不锈钢管酸洗钝化的意义

不锈钢知识
不锈钢管的耐腐蚀性能良好,抗高温氧化性能佳,同时还拥有优秀的低温性能和机械与加工性能。使用不锈钢管的主要目的就是防腐防锈。不锈钢管的耐腐蚀主要还是靠表面钝化膜,一旦膜有破损,不锈钢管仍然会受到腐蚀。

不锈钢管的耐腐蚀性能良好,抗高温氧化性能佳,同时还拥有优秀的低温性能和机械与加工性能。所以大量用于石油、化工、核工程、动力、海洋、航天航空、医药、轻工、纺织等领域。使用不锈钢管的主要目的就是防腐防锈。不锈钢管的耐腐蚀主要还是靠表面钝化膜,一旦膜不完整或有缺陷,不锈钢管仍然会受到腐蚀。

不锈钢管

酸洗后的不锈钢管

对此在工程上一般会进行酸洗钝化处理,来将不锈钢管的耐腐蚀潜力充分发挥。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,这些物质会影响不锈钢设备与部件的表面质量,从而破坏不锈钢管表面的氧化膜,降低了钢管的耐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。

对不锈钢管表面进行清洗、酸洗与钝化加工,除了最大程度提升耐腐蚀性能外,还可防止产品污染并得到美观外表。

在GB150 - 1998《钢制压力容器》规定,“有防腐要求的不锈钢及复合钢板制造的容器的表而应进行酸洗钝化”。这一规定是针对石油化工中使用的压力容器来说的,由于这些设备会直接接触腐蚀介质,所以为保证耐腐蚀性能,就提出酸洗钝化是必要的。

其他方面,如果不是出于防腐目的,只要基于清洁与美观要求,不锈钢材料不一定需要酸洗钝化。但对不锈钢设备的焊缝还是要做酸洗钝化处理的。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。

不锈钢管酸洗钝化原理是什么呢?不锈钢的抗腐蚀性能主要是因为表面覆盖着一层极薄的(约Inm)致密的钝化膜,这层膜将腐蚀介质隔离,是不锈钢防护的基本屏障。不锈钢钝化是持续动态的。不锈钢工件放置于空气中会形成氧化膜,但这种膜的保护性不够完善。一般先要进行彻底清洗,包括碱洗与酸洗,再用氧化剂钝化,才能保证钝化膜的完整性与稳定性。酸洗的目的之一就是为钝化处理创造有利条件,从而保证能形成优质的钝化膜。因为通过酸洗使不锈钢表面平均有lOp m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。

但更关键的是,经酸洗钝化,可以使铁与铁的氧化物比铬与铬的氧化物优先溶解,消除贫铬层,导致铬元素不在不锈钢表面富集,这种富铬钝化膜的电位可达+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,可使钝化膜具有多层结构,在阻挡层形成Cr03或Cr203,或形成玻璃态的氧化膜,充分发挥不锈钢管的耐腐蚀能力。