不同的钝化处理也会影响膜的成分与结构,从而影响不锈性,如通过电化学改性处理,可使钝化膜具有多层结构,在阻挡层形成CrO3或Cr2O3,或形成玻璃态的氧化膜,使不锈钢能发挥更大的耐蚀性。国内外学者对不锈钢钝化膜的生成进行了大量研究!以近几年北京科大对316L钢钝化膜光电子能谱(xps)研究为例作简述[1]!不锈钢钝化是表面层由于某种原因溶解与水分子的吸附,在氧化剂的催化作用下,形成氧化物与氢氧化物,并与组成不锈钢的cr、Ni、Mo元素发生转换反应,终形成稳定的成相膜,阻止了膜的破坏与腐蚀的发生!
应通过喷丸处理、盐浴处理以及多道酸洗处理.如美国不锈钢涡轮机叶片处理工艺为:盐浴(10min)→水淬(2.5min)→硫酸洗(2min)→冷水洗(2min)→碱性高锰酸盐浴(10min)→冷水洗(2min)→硫酸洗(1min)→冷水洗(1min)→硝酸洗(1.5min)→冷水洗(1min)→热水洗(1min)→空气干燥!2新装置投产前的酸洗钝化处理许多大型化工、化纤、化肥等装置的不锈钢设备与管道在投产开工前要求进行酸洗钝化!
虽然设备在制造厂已进行过酸洗,去除了焊渣与氧化皮,但在存放、运输、安装过程中又难免造成油脂、泥砂、铁锈等的污染,为确保装置与设备试车产品(尤其是化工中间体及精制品)的质量能够达到要求,保证一次试车成功,必须进行酸洗钝化。如H2O2生产装置不锈钢设备与管道,投产前必须进行清洗,否则若有污物重金属离子会使催化剂中毒!另外,如金属表面有油脂与游离铁离子等会造成H2O2的分解,剧烈放出大量热,引发着火,甚至爆炸.
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不锈钢表面清洗、酸洗与钝化,除更大限度提高耐蚀性外,还有防止产品污染与获得美观的作用!在GB150《压力容器》规定,“有防腐要求的不锈钢及复合钢板制造的容器的表面应进行酸洗钝化”.这一规定是针对石油化工中使用的压力容器而言的,因为这些设备用于直接与腐蚀介质相接触的场合,从保证耐蚀耐蚀性出发,提出酸洗钝化是必要的!对其他工业部门,如并非出于防腐目的,仅基于清洁与美观要求,而采用不锈钢材的则无需酸洗钝化。
5%~8%(体积分数);温度21~60℃;或HNO315%~25%+HFl%—8%(体积分数)!2.2膏剂法处理以广州石化尿素不锈钢新设备内表面焊缝及母材钝化和维修表面打磨焊缝的局部钝化为例,酸洗膏:25%HNO~+4%HF+7l%冷凝水(体积分数)与BaSO,调至糊状.钝化膏:30%HNO3或25%HNO3+1%(质量分数)K2Cr207与BaSO7调至糊状。涂覆表面5~30min,用冷凝水冲洗至pH=7,对单台设备也可采用喷洒双氧水的化学钝化法!
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钝化药剂HNO320%~50%(体积分数);温度49~71℃;时间10~30min;或温度2l~38℃;时间30~60min;或药剂HNO320%~50%+Na2Cr207H2022%~6%(质量分数);温度49~54℃;时间15~30min;或温度21~38℃;时间30~60min!除鳞酸洗药剂H2SO48%~11%(体积分数);温度66~82℃;6时间5~45min;及药剂HNO36%~25%+HF0!
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除垢清洗后,如需要可再进行钝化处理!如上海石化PTA、醋酸、腈纶等装置的不锈钢换热器均进行过除垢清洗.1酸洗钝化处理方法比较不锈钢设备与零部件酸洗钝化处理根据操作不同有多种方法,对比如下:浸渍法:用于可放入酸洗槽或钝化槽的零部件,但不适于大设备,酸洗液可较长时间使用,生产效率较高、成本低;大容积设备充满酸液浸渍耗液太大!涂刷法适用于大型设备内处表面及局部处理,物工操作、劳动条件差、酸液无法回收!膏剂法:用于安装或检修现场,尤其用于焊接部处理手工操作、劳动条件差、生产成本高。
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