碳钢在有机酸清洗介质中的缓蚀试验研究文献综述
2020-04-29 19:55:32
碳钢在有机酸清洗介质中的缓蚀研究 文 献 综 述 1 前言 1.1 问题的提出背景和研究意义 20世纪中叶以来 ,随着电厂各种设备参数的不断提高及合金材料的使用 ,国外更加重视络合剂洗炉技术[1],一些设备在运行前和运行一段时间以后,难以回避的会形成氧化皮、水垢,盐垢,腐蚀产物和焊渣,这样就会使炉内残余碎片或沉渣,使炉管堵塞,破坏汽、水的正常流动; 还会让受热面的沉积物累积速度增加,使介质浓缩腐蚀加剧,最后使管壁变薄、穿孔和爆破,因此必须进行化学清洗[2]。
传统的无机酸化学清洗方式,容易对金属基体造成腐蚀金属腐蚀导致的生产成本的增加是工业生产过程中存在的主要问题之一。
目前,大型发电厂较多地选择无毒不污染的柠檬酸作为清洗剂[3]。
在柠檬酸酸酸洗除锈的同时需要添加缓蚀剂来抑制其对金属基体的腐蚀[4],如苯并三唑被使用作为柠檬酸中铜腐蚀的有效抑制剂[5],目前国内柠檬酸清洗用缓蚀剂品种较少,且价格昂贵[6],但在酸性介质中温度升高会大大加速金属材料的腐蚀,所以寻求合适的缓蚀剂就具有重要的现实意义[7]。
本文主要研究有机酸清洗的原理及效果,以及对各种有机酸酸洗缓蚀剂的选用。
2 化学清洗的基本原理 2.1 化学清洗的分类 现如今,工业化进程正在不断加快,化学清洗剂在工业各个领域正扮演着越来越重要的角色,化学清洗已成为工业生产中必不可少的一部分,化学清洗一般分为酸洗和碱洗。
2.2 酸洗的基本原理 用酸清洗氧化皮或铁垢的原理是:含有缓蚀剂的酸溶液与金属基体的反应被减缓,而酸的作用基本上只溶解氧化皮或铁垢。
酸洗的基本过程是以电化学或化学反应为主,以机械作用为辅,化学或电化学过程有下述几种可能 (1)酸对氧化铁或氧化钙的化学溶解; (2)氧化铁被还原成易溶于酸的氧化亚铁; (3)在酸液中,氧化铁的电位远高于铁的电位,形成由氧化皮和铁构成的局部腐蚀原电池(其中铁为阳极,氧化铁为阴极)。
氢在氧化皮下析出,加速氧化皮的剥落; (4)采用有机酸或络合酸清洗时,除了有氢离子的作用外,还有络合剂对沉积物中金属离子的络合作用。
目前,酸洗常用的酸有盐酸、硫酸,氢氟酸,硝酸,柠檬酸、EDTA等 2.3 碱洗的基本原理 机组管段在加工时,有时引进硅和铜的化合物作为冷拉润滑剂,有石英粉(SiO2)和CuSO4,或者在热弯管时灌砂。