酸洗缓蚀剂的正确使用方法
阅读：1166发布时间：2020-7-13
以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小（0.1%~1%），但效果显着。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质（锅炉用水、循环冷却水）、酸性介质（除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈用的酸浸溶液）和气体介质（气相缓蚀剂）。
在整个化学清洗工程中，选择和应用缓蚀剂是其中一个很重要的环节。它不仅直接影响到化学清洗的效果，更重要的是还会影响到锅炉的安全和寿命，以及酸洗工程的成本。因此，必须给予十分认真的注意。
一、正确选择缓蚀剂
酸洗缓蚀剂的品种很多，使用时，必须根据清洗锅炉的自然条件（如锅炉的结构、材料的成分、垢的性质及组成等）和初步确定的工艺条件（酸的种类及浓度、清洗温度、可能达到的高流速以及要求达到的清洗水准等），选定在性能上能满足或基本满足要求的缓蚀剂。
缓蚀剂的很多性能都是有一定的适用范围和条件的，不是一成不变的。例如：缓蚀剂的缓蚀效率（这是缓蚀剂重要的性能）是在某一固定实验条件下，根据添加和不添加缓蚀剂时的腐蚀速率的相对比值求出来的。因此，一提到缓蚀效率就一定要注意是在什么体系（材料的牌号和成分，酸的种类和浓度）、什么条件（温度、流速、缓蚀剂浓度）下得到的。商品酸洗缓蚀剂的说明书往往只给出一些缓蚀效率，而没有同时给出求缓蚀效率的条件，这就要求酸洗工作者查清它们的实验条件，并把它们的适用范围同初步确定的工艺条件逐一对照，只有这样才能保证缓蚀剂的实际效果。小孔腐蚀和氢脆的发生更要引起酸洗工程人员的注意。确定某一缓蚀剂对某一钢材有无小孔腐蚀现象发生，一定要在添加足量的Fe3+（一般为1000ppm左右）的条件下进行试验。在Fe3+为零的酸溶液中观察不到小孔并不等于在实际酸洗条件下不发生小孔腐蚀。因此，对于商品缓蚀剂说明书所介绍的情况必须结合实际情况进行审定。必要时，酸洗工程人员要进行一些小型试验，以确定选用的缓蚀剂的各项性能是否满足自己的要求。
在选用缓蚀剂时，除了缓蚀效率、局部腐蚀的指标外，还要综合考虑其他一些性能。例如，在人口密集的市区进行锅炉清洗，就必须选用没有特殊臭味、毒性尽可能低的缓蚀剂，以减少在酸洗过程中及酸洗后带来的污染。
二、正确使用缓蚀剂
当工艺条件和缓蚀剂确定之后，还有一个正确使用缓蚀剂的问题。否则即使是性能适宜的缓蚀剂，如果得不到正确的使用，同样收不到良好的效果。
正确使用缓蚀剂主要表现在对酸洗条件的控制上。说得确切一点，就是根据工艺参数选定了合适的缓蚀剂之后，实际酸洗时就应该反过来根据缓蚀剂的性能限定酸洗工艺参数可能的变动范围。例如，当确定酸洗是在5%HCl、50℃条件下进行，所选用的缓蚀剂在40~60℃、4~7%HCl中对碳钢管的缓蚀效率为98~99%.那么，要保证确实收到98~99%的缓蚀效率，就必须保证在整个酸洗操作中，酸的浓度高不得超过7%,温度不得超过60℃。在正常的酸洗期间做到这一点并不十分困难。但是在进酸、配酸过程以及预加热等这些操作中要严格做到这一点就不十分容易了。必须在工艺操作中采取一些必要的措施。还必须注意，在这里讲“不得超过”不仅仅是指观测点测量到的和取样点分析得到的数据，而是指包括任何一个局部的整个酸洗系统和任何一瞬间都不超过规定的参数。
正确使用缓蚀剂的另一个重要的问题是缓蚀剂浓度。缓蚀剂的任何性能都只有在缓蚀剂达到某一浓度以后才表现出来。因此，要保证缓蚀效果，就不仅只看多少吨酸液加了多少公斤缓蚀剂，更重要的是要看缓蚀剂的分配是否均匀。一定要避免某一局部缓蚀剂浓度偏高，另一些局部浓度又偏低的不均匀现象发生。缓蚀剂浓度往往是无法用化学方法测定的。其浓度的控制主要是从加入方式上加以保证。缓蚀剂的添加方式，应根据选用缓蚀剂性能的不同而异，可以预先加入到水中，也可以预先加入到浓酸中或在加酸的同时加入缓蚀剂。无论哪一种方式，都必须使缓蚀剂的加入速度同进入锅炉的酸液成一定的比例。这样，当整个锅炉充满酸液的同时，缓蚀剂也正好按规定量均匀地分配在整个酸洗系统中。缓蚀剂的加入可以用人工从酸箱口加入，也可以用计量泵同酸管并行注入到酸洗系统中。有条件的地方，采用后一种方式为好，这样既能保证添加缓蚀剂的质量，又省工安全。
三、正确评定缓蚀剂
要想在实验室鉴定缓蚀剂的缓蚀性能，必须建立能够反映酸洗基本特征的试验方法。这些方法对于酸洗工艺条件要尽可能的简化和相对固定。而对于那些影响缓蚀剂性能的主要因素则要严格加以模拟。只有这样得到的结果才具有工业应用的参考价值。
1.静态腐蚀试验方法
静态腐蚀试验方法是简便易行而又十分重要的方法。它之所以重要，是因为这种方法能够很好地反映出锅炉酸洗时腐蚀过程的主要特征--氢去极化引起的腐蚀过程。在没有添加缓蚀剂的酸洗液中，静态试验得到的腐蚀速率几乎*是由氢去极化引起的。添加缓蚀剂对这一腐蚀速率的改变，也就表明该缓蚀剂对氢去极化的腐蚀过程的抑制能力。
2.动态腐蚀试验方法
锅炉酸洗并不*是在静止溶液中进行的，甚至应该说更多的时间是在溶液以一定流速的动态条件下进行的。因此，研究溶液流动对缓蚀剂性能的影响，是把静态试验结果应用于锅炉实际酸洗的重要步骤。
3.氢脆试验方法
了解氢渗入金属后引起材料机械性能发生变化的试验方法通常有两种。一种是拉伸试验法，另一种是弯折试验法。
拉伸试验法是将与锅炉热交换管化学成分和金相组织*相同的钢棒，加工成标准拉伸试样，用材料试验机慢速将试样拉断，测量断口处断面的直径，计算出该试样未受氢影响时的断面收缩率。再将另一些同样的样品放入添加有缓蚀剂的酸溶液中进行腐蚀试验，一般为1~2小时后，取出样品很快洗净、擦干（不得加热）再到材料试验机上以同样的速度将试样拉断，求出在酸液中腐蚀后的试样的断面收缩率。根据试验前后断面收缩率的变化来判断氢脆发生的大小。可以用氢脆系数这一指标来定量表示，氢脆系数是金属在该条件下发生氢脆程度的表征。
检查氢脆的另一个方法是弯折法。弯折试验是在一个能够将试样固定，并准确向两个方向做180°或90°弯折的机器上进行的。试样的材料一般选用对氢脆更敏感的高强度弹簧钢丝，截成10厘米一段作为实验样品。高强度弹簧钢丝的强度比一般锅炉用钢高许多，在一般情况下，氢脆发生的敏感性是与材料的强度成正比的。如果在钢丝上观察不到氢脆现象的发生，那么对于锅炉用钢则可以认为是安全的，这就是我们选用弹簧钢丝的原因。实验程序同拉伸法基本相同，分别求出在酸中腐蚀和未腐蚀的样品弯断时的弯折次数，根据弯断次数的变化可以判断钢丝发生氢脆的程度，腐蚀后弯断的弯折次数越少，说明氢脆现象越严重，和未腐蚀一样或仅仅减少1~2次，则说明氢脆现象不严重。这种方法是检查缓蚀剂抑制渗氢能力的比较简便的方法。但是，它的精度与重现性比拉伸法要差一些。我们可以用重复多次试验取平均值的方法来克服这一缺点。由于试验简单，重复试验是很容易进行的。
