在整個化學(xue)清洗工程中(zhong)，選擇和應用(yòng)緩蝕劑是其(qí)中一個很重(zhòng)要的環節。它(ta)不僅直接影(ying)響到化學清(qing)♈洗的效果🚶‍♀️，更(geng)重要的是還(hai)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(xu)🏃給予十分認(ren)真的注意😘。在(zai)這裏，我們把(bǎ)在應用緩蝕(shi)劑時必須注(zhu)意的問題歸(gui)納成下面三(sān)個方面加以(yǐ)✉️介紹。

一、正确(que)選擇緩蝕劑(ji)

酸洗緩蝕劑(jì)的品種很多(duo)，使用時，必須(xū)根據清洗鍋(guo)爐🍉的自然條(tiáo)件(如鍋爐的(de)結構、材料的(de)成分、垢的性(xing)質及🏃‍♂️組成等(děng))和☁️初步确定(dìng)的工藝條件(jiàn)(酸的種類及(ji)濃度、清洗溫(wen)度、可能達到(dao)的最高流速(su)以及要求達(dá)⭐到的清洗♈水(shuǐ)準等)，選定在(zai)性能上能滿(mǎn)足或基本滿(mǎn)足要求的緩(huǎn)蝕劑。

酸性緩(huan)蝕劑的很多(duō)性能都是有(you)一定的适用(yòng)範圍和條🆚件(jiàn)的🐇，不是一成(cheng)不變的。例如(rú):緩蝕劑的緩(huǎn)蝕效率(這是(shi)緩蝕劑最重(zhong)✍️要的性能)是(shi)在某一固定(ding)實驗條件下(xià)，根據添💔加和(hé)不😍添加緩⁉️蝕(shi)劑時的腐蝕(shí)速率的相對(duì)比㊙️值求出來(lái)的。因此，一提(tí)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(he)濃度)、什麽條(tiáo)件(溫度、流速(sù)、緩蝕劑濃度(dù))下得到的。商(shang)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(tiao)件，這就要求(qiu)酸洗工作者(zhě)查清它們🔞的(de)實驗條件，并(bìng)把它們的适(shì)用範圍同初(chu)步确定的工(gong)藝條件🐪逐一(yī)對照，隻有這(zhe)樣才能保證(zheng)緩蝕劑👄的實(shí)際效果。

小孔(kǒng)腐蝕和氫脆(cui)的發生更要(yào)引起酸洗工(gong)程人員的注(zhu)意。确定🌈某一(yi)緩蝕劑對某(mou)一鋼材有無(wu)小孔腐蝕現(xian)象發生，一定(dìng)要在添加足(zú)量的Fe3+(一般爲(wei)1000ppm左右)的條件(jiàn)下進行試驗(yan)。在Fe3+爲零的酸(suan)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(xiǎo)孔腐蝕。因此(ci)，對于商品緩(huan)蝕劑說明書(shū)所介紹的情(qíng)況必須結合(he)實際情♈況進(jin)行審定。必要(yào)時，酸洗工程(chéng)人👅員要進行(hang)一些小型試(shi)驗，以确定選(xuan)用的緩蝕劑(ji)的各項性能(neng)是否滿足自(zi)己的要求。

在(zài)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(zong)合考慮其他(ta)一些性能。例(li)如，在人口密(mi)集的市區進(jìn)行鍋爐清洗(xǐ)，就必須選用(yòng)沒有特殊🛀臭(chòu)味、毒性盡可(kě)能低的緩蝕(shí)劑，以減少在(zài)酸洗過程中(zhōng)及酸洗後帶(dai)來的污染。

二(er)、正确使用酸(suan)性緩蝕劑

當(dang)工藝條件和(hé)緩蝕劑确定(dìng)之後，還有一(yi)個正确使用(yòng)緩蝕🌂劑的問(wèn)題。否則即使(shǐ)是性能适宜(yí)的緩蝕劑，如(ru)果得不😍到正(zhèng)确的使用，同(tong)樣收不到良(liang)好的效果。

正(zheng)确使用緩蝕(shí)劑主要表現(xiàn)在對酸洗條(tiáo)件的控制上(shang)。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(hou)，實際酸洗時(shí)就應該反過(guò)來根據緩蝕(shi)劑的性能限(xiàn)定酸洗工藝(yì)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(jiàn)下進行，所選(xuan)用的緩蝕劑(ji)在40～60℃、4～7%HCl中對碳鋼(gāng)管的緩蝕效(xiao)率爲98～99%。那麽♋，要(yào)保證确實🤩收(shōu)到98～99%的緩蝕效(xiào)‼️率，就必須保(bǎo)證在整個酸(suān)洗操作中，酸(suān)的濃度最高(gao)不得超過🚶7%，溫(wēn)度不得超過(guò)60℃。在正常的⛱️酸(suān)洗期間做到(dào)這一點并不(bu)十分困難🈲。但(dàn)🏒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(zhè)一點就不十(shí)分容易了。必(bi)須在工藝操(cao)🔞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(bu)僅僅是指觀(guan)測點測量到(dào)的和取樣點(dian)分析得到的(de)數據，而是指(zhǐ)包括任何一(yi)個局✊部的整(zheng)個酸洗系統(tong)和任何一瞬(shun)間都不超過(guò)規定的參數(shù)。

正确使用緩(huan)蝕劑的另一(yi)個重要的問(wen)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(lai)。因此，要保證(zhèng)緩蝕效果，就(jiu)不僅隻看多(duō)少噸酸液加(jia)了多少公斤(jīn)緩蝕劑，更重(zhòng)要的是要看(kan)緩蝕劑的分(fèn)配是否均勻(yún)。一定要避免(miǎn)某一🌈局部緩(huǎn)蝕劑濃度偏(pian)高，另一些局(jú)部濃度又偏(pian)低的不均勻(yun)現象發生。緩(huǎn)蝕劑濃度往(wǎng)往是🔞無法用(yòng)化學方法測(ce)定的。其濃度(dù)的控制主要(yào)是從加入方(fang)式上加以保(bao)證💁。緩蝕劑的(de)添加方式，應(yīng)根✍️據選用緩(huan)蝕劑🏃🏻性能的(de)不同而異，可(ke)以預先加入(ru)到水中，也可(ke)以預先加入(rù)到濃酸中或(huò)在♉加酸的同(tong)時加入緩蝕(shi)劑。無☔論哪一(yi)種方式，都必(bì)須使緩蝕劑(jì)的加入🙇‍♀️速度(du)同進入鍋爐(lu)的酸液成一(yī)定的比例。這(zhè)樣，當整個鍋(guo)爐充滿酸液(yè)的同時，緩蝕(shí)劑也🧡正好按(àn)規定量均勻(yun)地分配在整(zhěng)個👣酸洗系統(tong)中。緩蝕劑的(de)加入可以用(yòng)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(xǐ)系統中。有條(tiao)💛件的地方，采(cǎi)用後一種方(fāng)式爲好，這樣(yang)既能保證添(tiān)加緩蝕劑的(de)質量，又🏃省工(gong)安全。

三、正确(què)評定緩蝕劑(ji)

要想在實驗(yàn)室鑒定緩蝕(shi)劑的緩蝕性(xing)能，必須建立(li)🏒能夠反映酸(suān)洗基本特征(zhēng)的試驗方法(fǎ)。這些方法對(dui)于酸洗工藝(yi)條件要盡可(kě)能的簡化和(he)相對固定。而(er)對于那些影(ying)響緩蝕劑性(xìng)能的主要因(yīn)素則要嚴格(gé)加以模拟。隻(zhi)有這樣得到(dao)的結果才具(jù)有😄工業應用(yòng)的參考價值(zhi)☂️。現将幾個評(píng)定緩蝕劑的(de)實驗方法介(jiè)紹于下:

1.靜态(tài)腐蝕試驗方(fāng)法

靜态腐蝕(shi)試驗方法是(shi)簡便易行而(ér)又十分重要(yao)的方法。它🔅之(zhī)所以重要，是(shi)因爲這種方(fang)法能夠很好(hǎo)地反映🐅出鍋(guō)爐酸洗時腐(fu)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(huǎn)蝕劑的酸洗(xǐ)液中，靜态試(shi)驗得到的🔴腐(fu)蝕速率幾乎(hu)完全是由氫(qing)去👌極化引起(qǐ)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(duì)氫去極化的(de)腐蝕過程的(de)抑制能力。

具(jù)體步驟如下(xia):先選定進行(háng)試驗的樣品(pin)，樣品的化學(xue)成分和金相(xiang)組織必須同(tong)酸洗的鍋爐(lú)材料一緻。加(jiā)工成适當的(de)大小，一般爲(wèi)20×50毫米。用機械(xie)磨光或化📐學(xue)清洗的方法(fa)除去樣🔴品上(shang)的鏽層，以保(bao)證完全裸露(lù)出潔淨的金(jin)屬表📧面，再用(yong)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(yóu)污，并用吹風(feng)機吹幹，用熱(re)風幹燥後的(de)樣品要放入(rù)幹燥器内冷(lěng)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(sheng)有一定♈體積(jī)的酸液，并預(yù)先恒定在試(shì)驗溫度的玻(bō)璃燒杯或塑(sù)料瓶中進行(háng)腐蝕試驗。酸(suan)溶液的種類(lei)、濃度和溫度(dù)要同鍋爐實(shí)際酸洗工藝(yi)條件一緻。試(shì)驗樣品在試(shì)驗💜容❌器(玻璃(li)燒杯或塑料(liao)瓶)中不要卧(wo)放，而應懸挂(guà)或直立。經過(guo)♍一定時間以(yi)後(該時間即(jí)爲腐蝕試驗(yàn)時間)，取出樣(yàng)品并洗👣淨，再(zai)經過丙酮或(huò)無水酒精清(qīng)除水分并🥰用(yòng)與試驗前相(xiàng)同😄的方法幹(gan)燥、冷卻，待完(wan)全恢複到室(shi)🆚溫後又精确(què)稱其重量(這(zhe)一重量就是(shi)腐蝕後重)。根(gen)據腐蝕前後(hòu)重量的變化(hua)就可✨計算出(chu)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(shi)效率，計算公(gōng)式如下:

式中(zhōng):
     K——腐蝕速率[克(kè)/米2·時]；

     G0——腐蝕前(qián)樣品的重量(liang)[克]；

     G——腐蝕後樣(yang)品的重量[克(ke)]；

     S——樣品的表面(miàn)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(lǜ)[%]；

     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(jì)後的腐蝕速(sù)率[克/米2·時]。

2.動(dòng)态腐蝕試驗(yàn)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(shuō)更多🧡的時間(jian)是在溶液以(yi)一定流速的(de)動态條件📞下(xià)進行的。因此(cǐ)，研究溶液流(liu)動對緩蝕劑(jì)性能的影響(xiǎng)，是把靜态試(shì)驗結果應用(yòng)于鍋爐實際(ji)酸洗的重要(yao)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(shí)發生影響的(de)具體途徑則(ze)可以是完全(quán)不同的。可以(yi)作如下兩種(zhong)假設，一是緩(huǎn)蝕劑的緩蝕(shí)效率直接受(shou)溶液流動的(de)影✨響。如果是(shì)這樣，溶液的(de)流動速度就(jiù)成爲動态試(shì)驗中的決定(ding)性影響因素(su)，隻要🥰是在能(néng)使溶🙇🏻液以一(yi)定速☁️度流動(dòng)的任何一種(zhǒng)試驗🔅裝置中(zhong)進行試驗，都(dōu)應該能夠反(fan)映出這一規(gui)律。另一種假(jia)設是，一些✔️受(shou)擴散速度影(yǐng)響的因素(如(rú)前面談到的(de)氧、Fe3+的陰極去(qù)極化)，必然也(ye)要受溶⭕液流(liú)動速度的影(yǐng)響。但是，對于(yú)這種影響途(tu)徑，溶液流動(dong)就不是唯一(yī)起作用的因(yin)素了。除流速(su)外，還取決于(yu)能夠影響到(dào)擴散速度的(de)那些因素的(de)作用。對腐蝕(shí)速率🍉的影響(xiǎng)是溶液的流(liú)動速度和影(ying)響擴散速度(du)的那些因素(su)相互作用的(de)總的結果。從(cong)這一觀點出(chu)發，對🐅于動态(tai)試驗的要求(qiu)，就不僅僅是(shi)溶液以一定(ding)速🐪度流動，還(hái)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(zhe)樣實驗結果(guǒ)才具有實際(ji)參考的價值(zhi)。例如，氧引起(qǐ)的腐蝕，就可(kě)能因爲實驗(yan)裝置的不合(hé)理(如酸箱敞(chǎng)開🤞而溶液攪(jiao)動又十分劇(jù)烈、酸液的體(ti)積和樣🐅品面(mian)積之比過于(yú)大等🌈)而變得(dé)比鍋爐實際(jì)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(te)點是全密封(feng)系統，它比較(jiao)好地模拟💃🏻了(le)鍋爐酸洗時(shi)🔱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(zhì)這一因素，對(duì)于流動速度(du)的确定保證(zheng)試驗🏒段的速(su)度同㊙️鍋爐酸(suan)洗工藝所規(gui)定的流速範(fan)圍一緻，一般(ban)在0.1～1米/秒之間(jiān)。

利用靜态和(hé)動态腐蝕試(shi)驗可以進行(háng)通氮除氧和(he)通氧的試✔️驗(yàn)，以查明氧濃(nóng)度對腐蝕速(sù)率的影響。也(ye)可以🚩進行添(tian)加不同濃度(du)的Fe3+的試驗，用(yong)以觀測Fe3濃度(dù)的影響🛀和小(xiǎo)孔🌈腐蝕發生(shēng)的情況。Fe3+添加(jiā)濃度一般爲(wei)300～1000ppm，最高不超👨‍❤️‍👨過(guo)2000ppm。

3.氫脆試驗方(fāng)法

了解氫滲(shèn)入金屬後引(yin)起材料機械(xie)性能發生變(bian)化🌈的試驗方(fang)法通常有兩(liǎng)種。一種是拉(lā)伸試驗法，另(ling)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(gong)成标準拉伸(shen)試樣，用材料(liao)試驗機慢速(su)将試樣拉斷(duan)，測量斷口處(chù)斷面的🔴直徑(jing)，計算出該🐆試(shi)樣未受氫影(ying)響時的斷面(mian)收縮率👅，計算(suàn)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(shēn)試樣的直徑(jìng)(試驗段)[毫米(mi)]；

D1——拉伸後試樣(yang)斷口的直徑(jing)[毫米]。

再将另(lìng)一些同樣的(de)樣品放入添(tian)加有緩蝕劑(ji)的酸溶液中(zhong)🔞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(jiā)熱)再到材料(liao)試驗機上以(yǐ)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(jù)試驗前後斷(duan)面收縮率的(de)變化來判斷(duan)氫脆發生的(de)大小。可以用(yong)氫脆系數這(zhe)一指标來定(ding)量表示，氫脆(cuì)系數是金屬(shu)在該條件下(xià)發生氫脆程(cheng)度的表征，計(ji)算公式如下(xià):

式中:η——氫脆系(xi)數[%]；

ψ0——腐蝕試驗(yàn)前樣品的斷(duàn)面收縮率[%]；

ψ1——腐(fu)蝕試驗後樣(yàng)品的斷面收(shou)縮率[%]。

一般，η小(xiao)于20%，可以認爲(wei)是安全的，大(da)于20%則被認爲(wèi)有明顯氫脆(cui)現象🤞發生，數(shu)值越大則氫(qing)脆現象越嚴(yan)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(hòu)，要迅速處📞理(lǐ)，并立即在材(cái)料試驗機上(shang)以慢的速度(du)拉斷，中❓間間(jian)隔時間不宜(yí)過🙇‍♀️長。因爲滲(shen)入金屬中的(de)氫✔️是可逆的(de)，這段時間一(yī)長，已經滲入(rù)金屬内部的(de)氫♈還會跑出(chū)，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(neng)立即進行拉(la)伸時，必須将(jiang)試樣在低溫(wēn)下保存。最好(hao)是在-10℃的鹽-冰(bīng)體系中保存(cún)，但不能夠直(zhi)接同水接觸(chù)。

檢查氫脆的(de)另一個方法(fa)是彎折法。彎(wan)折試驗是在(zai)一個能夠将(jiāng)試樣固定，并(bìng)準确向兩個(gè)方向做180°或90°彎(wan)折的機器上(shang)進行的。試樣(yang)的材料一般(bān)選用對氫脆(cui)更敏感的高(gāo)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(sī)的強度比一(yī)般鍋爐用鋼(gāng)高許多，在一(yī)般情況下，氫(qīng)脆發生的敏(mǐn)感性是與材(cai)料的強度成(cheng)正👌比的。如果(guǒ)在鋼絲上觀(guān)察不到🈲氫脆(cuì)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(shì)我們選🍓用彈(dan)簧鋼絲的原(yuán)因。實驗程序(xu)📞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(she)次數，根據彎(wān)斷次數的變(bian)化可以判斷(duàn)鋼絲發生氫(qing)脆🚶‍♀️的程度，腐(fu)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(yi)樣或僅僅⛱️減(jian)少1～2次，則說明(míng)氫脆現象不(bú)嚴重。這種方(fāng)法是檢查緩(huan)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(xian)性比拉伸法(fa)要差一些。我(wo)們可以用重(zhong)複多次試驗(yan)🤟取平均值的(de)方法來克服(fú)這一缺點。由(you)于試驗簡單(dān)，重複試驗是(shì)很容易進行(hang)🔴的。

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