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酸洗緩蝕劑(化學(xué)清洗添加劑)的選擇和應(yīng)?
?、前?
酸洗?泛應(yīng)?于各個?業(yè)領(lǐng)域的不同?藝,如?業(yè)設(shè)備、管路、低壓鍋爐、發(fā)電?鍋爐、中央空調(diào)等設(shè)備清洗,鋼鐵除銹及油?酸化等。由于酸洗劑對?屬有腐蝕性,所以要添加酸洗緩蝕劑以減少或消除對?屬的傷害。
?、酸洗緩蝕劑的選擇
?業(yè)設(shè)備和管道為了適應(yīng)?藝和輸送介質(zhì)常選?不同的材質(zhì)。化學(xué)酸洗中根據(jù)材質(zhì)的不同和結(jié)垢的類型及程度的不同分別選?不同的清洗介質(zhì)。常?的?機清洗介質(zhì)有鹽酸、硝酸、硫酸、氫氟酸,有機清洗介質(zhì)有檸檬酸、氨基磺酸、EDTA、羥基?酸等。眾所周知,不同的酸具有不同的特點,因此需要的緩蝕劑也不相同。
清洗過程的正常進(jìn)?,不僅僅與清洗介質(zhì)、?屬材質(zhì)、緩蝕劑品種有關(guān),同時還與緩蝕劑?量、清洗溫度、清洗流速等因素有關(guān),?這?個因素是相互關(guān)聯(lián)的,選擇緩蝕劑就需要綜合考慮。
2.1緩蝕劑?量的影響
緩蝕劑?量對?屬腐蝕的影響?致有三種情況:
a、?屬的腐蝕速率隨緩蝕劑?量增加?降低。有機及?機緩蝕劑在酸性介質(zhì)中,基本都屬于這種情況。實際使?中應(yīng)結(jié)合保護(hù)效果,考慮綜合效益,合理確定緩蝕劑?量。
b、緩蝕劑的濃度和?屬腐蝕速率的關(guān)系有極限值。即在某?濃度時緩蝕效果最好,濃度過低或過?都會使緩蝕效率降低。因此在使?此類緩蝕劑時,必須注意緩蝕劑不能過量。
c、緩蝕劑?量不?會加速?屬腐蝕。?部分氧化劑如過氧化氫、硅酸鈉等屬于此類緩蝕劑。對于這類緩蝕劑加量太少是危險的,必須?分注意。
2.2清洗溫度的影響
a、溫度升?,緩蝕效率顯著下降。這是由于溫度升?時,緩蝕劑的吸附作?明顯降低,腐蝕加劇,?多數(shù)有機及?機緩蝕劑都屬于這?情況。
b、在?定范圍內(nèi),緩蝕劑不隨溫度升??改變。?于中性?溶液的?些?機緩蝕劑,其緩蝕效率?乎是不隨溫度升??改變的。對于沉淀膜型緩蝕劑,?般也應(yīng)在介質(zhì)的沸點以下使?才會有較好的效果。
c、隨著溫度的升?,緩蝕效率也增?。這可能是由于溫度升?時,緩蝕劑可依靠化學(xué)吸附與?屬表?結(jié)合,?成?種反應(yīng)產(chǎn)物薄膜。或者是溫度較?時,緩蝕劑易在?屬表?形成?層類似鈍化膜層,從?降低腐蝕速率。因此,當(dāng)介質(zhì)溫度較?時,這類緩蝕劑最有實?價值。
2.3介質(zhì)流動速度的影響
在?多數(shù)情況下,增加介質(zhì)的流速將導(dǎo)致緩蝕效率降低。由于流量增加,導(dǎo)致腐蝕加速,此時緩蝕劑變成腐蝕活化劑。
2.4清洗材質(zhì)的影響
在?套完整的清洗系統(tǒng)中,管道和設(shè)備的材質(zhì)有時并不是?種。對于?些特殊設(shè)備,為了達(dá)到特定的強度、韌性、塑性或其他性能常選?合?;為了滿?特殊?藝需求,?是多種材質(zhì)共存,如海?淡化多效蒸發(fā)器中,同時存在著鋁黃銅、316L不銹鋼、鈦合?;鍋爐系統(tǒng)中同時存在20G、12CrMoV、15CrMo、SA210C等材質(zhì)。
多種材質(zhì)的共存,給清洗帶來了難度,同時對緩蝕劑的要求也更?,這種情況下有時單?的緩蝕劑并不能滿?清洗的要求,需要加?輔助緩蝕劑。
2.5氧化性因?的影響
2.5氧化性因?的影響
當(dāng)酸洗液中存在?定量的溶解氧、Cu2+、Fe3+時會顯著增?腐蝕速率。具體原理如下:
4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
Cu2+ +Fe =Fe2++Cu
當(dāng)體系含有?量的Fe3+時,腐蝕速率明顯加快[1];Cu2+的存在不僅會加速腐蝕還會造成鍍銅現(xiàn)象,所以在清洗過程中,必須選擇合適的輔助緩蝕劑,來抑制這些因?對緩蝕效率的不良影響。
2.6?型實驗
當(dāng)我們根據(jù)各種條件選擇好合適的緩蝕劑后,在?程實施時?定要進(jìn)??型試驗,確保緩蝕效率達(dá)標(biāo)后才能應(yīng)?。這是保證酸洗質(zhì)量的?個?常重要的措施,有些公司怕?煩或盲從某品牌,可能會造成重?損失。
例如,某清洗公司在給華電集團(tuán)某發(fā)電?清洗300MW機組凝汽器時,清洗后發(fā)現(xiàn)腐蝕率超標(biāo),并發(fā)?鍍銅現(xiàn)象。請我們進(jìn)?會診分析時發(fā)現(xiàn),該項?沒有對緩蝕劑進(jìn)??型實驗,取殘留緩蝕劑進(jìn)?測試,結(jié)果是該緩蝕劑銅的緩蝕率不達(dá)標(biāo)。后追查該緩蝕劑?產(chǎn)?家?肅某公司,給的答復(fù)是:“我們的多?酸洗緩蝕劑LXX-XXX分兩種,?種是適?于銅的,?種是不適?銅的”。實際上根據(jù)該產(chǎn)品說明書,應(yīng)該是適?于銅的,我們分析,可能是?家為了降低成本,減少了?些重要成分,清洗體系中只有碳鋼時,緩蝕效率影響不?,含有銅時,?法抑制電化學(xué)腐蝕和鍍銅,造成緩蝕失效。
三、緩蝕劑的新產(chǎn)品應(yīng)?
緩蝕劑作為?種經(jīng)濟適?和?效的防腐蝕?法,在保護(hù)資源和減少材料損失??起著重要的作?[2],特別是在化學(xué)清洗?作中,緩蝕劑的作?更是舉?輕重。?前,絕?部分國內(nèi)清洗公司沒有技術(shù)研發(fā)能?,?般購買市售酸洗緩蝕劑進(jìn)?酸洗,??前市場上常見的酸洗緩蝕劑?多為??年前的技術(shù),很少有單位專門投?資源進(jìn)?研發(fā)和創(chuàng)新,我國的酸洗緩蝕劑技術(shù)相較于法國、?本等國技術(shù)已顯落后。
近些年來,基于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,欣格瑞(?東)環(huán)境科技有限公司結(jié)合?量?程實踐,特別是總結(jié)我國?業(yè)清洗?業(yè)中出現(xiàn)的緩蝕失效問題,的基礎(chǔ)上,結(jié)合引進(jìn)的國外緩蝕技術(shù),研制出?批新型?業(yè)酸洗緩蝕劑(具體型號應(yīng)?范圍見下表3-1),這些新型緩蝕劑不僅具有穩(wěn)定?效的緩蝕效率和安全?便的使??法,?且在應(yīng)?過程中符合“綠?化學(xué)”的要求,降低了產(chǎn)品的環(huán)境負(fù)荷,在?系列清洗?程中取得了良好的效果。
表3-1 緩蝕劑型號及應(yīng)?范圍對照表
2016年京唐鋼鐵委托欣格瑞(?東)環(huán)境科技有限公司進(jìn)?海?淡化多效蒸發(fā)器清洗,該蒸發(fā)器體系中同時存在著鋁黃銅、316L不銹鋼、鈦合?、碳鋼,酸洗階段采??機酸作為主清洗劑,考慮到材質(zhì)的復(fù)雜性,為了避免銅離?的影響,欣格瑞?程中?采?酸洗緩蝕劑SGR-0405和輔助緩蝕劑SGR-FH01取得了良好的效果,清洗后各材質(zhì)換熱管光亮、?鍍銅、?過腐蝕現(xiàn)象,如圖3-1所?。
我們對可以購買到的所有國產(chǎn)酸洗緩蝕劑進(jìn)?了?溫緩蝕實驗,基本上都難以達(dá)到理想效果。近期,湖北能源集團(tuán)鄂州電?三期 2×1050MW超臨界燃煤機組5號鍋爐酸洗?程?前順利竣?,此次鍋爐酸洗采?EDTA?溫酸洗?藝,采?欣格瑞(?東)環(huán)境科技有限公司?主研發(fā)的EDTA酸洗緩蝕劑SGR-0406,清洗結(jié)束后腐蝕速率等各項指標(biāo)優(yōu)良,樣管表??凈?污物、?點蝕,并形成了完整致密的氧化膜,如圖3-2所?,獲得業(yè)主、總包、電建、監(jiān)理、調(diào)試等各??度評價,解決了國產(chǎn)緩蝕劑應(yīng)?于?溫清洗的難題。
四、總結(jié)
酸洗是?個看似簡單實則復(fù)雜的過程,緩蝕劑在酸洗中發(fā)揮著重要的作?。由于酸中?屬的腐蝕速率受清洗介質(zhì)、清洗溫度、流速和緩蝕劑類型等多種因素的影響,因此我們要結(jié)合前期經(jīng)驗,綜合分析,選擇最合適的緩蝕劑,做到清洗的
溫度、流速和緩蝕劑類型等多種因素的影響,因此我們要結(jié)合前期經(jīng)驗,綜合分析,選擇最合適的緩蝕劑,做到清洗的低耗?效和安全環(huán)保。
酸洗?泛應(yīng)?于各個?業(yè)領(lǐng)域的不同?藝,如?業(yè)設(shè)備、管路、低壓鍋爐、發(fā)電?鍋爐、中央空調(diào)等設(shè)備清洗,鋼鐵除銹及油?酸化等。由于酸洗劑對?屬有腐蝕性,所以要添加酸洗緩蝕劑以減少或消除對?屬的傷害。
?、酸洗緩蝕劑的選擇
?業(yè)設(shè)備和管道為了適應(yīng)?藝和輸送介質(zhì)常選?不同的材質(zhì)。化學(xué)酸洗中根據(jù)材質(zhì)的不同和結(jié)垢的類型及程度的不同分別選?不同的清洗介質(zhì)。常?的?機清洗介質(zhì)有鹽酸、硝酸、硫酸、氫氟酸,有機清洗介質(zhì)有檸檬酸、氨基磺酸、EDTA、羥基?酸等。眾所周知,不同的酸具有不同的特點,因此需要的緩蝕劑也不相同。
清洗過程的正常進(jìn)?,不僅僅與清洗介質(zhì)、?屬材質(zhì)、緩蝕劑品種有關(guān),同時還與緩蝕劑?量、清洗溫度、清洗流速等因素有關(guān),?這?個因素是相互關(guān)聯(lián)的,選擇緩蝕劑就需要綜合考慮。
2.1緩蝕劑?量的影響
緩蝕劑?量對?屬腐蝕的影響?致有三種情況:
a、?屬的腐蝕速率隨緩蝕劑?量增加?降低。有機及?機緩蝕劑在酸性介質(zhì)中,基本都屬于這種情況。實際使?中應(yīng)結(jié)合保護(hù)效果,考慮綜合效益,合理確定緩蝕劑?量。
b、緩蝕劑的濃度和?屬腐蝕速率的關(guān)系有極限值。即在某?濃度時緩蝕效果最好,濃度過低或過?都會使緩蝕效率降低。因此在使?此類緩蝕劑時,必須注意緩蝕劑不能過量。
c、緩蝕劑?量不?會加速?屬腐蝕。?部分氧化劑如過氧化氫、硅酸鈉等屬于此類緩蝕劑。對于這類緩蝕劑加量太少是危險的,必須?分注意。
2.2清洗溫度的影響
a、溫度升?,緩蝕效率顯著下降。這是由于溫度升?時,緩蝕劑的吸附作?明顯降低,腐蝕加劇,?多數(shù)有機及?機緩蝕劑都屬于這?情況。
b、在?定范圍內(nèi),緩蝕劑不隨溫度升??改變。?于中性?溶液的?些?機緩蝕劑,其緩蝕效率?乎是不隨溫度升??改變的。對于沉淀膜型緩蝕劑,?般也應(yīng)在介質(zhì)的沸點以下使?才會有較好的效果。
c、隨著溫度的升?,緩蝕效率也增?。這可能是由于溫度升?時,緩蝕劑可依靠化學(xué)吸附與?屬表?結(jié)合,?成?種反應(yīng)產(chǎn)物薄膜。或者是溫度較?時,緩蝕劑易在?屬表?形成?層類似鈍化膜層,從?降低腐蝕速率。因此,當(dāng)介質(zhì)溫度較?時,這類緩蝕劑最有實?價值。
2.3介質(zhì)流動速度的影響
在?多數(shù)情況下,增加介質(zhì)的流速將導(dǎo)致緩蝕效率降低。由于流量增加,導(dǎo)致腐蝕加速,此時緩蝕劑變成腐蝕活化劑。
2.4清洗材質(zhì)的影響
在?套完整的清洗系統(tǒng)中,管道和設(shè)備的材質(zhì)有時并不是?種。對于?些特殊設(shè)備,為了達(dá)到特定的強度、韌性、塑性或其他性能常選?合?;為了滿?特殊?藝需求,?是多種材質(zhì)共存,如海?淡化多效蒸發(fā)器中,同時存在著鋁黃銅、316L不銹鋼、鈦合?;鍋爐系統(tǒng)中同時存在20G、12CrMoV、15CrMo、SA210C等材質(zhì)。
多種材質(zhì)的共存,給清洗帶來了難度,同時對緩蝕劑的要求也更?,這種情況下有時單?的緩蝕劑并不能滿?清洗的要求,需要加?輔助緩蝕劑。
2.5氧化性因?的影響
2.5氧化性因?的影響
當(dāng)酸洗液中存在?定量的溶解氧、Cu2+、Fe3+時會顯著增?腐蝕速率。具體原理如下:
4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
Cu2+ +Fe =Fe2++Cu
當(dāng)體系含有?量的Fe3+時,腐蝕速率明顯加快[1];Cu2+的存在不僅會加速腐蝕還會造成鍍銅現(xiàn)象,所以在清洗過程中,必須選擇合適的輔助緩蝕劑,來抑制這些因?對緩蝕效率的不良影響。
2.6?型實驗
當(dāng)我們根據(jù)各種條件選擇好合適的緩蝕劑后,在?程實施時?定要進(jìn)??型試驗,確保緩蝕效率達(dá)標(biāo)后才能應(yīng)?。這是保證酸洗質(zhì)量的?個?常重要的措施,有些公司怕?煩或盲從某品牌,可能會造成重?損失。
例如,某清洗公司在給華電集團(tuán)某發(fā)電?清洗300MW機組凝汽器時,清洗后發(fā)現(xiàn)腐蝕率超標(biāo),并發(fā)?鍍銅現(xiàn)象。請我們進(jìn)?會診分析時發(fā)現(xiàn),該項?沒有對緩蝕劑進(jìn)??型實驗,取殘留緩蝕劑進(jìn)?測試,結(jié)果是該緩蝕劑銅的緩蝕率不達(dá)標(biāo)。后追查該緩蝕劑?產(chǎn)?家?肅某公司,給的答復(fù)是:“我們的多?酸洗緩蝕劑LXX-XXX分兩種,?種是適?于銅的,?種是不適?銅的”。實際上根據(jù)該產(chǎn)品說明書,應(yīng)該是適?于銅的,我們分析,可能是?家為了降低成本,減少了?些重要成分,清洗體系中只有碳鋼時,緩蝕效率影響不?,含有銅時,?法抑制電化學(xué)腐蝕和鍍銅,造成緩蝕失效。
三、緩蝕劑的新產(chǎn)品應(yīng)?
緩蝕劑作為?種經(jīng)濟適?和?效的防腐蝕?法,在保護(hù)資源和減少材料損失??起著重要的作?[2],特別是在化學(xué)清洗?作中,緩蝕劑的作?更是舉?輕重。?前,絕?部分國內(nèi)清洗公司沒有技術(shù)研發(fā)能?,?般購買市售酸洗緩蝕劑進(jìn)?酸洗,??前市場上常見的酸洗緩蝕劑?多為??年前的技術(shù),很少有單位專門投?資源進(jìn)?研發(fā)和創(chuàng)新,我國的酸洗緩蝕劑技術(shù)相較于法國、?本等國技術(shù)已顯落后。
近些年來,基于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,欣格瑞(?東)環(huán)境科技有限公司結(jié)合?量?程實踐,特別是總結(jié)我國?業(yè)清洗?業(yè)中出現(xiàn)的緩蝕失效問題,的基礎(chǔ)上,結(jié)合引進(jìn)的國外緩蝕技術(shù),研制出?批新型?業(yè)酸洗緩蝕劑(具體型號應(yīng)?范圍見下表3-1),這些新型緩蝕劑不僅具有穩(wěn)定?效的緩蝕效率和安全?便的使??法,?且在應(yīng)?過程中符合“綠?化學(xué)”的要求,降低了產(chǎn)品的環(huán)境負(fù)荷,在?系列清洗?程中取得了良好的效果。
表3-1 緩蝕劑型號及應(yīng)?范圍對照表
2016年京唐鋼鐵委托欣格瑞(?東)環(huán)境科技有限公司進(jìn)?海?淡化多效蒸發(fā)器清洗,該蒸發(fā)器體系中同時存在著鋁黃銅、316L不銹鋼、鈦合?、碳鋼,酸洗階段采??機酸作為主清洗劑,考慮到材質(zhì)的復(fù)雜性,為了避免銅離?的影響,欣格瑞?程中?采?酸洗緩蝕劑SGR-0405和輔助緩蝕劑SGR-FH01取得了良好的效果,清洗后各材質(zhì)換熱管光亮、?鍍銅、?過腐蝕現(xiàn)象,如圖3-1所?。
我們對可以購買到的所有國產(chǎn)酸洗緩蝕劑進(jìn)?了?溫緩蝕實驗,基本上都難以達(dá)到理想效果。近期,湖北能源集團(tuán)鄂州電?三期 2×1050MW超臨界燃煤機組5號鍋爐酸洗?程?前順利竣?,此次鍋爐酸洗采?EDTA?溫酸洗?藝,采?欣格瑞(?東)環(huán)境科技有限公司?主研發(fā)的EDTA酸洗緩蝕劑SGR-0406,清洗結(jié)束后腐蝕速率等各項指標(biāo)優(yōu)良,樣管表??凈?污物、?點蝕,并形成了完整致密的氧化膜,如圖3-2所?,獲得業(yè)主、總包、電建、監(jiān)理、調(diào)試等各??度評價,解決了國產(chǎn)緩蝕劑應(yīng)?于?溫清洗的難題。
四、總結(jié)
酸洗是?個看似簡單實則復(fù)雜的過程,緩蝕劑在酸洗中發(fā)揮著重要的作?。由于酸中?屬的腐蝕速率受清洗介質(zhì)、清洗溫度、流速和緩蝕劑類型等多種因素的影響,因此我們要結(jié)合前期經(jīng)驗,綜合分析,選擇最合適的緩蝕劑,做到清洗的
溫度、流速和緩蝕劑類型等多種因素的影響,因此我們要結(jié)合前期經(jīng)驗,綜合分析,選擇最合適的緩蝕劑,做到清洗的低耗?效和安全環(huán)保。
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@ 孟特鷗

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