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316L可裝去鐵離子水嗎

發布時間:2022-06-14 22:19:02

1. 用什麼方法能最簡便的去除水中的鐵離子

利用抄錳砂過濾器去除。襲 鐵以Fe2+的狀態曾於地下(井)水中,其水有異色異味,污染離子交換樹脂而降低交換能力,長時間後生成鐵垢,影響傳熱,能腐蝕設備。而錳砂中的MnO2與Fe2+發生氧化還原反應,使Fe2+變為Fe3+並生成 Fe(OH)3沉澱

2. 污水中含氯離子量1200ppm,請問用316L不銹鋼閥門可以不

氯離子對不銹鋼的腐蝕(2012-02-28 18:51:09)
氯化物不銹鋼奧氏體化合物氧化性雜談
問題描述:對於奧氏體不銹鋼在氯離子環境下的腐蝕,各種權威的書籍均有嚴格的要求,氯離子含量要小於25ppm,否則就會發生應力腐蝕、孔蝕、晶間腐蝕。但是事實上在工程應用中我們有很多高濃度的氯離子含量的情況下在使用奧氏體不銹鋼,因些分析氯離子對不銹鋼的腐蝕,採取預防措施,延長使用壽命,或合理選材。

不銹鋼的腐蝕失效分析:

1、應力腐蝕失:不銹鋼在含有氧的氯離子的腐蝕介質環境產生應力腐蝕。應力腐蝕失效所佔的比例高達45 %左右。常用的防護措施:合理選材,選用耐應力腐蝕材料主要有高純奧氏體鉻鎳鋼,高硅奧氏體鉻鎳鋼,高鉻鐵素體鋼和鐵素體—奧氏體雙相鋼。其中,以鐵素體—奧氏體雙相鋼的抗應力腐蝕能力最好。控制應力:裝配時,盡量減少應力集中,並使其與介質接觸部分具有最小的殘余應力,防止磕碰劃傷,嚴格遵守焊接工藝規范。嚴格遵守操作規程:嚴格控制原料成分、流速、介質溫度、壓力、pH 值等工藝指標。在工藝條件允許的范圍內添加緩蝕劑。鉻鎳不銹鋼在溶解有氧的氯化物中使用時,應把氧的質量分數降低到1. 0 ×10 - 6以下。實踐證明,在含有氯離子質量分數為500. 0 ×10 - 6的水中,只需加入質量分數為150. 0 ×10 - 6的硝酸鹽和質量分數為0. 5 ×10 - 6亞硫酸鈉混合物,就可以得到良好的效果。

2、孔蝕失效及預防措施

小孔腐蝕一般在靜止的介質中容易發生。蝕孔通常沿著重力方向或橫向方向發展,孔蝕一旦形成,即向深處自動加速。,不銹鋼表面的氧化膜在含有氯離子的水溶液中便產生了溶解,結果在基底金屬上生成孔徑為20μm~30μm 小蝕坑,這些小蝕坑便是孔蝕核。只要介質中含有一定量的氯離子,便可能使蝕核發展成蝕孔。常見預防措施:在不銹鋼中加入鉬、氮、硅等元素或加入這些元素的同時提高鉻含量。降低氯離子在介質中的含量。加入緩蝕劑,增加鈍化膜的穩定性或有利於受損鈍化膜得以再鈍化。採用外加陰極電流保護,抑制孔蝕。

3、點腐蝕:由於任何金屬材料都不同程度的存在非金屬夾雜物,這些非金屬化合物,在Cl離子的腐蝕作用下將很快形成坑點腐蝕,在閉塞電池的作用,坑外的Cl離子將向坑內遷移,而帶正電荷的坑內金屬離子將向坑外遷移。在不銹鋼材料中,加Mo的材料比不加Mo的材料在耐點腐蝕性能方面要好,Mo含量添加的越多,耐坑點腐蝕的性能越好。

4.縫隙腐蝕

縫隙腐蝕與坑點腐蝕機理一樣,是由於縫隙中存在閉塞電池的作用,導致Cl離子富集而出現的腐蝕現象。這類腐蝕一般發生在法蘭墊片、搭接縫、螺栓螺帽的縫隙,以及換熱管與管板孔的縫隙部位,縫隙腐蝕與縫隙中靜止溶液的濃縮有很大關系,一旦有了縫隙腐蝕環境,其誘導應力腐蝕的幾率是很高的。

總結

1:幾種不銹鋼在含氯(Cl—)水溶液中的適用條件

一、板片材料的選用

(1)註:不含氣體、PH值為7(即中性)、流動的含氯水溶液。

(2)奧氏體不銹鋼對硫化物(SO2 、SO3)腐蝕有一定的抗力。但是,Ni含量越高,耐蝕性將降低(因生成低熔點NiS),可能引起硫化物應力腐蝕開裂。硫化物應力腐蝕開裂同材料的硬度有關,奧氏體不銹鋼的硬度應≤HB228;Ni-Mo或Ni–Mo–Cr合金的硬度不限;碳素鋼的硬度應≤HB225;

3)必須注意板片材料與墊片或膠粘劑的相容性。例如,應避免將含氯的墊片或膠粘劑(如氯丁橡膠或以其為溶質的膠粘劑)與不銹鋼板片組配,或者將氟橡膠、聚四氟乙烯(PTFE)墊片與鈦板板片組配;

二、 板片常用材料的特點及適用條件

1)304型不銹鋼這是最廉價、最廣泛使用的奧氏體不銹鋼(如食品、化工、原子能等工業設備)。適用於一般的有機和無機介質。例如,濃度<30%、溫度≤100℃或濃度≥30%、溫度<50℃的硝酸;溫度≤100℃的各種濃度的碳酸、氨水和醇類。在硫酸和鹽酸中的耐蝕性差;尤其對含氯介質(如冷卻水)引起的縫隙腐蝕最敏感。在含氯水溶液中的適用條件,見表1-34。PRE為19。

(2) 304L型不銹鋼.

耐蝕性和用途與304型基本相同。由於含碳量更低(≤0.03%),故耐蝕性(尤其耐晶間腐蝕, 包括焊縫區)和可焊性更好,可用於半焊式或全焊式PHE。

(3) 316型不銹鋼

適用於一般的有機和無機介質。例如,天然冷卻水、冷卻塔水、軟化水;碳酸;濃度<50%的醋酸和苛性鹼液;醇類和丙酮等溶劑;溫度≤100℃的稀硝酸(濃度<20%=、稀磷酸(濃度<30%=等。但是,不宜用於硫酸。由於約含2%的Mo,故在海水和其他含氯介質中的耐蝕性比304型好,完全可以替代304型,見表1-34。PRE為25。

(4)316L型不銹鋼) S9 M:

耐蝕性和用途與316型基本相同。由於含碳量更低(≤0.03%),故可焊性和焊後的耐蝕性也更好,可用於半焊式或全焊式PHE。PRE為25。

(5) 317型不銹鋼

適合要求比316型使用壽命更長的工況。由於Cr、Mo、Ni元素的含量比316型稍高,故耐縫隙腐蝕、點蝕和應力腐蝕的性能更好。PRE為30。

(6)AISI 904L或 SUS 890L型不銹鋼

這是一種兼顧了價格與耐蝕性的高性價比的奧氏體不銹鋼,其耐蝕性比以上幾種材料好,特別適合一般的硫酸、磷酸等酸類和鹵化物(含Cl—、F— )。由於Cr、Ni、Mo含量較高,故具有良好的耐應力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕性能。在含氯介質中的適用條件,見表1-34。PRE為36。

7)Avesta 254 SMO高級不銹鋼

這是一種通過提高Mo含量對316型進行了改進的超低碳高級不銹鋼,具有優良的耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕性能,適用於不能用316型的含鹽水、無機酸等介質。在含氯介質中的適用條件,見表5-11。PRE為47。

(8)Avesta 654 SMO高級不銹鋼

這是一種Cr、Ni、Mo、N含量均高於254 SMO 的超低碳高級不銹鋼,耐氯化物腐蝕的性能比254 SMO更好,可用於冷的海水。PRE為64。

(9)RS-2(OCr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb)不銹鋼;

這是一種國產的Cr–Ni–Mo-Cu不銹鋼。耐點蝕和縫隙腐蝕的性能相當於316型,而耐應力腐蝕的性能更好。 可用於80 ℃以下的濃硫酸(濃度90~98%),年腐蝕率≤0.04mm/a。PRE為29。

(10)Incoloy 825( S) ,

這是一種Ni(40%)–Cr(22%)–Mo(3%)高級不銹鋼。Incoloy是the International Nickel Co.公司的注冊商標。適用於低溫下各種濃度的硫酸;在濃度為50%~70%的苛性鹼(如NaOH)溶液中,具有良好的耐蝕性,不產生應力腐蝕開裂。但是,對氯化物引起的縫隙腐蝕卻很敏感。此外,沖壓性能也不太好,故不是板片常用的材料。PRE為32

三、幾種國外耐蝕合金的新品種-

(1)31合金:由904L改進後的(提高Mo、N含量)、標準的6%Mo高級不銹鋼(31%Ni-27%Cr-6.5%Mo-32%Fe)。在許多介質中的耐蝕性比904L更好;在濃度20%~80%、溫度60℃~100℃的硫酸中,耐蝕性能甚至超過 C-276。PRE為34。

(2)33合金:一種完全奧氏體化的鉻基高級不銹鋼,其耐蝕性可與Inconel 625等一些Ni-Cr-Mo合金媲美。在酸性和鹼性介質(包括硝酸、硝酸與氫氟酸的混合物)中,具有良好的耐局部腐蝕和應力腐蝕開裂的性能;在濃硝酸中的耐蝕性比304L好得多。例如,適用於濃度大於96%~99%、溫度≤150℃、氧化硫含量小於200 mg/L的硫酸;熱的海水;濃度≤50%、沸騰的強腐蝕性溶液;濃度≤85%、溫度≤150℃的磷酸等。但是,不適用於還原性介質(如稀硫酸等)。價格與C-276相差不多。PRE為50。

(3) C-2000合金:一種二十世紀90年代研發的鎳基合金,價格與C-276相近,是以上材料中耐腐蝕性能最好者之一。在中等濃度以下的硫酸、稀鹽酸和沸騰溫度下,濃度≤50%的磷酸,以及熱的氯化物等介質中,其耐蝕性比C-276和 C-22更好, 有取代C-22合金的趨勢。但是,對於濃度≥70%的硫酸,耐蝕性不如C-276。PRE為76

(4) 59合金:化學成分與C-2000比較,除了Ni含量稍高(59%),且低Fe,無Cu、W外,其餘基本上相同。這是目前鎳基合金中耐蝕性、熱穩定性、可沖壓性和可焊性最好的一種材料,自1990年商業化以來,已廣泛用於硫酸、鹽酸、氫氟酸以及含氯、含氧、低pH值的許多介質。PRE為76,與C-2000相同。

總結2:

不銹鋼在含氯離子介質中的適用范圍
最高溫度℃ 25 50 60 75 80 100 120 130
氯離子含量(mg/L)
10 304 304 304 304 304 304 304 316
25 304 304 304 304 304 316 316 316
40 304 304 304 304 316 316 316 904L
50 304 304 304 316 316 316 316 904L
75 304 304 316 316 316 316 316 904L
80 304 316 316 316 316 316 316 904L
100 304 316 316 316 316 316 904L 254
120 316 316 316 316 316 904L 904L 254
130 316 316 316 316 316 904L 254 254
150 316 316 316 316 316 254 254 254
180 316 316 316 316 904L 254 254 TA1
250 316 316 316 904L 254 254 254 TA1
300 316 316 904L 254 254 254 254 TA1
400 316 904L 254 254 254 254 TA1 TA1
500 904L 904L 254 254 254 TA1 TA1 TA1
750 904L 254 254 254 TA1 TA1 TA1 TA1
1000 904L 254 254 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1
1800 254 254 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1
5000 254 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1
7300 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1 TA1

結論:根據以上分析,為延長不銹鋼在氯離子的環境下的壽命,可在工藝條件允許的情況下,加入適當的緩蝕劑或選擇合理的材料,可考慮選用非金屬材料或襯里材料,來達到最佳的經濟效益。

3. 怎樣去除水中的鐵離子

在自來水處理工藝中,為除去自然水中少量鐵離子會過錳砂層。如果水中鐵離子量很大(硫版氰根顯色血紅色明權顯、加鹼有明顯沉澱),可以用曝氣→加活性炭過濾除去大部分的鐵離子,如果有條件可以在曝氣後加活性炭加熱80℃以上再過濾出來,曝氣可以充分是水中鐵離子變成三價鐵離子,加熱促進鐵離子水解產生氫氧化鐵的大顆粒沉澱,活性炭吸附氫氧化鐵沉澱,降低水中鐵離子,一般經過這種處理後的水鐵離子含量會低很多,硫氰根顯色已經不明顯了,但是水中還有微量的鐵,可以再經過錳砂→樹脂(RO膜)處理。

4. 316l不銹鋼無縫管焊接不保護內部會有鐵離子嗎

會有的,因為焊接時會有很多碎削噴砂到管徑的內部!

深圳市金榮發金屬材料有限公司

5. 怎樣去水中的鐵離子

一、全自動除鐵錳過濾器概述

我國許多城鎮和工礦企業都以地下水為水源。但是在不少地區的地下水中含有過量的鐵,其含量一般在2—16mq/L范圍。」自動除鐵錳過濾器」克服了由於人為操作,反沖洗等引起的各種問題,更好地發揮了全自動工作的特長,因而具有其它除鐵裝置無可比擬的優越性,經處理後的地下水含鐵量≤0.3mg/L,符合國家GB5749—85生活飲用水質標准。

水中除鐵除錳必須曝氣,將空氣中的氧使二價鐵,二價錳氧化,生成Fe(OH)3,MnO2,根據水中鐵錳含量高低,選用射流曝氣或空心多面球曝氣。採用一級或多級錳砂過濾器過濾,即可滿足處理要求,出水含鐵量0.3mg/L,含錳量0.1m/l,符合國家生活飲用水標准。

二、城鎮全自動除鐵錳過濾器設計參數

1、適用進水含鐵量:①≤8mg/L,②>8mg/L~≤16mg/L

2、出水含鐵量:≤0.3mg/L符合國家GB5749-85生活飲用水質標准

3、表面負荷:8-9M3/H·M2

4、沖洗強度:14-16L/S·M2

5、沖洗歷時:4-6mim(可調)

6、進水壓力:0.05MPa

7、濾料:精緻除鐵錳專用錳砂0.5~2mm粒徑

8、工作溫度:5℃~40℃(特殊溫度可定做)

9、單機流量:0.5m³/h-80m³/h

10、過濾速度:5m/h-12m/h

11、筒體材質:304、316L、Q235襯膠或塗環氧

三、城鎮全自動除鐵錳過濾器獨特優點

1、全自動除鐵錳過濾器均為全自動運行。從進水、沖氧、配水、過濾、反沖洗及出水等各工序,組合成一體化的全新除鐵裝置。均可按運行要求進行自動調節。

2、無需配備吸氣裝置、空壓機、反沖洗水泵或水塔。不僅節省了工程投資,而且為工程運行管理、維修等工作帶來了不少方便。

3、採用除鐵效率高的特製錳砂濾料,經使用可保證水質和水量的要求。

4、如果在清水池內設置高低水位電器控制系統與深井水泵的開閉系統相連,那麼,全套系統可以達到無人管理的全自動凈水處理系統的要求。

四、全自動除鐵錳過濾器適用范圍

除鐵錳過濾器分成兩種系列:一種適用於地下水含鐵量≤8mg/L的除鐵處理系統中。另一種適用於地下水含鐵量>8mg/L-≤16mg/L的除鐵處理系統中。兩種除鐵錳過濾器分別適用於中、小城鎮、農村供水、工礦企業、工業用水、軟化、除鹽工藝等以地下水為供水水源的處理系統中。

6. 脫氧去離子水導電嗎如果選用電磁流量計的話選316L電極行嗎

你這個脫氧去離抄子水襲只是去掉的有害離子把,應該是導電的不過離子少了,導電會很弱,電導率只要大於
5*10-8S/cm就是可以的.電磁流量計的電極只要用來針對不同腐蝕介質的,不是針對電導率的,希望對你有所幫助.

7. 不銹鋼316L能用在80度,ph 2左右的水溶液中嗎

pH 3.5左右的硫酸鋁水溶液在80℃時對304不銹鋼有腐蝕 ,pH 3.5左右的硫酸鋁水溶液在80℃時對316L不銹鋼腐蝕性不大。但大於100度,都會發生強腐蝕。

8. 不銹鋼316與316L能用來裝無水氟化氫嗎

可裝,但不可有水;最好用鎳基合金316和316L主要是耐點蝕不同,在個別酸中後者要優於前者

9. 關於不銹鋼方面的問題

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良的機械與加上r生能。因此廣泛用於化工、石油、動力、核工程、航天航空、海洋、醫葯、輕工、紡織等部門。其主要目的在於防腐防銹。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。工程上通常進行酸洗鈍化處理,使不銹鋼的耐蝕潛力發揮得更大。在不銹鋼設備與部件在成形、組裝、焊接、焊縫檢查 (如探傷、耐壓試驗)及施工標記等過程中帶來表面油污、鐵銹、非金屬臟物、低熔點金屬污染物、油漆、焊渣與飛濺物等,這些物質影響了不銹鋼設備與部件表面質量,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),甚至會導致應力腐蝕破裂。
不銹鋼表面清洗、酸洗與鈍化,除最大限度提高耐蝕性外,還有防止產品污染與獲得美觀的作用。在 GBl50一1998《鋼制壓力容器》規定,「有防腐要求的不銹鋼及復合鋼板製造的容器的表面應進行酸洗鈍化」。這一規定是針對石油化工中使用的壓力容器而言的,因為這些設備用於直接與腐蝕介質相接觸的場合,從保證耐蝕耐蝕性出發,提出酸洗鈍化是必要的。對其他工業部門,如並非出於防腐目的,僅基於清潔與美觀要求,而採用不銹鋼材判·的則無需酸洗鈍化。但對不銹鋼設備的焊縫還需要進行酸洗鈍化。對核工程、某些化工裝置及其它使用要求嚴格的,除酸洗鈍化外,還要採用高純度介質進行最終精細清洗或進行機械、化學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於表面覆蓋著一層極薄的(約1nm)緻密的鈍化膜,這層膜1n腐蝕介質隔離,是不銹鋼防護的基本屏障。不銹鋼鈍化具有動態特徵,不應看作腐蝕完全停止,而是形成擴散的阻擋層,使陽極反應速度大大降低。通常在有還原劑(如氯離子)情況下傾向於破壞膜,而在氧化劑(如空氣)存在時能保持或修復膜。
不銹鋼工件放置於空氣中會形成氧化膜,但這種膜的保護性不夠完善。通常先要進行徹底清洗,包括鹼洗與酸洗,再用氧化劑鈍化,才能保證鈍化膜的完整性與穩定性。酸洗的目的之一是為鈍化處理創造有利條件,保證形成優質的鈍化膜。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於均勻平衡,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先溶解,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+1.0V(SCE),接近貴金屬的電位,提高了抗腐蝕的穩定性。不同的鈍化處理也會影響膜的成分與結構,從而影響不銹性,如通過電化學改性處理,可使鈍化膜具有多層結構,在阻擋層形成CrO3或Cr2O3,或形成玻璃態的氧化膜,使不銹鋼能發揮最大的耐蝕性。
國內外學者對不銹鋼鈍化膜的生成進行了大量研究。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於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,並與組成不銹鋼的cr、 Ni、Mo元素發生轉換反應,最終形成穩定的成相膜,阻止了膜的破壞與腐蝕的發生。其反應歷程為:
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·H20
2FeOOH≈Fe203+H20
2CrOOH≈Cr203+H20
MO+3FeO+3H2O≈MOO3+3Fe·H2O
Ni+FeO+2H20≈NiO+Fe·H20
(其中Os表示鈍化過程中的催化劑,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
不銹鋼設備與零部件酸洗鈍化處理根據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 優缺點
浸漬法 用於可放入酸洗槽或鈍化槽的零部件,但不適於大設備 酸洗液可較長時間使用,生產效率較高、成本低;大容積設備充滿酸液浸漬耗液太大
塗刷法 適用於大型設備內處表面及局部處理 物工操作、勞動條件差、酸液無法回收
膏劑法 用於安裝或檢修現場,尤其用於焊接部處理 手工操作、勞動條件差、生產成本高
噴淋法 用於安裝現場,大型容器內壁 用液量低、費用少、速度快,但需配置噴槍及扦環系統
循環法 用於大型設備,如換熱器、管殼處理 施工方便,酸液可回用,俚需配管與泵連接循環系統
電化學法 既可用於零部件,又可用電刷法對現場設備表面處理 技術較復雜,需直流電源或恆電位儀
3.2酸洗鈍化處理配方舉例
3.2.1一般處理[2]
根據ASTMA380—1999,僅以300系列不銹鋼為例,
(1)酸洗
葯劑HNO36%~25%+HF0.5%~8%(體積分數);
溫度21~60℃;時間按需要;
或葯劑檸檬酸銨5%~10%(質量分數);
溫度49~71℃;時間10~60min。
(2)鈍化
葯劑HNO320%~50%(體積分數);
溫度49~71℃;時間10~30min;
或溫度2l~38℃;時間30~60min;
或葯劑HNO320%~50%+Na2Cr207H2022%~ 6%(質量分數);
溫度49~54℃; 時間15~30min;
或溫度21~38℃;時間30~60min。
(3)除鱗酸洗
葯劑H2SO48%~11%(體積分數);
溫度66~82℃;6寸間5~45min;
及葯劑HNO36%~25%+HF 0.5%~8%(體積分數);
溫度21~60℃;
或HNO315%~25%+HFl%—8%(體積分數)。
3.2.2膏劑法處理
(1)以廣州石化尿素不銹鋼新設備內表面焊縫及母材鈍化和維修表面打磨焊縫的局部鈍化為例[3]
酸洗膏:
25%HNO~+4%HF+7l%冷凝 水(體積分數)與 BaSO,調至糊狀。
鈍化膏:
30%HNO3或25%HNO3+1%(質量分數)K2Cr207與BaSO7調至糊狀。
塗覆表面5~30min,用冷凝水沖洗至pH=7,對單台設備也可採用噴灑雙氧水的化學鈍化法。
(2)以上海大明鐵工廠專利m為例。
酸洗鈍化膏:
HN038%~14%(作鈍化劑);
HFl0%~15%(作腐蝕劑);
硬月S酸鎂2.2%~2.7%(作增稠劑)
硝酸鎂60%~70%(作填料,提高粘附力與滲透性);[page]
多聚磷酸鈉2.3%~2.8%(作緩蝕劑);
水(調節粘度)。
3.2.3 電化學法處理
以廈門大學專利[5]為例,其處理方法是:將待處理的不銹鋼工件作陽極,控制恆電位進行陽極化處理,或者將不銹鋼工件先作陰極,控制恆電位進行陰極化處理,再將不銹鋼工件作陽極,控制恆電位進行陽極化處理,並繼續改變其恆電位進行鈍化處理,電解質溶液均採用HN03。經這樣處理後,不銹鋼鈍化膜性質得到改善,耐蝕性能大大提高。點蝕臨界電位 (Eb)提高約1000mV(在3%NaCl中),抗均勻腐蝕性能提高三個數量級(在45℃的20%~30%H2S04中)。
4.不銹鋼酸洗鈍化的應用范圍
4.1不銹鋼設備製造過程中的酸洗鈍化處理
4.1.1切削加工後的清洗及酸洗鈍化[6]
不銹鋼工件經切削加工後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。
4.1.2焊接前後的清洗及酸洗鈍化[7]
由於油脂是氫的來源,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)焊接後會造成開裂,所以不銹鋼焊前必須將坡口及兩側20mm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。
不銹鋼設備製造無論採用何種焊接技術,焊後均要清洗,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HNO3和HF的混液中,或採用酸洗鈍化膏。實際上常4鐦1械清洗與化學清洗結合起來應用。
4.1.3鍛鑄件的清洗[6]
經鍛鑄等熱加工後的不銹鋼工件,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(10min)→水淬(2.5min)→硫酸洗(2min)→冷水洗(2min)→鹼性高錳酸鹽浴(10min)→冷水洗(2min)→硫酸洗(1rain)→冷水洗(1min)→硝酸洗(1.5min)→冷水洗(1min)→熱水洗(1min)→空氣乾燥。
4.2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。雖然設備在製造廠已進行過酸洗,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製品)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H2O2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H2O2的分解,劇烈放出大量熱,引發著火,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生嚴重後果。
4.3現場檢修中的酸洗鈍化處理
在精製對苯二甲酸(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316L、317、304L,由於物料都含有Cl-、Br-、 SCN-、甲酸等有害離子,或由於污垢、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裝置乾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。
4.4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,經一定時間運行後,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,並且會造成垢下腐蝕。需要選擇合適的清洗劑進行除垢,可採用硝酸、硝酸+氫氟酸、硫酸、檸檬[page]酸、EDTA、水基清洗劑等,並添加適量的緩蝕劑。除垢清洗後,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。
5.不銹鋼酸洗鈍化的注意事項
5.1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,然後除油脫脂。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,可以採用鹼液、乳化劑、有機溶劑與蒸汽等進行。
5.2酸洗液及沖洗水中Cl-的控制
某些不銹鋼酸洗液或酸洗膏採用加入鹽酸、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,對初步沖洗用水可採用工業水,但對最終清洗用水要求嚴格控制鹵化物含量。通常採用去離子水。如石化奧氏體不銹鋼壓力容器進行水壓試驗用水,控制C1-含量不超過25mg/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,C1-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。
5.3酸洗鈍化操作中的工藝控制
硝酸溶液單獨用於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,一般應採用HNO3+HF溶液,為了方便與操作安全,可用氟化物代替HF[2]。單獨HNO3溶液可不加緩蝕劑,但HNO3+HF酸洗時,需要加Lan-826。使用HNO3+HF酸洗,為防止腐蝕,濃度應保持5:1的比例。溫度應低於49℃,如過高,HF會揮發。
對鈍化液,HNO3應控制在20%—50%之間,根據電化學測試,HNO3濃度小於20%處理的鈍化膜質量不穩定,易產生點蝕[8],但HNO3濃度也不宜大於50%,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,鈦離子濃度應小於2%,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。
5.4不銹鋼敏化條件下酸洗的控制[2]
某些不銹鋼由於不良熱處理或焊接造成敏化,採用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,或隨後加工中,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HNO3+HF溶液除鱗或酸洗。在焊後如必須進行這種酸洗,應採用超低碳或穩定化的不銹鋼。
5.5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),酸洗鈍化若採用HNO3或 HNO3+HF會嚴重腐蝕碳鋼,這時應添加合適的緩蝕劑如Lan-826。當不銹鋼與碳鋼組合件在敏化狀態下,不能用HNO3+HF酸洗時,可採用羥基乙酸(2%)+甲酸(2%)+緩蝕劑,溫度93℃,時間6h或EDTA銨基中性溶液+緩蝕劑,溫度:121℃,時間:6h,隨後用熱水沖洗並浸入10mg/L氫氧化銨+100mg/L聯氨中[3]。
5.6酸洗鈍化的後處理
不銹鋼工件經酸洗和水沖洗後,可用含10%(質量分數)NaOH+4%(質量分數)KMnO4的鹼1生高錳酸鹽溶液在71~82℃中浸泡5~60min,以去除酸洗殘渣,然後用水徹底沖洗,並進行乾燥。不銹鋼表面經酸洗鈍化後出現花斑或污斑,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紮,避免異金屬與非金屬接觸。
對酸性與鈍化廢液的處理,應符合國家環保排放規定。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200℃保溫一段時間)。
6.不銹鋼酸洗鈍化質量檢驗[8]
由於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:
(1)硫酸銅滴定檢驗
用8gCuS04+500mLH20+2~3mLH2S04溶液滴入樣板表面,保持濕態,如6min內不出現銅的析出為合格。
(2)高鐵氰化鉀滴定檢驗
用2mLHCl+1mLH2S04+1gK3Fe(CN)6+97mLH20溶液滴在樣板表面,通過生成藍色斑點的多少及出現時間的長短來鑒定鈍化膜質量的好壞。

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