不锈钢钝化膏施工技术|工业腐蚀与防护

张作华

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[复制链接] 只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2022-04-13

不锈钢钝化膏施工技术

赛化云技术总监 51防腐蚀论坛资深版主张作华

钝化一词对于防腐蚀技术人员并不陌生，这是金属表面处理最重要的工艺之一，也是防腐蚀一个传统的金属保护技术。李国英在其主编的《表面工程手册》中给金属钝化这样的概念：金属表面钝化就是用化学方法，使金属表面形成一层钝化膜，这种钝化膜在一般大气介质中能耐腐蚀，以防止金属在防腐施工前生锈，这种改善金属表面性质的办法称为钝化。不锈钢钝化是金属钝化的一个类型，经过钝化后的不锈钢耐腐蚀能力可以提高10倍以上，大大的延长了不锈钢使用寿命。

不锈钢钝化使用的药剂主要就是钝化液和钝化膏。在钝化池集中处理并且工厂化钝化的大部分使用钝化液，如一些小型工件及可移动不锈钢物件；而钝化膏适用于不适合钝化液浸泡的情况下，不可移动及大型不锈钢工件和设备局部或者整体不锈钢容器内壁钝化处理。防腐蚀施工中经常使用的不锈钢钝化药剂大部分为钝化膏，特别适用于现场不锈钢钝化施工。不锈钢钝化膏可以将不锈钢表面酸洗钝化程序合二为一，简单方便，快速，对于304、316、316L、321等型号的不锈钢大型工件，石化设施，制药以及啤酒设备，非浸泡作业非常适用。不锈钢钝化膏在现场钝化实际操作中具有操作灵活，降低成本，快速高效的许多优点。

这种不锈钢钝化膏通常为透明状膏体，清除污物能力强，能够将不锈钢表面的污物、氧化皮、焊接后产生的黄蓝黑色焊癍等杂质污物彻底去除掉，并且经过一定时间的化学反应，不锈钢表面会呈现银白色均一的钝化膜保护层。这层钝化膜保护层致密、完整、不易被破坏、具有很高的钝化稳定性。经过测试，不锈钢钝化膜随着钝化时间的延长将会得到更卓越的耐蚀性能，盐雾试验可以达到500h以上的效果。不锈钢钝化膏现场施工当今依然以手工操作为主，具体工艺为不锈钢钝化前处理--钝化膏涂刷--冲洗--中和--冲洗--过纯水--干燥，实际施工方法如下：
1.不锈钢钝化前处理。不锈钢表面特别是螺纹，焊缝及一些节点部位存在油脂，氧化污物及其它杂质，必须清理干净，确保钝化膏钝化后耐蚀效果和美观程度。处理时使用专用的清洗剂或者中性清洗剂及其它物理化学清洗方法，彻底的清理干净不锈钢表面污物。对于一些特殊的缝隙，螺纹，焊缝，盲孔及局部清理可以使用牙刷，喷壶或者其它专用工具进行操作，目的就是不留死角的整体清理效果。不锈钢表面整体冲洗清理后自然干燥或者热风干燥，备用。
2.钝化膏涂刷。常温环境下，用刷子将不锈钢钝化膏涂刷于已经处理并且干燥干净的不锈钢表面，来回重复多涂刷几次，涂刷厚度根据氧化程度为3㎜左右，停留保持20-30分钟以上的时间，让其进行充分的化学反应，如果气温较低或者是热压封头容器时可以适当延长反应时间。特殊部位，如焊缝，螺纹或者缝隙，盲孔可以使用牙刷，柔软钢丝刷多次重复涂抹摩擦，让钝化膏充分与不锈钢表面充分接触，确保钝化的完全性和最佳的效果。
3.冲洗。用高压水枪冲洗已经钝化完全的不锈钢表面，使用普通自来水就可以，将钝化膏彻底去除，并且露出均一致密的银白色钝化膜，目测不锈钢表面全部被银白色钝化膜覆盖即为钝化合格。冲洗时要先高压冲洗后低压扫尾，需要注意特殊部位的冲洗，注意冲洗次序，不能将冲洗后钝化膏糊状物再次污染已经清理干净的表面，造成二次污染。
4.中和。用3%氢氧化钠溶液或者石灰水冲洗已经钝化完毕并自来水冲洗过的不锈钢表面，让碱性物质中和钝化膏酸性物质，使得不锈钢表面处于中性，避免因为残留酸碱液而再次返锈，中和后测试冲洗混合液体PH值应该为7。
5.冲洗。方法和3相同，主要是为了防止不锈钢表面残留的酸性物质或者碱性物质，确保不锈钢钝化表面干净中性，无腐蚀性物质存在。
6.过纯水。使用蒸馏水或者去离子水，使用高压水枪再次冲洗已经钝化好的不锈钢表面，特别注意冲洗干净焊缝，螺纹，盲孔等节点部位，过纯水目的就是冲洗干净自来水清理后残留的金属离子成分，以防这些金属离子会对钝化膜产生危害及副作用，保持钝化膜更好的优良的耐蚀性能。
7.干燥。不锈钢钝化膜经过冲洗后，必须进行干燥处理，才能够得到均匀致密稳定的钝化膜。干燥方法可以是自然干燥，热风干燥或者烘烤干燥，根据笔者实践最安全方便实用的还是热风干燥。

不锈钢钝化膏钝化对温度及表面处理和钝化时间有一定的要求，常温下及固定时间范围内或者较好的表面处理都能够获得较好的致密的均匀的钝化膜，否则会出现局部或者整体的黑色暗淡及花斑状质量缺陷，直接影响不锈钢钝化效果和耐蚀性能及美观性。因此在现场进行不锈钢钝化使用钝化膏时需要注意以下几点：
1.施工人员必须做好自身防护，穿戴好防酸防碱衣服，墨镜，乳胶手套。注意用电安全，做好废水统一收集工作，符合环保规定要求。
2.施工前必须进行小样试验，发现问题及时解决，确定最佳施工方法。
3.钝化膏包装桶开桶后如果发现有上层清液，必须将清液和膏体充分搅拌，形成均匀的膏体糊状物，充分发挥钝化膏各个组分参与反应的作用。
4.不锈钢表面处理非常重要，彻底干净的表面是形成钝化膜最佳效果的基础。通常不锈钢表面残留油污，蜡脂及其它杂质直接影响不锈钢钝化质量，因此清洁除油非常重要。
4.钝化膏涂刷厚度及停留时间可以根据不锈钢表面锈迹，焊斑，氧化皮，厚度材料材质及处理要求决定。另外对于钝化施工中酸碱物质残留冲洗也很关键，无论是发黑或者有锈迹产生都是酸碱物质导致，都是残留的钝化膏和中和碱液冲洗不彻底形成。自来水是粗洗，纯净水是精洗，各自必须按照要求冲洗，保证不锈钢钝化膜表面呈现干净的中性状态，以防造成钝化膜的破坏或者质量缺陷，影响不锈钢钝化膜耐蚀性能和美观效果。
5.不锈钢钝化处理使用的钝化膏及中和使用的液碱都是腐蚀性较强的化学品，施工中使用的工具器具必须要耐腐蚀的不锈钢或者塑料制品。
6.钝化膜清洗干净后必须进行干燥处理，笔者建议使用强制性热风干燥，根据不锈钢钝化成膜机理，干燥的越快越彻底，得到的钝化效果就越理想，抗腐蚀能力就越强，对于不锈钢的使用寿命就会大大的延长。
不锈钢钝化质量受到诸多因素影响，除了与自身材质，施工要求及环境状况影响外，还与钝化膏产品质量有关系。市面上的不锈钢钝化膏琳琅满目，究竟选择哪一种钝化膏必须根据现场不锈钢状况做小样试验决定。任何不锈钢钝化膏必须经过多次小样试验满足钝化质量要求后才能进行量化施工。

随着国内外对不锈钢材料的需求增长，对不锈钢防腐蚀能力的要求也越来越高，为此也推动了钝化膏的快速发展和规模化生产。根据《中国冶金报》中国钢铁新闻网报道仅2020年中国不锈钢产量达到3013.9万吨，如此规模的不锈钢产量将会带动一大批不锈钢钝化产品走上快速发展之路。笔者也希望不锈钢钝化膏生产企业在快速发展过程中加强对传统产品的更新换代，开发出更加绿色环保，品质优良，具有前沿技术的不锈钢钝化产品，使得不锈钢耐蚀性能有一个质的飞跃。