การดองสเตนเลสแบบพาสซีฟ

4.1.3 การทำความสะอาดชิ้นส่วนหลอมและหล่อ

หลังจากการประมวลผลแบบร้อน เช่น การตีขึ้นรูปและการหล่อชิ้นงานสแตนเลส พื้นผิวมักจะมีชั้นของออกไซด์ สารหล่อลื่น หรือมลพิษออกไซด์ สารมลพิษต่างๆ เช่น กราไฟท์ โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ และคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น ควรได้รับการบำบัดด้วยการพ่นทราย การบำบัดด้วยเกลือ และการดองแบบหลายรอบ เช่น กระบวนการบำบัดใบพัดกังหันสแตนเลสของสหรัฐอเมริกา

อาบน้ำเกลือ (10นาที) → การดับน้ำ (2.5นาที) → การล้างด้วยกรดซัลฟิวริก (2นาที) → การล้างด้วยน้ำเย็น (2นาที) → อาบน้ำด่างทับทิม (10นาที) → การล้างด้วยน้ำเย็น (2นาที) → การล้างด้วยกรดซัลฟิวริก (1ฝน) → การล้างด้วยน้ำเย็น (1นาที) → การล้างด้วยกรดไนตริก (1.5นาที) → การล้างด้วยน้ำเย็น (1นาที) → การล้างด้วยน้ำร้อน (1นาที) → การตากแห้ง

4.2 การบำบัดแบบดองก่อนเริ่มใช้งานอุปกรณ์ใหม่

อุปกรณ์และท่อส่งสแตนเลสเคมีภัณฑ์ขนาดใหญ่จำนวนมาก ปุ๋ยเคมี และอุปกรณ์อื่นๆ ในการผลิตก่อนเริ่มข้อกำหนดในการดองแบบพาสซีฟ แม้ว่าอุปกรณ์จะได้รับการดองในโรงงานผลิตแล้ว นอกจากตะกรันเชื่อมและผิวออกไซด์แล้ว แต่ในระหว่างการจัดเก็บ การขนส่ง กระบวนการติดตั้ง และหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะเกิดจากจารบี โคลนและทราย สนิม และมลพิษอื่นๆ เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ทดสอบอุปกรณ์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารเคมีตัวกลางและผลิตภัณฑ์กลั่น) มีคุณภาพสามารถตอบสนองความต้องการเพื่อให้แน่ใจว่าการว่าจ้างที่ประสบความสำเร็จ จะต้องมีการดองแบบพาสซีฟ เช่น อุปกรณ์ผลิต H2O2 อุปกรณ์สแตนเลสและท่อ ต้องทำความสะอาดก่อนการผลิต มิฉะนั้น หากมีสิ่งสกปรก ไอออนโลหะหนักจะทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นพิษ นอกจากนี้ พื้นผิวโลหะที่มีจารบีและไอออนเหล็กอิสระจะทำให้ H2O2 สลายตัว ปล่อยความร้อนจำนวนมากอย่างรุนแรง ทำให้เกิดไฟไหม้ หรือแม้แต่ระเบิด ในทำนองเดียวกันสำหรับท่อส่งออกซิเจน การมีร่องรอยของน้ำมันและอนุภาคโลหะอาจทำให้เกิดประกายไฟและผลที่ตามมาร้ายแรงได้เช่นกัน

4.3 การดองกรดและการบำบัดแบบพาสซีฟในการบำรุงรักษาภาคสนาม

ในกรดเทเรฟทาลิกที่ผ่านการกลั่น (PTA) โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) อะคริลิก กรดอะซิติก และวัสดุอุปกรณ์การผลิตอื่น ๆ สเตนเลสออสเทนนิติกจำนวนมาก 316L, 317, 304L เนื่องจากวัสดุมี Cl-, Br-, SCN-, กรดฟอร์มิก และไอออนที่เป็นอันตรายอื่น ๆ หรือเนื่องจากสิ่งสกปรก การรวมตัวกันของวัสดุ จะทำให้เกิดหลุม การกัดกร่อนตามรอยแยก และการกัดกร่อนของรอยเชื่อมบนอุปกรณ์ ในการบำรุงรักษาที่จอดรถ สามารถทำการดองแบบครอบคลุมหรือเฉพาะที่เพื่อซ่อมแซมฟิล์มการดองเพื่อป้องกันการขยายตัวของการกัดกร่อนเฉพาะที่ เช่น การยกเครื่องอุปกรณ์ PTA ของ Shanghai Petrochemical ท่อสแตนเลสเครื่องเป่าและการยกเครื่องเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสแตนเลสอะคริลิกได้รับการดองด้วยกรด

4.4 การทำความสะอาดอุปกรณ์ระหว่างการใช้งาน

อุปกรณ์สแตนเลสของโรงงานปิโตรเคมี โดยเฉพาะเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หลังจากใช้งานไประยะหนึ่ง ผนังด้านในจะสะสมสิ่งสกปรกต่างๆ เช่น ตะกรันคาร์บอเนต ตะกรันซัลเฟต ตะกรันซิลิเกต ตะกรันออกไซด์ของเหล็ก ตะกรันอินทรีย์ ตัวเร่งปฏิกิริยา ฯลฯ ซึ่งส่งผลต่อผลการถ่ายเทความร้อน และจะทำให้เกิดการกัดกร่อนใต้ตะกรัน จำเป็นต้องเลือกสารทำความสะอาดที่เหมาะสมสำหรับการขจัดตะกรัน สามารถใช้กรดไนตริก กรดไนตริก + กรดไฮโดรฟลูออริก กรดซัลฟิวริก กรดซิตริก EDTA สารทำความสะอาดที่เป็นน้ำ ฯลฯ และเติมสารยับยั้งการกัดกร่อนในปริมาณที่เหมาะสม หลังจากขจัดตะกรันและทำความสะอาดแล้ว หากจำเป็น ให้ทำการพาสซีฟ การบำบัดทางเคมี เช่น Shanghai Petrochemical PTA กรดอะซิติก อะคริลิก และอุปกรณ์อื่นๆ ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสแตนเลส ได้รับการขจัดตะกรันและทำความสะอาดแล้ว

5. ข้อควรระวังในการดองสเตนเลส

5.1 การเตรียมการก่อนการดองแบบพาสซีฟ

ชิ้นงานสแตนเลสที่ดองด้วยสารพาสซิเวชั่นก่อนสิ่งสกปรกบนพื้นผิว ฯลฯ ควรทำความสะอาดด้วยการทำความสะอาดด้วยเครื่องจักรแล้วจึงล้างไขมันออก หากสารละลายดองและสารพาสซิเวชั่นไม่สามารถขจัดไขมันออกได้ การมีไขมันอยู่บนพื้นผิวจะส่งผลต่อคุณภาพของการดองด้วยสารพาสซิเวชั่น ด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถละเลยการขจัดน้ำมันและล้างไขมันได้ คุณสามารถใช้ด่าง อิมัลซิไฟเออร์ ตัวทำละลายอินทรีย์ และไอน้ำ ฯลฯ

5.2 สารละลายดองและน้ำล้าง Cl- ควบคุม

สารละลายดองสเตนเลสบางชนิดหรือน้ำยาดองที่ใช้กรดไฮโดรคลอริก กรดเปอร์คลอริก เฟอร์ริกคลอไรด์ และโซเดียมคลอไรด์เป็นตัวการหลักหรือสารเติมแต่งเพื่อขจัดชั้นออกไซด์บนพื้นผิว นอกจากนี้ ไตรคลอโรเอทิลีนและตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ ที่มีคลอรีนยังช่วยป้องกันไม่ให้เกิดการแตกของการกัดกร่อนจากความเค้น นอกจากนี้ น้ำล้างขั้นต้นสามารถใช้สำหรับน้ำอุตสาหกรรมได้ แต่สำหรับน้ำทำความสะอาดขั้นสุดท้ายนั้นต้องควบคุมปริมาณฮาไลด์อย่างเข้มงวด โดยปกติแล้วจะใช้น้ำที่ผ่านการดีไอออนไนซ์ เช่น ถังแรงดันสเตนเลสออสเทนนิติกสำหรับการทดสอบแรงดันน้ำ การควบคุมปริมาณ C1 ไม่เกิน 25 มก./ล. หากไม่สามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้ ให้เติมน้ำลงในการบำบัดโซเดียมไนเตรตเพื่อให้เป็นไปตามความต้องการ ปริมาณ C1 เกินมาตรฐาน จะทำลายฟิล์มความเฉื่อยของสเตนเลส ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดหลุม การกัดกร่อนตามรอยแยก การแตกของการกัดกร่อนจากความเค้น เป็นต้น

5.3 การดำเนินการดองแบบพาสซีฟในการควบคุมกระบวนการ

สารละลายกรดไนตริกเพียงอย่างเดียวสำหรับการกำจัดเหล็กและสิ่งสกปรกโลหะอื่นๆ ที่มีประสิทธิภาพ แต่การกำจัดออกไซด์เหล็ก ผลิตภัณฑ์กัดกร่อนหนา ฟิล์มอบชุบ ฯลฯ ไม่ได้ผล โดยทั่วไปควรใช้สารละลาย HNO3 + HF เพื่อความสะดวกและความปลอดภัยในการทำงาน ให้ใช้ฟลูออไรด์แทน HF สารละลาย HNO3 เพียงอย่างเดียวไม่สามารถเติมสารยับยั้งการกัดกร่อนได้ แต่สำหรับการดอง HNO3 + HF คุณต้องเติม Lan-826 ใช้การดอง HNO3 + HF เพื่อป้องกันการกัดกร่อน ควรรักษาความเข้มข้นในอัตราส่วน 5:1 อุณหภูมิควรต่ำกว่า 49℃ หากสูงเกินไป HF จะระเหย

สำหรับสารละลายพาสซิเวชัน ควรควบคุม HNO3 ไว้ที่ 20% ถึง 50% ตามการทดสอบไฟฟ้าเคมี คุณภาพของฟิล์มพาสซิเวชันที่ผ่านการบำบัดด้วยความเข้มข้นของ HNO3 น้อยกว่า 20% จะไม่เสถียรและเกิดหลุมได้ง่าย แต่ความเข้มข้นของ HNO3 ไม่ควรเกิน 50% เพื่อป้องกันการเกิดพาสซิเวชันมากเกินไป

กระบวนการล้างไขมันด้วยการดองแบบขั้นตอนเดียวนั้น แม้จะใช้งานง่ายและช่วยประหยัดเวลาทำงาน แต่สารละลายการดองแบบ (แบบวาง) จะมี HF ที่ก้าวร้าว ดังนั้นคุณภาพของฟิล์มป้องกันขั้นสุดท้ายจึงไม่ดีเท่ากับวิธีการหลายขั้นตอน

ความเข้มข้นของกรด อุณหภูมิ และเวลาในการสัมผัสสามารถปรับได้ภายในช่วงที่กำหนดระหว่างกระบวนการดอง เมื่อระยะเวลาการใช้สารละลายดองเพิ่มขึ้น จะต้องใส่ใจการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของกรดและความเข้มข้นของไอออนโลหะ ควรระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการดองมากเกินไป และความเข้มข้นของไอออนไททาเนียมควรน้อยกว่า 2% มิฉะนั้นจะทำให้เกิดหลุมบ่อรุนแรง โดยทั่วไป การปรับปรุงอุณหภูมิในการดองจะเร่งและปรับปรุงประสิทธิภาพในการทำความสะอาด แต่ก็อาจเพิ่มความเสี่ยงของการปนเปื้อนหรือความเสียหายบนพื้นผิวได้เช่นกัน

5.4 เงื่อนไขการทำให้ไวต่อสเตนเลสของการควบคุมการดอง

เหล็กกล้าไร้สนิมบางชนิดอาจเกิดการกัดกร่อนตามขอบเกรนอันเนื่องมาจากการอบชุบด้วยความร้อนที่ไม่ดีหรือการเชื่อมที่เกิดจากการทำให้ไวต่อความรู้สึก การใช้การดองด้วย HNO3 + HF อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนตามขอบเกรน ซึ่งเกิดจากรอยแตกร้าวที่เกิดจากการกัดกร่อนตามขอบเกรนในการทำงาน การทำความสะอาด หรือการประมวลผลในภายหลัง อาจทำให้ฮาไลด์เข้มข้นขึ้น และทำให้เกิดการกัดกร่อนจากความเค้น เหล็กกล้าไร้สนิมที่ไวต่อความรู้สึกเหล่านี้โดยทั่วไปไม่เหมาะสำหรับการขจัดตะกรันหรือการดองด้วยสารละลาย HNO3 + HF หลังจากการเชื่อม เช่น การดองนี้ ควรใช้เหล็กกล้าไร้สนิมคาร์บอนต่ำพิเศษหรือสเตนเลสที่เสถียร

5.5 การผสมผสานระหว่างสเตนเลสและเหล็กกล้าคาร์บอนในการดอง

ชิ้นส่วนผสมสแตนเลสและเหล็กกล้าคาร์บอน (เช่น ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในท่อสแตนเลส แผ่น และเปลือกเหล็กกล้าคาร์บอน) การดองแบบพาสซีฟ หากการใช้ HNO3 หรือ HNO3 + HF จะกัดกร่อนเหล็กกล้าคาร์บอนอย่างรุนแรง ควรเติมสารยับยั้งการกัดกร่อนที่เหมาะสม เช่น Lan-826 เมื่อชิ้นส่วนผสมสแตนเลสและเหล็กกล้าคาร์บอนในสถานะที่ไวต่อความรู้สึก ไม่สามารถใช้การดอง HNO3 + HF ได้ สามารถใช้กรดไฮดรอกซีอะซิติก (2%) + กรดฟอร์มิก (2%) + สารยับยั้งการกัดกร่อน อุณหภูมิ 93 ℃ เวลา 6 ชั่วโมง หรือสารละลายเป็นกลาง EDTA ที่ใช้แอมโมเนียม + สารยับยั้งการกัดกร่อน อุณหภูมิ: 121 ℃ เวลา: 6 ชั่วโมง ตามด้วยการล้างด้วยน้ำร้อนและแช่ในแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ 10 มก./ล. + ไฮดราซีน 100 มก./ล.

5.6 การบำบัดหลังการดองแบบพาสซีฟ

ชิ้นงานสแตนเลสโดยการดองและล้างด้วยน้ำ มีจำหน่ายพร้อมกับสารละลายด่างเปอร์แมงกาเนต 10% (เศษส่วนมวล) NaOH + 4% (เศษส่วนมวล) KMnO4 ที่อุณหภูมิ 71 ~ 82 ℃ แช่ไว้ 5 ~ 60 นาทีเพื่อขจัดคราบที่เหลือจากการดอง จากนั้นล้างด้วยน้ำสะอาดและทำให้แห้ง การดองบนพื้นผิวสแตนเลสหลังจากจุดหรือคราบปรากฏขึ้น ให้ใช้สารละลายการดองใหม่หรือกรดไนตริกที่มีความเข้มข้นสูงกว่าเพื่อขัดและกำจัด การดองและการทำให้เฉื่อยขั้นสุดท้ายของอุปกรณ์หรือชิ้นส่วนสแตนเลสควรใส่ใจกับการป้องกัน การเคลือบหรือห่อฟิล์มโพลีเอทิลีนที่มีอยู่ เพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับโลหะแปลกปลอมที่ไม่ใช่โลหะ

การบำบัดของเหลวเสียที่มีฤทธิ์เป็นกรดและทำให้เกิดปฏิกิริยาเฉื่อยควรเป็นไปตามข้อบังคับด้านการปล่อยมลพิษของหน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ เช่น น้ำเสียฟลูออรีนสามารถบำบัดด้วยน้ำนมปูนขาวหรือแคลเซียมคลอไรด์ได้ สารละลายทำให้เกิดปฏิกิริยาเฉื่อยหากเป็นไปได้โดยไม่ต้องใช้ไดโครเมต เช่น น้ำเสียที่มีโครเมียม สามารถเพิ่มการบำบัดด้วยเฟอรัสซัลเฟตรีดักชันได้

การดองอาจทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมแบบมาร์เทนซิติกเปราะบางด้วยไฮโดรเจน เช่น ต้องใช้ความร้อนกับออกซิเจน (ให้ความร้อนจนถึงเวลาคงตัวที่ 200 ℃)

6. การตรวจสอบคุณภาพการดองสเตนเลส

เนื่องจากการทดสอบทางเคมีจะทำลายฟิล์มเฉื่อยของผลิตภัณฑ์ ซึ่งโดยปกติจะอยู่ในตัวอย่างเพื่อการตรวจสอบ ตัวอย่างวิธีการมีดังต่อไปนี้

(1) การทดสอบไทเทรตคอปเปอร์ซัลเฟต

โดยหยดสารละลาย 8gCuS04 + 500mLH20 + 2 ~ 3mLH2S04 ลงบนพื้นผิวของแผ่นตัวอย่าง รักษาสถานะเปียกไว้ เช่น ไม่มีการตกตะกอนของทองแดงเป็นเวลา 6 นาที เพื่อให้มีคุณสมบัติ

(2) การทดสอบไทเทรตของโพแทสเซียมเปอร์เทคนิเตต

โดยใช้สารละลาย 2mLHCl+1mLH2S04+1gK3Fe(CN)6+97mLH20 หยดลงบนพื้นผิวแผ่นตัวอย่าง โดยสังเกตจำนวนจุดสีน้ำเงินที่เกิดขึ้นและระยะเวลาในการระบุคุณภาพของฟิล์มแอนตี้

สรุป:

บทความนี้จะอธิบายเกี่ยวกับกระบวนการดองสเตนเลสสตีลเป็นหลัก การใช้งาน: กระบวนการดองสเตนเลสสตีลแบบครอบคลุม ขจัดน้ำมัน สนิม ผิวออกไซด์ จุดเชื่อม และสิ่งสกปรกอื่นๆ ได้ทุกชนิด พื้นผิวจะขาวเงินสม่ำเสมอหลังการบำบัด ทำให้สเตนเลสสตีลมีความทนทานต่อการกัดกร่อนมากขึ้น ใช้ได้กับชิ้นส่วนสเตนเลสสตีล แผ่น และอุปกรณ์ต่างๆ คุณสมบัติ ได้แก่ การทำงานที่ง่าย ใช้งานง่าย ประหยัดและใช้งานได้จริง ในขณะเดียวกันก็เพิ่มสารยับยั้งการกัดกร่อนประสิทธิภาพสูง สารยับยั้งการเกิดฝ้า เพื่อป้องกันโลหะจากการกัดกร่อนมากเกินไปและปรากฏการณ์การเปราะบางจากไฮโดรเจน ยับยั้งการเกิดฝ้ากรด เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นงานขนาดเล็กและซับซ้อน ซึ่งไม่เหมาะกับการใช้เพสต์ และดีกว่าผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกันในท้องตลาด