不銹鋼酸洗與鈍化處理原理及實際操作的常規工藝

不銹鋼酸洗與鈍化處理原理及實際操作的常規工藝

 

1 前言

在企業生產中，經常有不銹鋼設備的制作，不銹鋼設備由于接觸到腐蝕性介質，會造成設備表面有明顯的腐蝕痕跡及顏色不均勻的斑痕，因此對不銹鋼設備表面的處理尤為關鍵，不銹鋼設備表面的鈍化處理就是一個重要環節。設備表面鈍化膜形成不完善，與鐵離子接觸造成污染，在使用過程中就會出現銹蝕現象，造成運行介質指標變化等。下面就奧氏體不銹鋼設備表面的酸洗鈍化處理原理及實際操作的常規工藝過程談一些看法，以供有關人員參考。

2 概述

奧氏體不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能，而且還有良好的冷熱加工性能，因此被廣泛地用于制造各類具有防腐蝕要求的壓力容器，奧氏體不銹鋼表面的鈍化膜，對其耐腐蝕有很大影響。奧氏體不銹鋼的鈍化膜主要是通過對其表面進行酸洗鈍化處理得來的。

3 酸洗鈍化的原理

3.1鈍化：金屬經氧化性介質處理后，其腐蝕速度比原來未處理前有顯著下降的現象稱金屬的鈍化。

其鈍化機理主要可用薄膜理論來解釋，即認為鈍化是由于金屬與氧化性介質作用，作用時在金屬表面生成一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、能中固地附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨立相存在，通常是氧和金屬的化合物。它起著把金屬與腐蝕介質完全隔開的作用，防止金屬與腐蝕介質直接接觸，從而使金屬基本停止溶解。奧氏體不銹鋼經氧化性介質處理后其表面能形成滿足上述要求的鈍化膜，但該鈍化膜在起活化作用的Cl-、Br-、F-等鹵素離子作用下，極易受到破壞。這也就是雖經酸洗鈍化處理的奧氏體不銹鋼壓力容器在進行水壓試驗后若不能將水漬除干凈，但應控制水的Cl-含量不超過25ppm的原因之一。另外并非任何金屬的氧化膜都可視作鈍化膜，如碳鋼在高溫氧化后形成的氧化膜由于不能滿足牢固地附在金屬表面的要求而不能充作鈍化膜。

對于奧氏體不銹鋼一般采用氧化性強的以硝酸為主劑的溶液來進行處理，為確保鈍化處理的效果，在鈍化前先對被鈍化表面進行酸洗處理。整個處理過程就稱為酸洗鈍化處理，簡稱不銹鋼酸洗鈍化。

4 酸洗液、鈍化液及酸洗膏配方

酸洗液：20%硝酸+5%氫氟酸+75%水

鈍化液：5%硝酸+2%重鉻酸鉀十93%水

酸洗鈍化液(二合一)：20%硝酸+10%氫氟酸+70%水

酸洗鈍化膏(二合一)配方：鹽酸20毫升，水100毫升，硝酸30毫升，澎潤土150克攪拌成糊狀。

5 酸洗鈍化處理的常規工藝過程

為確保酸洗鈍化質量，酸洗鈍化首先需考慮采用酸洗鈍化液浸泡的方式，在不便于采用液體浸泡的情況下，才考慮用涂刷酸洗鈍化膏的方式，但不宜使用涂刷酸洗鈍化液的方式。

當采用酸洗鈍化液浸泡的方式時，需定期對浸泡液進行測試和化驗。

酸洗鈍化的常規工藝過程如下：

→酸洗→沖洗→鈍化（池洗）→預處理→→酸洗鈍化（二合一）液（池洗）→沖洗→后處理→酸洗鈍化（二合一）膏（池洗）→

5.1 預處理

5.1.1 去除焊縫及母材表面的飛濺、焊藥、灰塵等。

5.1.2 去除油污，必要時可采用堿洗或洗滌液清洗，洗后需用清水將表面沖洗于凈。

5.2 酸洗(池洗)及沖洗

酸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象，必要時還可在酸洗液中添加腐蝕劑。

對被酸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。

酸洗后一定要用清水徹底沖洗，使之表面不留存殘液，以利此后的鈍化處理。

5.3 鈍化(池洗)及沖洗

嚴格控制鈍化時間，使之形成良好的鈍化膜，鈍化后也要徹底沖洗不留存殘液。

5.4 酸洗鈍化

酸洗鈍化(二合一)液(池洗)及沖洗使用酸洗鈍化(二合一)液可使酸洗鈍化一次完成，其他都可參照前述進行。

5.5 酸洗鈍化(二合一)膏(涂刷)及沖洗

5.5.1 將膏均勻地涂刷于需要酸洗鈍化表面(一般先涂刷焊縫處)氧化皮較厚處可略涂厚一些。

5.5.2 保持足夠的時間

5.5.3在膏未干透前用棉紗或棉布擦去銹蝕及氧化物等。

5.5.4 對表面進行徹底的沖洗，直至呈均勻的銀白色。

5.6 后處理

酸洗鈍化后對鈍化表面需采用一定的保護措施，以防護鈍化膜的破壞，鈍化表面不得接觸硬物(包括不銹鋼絲和鋼絲刷)禁止焊接和打磨等。

6 酸洗鈍化的質量檢驗

6.1 外觀檢驗

酸洗鈍化表面應是均勻的銀白色，不得有明顯的腐蝕痕跡，焊縫及熱影響區表面不得有氧化色，不得有顏色不均勻的斑痕

6.2 殘液檢驗

用酚酞試紙檢查表面山峰殘液的沖洗程度PH值中性為合格

6.3 藍點試驗

酸洗鈍化處理質量，根據需要還可以采用藍點試驗法來檢驗。用1克鐵氰化鉀K3[Fe(CN6)]加3毫升(65%~85%)硝酸HN03和100毫升水配制成溶液(宜現用現配)。然后用濾紙浸澤溶液后，貼附于待測表面或直接將溶液涂、滴于待測表面，30秒內觀察顯現藍點情況，有藍點為不合格。需要注意的是該試驗需待酸洗鈍化表面基本干燥后進行。試驗后也應該將試驗液體沖洗干凈。

藍點試驗的基本原理為：若表面鈍化膜不完善或有鐵離子污染，就會有游離的鐵離子存在，那么即可發生如下反應：

Fe2++K[Fe(CN6)]=KFe[Fe(CN6)]↓深藍色+2K

 

參考文獻

1.葉康民《金屬腐蝕與防護概論》北京人民教育出版社 1980

2.國家技術監督局 GB150-1998不銹鋼壓力容器北京中國標準出版社

3.HG20584-1998《鋼制化工容器制造技術》北京標準編輯中心1999全國化工工程建設

4.HG/T2806-1996《奧氏體不銹鋼壓力容器制造管理細則》北京中國化工裝備公司

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