不锈钢储罐的酸洗钝化原理和操作工艺解说

不锈钢储罐的酸洗钝化
摘要：不锈钢的耐腐蚀性能主要是因为铬和镍加入铁中形成固容体。当铬镍的含量超过一定值，则在氧化性介质中钢的表面形成一种保护性的氧化膜，从而防止腐蚀，这就是铬和镍的钝化作用。
    0引言
    【表面处理网】酸洗钝化原理：不锈钢的抗腐蚀性能主要由于表面覆盖着一层极薄的(约1nm)致密的钝化膜，主要是使铁与铁的氧化物比铬与铬的氧化物优先溶解，去掉了贫铬层，造成铬在不锈钢表面富集。不锈钢酸洗钝化技术多种多样，企业根据不同的产品类型及现场操作条件采取不同的方法。现结合大庆油田化工集团一期工程储罐区3座5000m3，2座1000m3，2座600m3，3座100m3，共10座不锈钢储罐内壁现场进行整体酸洗钝化处理，谈谈我们的体会。
    1不锈钢储罐的酸洗钝化工艺流程的确定
    酸洗钝化的主要流程为：前处理(净化表面)→酸洗钝化及冲洗→后处理(成品保护)。前处理的主要内容是净化酸洗、钝化物件的表面，清除表面的各种油脂、焊接飞溅、焊疤、氧化皮等。酸洗、钝化可以将酸洗、钝化分开处理，也可以将酸洗、钝化合二为一同步进行处理。将酸洗、钝化分开处理时，多采用将工件整体浸泡在酸洗钝化液中的方式，适合于小型零部件或内部可以进行液体循环的管线、线形设备。将酸洗钝化合二为一处理时，可以采用液体浸泡方式(适合范围同上)，也可以采用膏体进行涂抹，由于膏体涂抹方便，在不同位置都可以保持较长时间不流失及润湿性，从而保证了酸洗钝化必要的时间，广泛应用在大型设备现场酸洗钝化处理上。不锈钢储罐容积大，无法实现整体浸泡方式进行酸洗钝化，并且无法实现酸洗钝化液在罐体内循环使用。为此，只能采用涂抹酸洗钝化膏体的方法进行酸洗钝化工作。将酸洗、钝化两个工序合二为一进行处理，节省工序，便于施工，并且膏体能长时间保持润湿状态，利于保证酸洗钝化的有效时间，保证能够行形成致密的氧化膜。为此，不锈钢储罐酸洗钝化的整体工艺流程为：脚手架的搭设→板材表面的清理→酸洗钝化膏的涂抹→清水(脱盐水即Cl-含量小于等于25ppm)冲洗→中性检测(pH值)→酸洗钝化质量检测→吹干，封罐成品保护。
    2酸洗钝化膏的配方
    常用的酸洗钝化液配方有
    考虑到在储罐内施工，通风不好，前四类配方刺激性气味浓、腐蚀性强并且HF毒性强，不利于安全施工，为此采用配方五。酸洗钝化液配方选定后，为利于涂抹，并保证酸洗钝化时间的充分性，应制作成酸洗钝化膏状物。硅藻土质轻、不溶于水，易加工成超细粉末，满足酸洗钝化液载体的要求。为此将300目的硅藻土按配方五混合搅拌成糨糊状即配成酸洗钝化膏。
    3具体的工作工艺操作
    3.1脚手架搭设
    对储罐进行酸洗钝化处理搭设的脚手架应从耐腐蚀性、防止铁离子污染两个方面进行考虑。因酸洗钝化的酸液容易将材质为碳钢的架杆、卡扣、跳板等物件腐蚀，这样轻者造成机具腐蚀损失，严重时会引发塌架事故。另外，架杆、卡扣、跳板上的铁离子会污染已经酸洗钝化完的部位。将架杆、卡扣、跳板涂刷上耐酸涂料，既增强了耐腐蚀性能，又防止了铁离子污染。为防止脚手架破损罐底，在罐底铺设一层胶皮或草帘、木板进行隔离。
    3.2表面清理
    首先，去除焊缝及罐板表面的飞溅、焊渣；其次，对焊缝及焊接热影响区高温氧化部位涂抹用650g/LNaOH+220g/LNaNO3溶液+300目的硅藻土和成的糊状物，保持20～40分钟后，用水冲洗，将氧化皮去除；再次，对非高温氧化部位采用150g/LNaOH碱液去除钢材表面上的各种油脂，使钢材在酸洗钝化过程中能充分地与酸性液接触，***后用水冲洗，用石蕊试纸检查检测，保证板材表面为中性。
    3.3酸洗钝化
    在正式酸洗钝化前要采用试板进行试验，掌握控制酸洗钝化温度及时间，防止欠酸洗或过度酸洗而引起基本金属的腐蚀，必要时可采用添加缓冲剂的办法来抑制点腐蚀及过度腐蚀发生，如加入0.5%的乌洛托品。酸洗钝化后用清水冲洗，使表面不留残液。可用石蕊试纸检测，中性为合格。酸洗钝化膏涂抹厚度为2～5毫米，根据不同部位原钝化膜破损及污染情况灵活控制调整；钝化时间控制在15～30分钟；涂抹完后用塑料刷子刷蹭，增强酸洗钝化效果，但不可用钢丝刷刷蹭，防止破损形成的钝化膜，更不可用电动砂轮除锈机进行刷蹭，否则，不但破坏了形成的钝化膜，还易形成高温氧化层。酸洗钝化时罐内温度控制在10-25℃，若在夏季施工，应选择早晚期间施工或在外壁保温施工后施工，防止罐体温度过高，将涂抹的膏体内的酸洗钝化液蒸发掉，膏体变干，影响效果。
    3.4成品保护
    酸洗钝化后，拆除脚手架时谨防架杆、卡扣、跳板磕碰罐壁破损钝化膜，在***后对罐底进行酸洗钝化时应穿软底胶鞋，以防钝化膜的破坏。必要时可在罐底铺设橡胶皮。酸洗钝化、冲洗完毕并经检验合格后应及时用压缩空气吹干水渍，封罐保护成品。
    4酸洗钝化的质量评定与检验方法
    4.1表面检验：酸洗钝化表面应呈均匀的银白色，没有明显的腐蚀痕迹，焊缝及热影响区不得有氧化皮，不得有颜色不均匀的斑痕。
    4.2残液检验：用石蕊试纸检查表面残液洁净程度，pH值中性为合格。
    4.3钝化膜致密性检验：用3毫升硝酸+1克铁氰化钾+50毫升清水调配溶液，然后用清水稀释到100毫升配制成检验试剂。将浸过试剂的滤纸帖附在钝化区，30秒内不出现蓝点为合格。
    4.4检验钝化表面碳钢微粒：将8克CuSO4溶于500毫升蒸馏水中，加入2～3毫升H2SO4，然后将配置的溶液滴于钝化表面，保持湿润，在6分钟内不出现铜析出为合格。
    5结论
    采用上述方式配置的酸洗钝化膏进行酸洗钝化，通过在化工集团一期工程储罐酸洗钝化中的应用，得到了相当好的效果，酸洗钝化后经检测形成的氧化膜致密完整；酸洗钝化膏不加入硫化物和氧化物,膏剂中的氯离子得到严格控制；不锈钢酸洗钝化膏对焊接接头的抗晶间腐蚀性能是安全的，提高了不锈钢耐腐蚀性。