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 1．不銹鋼酸洗鈍化的必要性: 奧氏體不銹鋼具有良好的耐蝕性能，抗高溫氧化性能，較好的低溫性能及優(yōu)良的機(jī)械與加上r生能。因此廣泛用于化工、石油、動(dòng)力、核工程、航天航空、海洋、醫(yī)藥、輕工、紡織等部門(mén)。其主要目的在于防腐防銹。不銹鋼的耐腐蝕主要依靠表面鈍化膜，如果膜不完整或有缺陷，不銹鋼仍會(huì)被腐蝕。工程上通常進(jìn)行酸洗鈍化處理，使不銹鋼的耐蝕潛力發(fā)揮得更大。在不銹鋼設(shè)備與部件在成形、組裝、焊接、焊縫檢查 (如探傷、耐壓試驗(yàn))及施工標(biāo)記等過(guò)程中帶來(lái)表面油污、鐵銹、非金屬臟物、低熔點(diǎn)金屬污染物、油漆、焊渣與飛濺物等，這些物質(zhì)影響了不銹鋼設(shè)備與部件表面質(zhì)量，破壞了其表面的氧化膜，降低了鋼的抗全面腐蝕性能和抗局部腐蝕性能(包括點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕)，甚至?xí)?dǎo)致應(yīng)力腐蝕破裂。 不銹鋼表面清洗、酸洗與鈍化，除***大限度提高耐蝕性外，還有防止產(chǎn)品污染與獲得美觀(guān)的作用。在 GBl50一1998《鋼制壓力容器》規(guī)定，“有防腐要求的不銹鋼及復(fù)合鋼板制造的容器的表面應(yīng)進(jìn)行酸洗鈍化”。這一規(guī)定是針對(duì)石油化工中使用的壓力容器而言的，因?yàn)檫@些設(shè)備用于直接與腐蝕介質(zhì)相接觸的場(chǎng)合，從保證耐蝕耐蝕性出發(fā)，提出酸洗鈍化是必要的。對(duì)其他工業(yè)部門(mén)，如并非出于防腐目的，僅基于清潔與美觀(guān)要求，而采用不銹鋼材判·的則無(wú)需酸洗鈍化。但對(duì)不銹鋼設(shè)備的焊縫還需要進(jìn)行酸洗鈍化。對(duì)核工程、某些化工裝置及其它使用要求嚴(yán)格的，除酸洗鈍化外，還要采用高純度介質(zhì)進(jìn)行***終精細(xì)清洗或進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)與電解拋光等精整處理。 2．不銹鋼酸洗鈍化原理 不銹鋼的抗腐蝕陛能主要是由于表面覆蓋著一層極薄的(約1nm)致密的鈍化膜，這層膜1n腐蝕介質(zhì)隔離，是不銹鋼防護(hù)的基本屏障。不銹鋼鈍化具有動(dòng)態(tài)特征，不應(yīng)看作腐蝕完全停止，而是形成擴(kuò)散的阻擋層，使陽(yáng)極反應(yīng)速度大大降低。通常在有還原劑(如氯離子)情況下傾向于破壞膜，而在氧化劑(如空氣)存在時(shí)能保持或修復(fù)膜。 不銹鋼工件放置于空氣中會(huì)形成氧化膜，但這種膜的保護(hù)性不夠完善。通常先要進(jìn)行******清洗，包括堿洗與酸洗，再用氧化劑鈍化，才能保證鈍化膜的完整性與穩(wěn)定性。酸洗的目的之一是為鈍化處理創(chuàng)造有利條件，保證形成優(yōu)質(zhì)的鈍化膜。因?yàn)橥ㄟ^(guò)酸洗使不銹鋼表面平均有10μm厚一層表面被腐蝕掉，酸液的化學(xué)活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高，因此酸洗可使整個(gè)表面趨于均勻平衡，一些原來(lái)容易造成腐蝕的隱患被清除掉了。但更重要的是，通過(guò)酸洗鈍化，使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧化物優(yōu)先溶解，去掉了貧鉻層，造成鉻在不銹鋼表面富集，這種富鉻鈍化膜的電位可達(dá)+1．0V(SCE)，接近貴金屬的電位，提高了抗腐蝕的穩(wěn)定性。不同的鈍化處理也會(huì)影響膜的成分與結(jié)構(gòu)，從而影響不銹性，如通過(guò)電化學(xué)改性處理，可使鈍化膜具有多層結(jié)構(gòu)，在阻擋層形成CrO3或Cr2O3，或形成玻璃態(tài)的氧化膜，使不銹鋼能發(fā)揮***大的耐蝕性。 國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)不銹鋼鈍化膜的生成進(jìn)行了大量研究。以近幾年北京科大對(duì)316L鋼鈍化膜光電子能譜 (xps)研究為例作簡(jiǎn)述[1]。不銹鋼鈍化是表面層由于某種原因溶解與水分子的吸附，在氧化劑的催化 作用下，形成氧化物與氫氧化物，并與組成不銹鋼的cr、 Ni、Mo元素發(fā)生轉(zhuǎn)換反應(yīng)，***終形成穩(wěn)定的成相膜，阻止了膜的破壞與腐蝕的發(fā)生。其反應(yīng)歷程為： Fe·H20+O*≈[FeOH·O*]ad+H++e [FeOH·O*]ad≈[FeO·O*]ad+H++e [FeO·O*]ad+H2O≈FeOOH+O*十H++e [FeO·O*]ad≈FeO+O* FeOOH+Cr+H2O≈CrOOH+Fe·H20 2FeOOH≈Fe203+H20 2CrOOH≈Cr203+H20 MO+3FeO+3H2O≈MOO3+3Fe·H2O Ni+FeO+2H20≈NiO+Fe·H20 (其中Os表示鈍化過(guò)程中的催化劑，且在鈍化迪隉中濃度不變，ad表示吸附中間體。)[page] 可見(jiàn)，316L鈍化膜***表層存在Fe2O3、Fe(OH)3、或γ -FeOOH、Cr203、CrOOH或Cr(OH)3、MO以MOO形式存在，鈍化膜主要成分為CrO3、FeO與NiO。 3．不銹鋼酸洗鈍化的方法與工藝 3．1酸洗鈍化處理方法比較 不銹鋼設(shè)備與零部件酸洗鈍化處理根據(jù)操作不同育多種方法，其適用范圍與特點(diǎn)見(jiàn)表1。 表1不銹鋼酸洗鈍化方法比較 方法 適用范圍 優(yōu)缺點(diǎn) 浸漬法 用于可放入酸洗槽或鈍化槽的零部件，但不適于大設(shè)備 酸洗液可較長(zhǎng)時(shí)間使用，生產(chǎn)效率較高、成本低；大容積設(shè)備充滿(mǎn)酸液浸漬耗液太大 涂刷法 適用于大型設(shè)備內(nèi)處表面及局部處理 物工操作、勞動(dòng)條件差、酸液無(wú)法回收 膏劑法 用于安裝或檢修現(xiàn)場(chǎng)，尤其用于焊接部處理 手工操作、勞動(dòng)條件差、生產(chǎn)成本高 噴淋法 用于安裝現(xiàn)場(chǎng)，大型容器內(nèi)壁 用液量低、費(fèi)用少、速度快，但需配置 采用本公司三氯氫硅精餾工藝，共有9塔組成：三氯氫硅制備車(chē)間粗三氯氫硅提純（5塔），還原尾氣回收車(chē)間氯硅烷提純（2塔），四氯化硅、三氯氫硅回收各一塔。工藝流程如下： 1#塔脫除輕組分。 由三氯氫硅制備車(chē)間來(lái)的粗氯硅烷送入1#塔，塔頂氣體經(jīng)冷凝器冷凝，冷凝液部分回流，部分進(jìn)入尾氣冷凝液槽。塔底物料經(jīng)釜液泵進(jìn)入2#塔。 2#塔脫除重組分。 2#塔塔頂氣體經(jīng)冷凝器冷凝，冷凝液部分回流，部分進(jìn)入3#塔進(jìn)一步提純。塔底物料進(jìn)入9#塔進(jìn)一步分離。 3#塔為脫輕/脫除兩用塔。 3#塔塔頂氣體經(jīng)冷凝器冷凝，冷凝液部分回流，部分根據(jù)檢驗(yàn)分析或進(jìn)入4#塔或進(jìn)入尾氣冷凝液槽。塔底物料根據(jù)檢驗(yàn)分析或進(jìn)入氯硅烷貯槽循環(huán)精餾利用或經(jīng)過(guò)3#塔釜液泵進(jìn)入4#塔進(jìn)一步提純。 4#塔為三氯氫硅提純塔。 4#塔塔頂氣體經(jīng)冷凝器冷凝，冷凝液部分回流入塔，部分進(jìn)入5#塔進(jìn)一步提純。塔底物料進(jìn)入氯硅烷貯槽循環(huán)精餾利用。 5#塔為三氯氫硅提純塔。 5#塔塔頂氣體經(jīng)冷凝器冷凝，冷凝液部分回流入塔，部分經(jīng)取樣合格后輸送到5#塔產(chǎn)品槽貯存，為還原單元提供高純度的TCS。塔底物料進(jìn)入氯硅烷貯槽循環(huán)精餾利用。 6#塔為四氯化硅提純塔。 由還原尾氣回收車(chē)間來(lái)的粗氯硅烷送入6#塔，塔頂氣體經(jīng)冷凝器冷凝，冷凝液部分回流入塔，部分進(jìn)入7#塔進(jìn)一步提純。塔底物料進(jìn)入9#塔進(jìn)一步分離。下部側(cè)線(xiàn)采出的高純度STC經(jīng)冷凝后輸送到四氯化硅貯槽貯存，為三氯氫硅制備車(chē)間提供高純度的STC。 7#塔為三氯氫硅提純塔。 7#塔塔頂氣體經(jīng)冷凝器冷凝，冷凝液部分回流入塔，部分進(jìn)入8#塔進(jìn)一步提純。塔底物料進(jìn)入6#塔進(jìn)料槽循環(huán)精餾利用。上部側(cè)線(xiàn)采出的高純度TCS經(jīng)冷卻后輸送到7#塔產(chǎn)品槽貯存，為還原單元提供高純度的TCS。 8#塔為三氯氫硅回收塔。 8#塔塔頂氣體經(jīng)冷凝器冷凝，冷凝液部分回流入塔，部分作為低沸物。 www.kangaidaka.com