钛设备化学清洗与腐蚀、吸氢

钛设备化学清洗与腐蚀、吸氢
化工 石油化工及海水淡化等的钛设备与部件,由于结垢影响生产。为了提高导热性,节约能源,以及为了防止垢下腐蚀,延长设备使用寿命,应进行化学清洗,主要是酸洗。对钛设备化学清洗时,除了要求顺利击垢外,还要保护钛表面免受过度侵蚀与避免吸氢以至氧脆。钛设备化学清洗如操作工艺正确,不会有太大危害。但如不经试验,蛮干瞎洗,有可能发生失效事故,使昂贵的钛设备损伤与报废。
一、铁设备清洗原则
钛设备化学清洗可以参考碳钢、不锈钢设备化学清洗的原则,但是有其特殊性:
1 通过垢样分析,确证污垢类型;通过溶垢试验,选择几种能快速有效除垢的的酸、碱及其它清洗剂,并决定清洗工序。
2 根据对钛材防腐蚀防吸氢要求,在使用上述已初选的清洗剂时,如需要再添加合适的缓蚀剂,通过腐蚀试验和其它试验,确定化学清洗剂与清洗工艺。
3 从设备结构及是否与异金属混合接触综合考虑,适当调整化学清洗工艺。钛对缝隙腐蚀较为敏感,对死角与间隙处要设法清洗干净。
4 从施工方便、安全、废液处理容易考虑。
二、根据污垢类型选择清洗剂
化工、石油化工、动力等行业的钛设备常常遇到的结垢大致有碳酸盐垢、铁垢、硅酸盐垢,硫酸盐垢 催化剂沉积垢、油垢等。所选用的清洗剂的除垢机理大多是化学或电化学溶解作用,还有剥离作用与络合作用。
1 碳酸盐垢:常发现在冷却器的水垢中,可用HNO 、HCI、氨基磺酸等溶液清洗。
2 铁垢:常存在于钛f碳钢混合结构设备中,可用HNO:或HCI等溶液清洗。
3 硅酸盐垢:在海水冷却的凝汽器钛管外表面常会堆结高硅垢,可用HNO +HF混合溶液清洗。
4 硫酸盐垢:对钛设备比较适宜采用EDTA、DTPA、NTA等有机络合剂清洗。
5 催化剂或物料垢:可用柠檬酸、EDTA、DTPA、NTA 等络合剂清洗,草酸对钛有严重腐蚀。
6 油垢:用表面活性剂组成的碱性物质等。
三、根据铁材防腐蚀防吸氢要求选择清洗剂
通过溶垢试验初步选定的清洗剂,还必须进行腐蚀试验。用实际设备相应或接近的工业纯钛或钛合金作试样,添加和未加缓蚀剂进行比较试验,求得腐蚀率并检测吸氢程度。当然,钛在常用的酸、碱、盐类溶液中可从手册或文献中查得腐蚀率作为参考,但配制的混合清洗液仍需认真的进行试验,避免失误。
四、钛设备化学清洗的缓蚀剂
钛设备在还原性酸中清洗必须加入合适的缓蚀剂,以阻止钛的活性溶解,减缓腐蚀,避免吸氢。目前为清除含硅的铁垢有效办法是采用硝酸+氢氟酸溶液,提高硝酸的浓度,降低氢氟酸的浓度。
五、结论
1 为提高生产效率,钛设备结垢应进行化学清洗,但清洗工艺不当会发生腐蚀与吸氢,为此钛设备化学清洗应正确选择清洗剂,主要根据结垢类型与钛防腐蚀防氢脆要求考虑。
2 钛在硝酸中耐蚀性与抗吸氢性能优良,应首先选用。
3 钛化学清洗过程中,腐蚀与吸氢是孪生的。
4 钛设备经酸洗后在腐蚀介质中使用,一般比未经处理或研磨处理提高抗吸氢能力,最好用硝酸或铬酸处理。