钝化是什么?为什么我们需要钝化法兰加热器?

法兰加热器的大部分部件是由不锈钢制成的,这是一种主要由铁、碳和铬组成的合金。在这些元素中,铬是使钢“不锈”的化学元素,即,抗锈。铬与大气中的氧发生反应,在金属表面形成一层薄薄的氧化层——或一层被动膜。当不锈钢物体被割伤或划伤时,这种被动薄膜会与氧气发生反应,“修复”裸露的表面,防止生锈。请参见图1了解其优点。

钝化是用酸处理金属的过程,目的是除去金属表面的游离铁,并在其表面覆盖一层防止腐蚀的氧化层。这一被动层会因高温或高湿度引起的化学损伤而受损。这可能导致零件生锈凸缘加热器。因此,可能需要定期进行钝化处理,以防止对加热器部件的损坏。

虽然通常用硝酸钝化不锈钢制品,但最近正在使用柠檬酸。它比硝酸更安全,有许多优点。

  • 它更环保(生物可降解)。
  • 它不需要特殊的处理设备。
  • 它不释放有害的氮氧化物蒸汽。
  • 它只从合金中去除铁(而不是其他元素)。
  • 与硝酸相比,柠檬酸的用量较少,因为前者在去除腐蚀方面更有效。
  • 它还可以清洁和提亮金属。
虽然钝化过程的酸量、温度和持续时间取决于被加工的合金的类型,但钝化过程通常包括以下步骤:
  1. 彻底清洁法兰加热器或其他设备的表面。这可以去除表面的油脂和其他沉淀物。
  2. 将零件浸入钝化溶液(通常是硝酸或柠檬酸)中至少20分钟(最多2小时),这取决于腐蚀的程度。溶液应在室温或最高温度160华氏度(约49摄氏度)。
  3. 一旦钝化过程完成,在水或重铬酸钠(Na2Cr2O7)溶液中冲洗零件,以中和零件表面残留的酸,然后烘干它们。
由于钝化涉及到酸的使用,因此只能由具有工业加热经验、使用这些酸的训练有素的人员进行,并采取了充分的保护措施,如使用橡胶手套、靴子和其他设备,以在操作过程中保持安全。一个可以参考行业标准ASTM A-380和ASTM A-967的指导程序遵循。

钝化后,可进行各种测试,以验证钝化是否已正确执行。这包括暴露在盐雾中长达两个小时,或高湿度条件下24小时。一种常用的验证方法是将法兰部件浸泡在硫酸铜溶液(CuSO4)中6分钟,然后冲洗和检查法兰部件。如果有任何可见的粉红色,这表明存在游离铁。这意味着钝化过程不令人满意。

即使法兰加热器和水箱可以由不锈钢制成,但由于法兰加热设备和水箱经常暴露在热水中,不锈钢的非腐蚀性涂层经常会被损坏。因此,需要定期对法兰加热器进行钝化处理,以保持设备的无腐蚀性。


图1