㈠ inconel與蒙乃爾的區別
inconel產品的均勻腐蝕可以發生在酸性或熱的鹼性溶液。通過這種機制可以預計的虧損,並在設計允許的。inconel產品的腐蝕速率非常慢時,該金屬是在被動狀態,一般的是耐腐蝕性更好地較大的鉻含量,但其他的溶質可以是有害的。
產品簡介
inconel產品的均勻腐蝕可以發生在酸性或熱的鹼性溶液。通過這種機制可以預計的虧損,並在設計允許的。inconel產品的腐蝕速率非常慢時,該金屬是在被動狀態,一般的是耐腐蝕性更好地較大的鉻含量,但其他的溶質可以是有害的。
inconel鋼材產品的晶界附近的化學組合物中,可以改變由precipitationof富含鉻的顆粒。所得的在晶界處的貧鉻區,使得4cr13不銹鋼管產品容易受到晶間陽極攻擊,即使在無應力-條件。
指定inconel鋼材產品意味著12%的Cr的含量超過一點。大部分的不銹鋼的Fe-Cr-C的Fe-Cr-Ni-C系系統的基礎上的,但也是很重要的其它合金元素。
inconel鋼材產品可以在幾個晶體形式,其中最常見的是 體心立方(bcc)和 面心立方(fcc)的存在 。在純鐵,fcc結構仍然存在之間的910和1400℃下,這個時間間隔的下面和上面的體心立方結構(高達1539℃下的熔融溫度。
inconel鋼材產品的冶金在這個階段轉型的重要性不能被估計過高。此轉換允許寬范圍的微觀結構,以實現通過控制熱處理。本質上是與微觀結構,機械性能,因此,inconel鋼材產品可以得到的一個非常大的范圍內的強度,韌性等。常規生產inconel鋼材100兆帕超過1 GPA擁有強大的競爭實力。因此,首要關注的是鐵的inconel鋼材的bcc和fcc結構的相對穩定性知識。
物理性質
密度 7.99克/ CC
機械性能。
硬度計,洛氏B 79
拉伸強度,極限 558 兆帕
抗拉強度,屈服 290 兆帕 0.2%YS
斷裂伸長率 50% 2 英寸
彈性模量 193 GPA 緊張
彈性模量 77 GPA 扭轉
熱性能
熱膨脹系數,線性20°C 16μm/m-°C 0到100℃下
熱膨脹系數,線性20°C 19.9μm/m-°C 871°C
熱容量 0.5 J/g-°C 0℃?100℃的
熱傳導率 16.2 W / mK的 100°C
熱傳導率 21.4 W / mK的 500°C
電氣性能
電阻率, 7.40E-05 歐姆厘米
Magenetic滲透 最大1.02 H = 200奧斯特,退火
加工性能
熔體溫度 1371℃至1399°C
蒙乃爾合金又稱鎳合金,是一種以金屬鎳為基體 添加銅、鐵、錳等其它元素而成的合金。蒙乃爾合金耐腐蝕性好,呈銀白色,適合作邊絲材料。
用途
蒙乃爾400合金的組織為高強度的單相固溶體,單相奧氏體組織 [2] ,它是一種用量最大、用途最廣、綜合性能極佳的耐蝕合金。此合金在氫氟酸和氟氣介質中具有優異的耐蝕性,對熱濃鹼液也有優良的耐蝕性。同時還耐中性溶液、水、海水、大氣、有機化合物等的腐蝕。該合金的一個重要特徵是一般不產生應力腐蝕裂紋,切削性能良好。該合金主要用於閥桿、泵軸和葉輪、輸送器刮刀、油井鑽環、彈性部件、閥墊等。
耐蝕性能
該合金在氟氣、鹽酸、硫酸、氫氟酸以及它們的派生物中有極優秀的耐蝕性。酸介質:M400在濃度小於85%的硫酸中都是耐蝕的。M400是可耐氫氟酸中為數極少的重要材料之一。水腐蝕:M400合金在多數水腐蝕情況下,不僅耐蝕性極佳,而且孔蝕、應力腐蝕等也很少發現,腐蝕速度小於0.025mm/a高溫腐蝕:M400在空氣中連續工作的最高溫度一般在600℃左右,在高溫蒸汽中,腐蝕速度小於0.026mm/a。氨: 由於蒙乃爾400合金鎳含量高,故可耐585℃以下無水氨和氨化條件下的腐蝕。
一般固溶態的蒙乃爾K500耐蝕性與蒙乃爾400合金基本相同,因此,有關蒙乃爾400的耐蝕性數據完全可以適用於蒙乃爾K500合金。由於該合金在流動海水中的低腐蝕速度和該合金的高強度,因此,該合金特別適用於製造耐海水腐蝕的離心泵軸。
產品應用
核工業用於製造鈾提煉和同位素分離的設備,動力工廠中的無縫輸水管、蒸汽管,海水交換器和蒸發器,硫酸和鹽酸環境,原油蒸餾,在海水使用設備的泵軸和螺旋槳,核工業用於製造鈾提煉和同位素分離的設備,製造生產鹽酸設備使用的泵和閥
蒙乃爾K500(K500、NCu30-2-1、 UNS N05500)合金除具有高強度、耐腐蝕、無磁性等優異的機械性能外,還具有蒙乃爾400同樣的耐蝕性。能作為泵軸材料,適用於較惡劣的高硫、高蠟油層的地質開采條件下工作。由於該合金沒有塑-脆轉變溫度,所以非常適用於各種低溫設備。此合金主要用於泵軸和閥桿、輸送器刮刀、油井鑽環、彈性部件、閥墊等。適用於石油、化工造船、制葯、電子部門。
蒙乃爾400合金(UNS N04400或MCu-28-1.5-1.8 或Ni68Cu28Fe) 是一種在海水、化學溶劑、氨硫氯、氯化氫、各種酸性介質如硫酸、氫氟酸、鹽酸、磷酸、有機酸,鹼性介質、鹽和熔融鹽中具有良好耐腐蝕性能的鎳基合金材料。
蒙乃爾400合金同時具有良好的機械性能,從低溫到高溫廣泛的使用溫度,具有良好的焊接性能和中、高強度。
蒙乃爾400主要應用於化學和石油化工以及海洋開發等領域。可用來製造各種換熱設備、鍋爐給水加熱器、石油和化工管線、容器、塔、槽、閥門、泵、反應釜、軸等。
執行標准:ASTM B 164 (棒、線), ASTM B 564 (鍛件),ASTM B 127(板、帶), ASTM B 165 (無縫管).
蒙乃爾 400 加工
該合金可用加工傳統鐵基材料的加工方法進行機械加工。高速機加時使用水冷卻劑。該材料在加工中收縮,應注意加工收縮餘量保證尺寸精度。 蒙乃爾400 焊接
蒙乃爾400焊接性能良好,可以採用TIG和MIG法,可以用蒙乃爾本體或EniCu-7焊絲、焊條;或者手工電弧焊和埋弧焊;可與碳鋼和低合金鋼焊接。
機械性能
該合金沒有塑-脆轉變溫度,所以非常適用於製造各種低溫設備,焊接可提高合金的強度,但降低合金的塑性。因此,為了保持高塑性,蒙乃爾K500合金焊後需進行熱處理。
產品應用
此合金具有強韌、耐蝕的綜合性能,廣泛用於化學等工業中。例如用於製造加熱器、換熱器、蒸發器、蒸餾釜、蒸餾塔、脂肪酸處理用冷凝器、處理松香亭酸用設備、化工泵等。由於合金在高溫下還具有高強度和良好的抗氧化性,因而還可用於熱處理工業,製造各種結構件。在核動力工業中,該合金具有良好的耐高溫高壓水的腐蝕性能,因此也是用於輕水堆核電廠的重要結構材料,產品有板、棒、絲、帶、管材
㈡ 廢氣處理中噴淋塔循環水泵,怎麼選型
一、硝酸廢氣洗滌塔: 一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,不銹鋼是應用最廣的耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性,值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316、316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優於普通不銹鋼(如304、321),有時甚至不如。而對於高溫硝酸,通常採用鈦及鈦合金材料。
三、鹼(氫氧化鈉)廢氣洗滌塔: 鋼鐵廣泛應用於80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液,也有許多工廠在100℃、75%以下時仍採用普通鋼鐵,雖然腐蝕增加,但經濟性好。普通不銹鋼對鹼液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優點,只要介質中容許少量鐵份摻入不推薦採用不銹鋼。對於高溫鹼液多採用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼1.硫酸 作為強腐蝕介質之一,硫酸是用途非常廣泛的重要工業原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大,對於濃度在80%以上、溫度小於80℃的濃硫酸,碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性,但它不適合高速流動的硫酸,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常採用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20號合金)製造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,採用襯氟泵(F46)是一種更為經濟的選擇。
四、鹽酸廢氣洗滌塔: 決大多數金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料),含鉬高硅鐵也僅可用於50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反,絕大多數非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性,所以內襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇。
五、氨(氫氧化氨)廢氣洗滌塔: 大多數金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微,只有銅和銅合金不宜使用。
六、鹽水(海水)廢氣處理: 普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、鹹水中腐蝕率不太高,一般須採用塗料保護;各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率,但可能因氯離子而引起局部性腐蝕,通常採用316不銹鋼較好。
七、醇類、酮類、酯類、醚類 常見的醇類介質有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮類介質有丙酮、丁酮等,酯類介質有各種甲酯、乙酯等,醚類介質有甲醚、乙醚、丁醚等,它們基本沒有腐蝕性,常用材料均可適用,具體選用時還應根據介質的屬性和相關要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性,在選擇密封材料時避免出錯。
㈢ 鈍化的機理
我們知道,鐵、鋁在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解,但在濃HNO3或濃H2SO4中溶解現象幾乎完全停止了,碳鋼通常很容易生銹,若在鋼中加入適量的Ni、Cr,就成為不銹鋼了。金屬或合金受一些因素影響,化學穩定性明顯增強的現象,稱為鈍化。由某些鈍化劑(化學葯品)所引起的金屬鈍化現象,稱為化學鈍化。如濃HNO3、濃H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化劑都可使金屬鈍化。金屬鈍化後,其電極電勢向正方向移動,使其失去了原有的特性,如鈍化了的鐵在銅鹽中不能將銅置換出。此外,用電化學方法也可使金屬鈍化,如將Fe置於H2SO4溶液中作為陽極,用外加電流使陽極極化,採用一定儀器使鐵電位升高一定程度,Fe就鈍化了。由陽極極化引起的金屬鈍化現象,叫陽極鈍化或電化學鈍化。
金屬處於鈍化狀態能保護金屬防止腐蝕,但有時為了保證金屬能正常參與反應而溶解,又必須防止鈍化,如電鍍和化學電源等。
金屬是如何鈍化的呢?其鈍化機理是怎樣的?首先要清楚,鈍化現象是金屬相和溶液相所引起的,還是由界面現象所引起的。有人曾研究過機械性刮磨對處在鈍化狀態的金屬的影響。實驗表明,測量時不斷刮磨金屬表面,則金屬的電勢劇烈向負方向移動,也就是修整金屬表面可引起處在鈍態金屬的活化。即證明鈍化現象是一種界面現象。它是在一定條件下,金屬與介質相互接觸的界面上發生變化的。電化學鈍化是陽極極化時,金屬的電位發生變化而在電極表面上形成金屬氧化物或鹽類。這些物質緊密地覆蓋在金屬表面上成為鈍化膜而導致金屬鈍化,化學鈍化則是像濃HNO3等氧化劑直接對金屬的作用而在表面形成氧化膜,或加入易鈍化的金屬如Cr、Ni等而引起的。化學鈍化時,加入的氧化劑濃度還不應小於某一臨界值,不然不但不會導致鈍態,反將引起金屬更快的溶解。
金屬表面的鈍化膜是什麼結構?是獨立相膜還是吸附性膜呢?
主要有兩種學說,即成相膜理論和吸附理論。 認為,金屬表面並不需要形成固態產物膜才鈍化,而只要表面或部分表面形成一層氧或含氧粒子(如O2-或OH-)的吸附層也就足以引起鈍化了。這吸附層雖只有單分子層厚薄,但由於氧在金屬表面上的吸附,改變了金屬與溶液的界面結構,使電極反應的活化能升高,金屬表面反應能力下降而鈍化。此理論主要實驗依據是測量界面電容和使某些金屬鈍化所需電量。實驗結果表明,不需形成成相膜也可使一些金屬鈍化。
兩種鈍化理論都能較好地解釋部分實驗事實,但又都有成功和不足之處。金屬鈍化膜確具有成相膜結構,但同時也存在著單分子層的吸附性膜。尚不清楚在什麼條件下形成成相膜,在什麼條件下形成吸附膜。兩種理論相互結合還缺乏直接的實驗證據,因而鈍化理論還有待深入地研究。 Passivation of Stainless-steel
為了更好地運輸強腐蝕貨物,不銹鋼艙要進行鈍化,不銹鋼的鈍化處理應遵從不銹鋼製造商的推薦方法。在對不銹鋼貨艙進行鈍化的過程中,操作人員應穿戴適當的個人防護用品,操作人員注意互相協調;無關人員應遠離操作區域。
共有兩種處理方法,即硝酸清洗法和完全浸酸法。硝酸處理法通常被稱為鈍化處理法,是常規的處理方法。對於整個船艙的完全浸酸和鈍化通常只有在交付使用前的建造階段以及修理階段進行。
1、用船艙洗艙機進行循環而進行不銹鋼鈍化處理。Passivation of SS C.O.T. using tank cleaning machine
1.1需要以下設備Equipments required:
四台配有8毫米或9.5毫米噴嘴的不銹鋼洗艙機(316),另加四台沖洗機。沖洗機並不要求是不銹鋼質的。四根洗艙管,可耐受20%的硝酸溶液以及10BAR的安全工作壓強.(SS BW HOSE)。每個待鈍化船艙需要80噸沖洗淡水。船上淡水量越多越好。酸鹼度(pH)測試成套工具或者能測試pH值介於1至14之間精確到1/2點.帶有四個公連接器洗艙管的盲板適配器。該盲板適配器應裝好閥門以使絕緣。
1.2鈍化過程 Process of Passivation
硝酸清洗通常被指稱為鈍化,意味著在此過程中金屬表面形成了一層保護性的惰性薄膜。實際上,酸處理主要是去除影響在不銹鋼表面形成惰性氧化薄膜的污物,同時也有助於加快氧化過程。清洗要鈍化的船艙以至水白(Water white)的程度。用約15%的硝酸溶液(10-20%)清洗整個船艙表面。切記將酸加入水中,而不是將水加入酸中,以將混合產生的熱量減到最小。為了保證得到15%的溶液濃度,測出水流裝滿200升圓桶的時間,以計算淡水供應的流速。應用這一流速向船艙內注入所要求量的水。建議使用足量的溶液以使得鈍化過程中泵吸不間斷。用不銹鋼質的泵將要求量的酸加入船艙內,並由適當的HOSE直接導入船艙里的水中。如果要鈍化大量船艙,建議在第一個船艙內配製溶液然後逐個船艙傳輸。注意在傳輸過程中會產生溶液損失,因此溶液可能需要中途加註。鈍化大量船艙時,應監控溶液的質量,通過測量溶液的pH值和觀測溶液的顏色來控制溶液的濃度和污物。用盲板適配器,將規定數量的洗艙管和機器聯接起來。(應用盡可能多的洗艙機)洗艙口應蓋住以免溶液流出到低碳鋼甲板上。不銹鋼管鞍套可以很好地蓋住這些開口。應不斷讓水流過甲板,以便稀釋偶爾流到甲板上的酸。
按照以下方式開始循環船艙里的清洗溶液。從甲板平面向下10英寸落差,循環足一小時。高於船艙地板以上15英寸循環足一小時。在底部平面循環完成以後,關閉循環聯接上的閥門並將溶液輸送到下一個船艙。開始每個船艙的再循環之前,測量溶液的pH值。如果pH值高於2,則倒掉溶液。循環管從船艙上拆卸下來之後,應用水灌洗。
1.3沖洗過程Cleaning by Fresh Water
選擇一個船艙用以儲存淡水。這一船艙的泵管應當連接到洗艙管上。將洗艙管線上的所需數量的洗艙機連接到需要沖洗的船艙。所需要的洗艙機數量與循環所用的機器數量一致。使用與循環時一樣的落差。每15分鍾測量一次用完的水的pH值,並記錄下來。當pH值達到可接受的水平(6-7)時,改為第二個落差沖洗。以第二個落差沖洗30分鍾。完全排空船艙的水,撤去沖洗機。給船艙通風。對船艙進行目測,並測量隱蔽區域表面的pH值。如果手頭有鈍化儀,將鈍化儀的讀數一並記錄下來。報告:向相應船隊提交一份鈍化處理的報告。應當認識到,每艘船隻和每個情況都有所不同。
2、運用蒸汽注入法進行SS船艙的鈍化 Passivation of SS C.O.T. by Steaming
2.1需要以下設備Equipments required:每100立方米的船艙容量需4升硝酸。帶吸入連接管的不銹鋼噴射器. 該連接管要帶防酸的吸入管及不銹鋼球閥。用於裝盛和在甲板上轉移硝酸的防酸容器。用於探入船艙的蒸汽軟管。
2.2鈍化步驟 Process of Passivation:將蒸汽噴射器裝進船艙內,可裝在梯子上,也可裝在位於中央的洗艙口處。開始向船艙內加入蒸汽,加汽短時間之後,打開裝在酸容器上的吸進球閥。調整球閥,使得硝酸緩慢地、均勻地和連續不斷地加入到蒸汽中,持續一段至少為30分鍾的時間。這一點很重要,否則,硝酸將不會形成霧狀融入蒸汽中。如果硝酸的小滴太大,它們將直接掉到船艙底部而不產生效果。當有適量的硝酸注入船艙(4升/100立方米)時,停止注入蒸汽,並關閉船艙保持3-4小時。這段時間過後,以淡水清洗船艙約一小時。在停止沖洗過程之前應檢查沖洗後的水其pH值是否達到可接受的水平(6-7)。報告:向相應船隊提交一份鈍化處理的報告。如定期使用蒸汽法進行鈍化處理,將會產生令人滿意的效果。然而,如果船艙的狀況已嚴重惡化,則強烈推薦使用循環方法進行處理。應當認識到,每艘船和每種情況都有所不同。所以,建議負責人根據自己所處的特殊情況評估這些步驟,並且依照自己的最佳判斷進行處理。 不銹鋼設備製造過程中的酸洗鈍化處理
1.切削加工後的清洗及酸洗鈍化
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。
2.焊接前後的清洗及酸洗鈍化
由於油脂是氫的來源,在沒有清除油脂的焊縫中會形成氣孔,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。實際上常機械清洗與化學清洗結合起來應用。
3.鍛鑄件的清洗
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(1min)→冷水洗(1min)→硝酸洗(1.5min)→冷水洗(1min)→熱水洗(1min)→空氣乾燥。
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。
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。
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。 不銹鋼酸洗鈍化的注意事項
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。
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。
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。
4.不銹鋼敏化條件下酸洗的控制
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.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]。
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)。 不銹鋼酸洗鈍化質量檢驗
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8g CuS04+500mL H20+2~3mLH2SO4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2mL HCl+1mL H2SO4+1g K3Fe(CN)6+97mL H20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。