在整個化學(xue)清洗工程中(zhōng)，選擇和應用(yòng)緩蝕劑是其(qí)中⚽一個很重(zhòng)要的環節。它(tā)不僅直接影(yǐng)響到化學清(qing)洗的🥵效果，更(gèng)重要的是還(hái)會影響到鍋(guō)爐的安全和(he)壽命，以及酸(suān)洗工程的成(chéng)本。因此，必須(xū)給予十分認(rèn)真的注意🧡。在(zài)這裏，我們把(bǎ)在應用緩蝕(shí)劑時必須注(zhù)意的問題歸(guī)納成下面三(san)⁉️個方面加以(yi)介紹。

一、正确(que)選擇緩蝕劑(ji)

酸洗緩蝕劑(ji)的品種很多(duo)，使用時，必須(xū)根據清洗鍋(guō)爐的自然條(tiáo)件(如鍋爐的(de)結構、材料的(de)成分、垢的性(xìng)質及組成等(děng))和初步确定(dìng)的工藝條件(jiàn)(酸的種類及(jí)濃度、清洗溫(wēn)度、可能達到(dao)的最高流速(su)以及要求達(dá)到的清洗水(shui)準等)，選🙇‍♀️定在(zài)性能上能滿(mǎn)足或基本滿(man)🆚足要求的緩(huǎn)👨‍❤️‍👨蝕劑。

酸性緩(huǎn)蝕劑的很多(duo)性能都是有(you)一定的适用(yong)範圍和條件(jian)的，不是一成(chéng)不變的。例如(ru):緩蝕劑的緩(huǎn)蝕效率(這是(shì)緩蝕劑🔞最重(zhòng)要的📧性能)是(shì)在某一固定(ding)實驗條件下(xià)，根據添加和(he)不添加緩蝕(shi)劑時的腐蝕(shi)速率的相對(dui)比值求出來(lai)的。因此，一㊙️提(ti)到緩蝕效率(lǜ)就一定要注(zhu)意是✨在什麽(me)體系(材料的(de)牌号❗和成分(fen)，酸的種類和(hé)濃度)、什麽條(tiáo)件(溫度、流♍速(sù)、緩蝕劑濃度(du))下得到的。商(shāng)品♉酸洗緩蝕(shí)劑的說明書(shū)往往隻給出(chū)一些緩蝕效(xiào)率，而沒有同(tong)時給出求緩(huǎn)蝕效率的條(tiáo)件，這就要求(qiú)酸洗工作者(zhě)查清它們的(de)實驗條件，并(bing)把它🏃🏻‍♂️們的适(shi)用範圍同初(chū)步确✂️定的工(gōng)藝條件逐一(yī)對照⭐，隻有這(zhè)樣才能保證(zhèng)緩蝕劑的實(shi)際效果。

小孔(kǒng)腐蝕和氫脆(cuì)的發生更要(yào)引起酸洗工(gōng)程人員的注(zhù)意🔆。确定❓某一(yi)緩蝕劑對某(mǒu)一鋼材有無(wu)小孔腐蝕現(xian)象發生，一📞定(ding)要在添加足(zu)量的Fe3+(一般爲(wèi)1000ppm左右)的條件(jian)下🔞進行試驗(yàn)。在Fe3+爲零的酸(suān)♋溶液中觀察(chá)不到小孔并(bìng)不等于在實(shi)際酸洗條件(jiàn)下不發生小(xiao)孔腐蝕。因此(ci)，對于商品緩(huan)蝕劑說明書(shu)所介紹的情(qíng)況必須🈲結合(hé)實際情👨‍❤️‍👨況進(jìn)行審定。必要(yao)時，酸洗工程(chéng)人🆚員要進行(hang)一些小型試(shì)驗，以确定選(xuǎn)用的緩蝕劑(jì)的各項‼️性能(néng)是否滿足自(zì)己🌈的要求。

在(zai)選用酸性緩(huǎn)蝕劑時，除了(le)緩蝕效率、局(jú)部腐蝕的指(zhǐ)标🏃‍♀️外🐪，還要綜(zōng)合考慮其他(tā)一些性能。例(lì)如，在人口密(mi)集🤩的市區進(jin)行鍋💛爐清洗(xi)，就必須選用(yòng)沒有特殊臭(chou)味、毒㊙️性盡可(kě)能低的🥰緩蝕(shi)劑，以減少🐅在(zài)酸洗過程💋中(zhong)及酸洗💃🏻後帶(dai)來的污染。

二(èr)、正确使用酸(suān)性緩蝕劑

當(dang)工藝條件和(he)緩蝕劑确定(ding)之後，還有一(yī)個正确使用(yong)緩💃蝕劑的問(wèn)題。否則即使(shi)是性能适宜(yí)的緩蝕劑，如(rú)果得不到正(zhèng)确的使用，同(tong)樣收不到良(liáng)好的效果。

正(zheng)确使用緩蝕(shí)劑主要表現(xiàn)在對酸洗條(tiao)件的控制上(shàng)。說得确❗切一(yi)點，就是根據(jù)工藝參數選(xuǎn)定了合适的(de)緩蝕劑⛱️之後(hòu)，實際酸洗時(shi)就應該反過(guò)來根據緩蝕(shí)劑的性能限(xian)定酸洗✂️工藝(yi)參數可能的(de)變動範圍🤩。例(li)如，當确定酸(suān)洗是在5%HCl、50℃條件(jian)下進行，所選(xuǎn)用的緩蝕👅劑(jì)在40～60℃、4～7%HCl中對碳鋼(gang)管的緩蝕效(xiào)率爲98～99%。那麽，要(yào)保證确實🔞收(shou)到98～99%的緩蝕效(xiào)率，就必須保(bǎo)證在整個酸(suan)洗操作中，酸(suān)的濃度最高(gao)不得超過🏃🏻7%，溫(wen)度不得🤩超過(guò)60℃。在正常的酸(suan)洗期間做到(dào)這一點并不(bu)十分困難。但(dan)是在進酸、配(pei)酸過程以及(jí)預加熱等這(zhe)些操作中要(yào)嚴格做到🔱這(zhe)一點就不十(shi)分容易了。必(bi)須在工藝操(cāo)🐕作中采取🔴一(yi)些必要的措(cuò)施。還必須注(zhu)意，在這裏講(jiang)“不得超過”不(bú)僅僅是指觀(guān)測點測量到(dao)的和取樣點(dian)分析得到的(de)數據，而是指(zhǐ)包括任何一(yī)個局✌️部的整(zhěng)個酸洗系統(tǒng)和任何一瞬(shun)🔴間都不超過(guo)規定的參數(shù)。

正确使用緩(huan)蝕劑的另一(yī)個重要的問(wèn)題是緩蝕劑(jì)濃度。

緩蝕劑(ji)的任何性能(neng)都隻有在緩(huǎn)蝕劑達到某(mou)一濃♍度以後(hòu)才表現出來(lái)。因此，要保證(zhèng)緩蝕效果，就(jiù)不僅隻看多(duo)少噸酸液加(jia)🔞了多少公斤(jīn)緩蝕劑，更重(zhòng)要的是要看(kàn)緩蝕劑的分(fen)配是否均勻(yún)。一定要避免(miǎn)某一局部緩(huan)蝕劑濃度偏(piān)高，另一些🔞局(jú)部濃度又偏(pian)低的❤️不均勻(yún)現象發生。緩(huan)蝕劑濃度往(wang)往是無法用(yong)化學方法測(cè)定的。其濃度(du)的控制主🈚要(yao)是從加入方(fāng)式上加以保(bao)證。緩蝕劑的(de)添加方式，應(ying)根🎯據選用緩(huǎn)蝕劑性🏒能的(de)不同而異，可(kě)🐆以預先加入(ru)到水中👉，也可(ke)以預先加入(ru)到濃酸中或(huò)在加酸的同(tong)時加入緩蝕(shi)🔅劑。無論哪一(yī)種方式，都🛀必(bi)須使緩蝕劑(ji)的加入速度(dù)同進入鍋爐(lu)的酸液成一(yī)定的比‼️例。這(zhè)樣，當整個鍋(guō)爐充🐪滿酸液(yè)的同時，緩蝕(shi)劑也正好按(àn)規定量均勻(yún)地分配在整(zheng)個酸洗系統(tǒng)中。緩蝕劑的(de)🤟加入可以用(yong)人工從酸箱(xiāng)口加入，也可(ke)以用計量泵(beng)同酸管并行(háng)注🔞入到酸洗(xi)系統中。有條(tiao)件的地方，采(cǎi)用後一種方(fang)式爲📧好，這樣(yàng)既能☂️保證添(tian)加緩蝕劑的(de)質量，又❤️省工(gōng)安全⭕。

三、正确(què)評定緩蝕劑(jì)

要想在實驗(yàn)室鑒定緩蝕(shí)劑的緩蝕性(xing)能，必須建立(li)能🔱夠反🎯映🐆酸(suan)洗基本特征(zhēng)的試驗方法(fa)。這些方法對(duì)于酸🔞洗工藝(yi)條件要盡可(ke)能的簡化和(hé)相對固定。而(er)對于那🔱些影(yǐng)響緩蝕劑性(xing)能的主要因(yīn)素則要嚴格(gé)加以模拟。隻(zhī)有這樣得到(dao)的結果才具(jù)有工業應用(yong)的參考價值(zhí)。現将幾個評(píng)😍定緩蝕劑的(de)實驗方法介(jie)紹于下:

1.靜态(tai)腐蝕試驗方(fang)法

靜态腐蝕(shí)試驗方法是(shì)簡便易行而(er)又十分重要(yào)的方法。它之(zhi)💔所以重要，是(shi)因爲這種方(fāng)法能夠很好(hǎo)地反映出鍋(guo)爐酸洗時腐(fǔ)蝕🤩過程的主(zhǔ)要特征——氫去(qù)極🈲化引起⚽的(de)腐蝕過程。在(zài)沒有添加緩(huan)蝕劑的酸洗(xi)液中，靜态試(shi)驗得到的腐(fǔ)蝕速率幾乎(hū)完全是由氫(qing)去🈲極化引起(qi)的。添加緩蝕(shí)劑對這一腐(fǔ)蝕速率的改(gǎi)變，也就表明(míng)該🏃🏻緩蝕劑對(dui)氫去極化的(de)腐蝕過程的(de)抑制能力。

具(ju)體步驟如下(xià):先選定進行(háng)試驗的樣品(pǐn)，樣品的化🏒學(xué)成💃分和金相(xiàng)組織必須同(tong)酸洗的鍋爐(lu)材料一緻。加(jia)工成适當的(de)大小，一般🛀爲(wèi)20×50毫米。用機械(xiè)磨光或化學(xué)清洗的方法(fa)除去樣品上(shàng)的鏽層，以保(bǎo)證完全裸露(lù)出潔淨的金(jin)屬表面，再用(yòng)200～400号🌈砂紙仔細(xì)磨光，表面無(wú)明顯劃痕和(he)小孔。把制💯備(bei)好的樣品用(yong)丙酮或無水(shuǐ)酒精除去🏃🏻‍♂️油(you)☎️污，并用吹風(fēng)機⛱️吹幹，用熱(rè)風幹燥後的(de)樣品要👣放入(rù)幹🔞燥器内冷(leng)卻到室溫後(hou)用分析天平(píng)精确稱重(這(zhe)一重量就是(shi)腐蝕前重)。将(jiāng)稱完重量的(de)樣品放入盛(shèng)有一定體積(ji)的酸液，并預(yu)先恒定在🔞試(shì)驗溫度的玻(bo)璃燒杯或🔞塑(sù)料瓶中進行(hang)腐蝕試驗✊。酸(suan)溶液的種🔴類(lei)、濃度和溫度(du)要同鍋爐實(shi)際酸洗工藝(yì)條件一緻。試(shì)驗樣品在試(shi)驗容器(玻璃(lí)燒杯或塑料(liao)瓶)中不要卧(wo)放，而應懸挂(gua)或直立。經過(guo)一定時間🚩以(yǐ)後(該時間即(ji)爲腐蝕試驗(yàn)時間)，取❗出樣(yàng)品并洗淨，再(zài)經過丙酮或(huò)無水酒精清(qing)除水分并用(yong)與試驗前相(xiang)同的方法幹(gàn)燥、冷卻，待完(wan)全恢複到室(shì)溫後又精确(què)稱其重量(這(zhe)一重量就是(shì)腐蝕後重)。根(gen)據腐蝕前後(hou)重量的變化(hua)就可計算出(chū)腐蝕速♉率🐇。再(zài)根據添加緩(huǎn)蝕劑和未加(jia)緩蝕劑腐蝕(shí)速率的變化(huà)計算出緩蝕(shí)效率，計算公(gōng)式如下:

式中(zhōng):
     K——腐蝕速率[克(ke)/米2·時]；

     G0——腐蝕前(qian)樣品的重量(liàng)[克]；

     G——腐蝕後樣(yang)品的重量[克(kè)]；

     S——樣品的表面(mian)積[米2]；

     h——腐蝕試(shi)驗時間[小時(shí)]。

     式中:Q——緩蝕劑(jì)的緩蝕效率(lü)[%]；

     K0——未添加緩蝕(shí)劑時的腐蝕(shí)速率[克/米2·時(shi)]；

K1——添加緩蝕劑(ji)後的腐蝕速(sù)率[克/米2·時]。

2.動(dong)态腐蝕試驗(yan)方法

鍋爐酸(suān)洗并不完全(quan)是在靜止溶(rong)液中進行的(de)，甚至應該說(shuo)更🌈多🌐的時間(jian)是在溶液以(yǐ)一定流速的(de)動态條件下(xia)進行的。因此(cǐ)，研究溶液流(liu)動對緩蝕劑(ji)性能的影響(xiang)，是把靜态試(shi)驗🔞結果應用(yong)于鍋爐實際(jì)酸洗的重要(yào)步驟。

溶液流(liú)動是動态試(shi)驗方法的主(zhu)要特征。但是(shi)，流動對腐蝕(shi)⚽發生影響的(de)具體途徑則(zé)可以是完全(quán)不同✍️的。可以(yi)作如下兩種(zhong)假設，一是緩(huan)蝕劑的緩蝕(shí)效率直接受(shòu)溶液流動的(de)影響。如果是(shi)這樣，溶液的(de)流動❄️速度就(jiù)成爲動态試(shi)❓驗中的決定(dìng)性影響🈲因素(su)，隻要🚶是在能(néng)使溶液以一(yi)定速度流動(dong)的任何一種(zhong)試驗裝置中(zhong)進行試驗，都(dou)應該能夠反(fǎn)映出這一規(guī)律。另一種假(jia)設是，一些受(shou)擴散速度影(ying)響✊的因素(如(rú)前面談⚽到的(de)氧、Fe3+的陰極去(qù)極化)，必然也(yě)要受溶液流(liú)動速度的影(yǐng)響👄。但是，對于(yú)這種影響🐇途(tú)徑，溶液流動(dòng)就不是唯一(yī)起作用的因(yīn)素了。除流速(sù)外，還取決于(yú)能夠影響到(dao)擴散速度的(de)那些因素的(de)作用。對腐蝕(shi)速率的影響(xiang)是溶液的流(liú)動速度和👌影(ying)響擴散速度(dù)的那些因素(su)相互作用的(de)總的結果。從(cóng)這一觀🤟點出(chū)發，對于動态(tai)試驗的💰要求(qiú)🆚，就不僅僅是(shì)溶液以一定(dìng)速度流動，還(hai)必須保證影(yǐng)響擴散速度(dù)的其他因素(su)都能反映出(chu)實際酸洗的(de)特點，隻有這(zhè)樣實驗❗結果(guo)才具🈲有實際(ji)參考🌈的價值(zhi)。例如，氧引起(qi)的腐蝕，就可(ke)能因♌爲實驗(yan)裝置的不合(hé)理(如酸箱敞(chǎng)開而溶液攪(jiǎo)動又十分劇(ju)烈、酸液的體(tǐ)積和樣品面(miàn)積之比✂️過于(yú)大等✨)而變得(de)比鍋爐實際(ji)👨‍❤️‍👨酸洗時嚴重(zhòng)得多。

對于動(dong)态試驗裝置(zhì)，較爲合理的(de)應如圖12所設(she)計的那樣。這(zhe)種裝🏒置的特(tè)點是全密封(fēng)系統，它比較(jiao)好地模拟了(le)鍋爐酸洗時(shí)的主📐要特征(zheng)。動态試驗的(de)實驗🐇程序和(hé)數據的🌈處理(li)同靜态腐蝕(shi)試驗🔴基本一(yi)樣。隻是多了(le)一🔅個流速的(de)選定和控‼️制(zhi)這一因素，對(dui)于流動速度(du)的确定保證(zhèng)試驗段的速(su)度同鍋爐酸(suan)洗工藝所規(gui)定的流速範(fàn)圍一緻，一般(ban)在0.1～1米/秒之間(jian)。

利用靜态和(he)動态腐蝕試(shi)驗可以進行(háng)通氮除氧和(he)通氧的試驗(yan)，以查明氧濃(nóng)度對腐蝕速(su)率的影響。也(yě)可以進行😘添(tian)加不同濃度(du)的Fe3+的試驗，用(yòng)以觀測Fe3濃度(du)的影響和小(xiǎo)孔腐蝕發生(sheng)的情況。Fe3+添加(jia)濃度一般爲(wei)300～1000ppm，最高不超過(guò)2000ppm。

3.氫脆試驗方(fang)法

了解氫滲(shen)入金屬後引(yin)起材料機械(xie)性能發生變(biàn)化的試驗方(fang)法通常有兩(liǎng)種。一種是拉(la)伸試驗法，另(lìng)一種是彎折(shé)♻️試驗法。

拉伸(shēn)試驗法是将(jiang)與鍋爐熱交(jiāo)換管化學成(cheng)分和金相組(zǔ)織完全相同(tong)的鋼棒，加工(gōng)成标準拉伸(shen)試樣，用材料(liào)試驗✔️機慢速(sù)将🧑🏾‍🤝‍🧑🏼試樣拉斷(duan)，測量斷口處(chù)斷面的直徑(jìng)，計算出該試(shì)樣未受氫影(ying)響時的斷面(miàn)收縮率，計算(suan)公式如下:

式(shì)中:ψ——金屬材料(liào)的斷面收縮(suo)率[%]；

D0——标準拉伸(shen)試樣的直徑(jìng)(試驗段)[毫米(mǐ)]；

D1——拉伸後試樣(yang)斷口的直徑(jìng)[毫米]。

再将另(ling)一些同樣的(de)樣品放入添(tian)加有緩蝕劑(jì)的酸溶🌏液中(zhōng)進行㊙️腐蝕試(shi)驗，一般爲1～2小(xiao)時後，取出樣(yàng)品很快洗淨(jing)、擦🏃‍♀️幹(不得加(jia)🌈熱)再到材料(liao)試驗機上以(yi)同樣的速度(du)📱将試樣拉斷(duàn)，求出在酸液(ye)中腐✨蝕後的(de)試樣⭐的斷面(miàn)收縮率。根據(ju)試驗前後斷(duan)面收縮率的(de)變化🏃來判斷(duàn)氫脆發生的(de)大小。可以用(yong)氫脆系數這(zhè)一指🔞标來定(ding)量表示，氫脆(cuì)系數是金㊙️屬(shu)在該條件下(xia)發生氫脆程(cheng)度🌈的表征，計(ji)算公式如下(xia):

式中:η——氫脆系(xi)數[%]；

ψ0——腐蝕試驗(yan)前樣品的斷(duan)面收縮率[%]；

ψ1——腐(fǔ)蝕試驗後樣(yàng)品的斷面收(shōu)縮率[%]。

一般，η小(xiǎo)于20%，可以認爲(wèi)是安全的，大(dà)于20%則被認爲(wèi)有明顯🌏氫脆(cuì)現👣象發生，數(shù)值越大則氫(qing)脆現象越嚴(yán)重。這種緩蝕(shi)劑的使用就(jiù)值得慎重考(kǎo)慮。

進行這個(ge)實驗時必須(xū)注意，從酸中(zhōng)取出試樣後(hou)，要迅速處理(lǐ)，并🧑🏽‍🤝‍🧑🏻立即在材(cai)料試驗機上(shàng)以慢的速度(du)拉斷，中🐪間間(jian)隔時間不宜(yi)過長。因爲滲(shèn)入金屬中的(de)氫是可逆🈲的(de)，這段時間一(yi)長，已經滲入(rù)金屬内部的(de)氫還會跑出(chu)，使原來已🌏經(jīng)變得比較脆(cui)的試樣還可(kě)以得到一定(dìng)程🥵度上的恢(huī)複。如果腐蝕(shí)試驗後，不能(néng)立即進行拉(lā)伸時，必須将(jiāng)試樣在低溫(wen)下保存。最好(hǎo)是㊙️在-10℃的鹽-冰(bīng)體系中💋保存(cun)，但不能夠直(zhí)接同水接觸(chù)。

檢查氫脆的(de)另一個方法(fǎ)是彎折法。彎(wān)折試驗是在(zai)一個能夠将(jiang)試樣固定，并(bing)準确向兩個(gè)方向做180°或90°彎(wān)折的機器上(shàng)進❤️行的。試樣(yàng)的材料一般(ban)選用對氫脆(cui)更敏感的高(gao)強度彈簧鋼(gang)絲，截成10厘米(mǐ)一段作爲實(shi)驗樣品。高強(qiang)度彈簧鋼絲(si)的強度比一(yi)般鍋爐用鋼(gāng)🐇高許多，在一(yi)般情況下，氫(qing)脆發生的敏(min)感性是與材(cai)料的強度成(cheng)正比的。如果(guo)在鋼絲上觀(guān)察不到♻️氫脆(cui)現象的發生(shēng)，那麽對于鍋(guō)爐用鋼則可(kě)以認爲是安(an)全的，這就是(shi)我們選用彈(dàn)簧鋼絲的原(yuán)♋因。實驗程序(xù)同拉伸法基(jī)本相同，分⛹🏻‍♀️别(bie)求出㊙️在酸中(zhōng)腐蝕和未腐(fǔ)蝕的樣品彎(wān)斷時💃的彎折(shé)次數，根據彎(wān)斷❄️次數的變(bian)🍓化可以判斷(duàn)鋼絲發生氫(qīng)脆的程度，腐(fǔ)蝕後彎斷的(de)彎折次數越(yuè)少，說明氫脆(cui)現象越🌈嚴重(zhòng)，和未腐蝕一(yī)樣或僅僅減(jian)少1～2次，則說明(ming)氫脆現象不(bu)嚴重。這種方(fāng)法是檢查緩(huǎn)蝕劑抑制滲(shen)氫能力的💛比(bi)較簡便的方(fang)法。但是，它的(de)精度與重現(xiàn)性比拉伸法(fǎ)要差一些。我(wǒ)們可以用重(zhòng)✉️複多次試驗(yàn)取平均值的(de)方法來克服(fu)這一缺點。由(yóu)于試驗簡單(dān)，重複試驗是(shi)很容❓易進行(hang)的。

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