1、工业清洗剂的适用性材质的损伤分析工业清洗剂的适用性材质的损伤分析2010年09月08 日现代化工与能源等工业设备及部件采用了多种结构材料，除普通使用碳钢外，还大量使用不锈钢及部分使用钛、铜、铝等材料。为节能降耗、去锈除垢，需要化学清洗，另外因工艺需要，也要化学清洗。这样不可避免会遇到正确选用清洗剂问题，清洗剂与设备材质合理匹配至关重要，化学清洗虽可采用缓蚀剂，减轻与控制金属与合金的一般腐蚀问题，但如不遵循科学规律，随便滥用清洗剂与助剂，有可能对某些材料造成应力腐蚀破裂（以下简称SCC）、氢脆及其它类型局部腐蚀。 1.设备化学清洗引起损伤1.1空冷器铝翅片酸洗腐蚀 某石化工厂芳烃联合装置有较多空
2、冷器，碳钢管内走烃，管外铝翅片通过风机鼓风散热。经长久运行，铝翅片上沉积尘垢油腻，影响冷却效果，需喷淋清洗，曾采用5HCl+Lan826+表面活性剂或5HNO3+Lan826+表面活性剂；虽基本8邑去除表面尘垢油污，但铝翅片并不光亮，为此在上述清洗剂中再加少量HF.经喷淋，虽然铝翅片表面“焕然一新”，但仔细观察铝翅片已严重腐蚀，有的甚至薄如纸片。 1.2钛铜复水器化学清洗与腐蚀 某石化厂乙烯装置采用海水冷却的复水器，原用黄铜管束，后因腐蚀泄漏改用钛管束，壳体为原碳钢，两侧水室或封头仍用原黄铜复层。管程走海水，壳程走蒸汽，经一阶段运行，壳程沉积含硅的氧化铁垢需要清洗，某公司采用10HNO3+0.
3、5HF+固体缓蚀剂。缓蚀剂只能避免钢壳体的腐蚀，而不能减缓HF对钛管的腐蚀，可将酸洗时间控制5，存在碱脆危险。如NACE，对炼厂停工期间为预防奥氏体不锈钢设备；连多硫酸SCC，采用碱洗，不推荐用NaOH，而采用芝2碳酸钠，要限制氯化物12的高温碱洗虽不会产生腐蚀，但有可能产生氢脆。钛用有机溶剂清洗需特别注意。据报道，甲醇、乙醇中如含有微量氯化物会发生SCC，另外也不推荐用三氯乙烯、四氯化碳等卤代烃清除钛表面油脂，建议用丙酮。 2.5酸碱溶液对铁钢的腐蚀与开裂 碳钢在强还原性酸（HCl、H2SO4）中会发生严重腐蚀： Fe十2H+Fe2+H2 在充气酸中Fe2+进一步氧化为Fe3+，同日惭氢，部
4、分氢渗入钢中，严重时产生氢致开裂或氢鼓泡。而氧化性酸（HNO3）能使钢表面钝化（虽然有腐蚀），酸洗时吸氢量可大大下降。为了减缓腐蚀与吸氢，酸洗时往往加入极性分子的有机化合物作缓蚀剂，这些分子强烈地吸附在钢表面上，阻碍水化氢离子的放电过程，因而阻碍了阳极金属的 溶解 过程，同时也阻碍了阴极析氢过程。 普通铸铁基本上与碳钢腐蚀行为相似，但在发烟硝酸中铸铁不耐蚀，基至开裂。铸铁为增大流动性，含硅量比钢材稍高，所以用含HF的酸洗液会增大腐蚀。 碳钢在98浓硫酸中耐蚀，已被用于清洗焦油垢的换热器，但在酸洗时浓流酸接触水生成稀疏酸，将对钢造成严重腐蚀。 众所周知，碳钢在高温苛性钠溶液中会发生碱脆。但碳钢设
5、备仍普遍地采用碱洗或碱煮，以除油垢或转化硫酸钙垢与硅垢。一般认为NaOH浓度4时不会发生碱脆。据报道，产生裂纹最低的NaOH浓度为5，其下限温度为90。在中等浓度35时对SCC最敏感。 碱腐蚀与碱脆反应式： Fe+2NaOHNa2Fe02+2H 3Na2Fe02+4H206NaOH+Fe304+2H 3Ha2FeO2+3H20+1/2026NaOH+Fe304无论有无氧均会发生碱腐蚀。虽然形成Fe3O4保护膜，但受应力作用而破坏，继而再钝化使膜修补，当这两方面处于竞争或平衡时发生阳极 溶解 型SCC.般碱洗时加入一定量的硝酸钠，使腐蚀电位向正方向移动而超出SCC的电位范围，以防止碱脆，但其浓度
6、必须保证NaNO3NaOH0.350.45，过少反而促进SCC；过大，也可能产生硝脆。 3.结束语 1）工业设备化学清洗应选用合适的缓蚀剂，但缓蚀剂一般只能防止或减缓均匀腐蚀、点蚀与吸氢，往往不能很有效地防止SCC.SCC在清洗过程中很难发生，大多在开车后投运期间滞后出现。因此不能对SCC掉以轻心，尤其是不锈钢的氯脆与碱脆，铜的氨脆与钢的碱脆与硝脆。 2）化工设备与系统很多是多种材料的混合结构，在单台设备或多台设备系统化学清洗时，要综合考虑每种材料承受清洗剂的腐蚀与开裂能力，不能只注意主体材质，而忽略次要材质。此外还应考虑氢脆问题和异种金属接触的电偶腐蚀及焊区腐蚀或经敏化造成的晶间腐蚀问题。如对奥氏体不锈钢重要设备清洗，宁愿不用HNQ+HF溶液，而用EDTA溶液清洗。 3）应正确选用合格的清洗用酸、碱与助剂，尤其对奥氏体不锈钢，清洗用碱、缓蚀剂，甚至用水的含CI-量应符合要求。 4）对采用的清洗剂配方，应严格控制腐蚀性酸与缓蚀剂的比例，以及酸碱的浓度与清洗的温度。 5）化工设备采用的不同金属、合金与各种工业清洗剂都有一个正确选用与合理匹配问题，除靠文献与经验外，最好通过实验室试验
