1. Potřeba pasivace mořením nerezové oceli
Austenitická nerezová ocel má dobrou odolnost proti korozi, odolnost proti oxidaci při vysokých teplotách, lepší výkon při nízkých teplotách a vynikající mechanické a zpracovatelské vlastnosti. Proto je široce používán v chemickém, ropném, energetickém, jaderném inženýrství, leteckém, námořním, farmaceutickém, lehkém průmyslu, textilním průmyslu a dalších odvětvích. Jeho hlavním účelem je zabránit korozi a rzi. Odolnost nerezové oceli proti korozi závisí především na povrchové pasivační fólii, pokud je fólie neúplná nebo vadná, nerezová ocel bude stále zkorodovaná. Strojírenství se obvykle provádí mořením pasivační úpravou, aby byl potenciál korozivzdorné oceli ve větší míře. V zařízeních a součástech z nerezové oceli při tváření, montáži, svařování, kontrole svarů (jako je detekce defektů, zkouška odolnosti vůči tlaku) a konstrukčním značení a dalších procesech přináší povrchový olej, rez, nekovové nečistoty, kovové nečistoty s nízkým bodem tání, barvy, svařovací struska a rozstřik atd., tyto látky ovlivňují kvalitu povrchu nerezového zařízení a komponentů, poškozují jeho povrchový oxidový film, snižují odolnost oceli vůči celkové korozi a odolnost vůči lokální korozi (včetně důlkové koroze, štěrbinové koroze), a může dokonce vést k prasknutí korozí pod napětím.
Čištění povrchu nerezové oceli, moření a pasivace, kromě maximalizace odolnosti proti korozi, hraje roli i zabránění kontaminaci produktu a přístup k estetice. V GBl50-1998 „Ocelové tlakové nádoby“ stanoví, že „povrch nerezové oceli a kompozitního ocelového plechu vyrobených nádobou s antikorozními požadavky by měl být mořen a pasivován“. Toto ustanovení je pro použití petrochemických tlakových nádob, protože tato zařízení se používají v přímém kontaktu s korozivními médii, ze zajištění korozní odolnosti a korozní odolnosti je nutná pasivace mořením. Pro ostatní průmyslová odvětví, např. ne pro antikorozní účely, založené pouze na čistotě a estetických požadavcích, a použití nerezových materiálů nejsou pasivací moření. Ale svary zařízení z nerezové oceli musí být také pasivací mořením. Pro jadernou techniku, některá chemická zařízení a další použití přísných požadavků, kromě pasivace moření, ale také použití vysoce čistých médií pro finální jemné čištění nebo mechanické, chemické a elektrolytické leštění a další dokončovací úpravy.
2. Princip pasivace mořením ušlechtilé oceli
Odolnost nerezové oceli proti korozi je způsobena především povrchem pokrytým velmi tenkým (asi 1nm) hustým pasivačním filmem, tento film 1nm izolace korozivního média je základní bariérou ochrany nerezové oceli. Pasivace nerezové oceli má dynamické vlastnosti, neměla by být vnímána jako úplné zastavení koroze, ale vytvoření bariérové vrstvy difúze, takže rychlost anodické reakce je výrazně snížena. Obvykle v přítomnosti redukčních činidel (jako jsou chloridové ionty) mají tendenci film zničit, zatímco v přítomnosti oxidačních činidel (jako je vzduch) mohou film udržovat nebo opravovat.
Obrobek z nerezové oceli umístěný na vzduchu vytvoří oxidový film, ale ochrana tohoto filmu není dokonalá. K zajištění celistvosti a stability pasivačního filmu je obvykle nutné důkladné čištění, včetně alkalického a moření, s následnou pasivací oxidačním činidlem. Jedním z účelů moření je vytvoření příznivých podmínek pro pasivační úpravu pro zajištění tvorby kvalitního pasivačního filmu. Vzhledem k tomu, že povrch nerezové oceli mořením tak, že průměrně 10 μm silná vrstva povrchu je zkorodována, chemická aktivita kyseliny způsobuje, že vadné části rozpouštějí než ostatní části povrchu, takže moření může způsobit, že povrch má tendenci být rovnoměrně vyvážený, část původní náchylnosti ke korozi je odstraněna ze skrytého nebezpečí. Ale co je důležitější, prostřednictvím pasivace mořením, takže oxidy železa a železa než chrom a oxidy chrómu se přednostně rozpouštějí, čímž se odstraňuje vrstva chudá na chrom, což má za následek obohacení povrchu nerezové oceli chrómem, potenciál tohoto pasivačního filmu bohatého na chrom +1.0 V (SCE), blízko potenciálu drahých kovů, pro zlepšení stability odolnosti proti korozi. Různé pasivační úpravy také ovlivní složení a strukturu filmu, čímž ovlivní nerezovou ocel, jako je proces elektrochemické modifikace, pasivační film může být vyroben tak, aby měl vícevrstvou strukturu, tvorba CrO nebo CrO v bariérové vrstvě, nebo vytvoření skelného oxidového filmu, takže nerezová ocel může mít maximální odolnost proti korozi.
Vědci doma i v zahraničí provedli mnoho výzkumů o generaci pasivačního filmu z nerezové oceli. V posledních letech, Beijing Science University of 316L ocel pasivační film fotoelektronové spektroskopie (xps) výzkum jako příklad pro stručný popis. Pasivace nerezové oceli je povrchová vrstva z nějakého důvodu rozpuštěná adsorpcí molekul vody, katalytickým účinkem oxidačních činidel, tvorbou oxidů a hydroxidů a složením nerezové oceli cr, Ni, Mo konverzní reakce, konečná vytvoření stabilního fázotvorného filmu, který zabraňuje zničení filmu a korozi.
3. Metody a procesy pasivace moření nerezové oceli
3.1 Porovnání metody pasivace moření
Zařízení z nerezové oceli a části moření pasivační úprava podle provozu různých metod, její rozsah použití a charakteristiky jsou uvedeny v tabulce 1.
Tabulka 1 srovnání pasivační metody moření nerezové oceli
| Sériové číslo | Metoda | Rozsah aplikace | Výhody a nevýhody |
|---|---|---|---|
| 1 | Metoda impregnace | Pro díly, které lze vložit do mořicí nádrže nebo pasivační nádrže, ale ne pro velká zařízení, lze mořicí roztok používat po delší dobu | Vysoká efektivita výroby a nízké náklady; velkoobjemové zařízení naplněné kyselou impregnací spotřebovává příliš mnoho kapaliny |
| 2 | Metoda malování | Vhodné pro velké vnitřní povrchy zařízení a místní zpracování materiálu | Špatné pracovní podmínky a neobnovitelná kyselina |
| 3 | metoda pasty | Pro místa instalace nebo údržby, zejména pro ruční manipulaci se svařovacími sekcemi | Špatné pracovní podmínky a vysoké výrobní náklady |
| 4 | Metoda postřiku | Pro místa instalace, vnitřní prostory velkých nádob | Nízká spotřeba kapaliny, nízké náklady, vysoká rychlost, ale je třeba nakonfigurovat systém pistole a řezného kroužku |
| 5 | Kruhová metoda | Pro velká zařízení, jako jsou výměníky tepla, pláště a trubky | Snadno ovladatelná konstrukce, kyselinu lze znovu použít, ale je třeba ji napojit na oběhový systém pomocí potrubí a čerpadel. |
| 6 | Elektrochemická metoda | Lze použít jak pro díly, tak pro povrchovou úpravu polních zařízení metodou elektrického kartáče | Složitější technologie vyžaduje stejnosměrné napájení nebo měřič konstantního potenciálu |
4. Rozsah použití pasivace mořením nerezové oceli
4.1 Pasivační úprava mořením ve výrobním procesu nerezových zařízení
4.1.1 Čištění a pasivace moření po řezání
Obrobek z nerezové oceli řezným zpracováním na povrchu obvykle zbytkové železné třísky, ocel a chladicí emulze a další nečistoty způsobí na povrchu nerezové oceli skvrny a rez, takže by měly být odmaštěny a odmaštěny a poté vyčištěny kyselinou dusičnou, nejen k odstranění železné třísky oceli, ale také pasivace.
4.1.2 Čištění a moření pasivace před a po svařování
Protože tuk je zdrojem vodíku, ve svaru bez odstranění mastnoty se vytvoří póry a znečištění kovů s nízkým bodem tání (jako je barva bohatá na zinek) způsobí po svařování praskliny, takže nerezovou ocel je nutné před svařováním úkosu očistit a obojí strany povrchu do 20 mm, olej lze vydrhnout acetonem, rez z barvy nejprve odstraňte pískovým hadříkem nebo drátěným kartáčem z nerezové oceli a poté otřete acetonem.
Výroba nerezového zařízení bez ohledu na technologii svařování, po svaření očistit, odstranit veškerou svářečskou strusku, rozstřik, skvrny a oxidační barvu, způsoby odstranění zahrnují mechanické a chemické čištění. Mechanické čištění broušením, leštěním a pískováním atd. by se mělo vyhnout použití kartáčů z uhlíkové oceli, aby se zabránilo povrchové korozi. Pro získání nejlepší korozní odolnosti je možné jej ponořit do směsi HNO3 a HF nebo použít mořicí pasivační pastu. Ve skutečnosti se běžně používá mechanické čištění v kombinaci s chemickým čištěním.
4.1.3 Čištění kovaných a litých dílů
Po zpracování za tepla, jako je kování a odlévání obrobku z nerezové oceli, má povrch často vrstvu znečištění oxidem, mazivem nebo oxidem, znečišťujícími látkami včetně grafitu, sirníku molybdenu a oxidu uhličitého atd.. Mělo by být ošetřeno tryskáním, úpravou v solné lázni a víceprůchodové moření ošetření. Jako například proces ošetření turbínových lopatek z nerezové oceli ve Spojených státech
Solná koupel (10 min) → kalení vodou (2.5 min) → mytí kyselinou sírovou (2 min) → mytí studenou vodou (2 min) → alkalická manganistanová koupel (10 min) → mytí studenou vodou (2 min) → mytí kyselinou sírovou (1 déšť) → studená voda mytí (1min) → mytí kyselinou dusičnou (1.5 min) → mytí studenou vodou (1 min) → mytí horkou vodou (1 min) → sušení vzduchem.
4.2 Pasivační úprava mořením před uvedením nových zařízení do provozu
Mnoho velkých chemických, chemických vláken, hnojiv a dalších zařízení nerezových zařízení a potrubí ve výrobě před zahájením požadavků na pasivaci moření. Zařízení bylo sice mořeno ve výrobním závodě, kromě svařování strusky a oxidové kůže, ale při skladování, přepravě, procesu instalace a nevyhnutelně způsobeno mastnotou, bahnem a pískem, rzí a jiným znečištěním, aby bylo zajištěno, že zařízení a zařízení zkušební produkty (zejména chemické meziprodukty a rafinované produkty) kvalita může splňovat požadavky na zajištění úspěšného uvedení do provozu, musí být mořena pasivace. Zařízení z nerezové oceli a potrubí, jako je zařízení na výrobu H2O2, musí být před výrobou vyčištěny, jinak v případě znečištění ionty těžkých kovů způsobí otravu katalyzátoru. Navíc kovové povrchy s mastnotou a volnými ionty železa způsobí rozklad H2O2, prudké uvolnění velkého množství tepla, způsobí požár nebo dokonce výbuch. Podobně u kyslíkového potrubí může přítomnost stopového množství oleje a kovových částic také způsobit jiskry a vážné následky.
4.3 Kyselé moření a pasivační úprava v polní údržbě
V rafinované kyselině tereftalové (PTA), polyvinylalkoholu (PVA), akrylu, kyselině octové a dalších materiálech výrobních zařízení, velké množství austenitické nerezové oceli 316L, 317, 304L, protože materiál obsahuje Cl-, Br-, SCN- , kyselina mravenčí a jiné škodlivé ionty nebo kvůli nečistotám aglomerace materiálu způsobí důlkovou korozi, štěrbinovou korozi a korozi sváru na zařízení. Při údržbě parkoviště může být komplexní nebo lokální moření pasivační úprava zařízení nebo komponentů k opravě jeho pasivačního filmu, aby se zabránilo rozšíření lokální koroze. Jako Shanghai Petrochemický PTA zařízení sušička z nerezové oceli aktualizace potrubí revize a akrylové zařízení z nerezové oceli výměník tepla generální opravy byly kyseliny moření pasivace.
4.4 Čištění odvápňovacího zařízení za provozu
Zařízení z nerezové oceli v petrochemických závodech, zejména výměníky tepla, po určité době provozu se na vnitřní stěně usadí různé nečistoty, jako je uhličitanový kámen, síranový kámen, silikátový kámen, oxid železitý, organický kámen, katalyzátor atd. , ovlivňující účinek přenosu tepla a způsobí korozi pod stupnicí. Je třeba zvolit správný čisticí prostředek pro odstranění vodního kamene, můžete použít kyselinu dusičnou, kyselinu dusičnou + kyselinu fluorovodíkovou, kyselinu sírovou, kyselinu citrónovou, EDTA, čisticí prostředek na vodní bázi atd., a přidat správné množství inhibitoru koroze. Po odstranění vodního kamene a čištění, pokud je to nutné, pak pasivace. Chemické ošetření. Jako je Shanghai Petrochemický PTA, kyselina octová, akrylová a další zařízení z nerezového výměníku tepla byla odstraněna a vyčištěna.
5. Opatření pasivace mořením nerezové oceli
5.1 Předúprava moření pasivace
Pasivace moření nerezových obrobků před znečištěním povrchu apod. je třeba očistit mechanickým čištěním a následně odmaštěním a odmaštěním. Pokud mořicí roztok a pasivační roztok nemohou odstranit mastnotu, přítomnost mastnoty na povrchu ovlivní kvalitu pasivace mořením, z tohoto důvodu nelze vynechat odstranění oleje a odmaštění, můžete použít alkálie, emulgátory, organická rozpouštědla a pára atd.
5.2 mořicí roztok a oplachová voda Cl- kontrola
Některé moření nerezové oceli nebo mořicí pasty s přídavkem kyseliny chlorovodíkové, kyseliny chloristé, chloridu železitého a chloridu sodného a dalších agresivních médií obsahujících chloridové ionty jako hlavní činidlo nebo přísady k odstranění povrchové oxidové vrstvy, kromě maziva s trichlorethylenem a jiná organická rozpouštědla obsahující chlór, z prevence napěťové korozní ruptury není příliš vhodná. Kromě toho lze vodu pro počáteční oplach použít pro průmyslovou vodu, ale voda pro konečné čištění vyžaduje přísnou kontrolu obsahu halogenidů. Obvykle používejte deionizovanou vodu. Jako je petrochemická tlaková nádoba z austenitické nerezové oceli pro vodní tlakovou zkušební vodu, kontrolní obsah C1 nepřesahuje 25 mg / l, jako je neschopnost splnit tento požadavek, lze vodu přidat do úpravy dusičnanem sodným tak, aby splňovala požadavky , obsah C1 překračuje normu, zničí pasivační film nerezové oceli, je hlavní příčinou důlkové koroze, štěrbinové koroze, prasknutí korozí pod napětím atd.
5.3 Pasivace moření v řízení procesu
Samotný roztok kyseliny dusičné pro odstranění volného železa a jiných kovových nečistot je účinný, ale odstranění oxidu železitého, hustých korozních produktů, temperovacího filmu atd. není účinné, pro pohodlí a provozní bezpečnost by se měl obecně používat roztok HNO3 + HF , dostupný fluorid místo HF. Samotný roztok HNO3 nemůže přidat inhibitor koroze, ale moření HNO3 + HF, musíte přidat Lan-826. použijte moření HNO3 + HF, aby se zabránilo korozi, měla by být koncentrace udržována v poměru 5:1. Teplota by měla být nižší než 49℃, pokud je příliš vysoká, HF bude těkat.
U pasivačního roztoku by měla být HNO3 regulována mezi 20 % a 50 %. Podle elektrochemického testu je kvalita pasivačního filmu ošetřeného koncentrací HNO3 nižší než 20 % nestabilní a snadno se vytváří důlková korekce, ale koncentrace HNO3 by neměla být vyšší než 50 %, aby se zabránilo nadměrné pasivaci.
Jednostupňový proces odmašťování moření pasivace je sice snadno ovladatelný a šetří člověkohodiny, ale mořicí pasivační roztok (pasta) bude mít agresivní HF, takže jeho finální kvalita ochranného filmu není tak dobrá jako u vícekrokové metody.
Koncentraci kyseliny, teplotu a dobu kontaktu lze během procesu moření upravit v určitém rozsahu. S rostoucí dobou používání mořicího roztoku je třeba věnovat pozornost změně koncentrace kyseliny a koncentrace kovových iontů. Je třeba dbát na to, aby nedošlo k nadměrnému moření a koncentrace titanových iontů by měla být nižší než 2 %, jinak to povede k vážné důlkové korozi. Obecně platí, že zlepšení teploty moření urychlí a zlepší čisticí účinek, ale může také zvýšit riziko kontaminace nebo poškození povrchu.
5.4 Podmínky senzibilizace nerezové oceli kontroly moření
Některá nerezová ocel v důsledku špatného tepelného zpracování nebo svařování způsobeného senzibilizací, při použití moření HNO3 + HF může způsobit mezikrystalovou korozi způsobenou prasklinami mezikrystalové koroze při provozu, čištění nebo následném zpracování, může koncentrovat halogenidy a způsobit korozi pod napětím. Tyto citlivé nerezové oceli obecně nejsou vhodné pro odstraňování vodního kamene nebo moření roztokem HNO3 + HF. Po svařování, jako je toto moření musí být provedeno, by měla být použita ultra-nízkouhlíková nebo stabilizovaná nerezová ocel.
5.5 Kombinace moření nerezové a uhlíkové oceli
Kombinace dílů z nerezové oceli a uhlíkové oceli (jako jsou výměníky tepla v trubkách, deskách a plášti z uhlíkové oceli), pasivace mořením, pokud použití HNO3 nebo HNO3 + HF vážně zkoroduje uhlíkovou ocel, pokud by měl být přidán vhodný inhibitor koroze, např. jako Lan-826. pokud jsou kombinované díly z nerezové oceli a uhlíkové oceli v citlivém stavu, nelze použít moření HNO3 + HF, lze použít kyselinu hydroxyoctovou (2%) + kyselinu mravenčí (2%) + inhibitor koroze, teplota 93 ℃, čas 6h nebo EDTA neutrální roztok na bázi amonia + inhibitor koroze, teplota: 121 ℃, čas: 6h, následuje opláchnutí horkou vodou a ponoření do 10mg/l hydroxidu amonného + 100mg/l hydrazinu.
5.6 Následná úprava pasivace mořením
Obrobek z nerezové oceli mořením a oplachem vodou, k dispozici s 10 % (hmotnostní frakce) NaOH + 4 % (hmotnostní frakce) KMnO4 alkalickým roztokem manganistanu při 71 ~ 82 ℃ namočeným 5 ~ 60 min, aby se odstranily zbytky moření, a poté důkladně opláchnut vodou a vysušené. Pasivace moření nerezového povrchu po objevení se skvrn nebo skvrn, dostupný čerstvý pasivační roztok nebo vyšší koncentrace kyseliny dusičné drhnutí a eliminace. Konečné moření a pasivace zařízení nebo dílů z nerezové oceli je třeba věnovat pozornost ochraně, dostupnému krytu nebo obalu z polyetylénové fólie, aby se zabránilo kontaktu s nekovovým cizím kovem.
Zpracování kyselých a pasivačních odpadních kapalin by mělo být v souladu s národními emisními předpisy na ochranu životního prostředí. Odpadní voda s fluorem může být čištěna vápenným mlékem nebo chloridem vápenatým. Pasivační roztok pokud možno bez dichromanu, jako je odpadní voda obsahující chrom, může přidat redukci síranu železnatého.
Moření může způsobit vodíkové křehnutí martenzitické nerezové oceli, jako je potřeba tepelného zpracování na kyslík (zahřátý na 200 ℃ výdrže).
6. Kontrola kvality pasivace mořením nerezové oceli
Protože chemický test zničí pasivační film produktu, obvykle ve vzorku pro kontrolu. Příklady metod jsou následující.
(1) titrační test síranu měďnatého
S kapáním roztoku 8gCuS04 + 500mLH20 + 2 ~ 3mLH2S04 na povrch vzorkové destičky udržujte vlhký stav, např. 6 minut bez precipitace mědi pro kvalifikované osoby.
(2) titrační test technecistanu draselného
Pomocí roztoku 2mLHCl+1mLH2S04+1gK3Fe(CN)6+97mLH20 kapejte na povrch vzorkové destičky, přes počet vytvořených modrých skvrn a délku času k identifikaci kvality pasivačního filmu.
Proč investovat do čističky vzduchu?:
Tento článek vysvětluje především pasivaci moření nerezové oceli, použití: komplexní moření pasivace nerezové oceli, odstranění všech druhů oleje, rzi, oxidové kůže, svarových míst a jiných nečistot, povrch se po ošetření stává jednotným stříbrno-bílým, velmi zlepšení odolnosti nerezové oceli proti korozi, použitelné na různé typy nerezových dílů, plechů a jejich zařízení. Vlastnosti jsou jednoduché ovládání, snadné použití, ekonomické a praktické, při přidání vysoce účinného inhibitoru koroze, inhibitoru mlhy, aby se zabránilo nadměrné korozi kovu a jevu vodíkového křehnutí, inhibuje tvorbu kyselé mlhy. Je zvláště vhodný pro malé a složité obrobky, které nejsou vhodné pro nanášení pasty, a je lepší než podobné produkty na trhu.
