不銹鋼焊管在熱處理過程中,由于受到高溫加熱的作用,內外表面被氧化,從而形成了表面氧化皮。為了提高不銹鋼焊管耐腐蝕性能及表面清潔度,為以后的使用和再加工提供一個優質的表面,不銹鋼焊管熱處理后的表面氧化皮必須清除,清除之后并要求鈍化處理。這些,對于熱處理后的不銹鋼焊管是必不可少的。不銹鋼焊管熱處理之后表面氧化皮的清除,使其表面形成鈍化膜的工序,就是通常說的表面酸洗。



一、酸洗設備


  1. 敞開式酸洗


   敞開式酸洗是將熱處理后的不銹鋼焊管,放置在存有預先配制好酸液的酸洗槽內,進行浸泡式酸洗。如有條件可對酸液進行循環,將大大提高酸洗速度和酸洗質量。這種形式的酸洗,對環境污染大,酸洗效率低。


  2. 密閉式酸洗


  比較先進和環保的酸洗方式是密閉式酸洗。密閉式酸洗是將熱處理后的不銹鋼焊管,放置在密閉的酸洗槽內,然后使酸洗液在規定的時間內,在酸洗槽內強迫循環進行酸洗,酸洗之后將酸洗液排出,再由熱水漂洗,最后用熱風吹干,完成不銹鋼焊管的酸洗。酸洗的全過程是由計算機控制完成的。


圖 1.jpg


  圖9-1所示的某型號酸洗設備,是較先進、環保型不銹鋼焊管酸洗設備。該不銹鋼焊管酸洗設備,采用計算機控制,采用密閉式強迫酸洗液循環的酸洗方式,現介紹如下。


 3. 密閉式酸洗工藝流程



 被酸洗不銹鋼焊管裝入酸槽→蓋好酸槽蓋并密封→填充酸液→開動酸泵使酸液循環流動進行酸洗→重復用水沖洗鋼管→熱水漂洗鋼管→用熱風吹干鋼管→鋼管出槽。密封式酸洗工藝流程見圖 9-3 。



二、不銹鋼焊管酸洗工藝


不銹鋼焊管的酸洗液,應根據不銹鋼鋼種、不銹鋼表面氧化層的結構及酸的特性來確定。


  1. 酸洗液的配制


   通常不銹鋼焊管的酸洗液為HNO3和HF的混合酸液。圖9-4是采用HNO3和HF混合酸液,酸洗不銹鋼焊管的工藝曲線圖。


   酸洗液的配比:HNO3  160g/L  15%(重量)、HF  50g/L  5%(重量)、H2O  888g/L  80%(重量)


   酸洗液密度:1.098g/cm3


   酸洗液使用濃度范圍:HNO3 160g/L~80g/L 、HF   50g/L~20g/L 、Fe+30~30g/L


   酸洗液的溫度:酸洗液應加熱到50℃~55℃。


 2. 酸洗液的排放標準


  酸洗液中的酸和鐵離子達到下面任一數值時,應立即排放,配制新的酸洗液。HNO3  80g/L、HF  20g/L、 Fe+3  30g/L


 3. 不銹鋼焊管酸洗時各種酸的消耗量


 HNO3(42%)30L/t~35L/t 、 HF(73%)6L/t~7L/t


1噸不同規格不銹鋼焊管的表面積平均為150㎡,由此可得到酸洗每平方米焊管表面積,消耗 HNO3: 0.2L/㎡~0.23 L/㎡,消耗 HF: 0.04 L/㎡~0.46 L/㎡。



三、不銹鋼焊管酸洗質量


   酸洗質量是不銹鋼焊管表面質量的主要內容,它直接影響不銹鋼焊管的表面質量及其性能。不銹鋼焊管酸洗質量的主要問題有欠酸洗及過酸洗兩類。


  欠酸洗、過酸洗直接影響著不銹鋼焊管的使用性能,會使不銹鋼焊管的強度下降、耐腐蝕性能變壞。所以,在不銹鋼焊管表面質量中,欠酸洗及過酸洗都是不允許存在的。這樣一來,不銹鋼焊管酸洗時,酸洗液的濃度、溫度和酸洗時間配合的恰當、合理,是保證酸洗質量的關鍵。為此,酸洗工藝明確規定,定時對酸洗液的濃度和溫度進行檢測,用檢測結果來指導酸洗生產。


  1. 欠酸洗


  在酸洗時,酸洗液濃度過低、酸洗液溫度過低或酸洗時間太短,都會造成欠酸洗。這三種情況的任何一種都可能造成欠酸洗。欠酸洗的主要特征是不銹鋼焊管表面殘留有氧化物及鈍化色不均勻等。


  2. 過酸洗


  酸洗時,由于酸洗液濃度過高、酸洗時間過長或酸洗液溫度過高,都會造成過酸洗。這三種情況的任何一種都可能造成過酸洗。過酸洗的主要特征是:不銹鋼焊管表面腐蝕嚴重,呈現出粗糙的麻面或深坑等。




四、酸洗不銹鋼焊管注意事項


  1. 為了充分合理利用酸洗液,提高酸洗質量,降低消耗,新配制的酸洗液要首先安排酸洗比較難酸洗的不銹鋼管,比如316L不銹鋼等而容易酸洗的不銹鋼管,如321不銹鋼、304不銹鋼等,應安排在316L不銹鋼管之后酸洗。用新配制的酸洗液,酸液容易酸洗的不銹鋼管是不合理的。


  2. 當酸洗液達到排放標準時要及時排放,絕對不可以在應排放酸洗液中再添加新酸,以提高其濃度,那是極不合理的,而且還會加大酸耗。


  3. 酸洗液的腐蝕作用十分強烈,酸洗過程中,防止酸洗液傷害及處理酸洗液傷害的措施必須非常完善和到位,來不得半點絲毫疏忽大意。




五、不銹鋼焊管酸洗液分析


  硝酸-氫氟酸混合液分析檢測的項目包括有混合酸液中硝酸、氫氟酸的濃度分析和混合酸液中鐵離子、鉻離子及鎳離子的分析。根據酸洗液分析檢測的結果,來指導酸洗生產、控制酸洗質量。


  硝酸-氫氟酸混合液分析檢測的形式分為直接分析(即在線分析)和取樣分析(從酸洗槽中取樣后,在化驗室進行分析),取樣分析的方法有自動分析和人工分析,自動分析又分為滴定法和直接法,一般情況下,直接法常用于在線直接分析檢測。


  用于硝酸-氫氟酸混合液最簡便快捷的自動分析方法,見表9-2。


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  現在一般都采用微型計算機(該儀器型號有 SA70型)對硝酸、氫氟酸混酸進行分析和檢測,既準確又快捷?,F已很少采用人工化學分析的方法進行分析檢測,這里列出幾項硝酸、氫氟酸混合酸液的人工化學分析和檢測方法,僅供參考。