不锈钢罐喷淋式酸洗钝化工艺
技创新不锈钢储罐内壁喷淋式酸洗钝化工艺
高安翔
1、前言
随着化工产业的发展，部分新产品、新原料要求储存容器具有更高的耐腐蚀性，不锈钢立式储罐的应用越来越多。对不锈钢储罐内壁进行酸洗钝化处理，经酸洗可使不锈钢表面约1nm的一层被腐蚀掉，使其表面不均匀氧化层和杂质被腐蚀掉，去掉贫铬层，使铬在表面富集；再通过钝化作用可使不锈钢表面产生完整稳定的富铬钝化膜，其电位可达+1.0V(SCE)，接近贵金属的电位，能有效提高抗腐蚀的稳定性。
2、作业准备
不锈钢储罐内壁的喷淋式酸洗钝化应在储罐主体及附件安装
完毕和抛光处理完成后进行。喷淋管线宜采用与储罐同材质的不锈钢制作，喷淋头应采用可旋转的耐酸碱塑料喷头，喷淋装置在罐内组装，成十字形，组装完成后，从罐顶中心的放空口吊起，安装固定于一定高度，应确保喷淋液能达到储罐内壁所有表面；将加药槽、耐酸碱泵和储罐通过管线连接起来，形成闭合系统，见图1，冲洗用水为管网提供的脱盐水。
图
1 喷淋式酸洗钝化系统连接示意图
3、工艺流程及操作要点
喷淋式酸洗钝化工艺流程为：水冲洗→碱洗→中和、水冲洗→酸洗→中和、水冲洗→钝化→水冲洗。酸洗钝化实施过程中，应严格控制酸、碱的配比和各工序的温度、时间，及时、准确的进行各项检测，避免出现过洗现象。各工序操作要点细叙如下。
（1）碱洗前水冲洗目的：清除不锈钢表面的灰尘及表面附作物。操作要点：启泵连续向罐内注水,当水达到一定的量后停泵,在无泄漏的情况下尽量迅速将水排掉。检测项目及合格标准：浊度，达到三级标准（肉眼看不到混浊物；水质清澈透明）为合格。
（2）碱洗目的：去除不锈钢表面的油脂。操作要点：在配液槽内用碱洗药剂配置水溶液，启泵注入到罐内，流速0.05～0.5m/s，在循环清洗（或浸泡）过程中用蒸汽加热至80～85℃，保持4～6h。碱洗夜配比：1.5%氢氧化钾+0.5%磷酸氢二钠+1%有机磷钠+0.5%脂肪醇聚氧乙烯醚+0.5%烷基苯磺酸钠。
（3）碱洗后中和、水冲洗目的：将罐内的碱中和，用水将罐内
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残留物质冲洗掉。操作要点：将碱洗废液（2%硝酸）中和后排掉，然后用清水冲洗至水透明。检测项目及合格标准：PH值为7时合格。
（4）酸洗目的：将锈斑、氧化皮等除去，得到清净的表面，以利于钝化处理的顺利进行。操作要点：在储罐内挂好腐蚀试片，在配液槽内用酸洗药剂配置水溶液，注入到罐内进行循环清洗（或浸泡），流速0.05～0.5m/s，时间2～3h。酸洗液配比：6%硝酸+1%酸性缓蚀剂VCAH-Ⅳ+2%氯化亚锡+1%氢氟+3%磷酸。检测项目及合格标准：
监测[H]+浓度和[Fe]+
3浓度，
每30min一次，当[H]+两次测量值不大于0.2%及[Fe]+3浓度小于300mg/L时合格。
（5）酸洗后中和、水冲洗目的：将罐内的酸中和，用水将罐内残留物质冲洗掉。操作要点：用氢氧化钾（5%）中和酸洗液，然后迅速排放，再用清水冲洗至水透明。检测项目及合格标准：监测PH值，每30min一次，达7～8时合格。
（6）钝化目的：钝化处理，以保护不锈钢表面不生成二次浮锈。操作要点：在配液槽内用钝化剂配置PH值为10的水溶液，注入到罐内，流速0.05～0.5m/s，温度40～60℃，时间4～6h。钝化液配比：3%钝化剂VCD-Ⅲ。检测项目及合格标准：监测PH值，每1h一次，10为合格；蓝点检测，钝化处理后进行，用1g氰化钾、3ml（65～85%）硝酸和100ml水配制成溶液（宜现用现配）,然后用滤纸浸渍溶液贴附于待测表面（或直接将溶液涂、滴于待测表面），14s内观察表面显现蓝点情况，有蓝点为不合格。
（7）钝化后水冲洗操作要点：钝化质量蓝点检测合格后再进行，用脱盐水洗直至铁离子含量达到工艺要求。检测项目及合格标准：监测[Fe]+3浓度，每1h一次，小于100ppb为合格。
4、安全环保措施
1）接触酸碱人员应穿耐酸、碱工作服，必要时戴防毒口罩。2）禁止用人抱、肩扛、背驮等方式运输酸、碱。3）酸洗钝化时，应在施工区域悬挂醒目的安全标志和警告牌，并用安全警戒绳围出施工区，防止无关人员进入施工区，设专人进行有效监护。4）酸洗钝化产生的废液排放前，必须经中和，检验合格后，方可排放至指定地点。
5、结束语
不锈钢储罐内壁喷淋式酸洗钝化工艺在某炼化项目丙烯酰胺
装置的3台1000m3不锈钢储罐的施工中已获得成功应用，
相比以前涂抹酸洗钝化膏的方式，作业人员更安全，措施更环保，可减少罐内搭设脚手架等辅助工作量，能有效缩短工期和节省施工费用，且表面处理质量大为提高。本工艺适用于不锈钢储罐及其它结构类似的不锈钢容器的内壁酸洗钝化处理，有较大的推广应用空间。
（作者单位：大庆油田工程建设公司化建公司）