CN112921328A - 一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液及制备方法 - Google Patents

一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112921328A
CN112921328A CN202110106585.5A CN202110106585A CN112921328A CN 112921328 A CN112921328 A CN 112921328A CN 202110106585 A CN202110106585 A CN 202110106585A CN 112921328 A CN112921328 A CN 112921328A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stainless steel
steel pipe
cleaning solution
scale layer
cleaning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110106585.5A
Other languages
English (en)
Inventor
来维亚
付安庆
尹成先
范磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
CNPC Tubular Goods Research Institute
Pipeline Research Institute of CNPC
Original Assignee
China National Petroleum Corp
Pipeline Research Institute of CNPC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, Pipeline Research Institute of CNPC filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN202110106585.5A priority Critical patent/CN112921328A/zh
Publication of CN112921328A publication Critical patent/CN112921328A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/08—Iron or steel
    • C23G1/081—Iron or steel solutions containing H2SO4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/40—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/04—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions using inhibitors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液及制备方法，本发明中的硫脲属于吸附型缓蚀剂，且对钼酸钠有协同作用，钼酸钠属于钝化型缓蚀剂，虽然管束基体已发生塑性变形，存在大密度的位错与滑移台阶，但钼酸钠中的钼酸根极易附着在位错与滑移台阶等缺陷处形成钝化膜，而重铬酸钾却难于进入塑变缺陷部位。该发明对塑变304不锈钢金属基体有优异的钝化作用，确保304不锈钢换热管束形成完整钝化膜，同时也避免了重铬酸钾对环境的污染。

Description

一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液及制备方法
技术领域
本发明属于清洗液领域，具体涉及一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液及制备方法。
背景技术
因换热器多次检修，部分管束常常发生塑性变形，塑性变形后的管束金属材料基体位错密度与滑移台阶增加，常用的304不锈钢化学清洗与钝化液组成为：5％硝酸+2％重铬酸钾+93％水，重铬酸钾对塑变基体不能形成完整的钝化膜，更重要的是，重铬酸钾回收利用很难，极易造成环境污染，并且该清洗液其对未发生塑性变形的不锈钢管束垢层清洗良好，缓蚀率在90％以上。但对于检修中发生塑性变形的不锈钢管束的缓蚀率仅为63％。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液及制备方法，所制备出的清洗液对塑变管束垢层化学清洗良好，且缓蚀率在94％以上。
为了达到上述目的，一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液，包括以下质量分数的原料制成：5％的硫酸、2％的硫脲、2％的钼酸钠以及91％的水。
清洗时长为16-18个小时。
清洗时长为18个小时。
一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液的制备方法包括以下步骤：
步骤一，根据质量分数，准备5％的硫酸、2％的硫脲、2％的钼酸钠以及91％的水；
步骤二，将步骤一准备的硫酸、硫脲、钼酸钠和水混合，得到清洗液。
清洗时，清洗时长为16-18个小时。
清洗时，清洗时长为18个小时。
与现有技术相比，本发明中的硫脲属于吸附型缓蚀剂，且对钼酸钠有协同作用，钼酸钠属于钝化型缓蚀剂，虽然管束基体已发生塑性变形，存在大密度的位错与滑移台阶，但钼酸钠中的钼酸根极易附着在位错与滑移台阶等缺陷处形成钝化膜，而重铬酸钾却难于进入塑变缺陷部位。该发明对塑变304不锈钢金属基体有优异的钝化作用，确保304不锈钢换热管束形成完整钝化膜，同时也避免了重铬酸钾对环境的污染。
附图说明
图1为50℃时现有清洗剂对塑变不锈钢的腐蚀形貌图；
图2为50℃时本发明对塑变不锈钢的腐蚀形貌图；
图3为本发明清洗后塑变不锈钢表面的Mo3d溅射5min XPS能谱曲线；
图4为本发明清洗后塑变不锈钢表面的Mo3d溅射10min XPS能谱曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液，包括以下质量分数的原料制成：％的硫酸、2％的硫脲、2％的钼酸钠以及91％的水。
一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液的制备方法包括以下步骤：
步骤一，根据质量分数，准备5％的硫酸、2％的硫脲、2％的钼酸钠以及91％的水；
步骤二，将步骤一准备的硫酸、硫脲、钼酸钠和水混合，得到清洗液。
实施例1：
用于合成氨生产装置氮气压缩机蒸汽透平冷凝器化学清洗。该装置冷凝器是管壳式换热器，其结构属于固定管板式304不锈钢换热器，不锈钢管束在运行过程中由于受到蒸汽的冲击常发生塑性弯曲，在运行过程中循环冷却水常常结垢，影响换热效率，所以大检修时必须进行酸洗。用5％硫酸+2％硫脲+2％钼酸钠+91％水化学清洗溶液进行连续循环化学清洗并回收清洗液，清洗效果优异，不但酸洗了结垢层，而且内窥镜观察内壁塑变部位没有明显腐蚀痕迹，连续清洗时间16小时。
实施例2：
用于尿素生产装置二氧化碳气体压缩机蒸汽透平冷凝器化学清洗。用5％硫酸+2％硫脲+2％钼酸钠+91％水化学清洗溶液进行连续循环化学清洗并回收清洗液，连续清洗时间18小时，清洗效果优异，不但酸洗了结垢层，而且内窥镜观察内壁塑变部位没有明显腐蚀痕迹，该设备运行周期从3年检修延长至6年检修。
实施例3：
用于甲醇生产装置空气压缩机蒸汽透平冷凝器化学清洗。工况与清洗过程与上述两例相同，用5％硫酸+2％硫脲+2％钼酸钠+91％水清洗液清除塑变管束内壁垢层，内窥镜观察内壁塑变部位没有明显腐蚀痕迹，完工后回收清洗溶液并交与安全环保部门进行处理，连续清洗时间低于17小时。清洗后换热效果很好，不锈钢管束没有明显腐蚀痕迹，设备运行周期延长至5年，设备投入成本降低，取得良好的经济效益。
参见图1和图2，图1的塑变不锈钢表面腐蚀严重，腐蚀痕迹明显；图2的塑变不锈钢表面腐蚀很轻微，图1和图2中明显能看到晶粒(白色)、位错集中区(黑色)、滑移线，塑变形貌愈清晰，说明腐蚀不严重。
参见图3和图4，说明5％硫酸+2％硫脲+2％钼酸钠+91％水清洗后钼酸盐已在塑变304不锈钢表面已形成MoO3钝化膜，由于钼酸盐的氧化作用，也有利于Cr2O3钝化膜的形成。
5％硝酸+2％重铬酸钾+93％水化学清洗液连续循环清洗塑变换热器需要时间在24小时以上，缓蚀率只有63％，清洗终点以铁离子50ppm计；而5％硫酸+2％硫脲+2％钼酸钠+91％水化学清洗液连续循环清洗塑变换热器需要时间在18小时以内，且缓蚀率在90％以上，清洗终点以铁离子20ppm计。

Claims (6)

1.一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液，其特征在于，包括以下质量分数的原料制成：5％的硫酸、2％的硫脲、2％的钼酸钠以及91％的水。
2.根据权利要求1所述的一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液，其特征在于，清洗时长为16-18个小时。
3.根据权利要求2所述的一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液，其特征在于，清洗时长为18个小时。
4.一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，根据质量分数，准备5％的硫酸、2％的硫脲、2％的钼酸钠以及91％的水；
步骤二，将步骤一准备的硫酸、硫脲、钼酸钠和水混合，得到清洗液。
5.根据权利要求4所述的一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液的制备方法，其特征在于，清洗时，清洗时长为16-18个小时。
6.根据权利要求4所述的一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液的制备方法，其特征在于，清洗时，清洗时长为18个小时。
CN202110106585.5A 2021-01-26 2021-01-26 一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液及制备方法 Pending CN112921328A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110106585.5A CN112921328A (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110106585.5A CN112921328A (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液及制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112921328A true CN112921328A (zh) 2021-06-08

Family

ID=76166599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110106585.5A Pending CN112921328A (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112921328A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4993442A (en) * 1981-11-05 1991-02-19 Union Oil Company Of California Methods for removing obstructions from conduits using sulfuric acid adducts
CN102046848A (zh) * 2008-04-09 2011-05-04 罗地亚管理公司 金属表面上的酸侵害和腐蚀的抑制处理水性组合物
CN102899653A (zh) * 2011-07-28 2013-01-30 比亚迪股份有限公司 一种不锈钢钝化水溶液及其制备方法
CN104846386A (zh) * 2015-05-22 2015-08-19 荆门市拓达科技有限公司 不锈钢酸洗钝化液
CN108130547A (zh) * 2018-01-03 2018-06-08 中国科学院过程工程研究所 除油除锈清洗液及其使用方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4993442A (en) * 1981-11-05 1991-02-19 Union Oil Company Of California Methods for removing obstructions from conduits using sulfuric acid adducts
CN102046848A (zh) * 2008-04-09 2011-05-04 罗地亚管理公司 金属表面上的酸侵害和腐蚀的抑制处理水性组合物
CN102899653A (zh) * 2011-07-28 2013-01-30 比亚迪股份有限公司 一种不锈钢钝化水溶液及其制备方法
CN104846386A (zh) * 2015-05-22 2015-08-19 荆门市拓达科技有限公司 不锈钢酸洗钝化液
CN108130547A (zh) * 2018-01-03 2018-06-08 中国科学院过程工程研究所 除油除锈清洗液及其使用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李向红等: "缓蚀协同效应研究现状及展望", 《清洗世界》, no. 12, 28 December 2006 (2006-12-28) *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101440428B (zh) 高压锅炉用无缝不锈钢管的生产方法
CN101612700A (zh) 马氏体沉淀硬化不锈钢无缝钢管的制备方法
CN110756580B (zh) 一种宽幅薄规格6Mo超级奥氏体不锈钢板的轧制方法
CN103243339A (zh) 一种中铬超纯铁素体不锈钢连续退火酸洗方法
CN112267123A (zh) 一种用于制备引线框架的铜合金板带材表面残灰清理方法
CN101376134B (zh) 马氏体不锈钢无缝钢管的生产方法
CN103590057A (zh) 一种含铝镍基高温合金的酸洗方法
CN101376135B (zh) 改进的不锈钢无缝钢管的生产方法
CN102337547A (zh) 一种热轧双相不锈钢板的酸洗方法
CN112921328A (zh) 一种用于塑变304不锈钢管束垢层的清洗液及制备方法
CN112853364B (zh) 一种凝汽器锰垢化学清洗剂
CN111744960A (zh) 一种钛合金薄壁管加工方法
CN106702310A (zh) 一种不锈钢氮化处理方法
CN103331326A (zh) 一种高钼合金的制管工艺以及高钼合金无缝钢管
CN102465199A (zh) 无缝钢管的制造方法
GB2048311A (en) Chemical pickling stainless steel
RU2386500C2 (ru) Способ производства холоднокатаных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов
CN108955344B (zh) 一种化工管式换热器的清理方法
CN110560505A (zh) 一种nd钢无缝钢管生产工艺
CN107557798A (zh) 一种紧固件原材料酸洗工艺
CN203976914U (zh) 铝管换热器及换热设备
CN111719089A (zh) 高压锅炉用高强度不锈钢无缝钢管生产方法
CN112144066A (zh) 高温气冷堆核电机组二回路水汽系统化学清洗剂及清洗方法
CN111321396A (zh) 金属表面处理方法
CN111745354A (zh) 一种钛合金厚壁管加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210608

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication