不銹鋼酸洗鈍化技術(shù)分析詳解
地六化學(xué)
2025-06-09 15:56
一、酸洗鈍化原理不銹鋼的耐腐蝕性得益于鋼中添加的高含量Cr元素，如316L不銹鋼中的Cr含量達(dá)到16.00～18.00%。這些Cr元素在鋼表面迅速氧化，形成致密的Cr2O3氧化膜，從而顯著提高不銹鋼的耐蝕性。然而，不銹鋼的防護(hù)并非一勞永逸，其表面的鈍化膜需要得到妥善保護(hù)。一旦鈍化膜受損，不銹鋼便可能遭受腐蝕。不銹鋼化學(xué)品船在制造和使用過(guò)程中，不可避免地會(huì)接觸到各種污染物，如表面油污、劃傷、鐵銹等。這些污染物不僅影響了不銹鋼的美觀度，更嚴(yán)重的是，它們會(huì)破壞鈍化膜的完整性，降低不銹鋼的耐蝕性。此外，海水洗艙工序中的氯離子也會(huì)對(duì)鈍化膜造成嚴(yán)重腐蝕。因此，酸洗鈍化成為了維護(hù)不銹鋼耐蝕性的重要手段。通過(guò)酸洗，可以去除不銹鋼表面的污染物和薄層金屬，使整個(gè)表面趨于均勻平衡。更重要的是，酸洗過(guò)程中鐵及鐵的氧化物會(huì)優(yōu)先溶解，從而去掉了貧鉻層，使不銹鋼表面富鉻。在氧化劑的作用下，這些富鉻區(qū)域會(huì)進(jìn)一步形成完整穩(wěn)定的鈍化膜，提高不銹鋼的抗腐蝕穩(wěn)定性。根據(jù)操作方式的不同，不銹鋼酸洗鈍化處理主要有浸漬法、膏劑法、涂刷法、噴淋法、循環(huán)法以及電化學(xué)法等六種方法。其中，浸漬法、膏劑法以及噴淋法在不銹鋼化學(xué)品船及設(shè)備的酸洗鈍化中應(yīng)用較為廣泛。1、浸漬法：此方法特別適用于不銹鋼管線、彎頭及小件的處理，且效果最佳。由于處理件能充分浸泡在酸洗鈍化液中，表面反應(yīng)全面，形成的鈍化膜致密均勻。川東造船廠便曾利用此法批量酸洗“寧化417”不銹鋼管線，效果顯著。此法適合連續(xù)批量作業(yè)，但需隨時(shí)補(bǔ)充新液以維持溶液濃度。然而，它受酸槽形狀和容量的限制，不適用于大容量設(shè)備或形狀過(guò)長(zhǎng)過(guò)寬的管線；長(zhǎng)期不用可能導(dǎo)致溶液效果下降，且需要專用場(chǎng)地、酸池及加熱設(shè)備。2、膏劑法：不銹鋼酸洗鈍化膏已在國(guó)內(nèi)廣泛使用，其成分包括硝酸、氫氟酸、緩蝕劑和粘稠劑等。該法手工操作，適合現(xiàn)場(chǎng)施工，可用于不銹鋼化學(xué)品船的焊縫處理、焊接變色區(qū)域以及甲板頂部等復(fù)雜區(qū)域的鈍化。其優(yōu)點(diǎn)在于不需要專用設(shè)備和場(chǎng)地，現(xiàn)場(chǎng)操作靈活，且每次使用都是新的鈍化膏，獨(dú)立性強(qiáng)。然而，此法對(duì)工人的操作環(huán)境要求較低，勞動(dòng)強(qiáng)度高，成本相對(duì)較高，且對(duì)不銹鋼管線內(nèi)壁的處理效果稍差。3、噴淋法：此法適用于場(chǎng)地固定、封閉環(huán)境的單一產(chǎn)品或內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)備酸洗鈍化。例如，板材生產(chǎn)線上的噴淋酸洗工序便可采用此法。對(duì)于不銹鋼化學(xué)品船，它特別適用于液貨艙內(nèi)壁的酸洗。其優(yōu)點(diǎn)在于操作速度快、方式簡(jiǎn)單，對(duì)工人的腐蝕影響小，且溶液利用率高。然而，此法也有一定的限制條件。⑴、在酸洗鈍化過(guò)程中，液艙內(nèi)的腳手架必須全部拆除，同時(shí)確保艙內(nèi)及管系已經(jīng)徹底清洗，管道內(nèi)不應(yīng)殘留任何渣滓或雜質(zhì)。⑵、整船的深井泵、閥門、洗艙機(jī)等液貨系統(tǒng)都必須經(jīng)過(guò)精心調(diào)試，以備不時(shí)之需。⑶、酸洗液在艙內(nèi)停留時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以避免與不銹鋼發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致過(guò)腐蝕。因此，必須保持連續(xù)作業(yè)，船廠方面需密切配合，隨時(shí)準(zhǔn)備充足的清洗用水。任何可能導(dǎo)致停電、停水或停工的情況都應(yīng)提前預(yù)防，以免造成嚴(yán)重后果。⑷、廢酸和廢水的排放需妥善處理，可選用大容量容器盛放或臨時(shí)利用一個(gè)艙室作為替代。但務(wù)必確保及時(shí)中和并排出，以防止對(duì)艙體的腐蝕。⑸、隨著酸洗反應(yīng)的進(jìn)行和溶液中雜質(zhì)的積累，酸洗液的有效成分會(huì)逐漸降低。因此，需要定期檢測(cè)溶液濃度，并及時(shí)補(bǔ)充新液以確保酸洗效果。⑹、甲板、四壁、死角以及扶梯背面等部位的噴淋液停留時(shí)間相對(duì)較短，這些區(qū)域的酸洗效果可能會(huì)略遜于底板。在操作時(shí)需特別留意這些區(qū)域，以確保整體酸洗質(zhì)量。三、特別注意事項(xiàng)在酸洗鈍化前，必須確保不銹鋼表面無(wú)油脂等污物，否則會(huì)影響酸洗鈍化的效果。通常，會(huì)先采用堿性洗滌劑等清洗液來(lái)清潔艙內(nèi)壁。同時(shí)，要嚴(yán)格控制酸洗液和清洗水中的氯離子濃度，因?yàn)槁入x子含量超標(biāo)會(huì)破壞不銹鋼的鈍化膜。部分不銹鋼酸洗液和膏可能含有鹽酸、高氯酸等侵蝕介質(zhì)，這些成分雖然有助于去除表面氧化層，但不利于防止腐蝕，因此在檢驗(yàn)中需要特別留意并控制其氯離子含量。此外，對(duì)于清洗水，也應(yīng)確保其氯離子含量低于25PPM，可以通過(guò)在自來(lái)水中加入氯離子緩蝕劑硝酸鈉來(lái)達(dá)到這一要求。在處理酸洗鈍化廢液時(shí)，必須遵循國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。例如，含氟廢液可以通過(guò)加入石灰乳或氯化鈣進(jìn)行處理，而含鉻廢液則可以使用硫酸亞鐵進(jìn)行還原處理。四、酸洗鈍化質(zhì)量檢驗(yàn)不銹鋼酸洗鈍化的效果可以通過(guò)一系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，如船標(biāo)《不銹鋼酸洗鈍化膏》CB/T3595-94和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO15730等。檢驗(yàn)方法通常包括外觀檢驗(yàn)、化學(xué)試驗(yàn)等。外觀檢驗(yàn)主要觀察不銹鋼表面是否呈均勻銀白色、光潔美觀，不得有明顯腐蝕痕跡等。化學(xué)試驗(yàn)則可能涉及人造海水掛片腐蝕試驗(yàn)、硫酸銅滴定試驗(yàn)、高鐵氰化鉀滴定試驗(yàn)（藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn)）等。通過(guò)這些檢驗(yàn)方法，可以全面評(píng)估不銹鋼酸洗鈍化的質(zhì)量。在檢驗(yàn)不銹鋼酸洗鈍化質(zhì)量時(shí)，可以使用藍(lán)點(diǎn)檢驗(yàn)法。首先，制備藍(lán)點(diǎn)檢驗(yàn)液：將10g鐵氰化鉀溶解于50ml蒸餾水中，再加入30ml濃硝酸，隨后移入1000ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，即得到藍(lán)點(diǎn)檢驗(yàn)液。這種溶液的儲(chǔ)存期為一周。接下來(lái)，進(jìn)行試驗(yàn)：將藍(lán)點(diǎn)檢驗(yàn)液滴在貼附于不銹鋼表面的試紙上，觀察30秒鐘后的結(jié)果。如果試紙上出現(xiàn)藍(lán)點(diǎn)，則表示不合格。需要注意的是，化學(xué)試驗(yàn)可能會(huì)破壞不銹鋼的鈍化膜。為了避免這種情況，通常可以與產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行酸洗鈍化的試板試驗(yàn)，并在試板上進(jìn)行上述藍(lán)點(diǎn)檢驗(yàn)。
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