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不銹鋼管的耐腐蝕性能良好,抗高溫氧化性能佳,同時還擁有較好的低溫性能和機械與加工性能。所以大量用于石油、化工、核工程、動力、海洋、航天航空、醫藥、輕工、紡織等領域。使用不銹鋼管的主要目的就是防腐防銹。不銹鋼管的耐腐蝕主要還是靠表面鈍化膜,一旦膜不完整或有缺陷,不銹鋼管仍然會受到腐蝕。
對此在工程上一般會進行酸洗鈍化處理,來將不銹鋼管的耐腐蝕潛力充分發揮。在不銹鋼設備與部件在成形、組裝、焊接、焊縫檢查(如探傷、耐壓試驗)及施工標記等過程中帶來表面油污、鐵銹、非金屬臟物、低熔點金屬污染物、油漆、焊渣與飛濺物等,這些物質會影響不銹鋼設備與部件的表面質量,從而破壞不銹鋼管表面的氧化膜,降低了鋼管的耐全面腐蝕性能和抗局部腐蝕性能(包括點蝕、縫隙腐蝕),甚至會導致應力腐蝕破裂。
對不銹鋼管表面進行清洗、酸洗與鈍化加工,除了大程度提升耐腐蝕性能外,還可防止產品污染并得到美觀外表。
在GB150 - 1998《鋼制壓力容器》規定,“有防腐要求的不銹鋼及復合鋼板制造的容器的表而應進行酸洗鈍化”。這一規定是針對石油化工中使用的壓力容器來說的,由于這些設備會直接接觸腐蝕介質,所以為保證耐腐蝕性能,就提出酸洗鈍化是必要的。
其他方面,如果不是出于防腐目的,只要基于清潔與美觀要求,不銹鋼材料不一定需要酸洗鈍化。但對不銹鋼設備的焊縫還是要做酸洗鈍化處理的。對核工程、某些化工裝置及其它使用要求嚴格的,除酸洗鈍化外,還要采用高度介質進行終精細清洗或進行機械、化學與電解拋光等精整處理。
不銹鋼管酸洗鈍化原理是什么呢?不銹鋼的抗腐蝕性能主要是因為表面覆蓋著一層極薄的(約Inm)致密的鈍化膜,這層膜將腐蝕介質隔離,是不銹鋼防護的基本屏障。不銹鋼鈍化是持續動態的。不銹鋼工件放置于空氣中會形成氧化膜,但這種膜的保護性不夠完善。一般先要進行徹底清洗,包括堿洗與酸洗,再用氧化劑鈍化,才能保證鈍化膜的完整性與穩定性。酸洗的目的之一就是為鈍化處理創造有利條件,從而保證能形成的鈍化膜。因為通過酸洗使不銹鋼表面平均有 lOp m厚一層表面被腐蝕掉,酸液的化學活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高,因此酸洗可使整個表面趨于均勻平衡,一些原來容易造成腐蝕的隱患被清除掉了。
但更關鍵的是,經酸洗鈍化,可以使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧化物優先溶解,消除貧鉻層,導致鉻元素不在不銹鋼表面富集,這種富鉻鈍化膜的電位可達+1.OV(SCE),接近貴金屬的電位,提高了抗腐蝕的穩定性。不同的鈍化處理也會影響膜的成分與結構,從而影響不銹性,如通過電化學改性處理,可使鈍化膜具有多層結構,在阻擋層形成 Cr03或Cr203,或形成玻璃態的氧化膜,充分發揮不銹鋼管的耐腐蝕能力。