破壞與腐蝕的發(fā)生。其反應(yīng)歷程為：Fe·H20+O*≒[FeOH·O*]ad+H++e[FeOH·O*]ad≒[FeO·O*]ad+H++e[FeO·O*]ad+H2O≒FeOOH+O*十H++e[FeO·O*]ad≒FeO+O*FeOOH+Cr+H2O≒CrOOH+Fe·H202FeOOH≒Fe203+H202CrOOH≒Cr203+H20MO+3FeO+3H2O≒MOO3+3Fe·H2ONi+FeO+2H20≒NiO+Fe·H20(其中Os表示鈍

7、化過程中的催化劑，且在鈍化迪隉中濃度不變，ad表示吸附中間體。)[page]可見，316L鈍化膜最表層存在Fe2O3、Fe(OH)3、或γ-FeOOH、Cr203、CrOOH或Cr(OH)3、MO以MOO形式存在，鈍化膜主要成分為CrO3、FeO與NiO。3．不銹鋼酸洗鈍化的方法與工藝3．1酸洗鈍化處理方法比較不銹鋼設(shè)備與零部件酸洗鈍化處理根據(jù)操作不同育多種方法，其適用范圍與特點見表1。表1不銹鋼酸洗鈍化方法比較方法適用范圍優(yōu)缺點浸漬法用于可放入酸洗槽或鈍化槽的零部件，但不適于大設(shè)備酸洗液可較長時間使用，生產(chǎn)效率較高、成本低；

8、大容積設(shè)備充滿酸液浸漬耗液太大涂刷法適用于大型設(shè)備內(nèi)處表面及局部處理物工操作、勞動條件差、酸液無法回收膏劑法用于安裝或檢修現(xiàn)場，尤其用于焊接部處理手工操作、勞動條件差、生產(chǎn)成本高噴淋法用于安裝現(xiàn)場，大型容器內(nèi)壁用液量低、費用少、速度快，但需配置噴槍及扦環(huán)系統(tǒng)循環(huán)法用于大型設(shè)備