工藝技術 ‖ 帶你了解不銹鋼酸洗鈍化知識

1.酸洗鈍化原理

不銹鋼的耐腐蝕性主要是由于鋼中含量高Cr元素(如316LW(Cr)=16.00～18.00)，Cr元素易氧化，能迅速在鋼表面形成致密性Cr2O3氧化膜提高了鋼在氧化介質(zhì)中的電極電位和耐腐蝕性。不銹鋼的耐腐蝕性主要取決于表面覆蓋的極薄層(約1)nm)致密鈍化膜，該鈍化膜與腐蝕介質(zhì)隔離，是不銹鋼保護的基本屏障。如果鈍化膜不完整或有缺陷，不銹鋼仍會被腐蝕。

不銹鋼化學品船內(nèi)膽板材.吊運設備及附件.裝配.焊接.焊縫檢查(如著色探傷).加工過程中及加工過程中帶來的表面油污.劃傷.鐵銹.雜質(zhì).低熔點金屬污染物.油漆.焊渣.飛濺等，這些物質(zhì)影響不銹鋼表面質(zhì)量，破壞其表面鈍化膜，降低表面耐腐蝕性，也容易與化學品中的腐蝕介質(zhì)一起工作，造成點腐蝕.晶間腐蝕甚至導致應力腐蝕開裂。

不銹鋼化學品船在運行中通常采用海水清洗工藝。海水富含氯離子，對鈍化膜腐蝕作用大，工況惡劣，酸洗鈍化是必不可少的。

不銹鋼鈍化膜具有動態(tài)特性，不應視為完全停止腐蝕，而應形成擴散保護層，通常在還原劑（如氯離子）中損壞鈍化膜，當氧化劑（如空氣）存在時可保護和修復鈍化膜。

不銹鋼放置在空氣中會形成氧化膜，但這種膜的保護性不夠完善。酸洗使不銹鋼表面平均厚度為10μm一層表面被腐蝕，酸液的化學活性使缺陷部位的溶解率高于表面其他部位，因此酸洗可以使整個表面均勻平衡。更重要的是，通過酸洗鈍化，鐵和鐵的氧化物優(yōu)先于鉻和鉻的氧化物，去除貧鉻層，使不銹鋼表面富鉻，在氧化劑鈍化作用下產(chǎn)生完整穩(wěn)定的鈍化膜。這種富鉻鈍化膜的電位可以達到+1.0V(SCE),接近貴金屬的電位提高了耐腐蝕性的穩(wěn)定性。

2.酸洗鈍化

根據(jù)不同的操作方法，不銹鋼酸洗鈍化處理主要有浸漬法.膏劑法.涂刷法.噴淋法.循環(huán)法.電化學法等6種方法，其中浸漬法.膏劑法.噴淋法更適用于不銹鋼化學品船舶和設備的酸洗鈍化。

一.浸漬法：

不銹鋼管線.彎頭.這種方法適用于小件，處理效果。由于處理件可充分浸泡在酸洗鈍化液中，表面反應完全.鈍化膜致密均勻。該方法適用于連續(xù)批量操作，但隨著溶液反應濃度的降低，需要不斷補充新液體。缺點是受酸槽形狀和容量的限制，不適合大容量設備和形狀過長、過寬的管道；長期不需要溶液揮發(fā)等原因，需要特殊場地.酸池及加熱設備。

二.膏劑法：

目前，不銹鋼酸洗鈍化膏已廣泛應用于我國，并有一系列產(chǎn)品供應，主要成分是硝酸鹽.氫氟酸.緩蝕劑.粘合劑按一定比例組成，船標不銹鋼酸洗鈍化膏CB/T3595-94有具體的檢驗規(guī)則，手工操作，適合現(xiàn)場施工，不銹鋼化學品船舶焊縫處理.焊接變色.甲板頂部.拐角死角.適用于自動扶梯背面和液的大面積涂抹鈍化。

膏法的優(yōu)點是不需要專用設備和場地，不需要加熱設備，現(xiàn)場操作靈活，酸洗鈍化一次完成，獨立性強；鈍化膏保質(zhì)期長，每次涂抹處理一次使用新鈍化膏，表面鈍化反應停止，不易腐蝕，不受后續(xù)沖洗時間限制，焊縫等薄弱環(huán)節(jié)也可加強鈍化。缺點是工人操作環(huán)境差，勞動強度高，成本高，不銹鋼管道內(nèi)壁處理效果稍差，需要結合其他方法。

三.噴淋法：

適用于場地固定、封閉環(huán)境的單一產(chǎn)品或內(nèi)部結構簡單的設備酸洗鈍化，如板材生產(chǎn)線上的噴淋酸洗工藝，可用于液體貨艙內(nèi)壁的不銹鋼化學品船舶酸洗。其優(yōu)點是連續(xù)操作速度快，操作方法簡單，對工人腐蝕影響小，管道可再次酸洗。溶液利用率較高。這種方法有許多限制，如：

①液體艙內(nèi)的腳手架應全部拆除，艙內(nèi)和管系應清洗干凈。管道內(nèi)不得有殘渣。.雜質(zhì)等。

②全船所有深井泵.閥門.洗艙機等液體系統(tǒng)應調(diào)試備用。

③酸洗液在艙內(nèi)停留時間過長，會發(fā)生反應，造成不銹鋼過度腐蝕。因此，它必須連續(xù)工作。船廠必須高度配合，隨時準備大量清洗水。如果停電，.停水.停工等會造成嚴重后果。

④廢酸.廢水排放必須用大容器或臨時使用艙代替，但應盡快中和排放，以免腐蝕艙體。

⑤隨著反應時間的增加和溶液雜質(zhì)的增加，酸洗液的有效成分逐漸減少，需要隨時檢測溶液濃度，及時補充新液。

⑥甲板.四壁.死角.自動扶梯背面等部位噴淋液停留時間較短，酸洗效果略差于底板。

3.特別注意事項。

酸洗鈍化的預處理:如果不銹鋼表面有油脂等污垢，會影響酸洗鈍化的質(zhì)量。一般應先用堿性洗滌劑清洗液艙內(nèi)壁。

酸洗液/膏及清洗水中氯離子濃度的控制:氯離子含量超標會破壞不銹鋼鈍化膜，部分不銹鋼酸洗液/膏加鹽酸.高氯酸等含氯離子的侵蝕介質(zhì)作為去除表面氧化層的主劑或添加劑，不利于防止腐蝕，應在檢查中控制，如不銹鋼酸洗鈍化膏CB/T3595-94中規(guī)定，不銹鋼酸洗鈍化膏氯離子含量控制在25ppm～100ppm范圍內(nèi)。此外，清洗水還應控制氯離子含量低于25PPM，在自來水中加入氯離子緩蝕劑硝酸鈉即可滿足要求。

廢液中和環(huán)保排放:酸洗鈍化廢液的處理應符合環(huán)保排放要求。比如含氟廢液可以用石灰乳或氯化鈣處理，含鉻廢液可以用硫酸亞鐵還原。

4.酸洗鈍化質(zhì)量檢驗

不銹鋼酸洗鈍化效果的質(zhì)量檢驗可參考船標《不銹鋼酸洗鈍化膏》CB/T3595-94.國際標準《不銹鋼電解拋光、拋光、酸洗鈍化形成的表面鈍化膜檢驗》ISO15730等，一般可分為：外觀檢查.化學試驗和化學試驗主要包括人工海水掛片腐蝕試驗.硫酸銅滴定試驗.高鐵氰化鉀滴定試驗(藍點試驗)等。