在整個化(huà)學清洗工程中(zhong)，選擇和應用緩(huan)蝕劑是其中🧑🏽‍🤝‍🧑🏻一(yī)💋個👄很重要的環(huan)節。它不僅直接(jiē)影響到化學清(qing)洗的效果，更重(zhòng)要的是還會影(yǐng)響到鍋爐的安(an)全和🚶‍♀️壽命，以🚩及(ji)酸洗工程的☁️成(chéng)本。因此，必須給(gei)予十分認真的(de)注意。在這裏，我(wo)們把在應用緩(huǎn)蝕劑時必須注(zhù)意的問題歸納(nà)成下面三個方(fang)面加以介紹。

一(yi)、正确選擇緩蝕(shi)劑

酸洗緩蝕劑(jì)的品種很多，使(shǐ)用時，必須根據(ju)清洗鍋爐的自(zì)🔴然🌈條㊙️件(如鍋爐(lu)的結構、材料的(de)成分、垢的性質(zhì)及組成等)和初(chu)步确定的工藝(yì)條件(酸的種類(lèi)及濃度、清洗溫(wen)度、可能達🛀🏻到的(de)最高流速以及(jí)要求達到的清(qīng)洗水準等)，選定(dìng)在性能上能滿(mǎn)足👅或基本滿🏃🏻‍♂️足(zú)要求的緩蝕劑(jì)。

酸性緩蝕劑的(de)很多性能都是(shi)有一定的适用(yong)範圍和條件🔞的(de)，不是一成不變(bian)的。例如:緩蝕劑(jì)的緩蝕效率(這(zhe)是緩蝕劑最重(zhòng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼要的性能)是在(zai)某一固定實驗(yàn)條件下，根據添(tiān)加和不添加緩(huan)✉️蝕劑時的腐蝕(shí)速率的相對比(bǐ)值求出來的。因(yīn)此，一提到緩蝕(shí)效率就一🥰定要(yao)注意是在什麽(me)體系(材料的牌(pai)号和成分，酸的(de)種類和濃度🐪)、什(shi)🏃麽條件(溫度、流(liu)🏃速、緩蝕劑濃度(dù))下得到的。商品(pǐn)酸洗緩蝕劑的(de)說明書往♊往隻(zhi)給出一些緩蝕(shí)效率，而沒有同(tóng)時給出求緩蝕(shí)效率的條件，這(zhè)就要求酸洗工(gōng)作者查清它們(men)🤟的實驗條件，并(bìng)把它們的适用(yòng)範圍同初步确(que)定的工藝條件(jiàn)逐一對照💘，隻有(yǒu)這樣才能保證(zhèng)緩蝕🚶‍♀️劑的實際(ji)效果。

小孔腐蝕(shi)和氫脆的發生(shēng)更要引起酸洗(xi)工程人員的注(zhù)意。确定💰某一緩(huan)蝕劑對某一鋼(gāng)材有無小孔腐(fǔ)蝕現❄️象發生，一(yī)定要在添㊙️加足(zu)量的Fe3+(一般爲1000ppm左(zuo)右)的😄條件下進(jin)行試驗。在Fe3+爲零(líng)的酸溶液中觀(guan)察不到小孔并(bìng)不等🍓于在實際(jì)酸洗條件✌️下不(bu)發生小孔腐蝕(shí)👈。因此，對于商🌂品(pǐn)緩蝕劑說明書(shu)所介紹的情況(kuàng)必須結合實際(ji)情況進行審定(ding)。必要⚽時，酸洗工(gōng)程人員要進行(hang)一些小型試驗(yan)，以确定選用的(de)緩蝕劑的各項(xiang)性🌈能是否滿足(zú)自己的要求。

在(zai)選用酸性緩蝕(shi)劑時，除了緩蝕(shi)效率、局部腐蝕(shí)的指标外，還要(yao)綜合考慮其他(tā)一些性能。例如(ru)，在人口密集的(de)市🤞區進行鍋爐(lú)清洗，就必須選(xuǎn)用沒有特殊臭(chou)味、毒性盡可‼️能(néng)低的緩蝕劑，以(yi)減少在酸洗過(guo)程中及酸洗後(hou)帶來的污染。

二(er)、正确使用酸性(xìng)緩蝕劑

當工藝(yi)條件和緩蝕劑(jì)确定之後，還有(yǒu)一個正确使用(yong)緩蝕劑的問題(tí)。否則即使是性(xing)能适宜的緩蝕(shí)劑，如果得不到(dào)正🙇‍♀️确的使用，同(tong)樣收不到良好(hǎo)的效果。

正确使(shǐ)用緩蝕劑主要(yào)表現在對酸洗(xǐ)條件的控制上(shàng)☁️。說😍得确切一點(diǎn)，就是根據工藝(yi)參數選定了合(hé)适♻️的緩蝕劑之(zhi)後，實際酸洗時(shi)就應該反過來(lai)根據緩蝕劑的(de)性能限定酸洗(xi)工藝參數可能(neng)的變動範圍。例(li)如，當确定酸洗(xi)是在5%HCl、50℃條件下進(jìn)行，所選用的緩(huǎn)蝕劑在40～60℃、4～7%HCl中對碳(tan)鋼管的緩蝕效(xiào)率爲98～99%。那麽，要保(bao)證确實收到98～99%的(de)緩蝕效率，就必(bì)須保證在整個(ge)酸洗操作中，酸(suan)的濃度⁉️最高不(bu)🙇🏻得超過🔆7%，溫度不(bú)得🔞超過60℃。在正常(cháng)的💘酸⁉️洗期間做(zuò)到這一點并不(bú)十分困難📞。但是(shi)在進酸、配酸過(guo)程🈚以及預加熱(re)等這些操作中(zhong)要嚴格做到這(zhè)一點就不十分(fen)☀️容易了。必須在(zai)工藝操作中采(cǎi)取🧡一些必要的(de)措施。還必須注(zhu)💔意，在這裏講“不(bu)得超過”不僅僅(jǐn)是指觀測點測(cè)量到的和💰取樣(yàng)點分析得到的(de)數據，而是指包(bāo)括任何一個局(ju)部的✉️整個酸洗(xi)系統和任何一(yī)瞬間都不超過(guò)規定的參數。

正(zheng)确使用緩蝕劑(ji)的另一個重要(yào)的問題是緩蝕(shi)劑🏃🏻‍♂️濃度。

緩蝕劑(ji)的任何性能都(dōu)隻有在緩蝕劑(jì)達到某一濃度(dù)以後才🔞表現出(chū)來。因此，要保證(zhèng)緩蝕效果，就不(bú)僅隻看🏃🏻多少噸(dūn)酸液加了多少(shǎo)公斤緩蝕劑，更(geng)重要的是要看(kàn)緩蝕劑的分配(pei)是否均勻。一定(dìng)要避免某一🐅局(ju)部緩蝕🔞劑濃度(du)偏高，另一些🍓局(ju)部濃度又偏低(di)的🛀不均勻現象(xiàng)🚶‍♀️發生。緩蝕劑濃(nóng)度往往是無法(fǎ)用化學🚶‍♀️方法測(ce)定的。其濃度的(de)控制主要是從(cong)加入方式上加(jia)以保證。緩蝕劑(jì)的添加方式，應(ying)根據選用緩蝕(shi)劑性能的不同(tóng)而異，可以預先(xiān)加入到水中，也(yě)可以預先加入(ru)到💃濃酸中或在(zai)加酸的同時加(jiā)入緩蝕劑。無🌍論(lun)哪一種方式，都(dōu)必須使🐇緩蝕劑(ji)的加入速度同(tong)進🏃‍♀️入鍋爐的酸(suān)🏃‍♀️液成一定的比(bǐ)例。這樣，當整個(gè)鍋爐充🈲滿酸液(ye)的同時，緩蝕劑(ji)也正好🔞按👄規定(dìng)量均勻地分配(pei)在整個酸洗系(xi)統中。緩蝕劑的(de)加入可以用人(rén)工從酸箱口加(jia)入，也可以用計(ji)量泵同酸管并(bìng)行注入到酸洗(xi)系統中。有條件(jian)的地方，采用後(hòu)一種方式爲😍好(hǎo)，這樣既能保證(zheng)添加緩蝕劑的(de)質量，又省工安(an)全。

三、正确評定(ding)緩蝕劑

要想在(zài)實驗室鑒定緩(huǎn)蝕劑的緩蝕性(xìng)能，必須建立❄️能(neng)夠反映🧑🏽‍🤝‍🧑🏻酸洗基(jī)本特征的試驗(yan)方法。這些方法(fǎ)對于酸洗工藝(yi)條件要盡可能(neng)的簡化和相對(dui)固定。而對于那(na)些影響緩蝕劑(ji)性能的主要因(yīn)🐇素則要嚴格加(jiā)以模拟。隻有這(zhe)樣得到的結果(guo)才具有工業應(ying)用☂️的參考價值(zhi)。現将幾個評❤️定(ding)緩蝕劑的實驗(yan)方法介紹于下(xià):

1.靜态腐蝕試驗(yàn)方法

靜态腐蝕(shí)試驗方法是簡(jiǎn)便易行而又十(shi)分重要的方法(fǎ)。它之所以重要(yao)，是因爲這種方(fang)法能夠很好地(di)反映🔞出鍋爐酸(suan)洗時腐蝕過程(cheng)的主要特征——氫(qing)去極化引起的(de)腐蝕過程。在沒(mei)有添加緩蝕劑(ji)的酸洗液中，靜(jing)态試📱驗得到的(de)🤩腐蝕速率幾乎(hu)完全是由氫去(qu)⛷️極化引起的。添(tian)加緩蝕劑🧑🏾‍🤝‍🧑🏼對這(zhè)一腐蝕速率的(de)改變❄️，也就表明(míng)該緩蝕劑對氫(qīng)去極化的腐蝕(shi)過程的抑制能(neng)力。

具體步驟如(rú)下:先選定進行(hang)試驗的樣品，樣(yàng)品的化🔴學成🛀分(fen)✌️和金🛀相組織必(bì)須同酸洗的鍋(guo)爐材料一緻。加(jiā)工成适當的大(dà)小🌂，一般爲20×50毫米(mǐ)。用機械磨光或(huo)化學清洗的方(fāng)法除去樣🌈品上(shang)的鏽層，以保證(zheng)完全裸露出潔(jie)淨的金屬表面(mian)，再用200～400号砂紙仔(zǎi)細☂️磨光，表面無(wú)明顯劃痕和小(xiǎo)孔。把制🔱備好的(de)樣品🈲用丙酮或(huò)無☁️水酒精除去(qù)油污，并用吹風(feng)機吹幹，用熱風(fēng)幹💁燥後🈲的樣品(pin)要⛷️放入幹燥器(qi)内冷卻到室溫(wēn)後用分析天平(píng)精确稱重(這一(yi)重⭐量就是腐蝕(shí)前重)。将稱完重(zhong)量的樣品放入(rù)盛有一定體積(jī)的酸液，并預先(xian)恒🏃🏻‍♂️定在試驗溫(wēn)度的玻璃燒杯(bēi)或塑料瓶中進(jìn)行🙇🏻腐蝕試驗。酸(suān)溶液的種類、濃(nong)度和溫度要同(tóng)鍋爐實際酸洗(xi)工藝條件一緻(zhi)。試驗樣品在試(shì)驗容⛷️器(玻璃燒(shāo)杯或塑料瓶)中(zhong)不要卧放，而應(yīng)懸挂或直立。經(jīng)過🔴一定時間💯以(yi)後(該時間即爲(wei)腐蝕試驗時間(jian))，取出樣品并洗(xǐ)淨🌍，再經過丙酮(tóng)或無水酒精清(qīng)除❓水分并用與(yu)試驗前相同的(de)方法幹燥、冷卻(què)，待完全恢複到(dao)室溫後又精确(què)稱其重量(這一(yī)重量就是腐🙇🏻蝕(shi)後重)。根據腐蝕(shi)前後重量的變(bian)化就可計算出(chu)腐蝕速率。再根(gēn)據🤞添加緩蝕劑(ji)和未加緩蝕劑(jì)腐蝕速率的變(bian)化計算出✔️緩蝕(shi)效率，計算公式(shì)如下:

式中:
     K——腐蝕(shi)速率[克/米2·時]；

     G0——腐(fǔ)蝕前樣品的重(zhong)量[克]；

     G——腐蝕後樣(yang)品的重量[克]；

     S——樣(yàng)品的表面積[米(mi)2]；

     h——腐蝕試驗時間(jiān)[小時]。

     式中:Q——緩蝕(shi)劑的緩蝕效率(lǜ)[%]；

     K0——未添加緩蝕劑(jì)時的腐蝕速率(lü)[克/米2·時]；

K1——添加緩(huan)蝕劑後的腐蝕(shí)速率[克/米2·時]。

2.動(dòng)态腐蝕試驗方(fāng)法

鍋爐酸洗并(bìng)不完全是在靜(jìng)止溶液中進行(hang)的，甚至❄️應該說(shuo)更多的時間是(shi)在溶液以一定(dìng)流速的動态條(tiáo)件下進行的。因(yīn)此，研究溶液流(liú)動對緩蝕劑性(xìng)能的影響✨，是把(ba)靜📧态試驗結果(guo)應✏️用于鍋爐實(shi)際酸洗的重要(yao)步驟。

溶液流動(dong)是動态試驗方(fang)法的主要特征(zhēng)。但是，流動對腐(fu)蝕發生影響的(de)具體途徑則可(ke)以是完全不同(tong)的。可以作✍️如下(xià)兩種假設，一是(shì)緩蝕劑的緩蝕(shi)效率直接受溶(rong)液流動的影響(xiang)。如果是這樣，溶(rong)液的流動速度(du)就成爲動态試(shì)驗中的決🤩定性(xìng)影響因素，隻要(yào)是在能使溶液(ye)以一定速度流(liú)動的任何一種(zhong)試驗裝置中進(jìn)行試驗，都應該(gāi)能夠反映出這(zhè)一規律。另一種(zhong)假設是，一些受(shòu)擴散速度影響(xiang)🔴的因素(如前面(miàn)談到的氧、Fe3+的陰(yin)極去🈚極化)，必然(ran)也要受溶液流(liú)動速👄度的影響(xiang)。但是，對于這種(zhǒng)影響途徑，溶液(yè)流動就不是唯(wei)一起作用的因(yin)素了✌️。除流速外(wài)，還取決于能夠(gou)影響到擴散速(su)度的那些因素(su)的作用。對腐蝕(shí)速率的影響是(shi)溶液的流動速(su)度和影🌐響擴散(san)速度的那些因(yīn)素相互作用的(de)總的結果。從這(zhe)一觀點出發，對(duì)于動态試驗的(de)🌈要求，就不僅僅(jǐn)是溶液以一定(dìng)速度流動，還必(bi)須保證影響擴(kuò)散速度的其他(ta)因素都能反映(ying)出實際酸洗的(de)特點，隻有這樣(yang)實驗🐉結果才具(ju)有實際參考♍的(de)價值。例如，氧引(yǐn)起的腐蝕，就可(kě)能因爲實驗裝(zhuang)置的不合理(如(ru)酸箱敞開🌏而🌂溶(róng)液攪動又十分(fèn)劇烈、酸液的體(tǐ)積和樣品面積(jī)之比過于大等(deng))而變得比鍋爐(lu)實際酸洗時嚴(yán)重得多。

對于動(dòng)态試驗裝置，較(jiào)爲合理的應如(ru)圖12所設計的那(nà)樣。這種💚裝‼️置的(de)特點是全密封(feng)系統，它比較好(hǎo)地模拟了鍋爐(lú)酸洗時的主要(yao)特征。動态試驗(yàn)的實驗程序和(he)數據的⭐處理同(tóng)靜态腐蝕試驗(yàn)基本一樣。隻是(shi)多了一個流速(sù)的選定和控🌐制(zhi)這一因素，對于(yú)流動速度的确(què)定保證試驗段(duan)的速度同鍋爐(lú)酸洗工🏒藝所規(gui)定的流速範圍(wéi)一緻，一般在0.1～1米(mi)/秒之間。

利用靜(jìng)态和動态腐蝕(shí)試驗可以進行(háng)通氮除氧和通(tong)氧的試😍驗⚽，以查(chá)明氧濃度對腐(fu)蝕速率的影響(xiǎng)。也可以進行🎯添(tiān)加不同濃度的(de)Fe3+的試驗，用以觀(guan)測Fe3濃度的影響(xiang)和小孔腐蝕發(fā)生的情況。Fe3+添加(jia)濃度一般爲300～1000ppm，最(zuì)高不超過2000ppm。

3.氫脆(cui)試驗方法

了解(jiě)氫滲入金屬後(hòu)引起材料機械(xie)性能發生變化(hua)☎️的試🐇驗方法通(tong)常有兩種。一種(zhǒng)是拉伸試驗法(fa)，另一種是彎折(she)試驗法。

拉伸試(shì)驗法是将與鍋(guō)爐熱交換管化(hua)學成分和金相(xiang)組織完全相同(tong)的鋼棒，加工成(chéng)标準拉伸試樣(yàng)，用材料試驗機(ji)慢⚽速将試樣拉(lā)斷，測量斷口處(chu)斷面的直徑，計(ji)算出該試樣未(wèi)🌂受氫影響時的(de)斷面收縮率，計(jì)算公式🍓如下:

式(shì)中:ψ——金屬材料的(de)斷面收縮率[%]；

D0——标(biāo)準拉伸試樣的(de)直徑(試驗段)[毫(hao)米]；

D1——拉伸後試樣(yàng)斷口的直徑[毫(hao)米]。

再将另一些(xie)同樣的樣品放(fàng)入添加有緩蝕(shí)劑的酸⛹🏻‍♀️溶🏒液中(zhōng)進行❓腐蝕試驗(yan)，一般爲1～2小時後(hou)，取出樣品很🐇快(kuai)洗淨、擦✌️幹(不得(de)加熱)再到材料(liao)試驗機上以同(tong)樣的速度将試(shi)樣拉斷，求出在(zai)酸液中腐蝕後(hòu)的試樣的斷面(mian)收縮率。根據試(shi)驗前後🤩斷面收(shou)縮率的變化來(lai)判斷氫脆發生(sheng)的大小。可以用(yong)氫脆系數這一(yī)指标來定量表(biǎo)示，氫脆系數是(shi)金屬在該條件(jian)下⛹🏻‍♀️發生🐆氫脆程(cheng)度的表征，計算(suan)公式如下:

式中(zhong):η——氫脆系數[%]；

ψ0——腐蝕(shi)試驗前樣品的(de)斷面收縮率[%]；

ψ1——腐(fu)蝕試驗後樣品(pǐn)的斷面收縮率(lü)[%]。

一般，η小于20%，可以(yi)認爲是安全的(de)，大于20%則被認爲(wei)有明🈲顯氫脆現(xiàn)象發生，數值越(yuè)大則氫脆現象(xiàng)越嚴重。這種緩(huǎn)蝕劑📞的使用就(jiù)值得慎重考慮(lǜ)。

進行這個實驗(yàn)時必須注意，從(cóng)酸中取出試樣(yàng)後，要迅速處🌂理(li)🏃🏻‍♂️，并立即在材料(liao)試驗機上以慢(màn)的速度拉斷，中(zhōng)間間隔時間不(bu)宜過長。因爲滲(shèn)入金屬中的氫(qing)是可逆👉的，這段(duàn)時間一長，已經(jing)滲入金屬内部(bù)的氫還會跑出(chū)，使原來已經變(biàn)得比較脆的試(shì)樣還可以得到(dao)一定程度上的(de)恢複。如果腐蝕(shi)試驗後，不能立(lì)🔅即進行拉伸🥰時(shí)，必須将試樣在(zai)低溫下保存。最(zui)好是在-10℃的鹽-冰(bing)😄體系中保存，但(dàn)不能夠直接同(tong)水接觸。

檢查氫(qīng)脆的另一個方(fāng)法是彎折法。彎(wān)折試驗是在一(yi)個能夠💞将試樣(yàng)固定，并準确向(xiang)兩個方向做180°或(huo)90°彎折的機器🌈上(shàng)進行的。試樣的(de)材料一般選用(yòng)對氫脆更敏感(gan)的高強🚶度彈簧(huáng)👨‍❤️‍👨鋼絲，截成10厘米(mǐ)一段作爲實🐇驗(yan)樣品。高強度彈(dan)簧鋼絲的強度(dù)比一般鍋爐用(yong)鋼高許多，在一(yī)般情況下，氫🛀脆(cuì)發生的敏感性(xìng)是與材♈料的強(qiáng)度成正比的。如(rú)果在鋼絲上觀(guān)察不到氫脆✊現(xian)象的發生，那麽(me)☔對于鍋爐用鋼(gang)則可以認爲是(shì)安全的，這就是(shì)我們選用彈簧(huang)鋼絲的原因。實(shi)驗程序同拉伸(shen)法基本相同，分(fen)别求出在酸中(zhōng)腐蝕和未腐蝕(shi)的樣品彎斷時(shí)的彎折次數，根(gen)據彎斷次數的(de)變化可以判斷(duan)鋼絲發生氫脆(cui)的程度，腐蝕後(hòu)彎斷的彎折♍次(cì)數越少，說明氫(qīng)脆現象越嚴重(zhong)，和未腐蝕一樣(yàng)或僅僅❄️減少1～2次(cì)，則說明氫脆現(xiàn)💜象不嚴重。這種(zhong)方🌐法是檢查緩(huan)蝕劑抑制滲氫(qīng)能力的比較簡(jiǎn)便的方⁉️法。但是(shi)，它的精度與重(zhòng)現性比拉伸法(fǎ)要差一些。我們(men)可以用重複多(duo)次試驗取平均(jun1)值的方法來克(ke)服✂️這一缺點。由(yóu)于試驗簡單🥰，重(zhong)複試驗是很容(rong)易進行的。

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