什么是钝化?为什么我们需要钝化法兰加热器?

法兰式加热器的大部分部件都是由不锈钢制成的——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。铬与大气中的氧气发生反应,在金属表面形成一层薄薄的氧化层(或被动式薄膜)。当不锈钢物体被切割或划伤时,这种被动薄膜与氧气反应并“修复”暴露的表面,防止生锈的形成。请参见图1了解其优点。

钝化是用酸处理金属,以去除金属表面的游离铁,并在金属表面涂上这种防腐蚀氧化层的过程。这一被动层会因高温或高湿度造成的化学损伤而受损。这可能会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,以防止加热器部件损坏。

虽然硝酸通常用于钝化不锈钢制品,但最近也在使用柠檬酸。它比硝酸更安全,有很多优点。

  • 更环保(生物可降解)。
  • 不需要特殊的搬运设备。
  • 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)。
  • 需要少量的柠檬酸(与硝酸相比),因为前者更有效地去除腐蚀。
  • 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。这样可以去除表面的油脂和其他沉积物。
  2. 将零件浸入钝化溶液(通常以硝酸或柠檬酸为基础)中至少20分钟(最多2小时),具体时间取决于腐蚀的程度。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,用水或重铬酸钠(Na2Cr2O7)溶液冲洗零件,以中和零件表面的任何剩余酸,然后干燥。
由于钝化涉及到酸的使用,因此只能由具有工业加热、使用这些酸的经验的受过培训的人员进行,并采取足够的保护措施,如使用橡胶手套、靴子和其他设备,以保持操作期间的安全。人们可以参考行业标准ASTM A-380和ASTM A-967,以指导要遵循的程序。

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小时,或在高湿度条件下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。如果有任何粉红色可见,这表明存在游离铁。这意味着钝化过程并不令人满意。

尽管法兰加热器和水箱可能是由不锈钢制成的,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,法兰加热器需要定期钝化,以保持设备的非腐蚀性。


图1