酸洗须注意的两个问题
晨怡热管
2009-1-14 22:36:45
目前酸洗多用于清除锅炉及水冷换热设备的水垢。操作时，酸洗液不仅使水垢溶解，同时还会造成基底金属的强烈腐蚀。人们总是希望水垢得到迅速、彻底的清除，而基底金属则不被腐蚀。为达到这个目的，开发了缓蚀剂技术。
目前工业应用的许多缓蚀剂，基本上都能达到这一点：不影响溶垢速度，却能使基底金属的腐蚀失重降到容许的程度，即通常听谓具有很高的缓蚀率。但是仅做到这一点是不够的，在酸洗中还必须注意下面两个问题。 一个问题是腐蚀渗氢作用。 锅炉及一般水冷换热设备通常是用碳素钢或低合金钢制造的。它们在酸洗液中的腐蚀主要是析氢腐蚀，即腐蚀的阴极过程是氢离子的还原。腐蚀十分强烈，不仅引起金属的迅速溶解，而且高速产生的大量的氢还将渗入金属内部。金属内部含氢量的增加，将造成其机械性能变脆，即氢脆。因此，实际上是不允许在不加缓蚀剂的情况下进行设备(特别是压力容器)酸洗的。然而，添加缓蚀剂虽然能使金属在酸洗液中的溶解速度显著下降，析氢量显著减少，但并不能说明氢向金属中的渗透作用也得到减轻。
腐蚀时氢的析出被认为是由两个主要步骤组成，即： 第一步骤——氢离子放电 H++e→H 第二步骤——氢原子复合成氢分子 H+H→H2 如果添加的缓蚀剂主要是抑制上述第二步骤，那么在金属表面上初生态氢原子浓度将增大，并以一个较大的梯度向金属内部扩散，反而会加速渗氢作用。譬如，某些含砷、硒等缓蚀剂，在酸液中，即会加速渗氢。因此在选择酸洗缓蚀剂时，不仅要看其缓蚀效率的高低，还要看其对渗氢作用的抑制效果如何，这是十分重要的。
另一个问题是Fe+++造成的腐蚀。酸洗时、由于水垢的溶解，在酸洗液中会引进Fe+++。它是一种能够促进腐蚀的物质。在酸性介质中，Fe+++的阴极还原的标准电位很正，很容易进行阴极还原反应Fe++++e—→Fe++Fe+++的还原促进了阳极溶解反应Fe—→Fe+++2e 的进行，也就是增加了金属的腐蚀速度，特别是容易产生孔蚀。一般大型锅炉酸洗时，常会含有约0.1%左右的Fe+++。因此，对于优良的酸洗缓蚀剂，尚应具有很好的抑制Fe+++腐蚀的能力。若所选用的缓蚀剂对Fe+++腐蚀的抑制能力较差时，则应采取一些相应的措施，如添加某些还原剂使Fe+++还原成Fe++；添加某些络合剂把Fe++“隐蔽”起来，降低Fe+++的有效浓度等，从而减轻Fe+++所造成的恶劣影响。抑制Fe+++(还有Cu++)对腐蚀的促进作用，是酸洗时不可忽视的问题。
目前工业应用的许多缓蚀剂，基本上都能达到这一点：不影响溶垢速度，却能使基底金属的腐蚀失重降到容许的程度，即通常听谓具有很高的缓蚀率。但是仅做到这一点是不够的，在酸洗中还必须注意下面两个问题。 一个问题是腐蚀渗氢作用。 锅炉及一般水冷换热设备通常是用碳素钢或低合金钢制造的。它们在酸洗液中的腐蚀主要是析氢腐蚀，即腐蚀的阴极过程是氢离子的还原。腐蚀十分强烈，不仅引起金属的迅速溶解，而且高速产生的大量的氢还将渗入金属内部。金属内部含氢量的增加，将造成其机械性能变脆，即氢脆。因此，实际上是不允许在不加缓蚀剂的情况下进行设备(特别是压力容器)酸洗的。然而，添加缓蚀剂虽然能使金属在酸洗液中的溶解速度显著下降，析氢量显著减少，但并不能说明氢向金属中的渗透作用也得到减轻。
腐蚀时氢的析出被认为是由两个主要步骤组成，即： 第一步骤——氢离子放电 H++e→H 第二步骤——氢原子复合成氢分子 H+H→H2 如果添加的缓蚀剂主要是抑制上述第二步骤，那么在金属表面上初生态氢原子浓度将增大，并以一个较大的梯度向金属内部扩散，反而会加速渗氢作用。譬如，某些含砷、硒等缓蚀剂，在酸液中，即会加速渗氢。因此在选择酸洗缓蚀剂时，不仅要看其缓蚀效率的高低，还要看其对渗氢作用的抑制效果如何，这是十分重要的。
另一个问题是Fe+++造成的腐蚀。酸洗时、由于水垢的溶解，在酸洗液中会引进Fe+++。它是一种能够促进腐蚀的物质。在酸性介质中，Fe+++的阴极还原的标准电位很正，很容易进行阴极还原反应Fe++++e—→Fe++Fe+++的还原促进了阳极溶解反应Fe—→Fe+++2e 的进行，也就是增加了金属的腐蚀速度，特别是容易产生孔蚀。一般大型锅炉酸洗时，常会含有约0.1%左右的Fe+++。因此，对于优良的酸洗缓蚀剂，尚应具有很好的抑制Fe+++腐蚀的能力。若所选用的缓蚀剂对Fe+++腐蚀的抑制能力较差时，则应采取一些相应的措施，如添加某些还原剂使Fe+++还原成Fe++；添加某些络合剂把Fe++“隐蔽”起来，降低Fe+++的有效浓度等，从而减轻Fe+++所造成的恶劣影响。抑制Fe+++(还有Cu++)对腐蚀的促进作用，是酸洗时不可忽视的问题。
责任编辑: banye
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