不锈钢焊缝酸洗

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1、管道安装及管道酸洗、冲洗、吹扫和涂漆规程管道安装及管道酸洗、冲洗、吹扫和涂漆规程一、管道安装管道安装除应符合一般规定外，尚应符合各系统的专门规定。1、一般规定1.1管道安装一般应在与之连接的设备及元件安装完毕，有关土建工程施工完毕并检查合格后进行。 管道安装及管道酸洗.rar （7.22 KB）1. 不锈钢酸洗钝化的必要性：奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能，抗高温氧化性能，较好的低温性能及优良的机械与加 上r生能。因此广泛用于化工、石油、动力、核工程、航天航空、海洋、医药、轻工、纺 织等部门。其主要目的在于防腐防锈。不锈钢的耐腐蚀主要依靠表面钝化脸，如果脸不完 整或有缺陷，不锈钢仍会被腐蚀。工程

2、上通常进行酸洗钝化处理，使不锈钢的耐蚀潜力发 挥得更大。在不锈钢设备与部件在成形、组装、焊接、焊缝检查（如探伤、耐压试验）及施 工标记等过程中带来表面油污、铁锈、非金属脏物、低熔点金属污染物、油漆、焊渣与飞 溅物等，这些物质影响了不锈钢设备与部件表面质屋，破坏了其表面的氧化膜，降低了钢 的抗全面腐蚀性能和抗局部腐蚀性能（包括点蚀、缝隙腐蚀），甚至会导致应力腐蚀破裂。 不锈钢表面清洗、酸洗与钝化，除最人限度提高耐蚀性外，还有防止产品污染与获得美观 的作用。在GBI50-1998钢制压力容器规定，“冇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

3、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 判的则无需酸洗钝化。但对不锈钢设备的焊缝还需要进行酸洗钝化。对核工程、某些化工 装置及其它使用要求严格的，除酸洗钝化外，还要采用高纯度介质进行最终精细清洗或进 行机械、化学与电解抛光等精整处理。2. 不锈钢酸洗钝化原理不锈钢的抗腐蚀陛能主要是由于表面覆盖着一层极薄的（约1nm）致密的钝化膜，这层膜巾 腐蚀介质隔离，是不锈钢防护的基本屏障。不锈钢钝化具有动态特征，不应看作腐蚀完全 停止，而是形成扩散的阻挡层，使阳极反应速度人

4、人降低。通常在有还原剂（如氯离子）情 况下倾向于破坏膜，而在氧化剂（如空气）存在时能保持或修复膜。不锈钢工件放置于空气中会形成氧化膜，但这种脸的保护性不够完善。通常先要进行彻底 清洗，包扌舌碱洗与酸洗，再用氧化剂钝化，才能保证钝化膜的完整性与稳定性。酸洗的目 的之一是为钝化处理创造有利条件，保证形成优质的钝化膜。因为通过酸洗使不锈钢表面 平均有10pm厚一层表面被腐蚀掉，酸液的化学活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它 部位高，因此酸洗可使整个表面趋于均匀平衡，一些原来容易造成腐蚀的隐患被清除掉了。 但更重要的是，通过酸洗钝化，使铁与铁的氧化物比俗与铭的氧化物优先溶解，去掉了贫 俗层，造成铭在不

5、锈钢表面富集，这种富铭钝化膜的电位可达+1. OV（SCE）,接近贵金属 的电位，提高了抗腐蚀的稳定性。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，口I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，使不锈钢能发挥最大的耐蚀性。国内外学者对不锈钢钝化膜的生成进行了人量研究。以近几年北京科人对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，最终形成稳定的成相膜，阻止了膜的破坏与

6、腐蚀的发生。其反应历程 为：FeH20+O*FeOHO*ad+H+eFeOHO*adFeOO*ad+H+eFeO- O*ad+H2OFeOOH+O*十 H+eFeOO*adFeO+O*FeOOH+Cr+H2OCrOOH+Fe- H202FeOOHFe203+H202CrOOHCr203+H20MO+3FeO+3H2OMOO3+3Fe-H2ONi+FeO+2H20NiO+Fe- H20（其中Os表示钝化过程中的催化剂，且在钝化迪陛中浓度不变，ad表示吸附中间体。）p age可见，316L 钝化膜最表层存在 Fe2O3、Fe（OH）3、或 y -FeOOH Cr203、CrOOH 或 C r（OH

7、）3、MO以MOO形式存在，钝化膜主要成分为CrO3、FeO与NiO。3. 不锈钢酸洗钝化的方法与工艺3. 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育多种方法，其适用范闱与特点见表4。 表1不锈钢酸洗钝化方法比较方法适用范围优缺点浸渍法用于可放入酸洗槽或钝化槽的零部件，但不适于人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犬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 喷淋法用于安装现场，人型容器内壁用液量低、费用少、速度快，但需配

8、置喷枪及抨环 系统循坏法用于人型设备，如换热器、管壳处理施工方便，酸液可回用，俚需配管与泵连接 循坏系统电化学法既可用于零部件，又可用电刷法对现场设备表面处理技术较复杂，需直流电源 或恒电位仪3. 2酸洗钝化处理配方举例3. 2. 1 般处理2根据ASTMA3801999,仅以300系列不锈钢为例，酸洗药剂HNO36%25%+HFO. 5%8%（体枳分数）：温度2160 C；时间按需要；或药剂柠檬酸镀5%10%（质量分数）；温度4971 C；时间1060mino钝化药剂HNO320%50%（体枳分数）；温度4971 C；时间1030min；或温度2138C；时间3060min；或药剂 HNO3

9、20%50%+Na2Cr207H2022%6%（质屋分数）；温度4954 C：时间4530min：或温度2138C；时间3060min。（3）除鳞酸洗药剂H2SO48%11 %（体枳分数）：温度6682C； 6寸间545min；及药剂HNO36%25%+HF 0. 5%8%（体积分数）：温度2160 C；或 HNO315%25%+HFI% 8%（体积分数）。3. 2. 2膏剂法处理（1）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3酸洗膏：25%HNO+4%HF+7I%冷凝水（体积分数）与BaSO,调至糊状。钝化膏：30%HNO3或25%HNO3+1%（质量

10、分数）K2Cr2074 BaSO7调至糊状。涂覆表面530min,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。（2）以上海大明铁工厂专利m为例。酸洗钝化膏：HN038%14%（作钝化剂）；HFI0%15%（作腐蚀剂）；硬月S酸镁2. 2%2. 7%（作增稠剂）硝酸镁60%70%（作填料，提高粘附力与渗透性）：page多聚磷酸钠2. 3%2. 8%（作缓蚀剂）；水（调节粘度）。3. 2. 3电化学法处理以厦门大学专利5为例，其处理方法是：将待处理的不锈钢工件作阳极，控制恒电位进行 阳极化处理，或者将不锈钢工件先作阴极，控制恒电位进行阴极化处理，再将不锈钢工件 作阳极，控制

11、恒电位进行阳极化处理，并继续改变其恒电位进行钝化处理，电解质溶液均 采用HN03。经这样处理后，不锈钢钝化膜性质得到改善，耐蚀性能人人提高。点蚀临界 电位（Eb）提高约1000mV（在3%NaCI中），抗均匀腐蚀性能提高三个数量级（在45C的2 0% 30%H2S04 中）。4. 不锈钢酸洗钝化的应用范围4. 1不锈钢设备制造过程中的酸洗钝化处理4. 1切削加工后的清洗及酸洗钝化6不锈钢工件经切削加工后表面上通常会残留铁屑、钢末及冷却乳液等污物，会使不锈钢表 面出现污斑与生锈，因此应进行脫脂除油，再用硝酸清洗，既去除了铁屑钢末，又进行了 钝化。4. 1. 2焊接前后的清洗及酸洗钝化7由于油脂是

12、氢的来源，在没有清除油脂的焊缝中会形成气孑L,而低熔点金属污染（如富锌 漆）焊接后会造成开裂，所以不锈钢焊前必须将坡I I及两侧20mm内的表面清理干净，油污 可用丙酮擦洗，油漆锈迹应先用砂布或不锈钢丝刷清除，再用丙酮擦净。不锈钢设备制造无论采用何种焊接技术，焊后均要清洗，所有焊渣、飞溅物、污点与氧化 色等均要除掉，清除方法包括机械清洗与化学清洗。机械清洗有打磨、抛光与喷砂喷丸等, 应避免使用碳钢刷子，以防表面生锈。为取得最好的抗腐蚀性能，可将其浸泡在HN03和 HF的混液中，或采用酸洗钝化膏。实际上常4钿1械清洗与化学清洗结合起来应用。4. 1. 3锻铸件的清洗6经锻铸等热加工后的不锈钢工件

13、，表面往往有一层氧化皮、润滑剂或氧化物污染，污染物 包括石墨、二硫化钳与二氧化碳等。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)t水淬(2. 5min)-硫酸洗(2min)t冷水洗(2minH碱性高镭酸盐浴(10minH 冷水洗(2min)t硫酸洗(1rain)t冷水洗(1min)硝酸洗(1. 5min)f冷水洗(1min)-热水洗 (1min) t空气干燥。4. 2新装置投产前的酸洗钝化处理许多人型化工、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

14、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，剧烈放出人量热，引发着火，甚 至爆炸。同样对氧气管道来说存在微量油污与金属微粒也可能产生火花而发生严重后呆。4. 3现场检修中的酸洗钝化处理在精制对苯二甲酸(PTA),聚乙烯醇(PVA),睛纶，醋酸等生产装置的设备材料中，犬量使 用奥氏体不锈钢316L、317. 304L,由于物料都含有Cl

15、、Br、SCN、甲酸等有害离子, 或由于污垢、物料结聚，会对设备产生点蚀、缝隙腐蚀与焊缝腐蚀。在停车检修时可以对 设备或部件进行全面或局部酸洗钝化处理，修复其钝化脸，以防局部腐蚀扩展。如上海石 化PTA装置干燥机的不锈钢管子更新检修及購纶装置的不锈钢换热器检修等均进行过酸 洗钝化。4. 4在役设备除垢清洗石油化工装置中的不锈钢设备，尤其是换热器，经一定时间运行后，内壁会沉积各种污垢, 如碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐垢、氧化铁垢、有机物垢、催化剂垢等，影响了换热效果， 并且会造成垢卞腐蚀。需要选择合适的清洗剂进行除垢，可采用硝酸、硝酸+氢氟酸、硫 酸、柠檬page酸、EDTA、水基清洗剂等，并添加适量的缓蚀剂。除垢清洗后，如需要可 再进行钝。化处理。如上海石化PTA、醋酸、睛纶等装置的不锈钢换热器均进行过除垢清 洗。5. 不锈钢酸洗钝化的注意事项5. 1酸洗钝化的前处理不锈钢工件酸洗钝化前如有表面污物等，应通过机械清洗，然后除油脫脂。如果酸洗液与 钝化液不能去除油脂，表面存在油脂会影响酸洗钝化的质屋，为此除油脫脂不能省略，可 以采用碱液、乳化剂、有机溶剂与蒸汽等进行。5. 2酸洗液及冲洗水中CI的控制某些不锈钢酸洗液或酸洗膏