在整個化(huà)學清洗工程中(zhong)，選擇和應用緩(huǎn)蝕劑是其中一(yī)個很📐重要的環(huán)節。它不僅直接(jie)影響到化學清(qīng)洗的效果❗，更重(zhòng)要的是還會影(ying)響到鍋爐的安(an)全和壽命，以及(ji)酸洗工程的‼️成(chéng)本。因此，必須給(gei)予十分認真的(de)注意。在這裏，我(wo)們把在應用緩(huǎn)蝕劑時必須注(zhu)🔞意的問題歸納(na)成下面三個方(fāng)面加以🤩介紹。

一(yī)、正确選擇緩蝕(shí)劑

酸洗緩蝕劑(ji)的品種很多，使(shǐ)用時，必須根據(jù)清洗鍋爐的自(zi)然⭕條件(如鍋爐(lu)的結構、材料的(de)成分、垢的性⛱️質(zhi)及👉組成💰等)和初(chū)步确定的工藝(yì)條件(酸的種類(lei)及濃度、清洗溫(wen)度、可能達到的(de)最高流速❗以及(ji)要求達到的清(qīng)洗水準等)，選定(dìng)在性能上能滿(man)足或基本滿🏒足(zu)要求的緩蝕劑(ji)。

酸性緩蝕劑的(de)很多性能都是(shi)有一定的适用(yong)範圍和條件的(de)，不是一成不變(biàn)的。例如:緩蝕劑(ji)的緩蝕效率(這(zhè)是緩蝕劑最重(zhòng)♉要的性能)是在(zai)某一固定實驗(yan)條件下，根據添(tiān)加和不添加緩(huan)蝕劑時的腐蝕(shí)速率的相對比(bi)值求出來的。因(yin)此，一🙇‍♀️提到緩蝕(shí)效率就一定要(yao)注意是在什麽(me)體系(材料的牌(pái)号✍️和成分，酸的(de)種類和濃度🔞)、什(shí)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼麽條件(溫度、流(liú)速、緩蝕劑濃度(du))下得到的。商品(pin)酸洗緩💜蝕劑的(de)說明書往往隻(zhi)給出一些緩蝕(shi)效率，而沒有同(tóng)🔞時給出求緩蝕(shi)效率的條件，這(zhè)就要求酸洗工(gōng)作者查清它們(men)的實驗條件，并(bing)把它們的适用(yòng)範圍同初步确(què)✔️定的工藝條件(jian)逐一對照🏃‍♂️，隻有(yǒu)這樣才🈚能保證(zhèng)緩蝕劑的實際(jì)效果。

小孔腐蝕(shi)和氫脆的發生(shēng)更要引起酸洗(xǐ)工程人員💋的注(zhu)意💋。确定某一緩(huan)蝕劑對某一鋼(gāng)材有無小孔腐(fu)蝕現🎯象發生，一(yi)定要在添加足(zú)量的Fe3+(一般爲1000ppm左(zuo)右)的條件下進(jìn)行試驗。在Fe3+爲零(líng)的酸溶液中觀(guan)察不到小孔并(bìng)不等于在實際(jì)酸洗條件下不(bu)發生小孔腐蝕(shí)。因此，對于商品(pǐn)緩蝕劑說明書(shū)所介紹的情況(kuang)必須🧑🏾‍🤝‍🧑🏼結合實際(ji)情❤️況進行審定(dìng)。必要🛀🏻時，酸洗工(gōng)程人員要進行(háng)一些小型試驗(yan)，以确定選用的(de)緩蝕劑的各項(xiang)性能是否滿足(zu)自己✉️的要求。

在(zài)選用酸性緩蝕(shí)劑時，除了緩蝕(shi)效率、局部腐蝕(shí)的☁️指标外，還要(yào)綜合考慮其他(ta)一些性能。例如(ru)，在人口密集的(de)市區進㊙️行鍋爐(lú)清洗，就必須選(xuǎn)用沒有特殊♻️臭(chou)味、毒性盡可能(néng)低的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼緩蝕劑，以(yǐ)減少在酸洗過(guò)程中及酸洗後(hòu)帶來的污染。

二(èr)、正确使用酸性(xing)緩蝕劑

當工藝(yi)條件和緩蝕劑(jì)确定之後，還有(yǒu)一個正确使用(yòng)緩蝕劑⁉️的問題(tí)。否則即使是性(xing)能适宜的緩蝕(shí)劑，如果得不到(dao)正确的使用，同(tong)樣收不到良好(hao)的效果🐪。

正确使(shǐ)用緩蝕劑主要(yao)表現在對酸洗(xi)條件的控制上(shàng)。說得确切一點(diǎn)，就是根據工藝(yi)參數選定了合(hé)适的緩蝕劑之(zhī)後☎️，實際酸洗❄️時(shi)就應該反過來(lái)根據緩蝕劑的(de)性能限定酸洗(xi)👄工藝參數可能(neng)🆚的變動範圍🐅。例(li)如，當确定酸洗(xǐ)是在5%HCl、50℃條件下進(jin)行，所選用的緩(huan)蝕🈲劑在40～60℃、4～7%HCl中對碳(tàn)鋼管的緩蝕效(xiao)率爲98～99%。那麽💘，要保(bǎo)證确實收到98～99%的(de)緩蝕效率，就必(bì)須保證在整個(gè)酸洗操作中，酸(suān)的濃度💋最高不(bu)得超過7%，溫度不(bú)得超過60℃。在正常(cháng)的酸洗期間做(zuò)到這一點并不(bu)十分困難。但是(shi)在進酸、配酸過(guo)程以及預加熱(rè)等這些操作中(zhong)要嚴格做到這(zhè)一點就不十分(fèn)容易了。必須在(zài)工藝操作中采(cǎi)取😍一些必要的(de)措施。還必須注(zhu)意，在這裏講“不(bú)得超過”不僅💛僅(jǐn)是指觀測點測(cè)量到的和取樣(yang)點分析得到🈚的(de)數據，而🔞是指包(bao)括任何一個局(jú)部的整個酸洗(xǐ)系統和任何一(yī)瞬間都🈲不超過(guò)規定的參數。

正(zheng)确使用緩蝕劑(ji)的另一個重要(yao)的問題是緩蝕(shi)劑濃度㊙️。

緩蝕劑(ji)的任何性能都(dou)隻有在緩蝕劑(ji)達到某一濃度(du)以後才表現出(chū)來。因此，要保證(zheng)緩蝕效果，就不(bu)僅⭐隻看多少噸(dūn)酸液加了多少(shao)公斤緩蝕劑，更(gèng)重要的是要看(kàn)緩蝕劑的分配(pèi)是否均勻。一定(ding)要避免某一局(ju)部緩蝕劑濃度(du)偏高，另一些局(jú)部濃度又偏低(dī)的不均勻現象(xiang)發生。緩蝕劑濃(nong)度往往是👉無法(fǎ)用化學方法測(cè)定的。其濃度的(de)控制主要是從(cong)加入方🎯式上☂️加(jia)以保證。緩蝕劑(jì)的添加方式，應(yīng)根據選用緩蝕(shí)劑性🍓能的不同(tóng)而異，可以預先(xiān)加入到水中，也(yě)可以預先加入(ru)到濃酸中或在(zài)加酸的同時加(jiā)入緩蝕劑。無論(lùn)哪一種方式，都(dou)必須使緩蝕劑(ji)的加入速度同(tóng)進💋入鍋爐的酸(suān)液成一定的比(bi)例。這樣，當整個(gè)鍋爐充滿酸液(ye)的同時，緩蝕劑(jì)也正好🐕按規定(dìng)量均勻地分配(pèi)在整個酸洗系(xì)統中。緩蝕劑的(de)加入🏃🏻可以用人(rén)工從酸箱口加(jiā)入，也可🤞以用計(ji)量泵同酸管并(bìng)行注🎯入到酸洗(xi)系統中。有條件(jiàn)的地方，采用後(hòu)一種方式爲好(hao)，這樣既能保證(zheng)添加緩蝕劑的(de)質量，又省工安(ān)全。

三、正确評定(ding)緩蝕劑

要想在(zài)實驗室鑒定緩(huan)蝕劑的緩蝕性(xìng)能，必須建立能(neng)夠反💚映酸洗基(ji)本特征的試驗(yàn)方法。這些方法(fǎ)對于酸洗工💋藝(yi)條件要📧盡可能(néng)的簡化和相對(dui)固定。而對于那(na)些影響緩蝕劑(jì)性能的主要因(yin)☔素則要嚴格加(jia)以模拟🌈。隻有這(zhè)樣得到的結果(guǒ)才具有工業應(ying)用的參考價值(zhí)。現将幾個評定(dìng)緩蝕劑的實驗(yan)方法介紹于下(xia):

1.靜态腐蝕試驗(yan)方法

靜态腐蝕(shi)試驗方法是簡(jian)便易行而又十(shí)分重要的🔞方法(fǎ)。它🔞之所以重要(yào)，是因爲這種方(fang)法能夠很好地(di)反映出鍋爐酸(suan)洗時腐蝕過程(cheng)的主要特征——氫(qing)去極化引起的(de)腐蝕過程。在沒(mei)有添加緩蝕⁉️劑(ji)的酸洗液中，靜(jing)态試驗得到的(de)腐蝕速率幾乎(hū)完全是由氫去(qù)極化引起的。添(tiān)加緩蝕劑對這(zhè)一腐蝕速率的(de)改變，也就表明(míng)該緩蝕劑對氫(qīng)去極化的腐蝕(shi)過程的抑制能(neng)力。

具體步驟如(ru)下:先選定進行(háng)試驗的樣品，樣(yang)品的化學🐆成分(fen)和🔞金相組織必(bì)須同酸洗的鍋(guō)爐材料一緻。加(jiā)工成适當的大(da)小，一般♋爲20×50毫米(mi)。用機械磨光或(huo)化學清洗的方(fāng)法除去樣品上(shang)的鏽層，以保證(zhèng)完全裸☁️露出潔(jie)淨的金屬表面(mian)，再用200～400号砂紙仔(zai)細磨光，表面✨無(wú)明顯劃痕和小(xiao)孔。把制備好的(de)樣品用丙酮或(huò)無水酒精除去(qù)🐇油污，并用吹風(feng)機吹幹，用熱風(feng)幹燥後👣的樣品(pin)要放入幹燥器(qì)内冷卻到室溫(wen)後用分析天平(píng)精确稱重(這一(yi)重量就是腐蝕(shi)前重)。将稱完重(zhòng)量的樣品放入(rù)盛有一定體積(ji)的酸液，并預先(xiān)恒定在試驗溫(wen)度的玻璃📧燒杯(bei)或塑料瓶中進(jin)行腐蝕試驗。酸(suan)溶液的種類、濃(nóng)度和溫度要同(tong)鍋爐實際酸洗(xǐ)工藝條件一緻(zhì)。試驗樣品在試(shì)驗容器(玻璃燒(shao)杯或塑♈料瓶)中(zhōng)不🔴要卧放，而應(ying)懸挂或直立。經(jīng)☎️過一定時間以(yǐ)後(該時間即爲(wei)腐蝕試驗時間(jian))，取出樣品并洗(xǐ)淨，再經過丙酮(tóng)或無水酒精清(qīng)除水分并用與(yu)試驗前相同的(de)方法幹燥、冷卻(què)，待完全恢複到(dào)室溫後又精确(que)稱其重量(這一(yi)重量就是腐蝕(shi)後重)。根據腐蝕(shi)前後重量的變(bian)化就可計算出(chū)腐蝕速率。再根(gen)據添加緩蝕劑(ji)和♉未加緩蝕劑(ji)腐蝕速率的變(biàn)化計算出緩蝕(shi)效率，計算公式(shi)如下:

式中:
     K——腐蝕(shí)速率[克/米2·時]；

     G0——腐(fu)蝕前樣品的重(zhong)量[克]；

     G——腐蝕後樣(yàng)品的重量[克]；

     S——樣(yàng)品的表面積[米(mi)2]；

     h——腐蝕試驗時間(jiān)[小時]。

     式中:Q——緩蝕(shi)劑的緩蝕效率(lü)[%]；

     K0——未添加緩蝕劑(ji)時的腐蝕速率(lǜ)[克/米2·時]；

K1——添加緩(huǎn)蝕劑後的腐蝕(shí)速率[克/米2·時]。

2.動(dong)态腐蝕試驗方(fang)法

鍋爐酸洗并(bìng)不完全是在靜(jing)止溶液中進行(háng)的，甚至✍️應該🏃說(shuo)更🧑🏽‍🤝‍🧑🏻多的時間是(shi)在溶液以一定(dìng)流速的動态條(tiáo)件下進🏃行的。因(yīn)此🤟，研究溶液流(liu)動對緩蝕劑性(xing)能的影響，是把(ba)靜态試驗結果(guǒ)應用于鍋爐實(shi)際酸洗的重要(yào)步驟。

溶液流動(dòng)是動态試驗方(fāng)法的主要特征(zhēng)。但是，流動對🧡腐(fǔ)蝕發生影響的(de)具體途徑則可(ke)以是完全不同(tong)🔞的。可以作如下(xià)兩種假設，一是(shì)緩蝕劑的緩蝕(shí)效率直接受🏒溶(rong)液流動的影響(xiang)。如果是這樣，溶(rong)液的流動速度(dù)就成爲動态試(shi)👣驗中的決定性(xìng)影響因素，隻要(yào)是在能使溶液(ye)以一定速度流(liú)動的任何一種(zhǒng)試驗裝置中進(jìn)行試💋驗，都應該(gai)能夠反映出這(zhè)一規律。另📧一種(zhǒng)假設是，一些受(shou)擴散速度影響(xiang)的因素(如前面(miàn)談到的氧、Fe3+的陰(yin)極去極化)，必然(ran)也要受溶液流(liú)動速度的影響(xiǎng)。但是，對于這種(zhong)影響途徑，溶液(yè)流動就不是唯(wei)一起作用的因(yīn)素了。除流速外(wai)，還取決于能夠(gou)影響到擴散速(su)度的那些因素(su)的作用。對腐蝕(shi)速率的影響是(shì)溶液的流動速(sù)度和影響擴散(sàn)速度的那⛹🏻‍♀️些因(yīn)素相互作用的(de)總的結果。從這(zhe)一觀點出發，對(dui)于動态試驗的(de)要求，就不僅僅(jǐn)是溶✌️液以一定(ding)速度流動，還必(bì)須保證影響擴(kuo)散速🔞度的其他(tā)因素都能反映(yìng)出實際酸洗的(de)特點，隻有這樣(yàng)實驗結果才具(jù)有實際參考的(de)價值。例如，氧引(yǐn)起的腐蝕，就🈲可(kě)能因爲實驗裝(zhuāng)置的不合理(如(ru)酸箱敞開而溶(rong)液攪動又十分(fen)劇烈❓、酸液的體(tǐ)積和樣品面積(jī)之比過于大等(děng))而變得比鍋爐(lu)實際酸洗時嚴(yan)重得多。

對于動(dòng)态試驗裝置，較(jiao)爲合理的應如(rú)圖12所設計的那(na)樣。這種裝置的(de)特點是全密封(feng)系統，它比較好(hǎo)地模拟了鍋爐(lu)酸洗時🔞的主要(yào)特征。動态試驗(yàn)的實驗📐程序和(hé)數據的處理同(tong)靜态腐蝕試驗(yàn)基本一樣。隻是(shì)多了一💜個流速(sù)的😍選定和控🔴制(zhi)這一因素，對于(yu)流動速度的确(que)定保證試驗段(duàn)的速度同鍋爐(lú)酸洗工藝所規(guī)定的🙇‍♀️流速範圍(wéi)一緻，一般在0.1～1米(mǐ)/秒之間。

利用靜(jìng)态和動态腐蝕(shí)試驗可以進行(hang)通氮除氧和通(tong)🤩氧的試驗，以查(chá)明氧濃度對腐(fu)蝕速率的影響(xiǎng)。也可以進行🏃‍♀️添(tiān)加不同濃度😄的(de)Fe3+的試驗，用以觀(guān)測Fe3濃度的影響(xiang)和小孔腐蝕發(fā)💞生的情況。Fe3+添加(jiā)濃度一般爲300～1000ppm，最(zui)高不超過2000ppm。

3.氫脆(cui)試驗方法

了解(jie)氫滲入金屬後(hou)引起材料機械(xiè)性能發生變化(huà)的試驗方法通(tōng)常有兩種。一種(zhong)是拉伸試驗法(fa)，另一種是彎折(she)試驗法。

拉伸試(shì)驗法是将與鍋(guo)爐熱交換管化(hua)學成分和金相(xiang)🥵組織完全相同(tong)的鋼棒，加工成(cheng)标準拉伸試樣(yàng)，用材料試驗機(jī)慢🔆速将💚試樣💚拉(lā)斷，測量斷口處(chù)斷面的直徑，計(ji)算出該試樣未(wèi)🚶受氫影🔞響時的(de)斷面收縮率，計(ji)算公式如下:

式(shi)中:ψ——金屬材料的(de)斷面收縮率[%]；

D0——标(biāo)準拉伸試樣的(de)直徑(試驗段)[毫(háo)米]；

D1——拉伸後試樣(yàng)斷口的直徑[毫(háo)米]。

再将另一些(xie)同樣的樣品放(fàng)入添加有緩蝕(shi)劑的酸⛱️溶液中(zhong)💋進🏃‍♀️行腐蝕試驗(yàn)，一般爲1～2小時後(hòu)，取出樣品很快(kuài)洗淨、擦幹(不得(de)加熱)再到材料(liào)試驗機上以同(tong)樣的速度将試(shì)樣拉斷，求出在(zai)酸😄液中腐☎️蝕後(hou)的試樣的斷面(mian)收🙇‍♀️縮率。根據試(shì)驗前後斷面收(shou)縮率的變化💯來(lai)判斷氫脆⭕發生(shēng)的大小。可以用(yòng)氫脆系數這一(yī)指🧑🏾‍🤝‍🧑🏼标來定量表(biao)示，氫脆系數是(shi)金屬在該條件(jiàn)下🔴發生🧑🏽‍🤝‍🧑🏻氫脆程(chéng)度的表征，計算(suàn)公式如下:

式中(zhōng):η——氫脆系數[%]；

ψ0——腐蝕(shi)試驗前樣品的(de)斷面收縮率[%]；

ψ1——腐(fǔ)蝕試驗後樣品(pin)的斷面收縮率(lü)[%]。

一般，η小于20%，可以(yi)認爲是安全的(de)，大于20%則被認爲(wèi)有明顯氫脆🛀🏻現(xiàn)象發生，數值越(yue)大則氫脆現象(xiang)越嚴重。這種緩(huan)蝕劑♻️的使用就(jiu)♋值得慎重考慮(lǜ)。

進行這個實驗(yàn)時必須注意，從(cong)酸中取出試樣(yàng)後，要迅速處理(li)，并立即在材料(liao)試驗機上以慢(man)的速度拉斷，中(zhōng)間間隔時間不(bú)宜過長。因爲滲(shèn)入金屬中的氫(qing)是可逆的，這段(duan)時間一長，已經(jīng)滲入金屬内部(bu)的氫還會跑出(chu)，使原來已💘經變(biàn)得比⛷️較脆的試(shi)樣還可以得到(dào)一定程度上的(de)恢複💯。如果腐蝕(shi)試驗後，不能立(li)⭐即進行拉伸時(shi)，必須将試樣在(zai)低溫下保存。最(zuì)好是在-10℃的鹽-冰(bing)🔴體系中保存，但(dan)不能夠直接同(tóng)水接觸。

檢查氫(qing)脆的另一個方(fang)法是彎折法。彎(wan)折試驗是在一(yī)☎️個📧能🍓夠将試樣(yàng)固定，并準确向(xiang)兩個方向做180°或(huo)90°彎折的🈲機器上(shang)進❌行的。試樣的(de)材料一般選用(yong)對氫脆更敏感(gan)的高強度彈簧(huang)鋼絲，截成10厘米(mǐ)一段作爲實驗(yàn)樣品。高💔強度彈(dan)簧鋼絲的強度(dù)比一般鍋爐用(yòng)鋼高許多，在一(yi)般情況下，氫💯脆(cui)發生的敏感性(xìng)是與材料的強(qiang)度成正比的。如(ru)果在鋼絲上觀(guan)察不到氫脆現(xian)象的發生，那麽(me)對于鍋爐用鋼(gang)則可以認爲是(shi)安全的，這就是(shi)我們選用彈簧(huáng)鋼絲的原🙇🏻因。實(shí)驗程序同拉伸(shen)法基本相同，分(fen)🈲别求出在酸中(zhōng)腐蝕和未腐♌蝕(shí)的樣品彎斷時(shí)的彎折次數，根(gen)據彎斷次數的(de)變化可以判斷(duàn)鋼絲發生氫脆(cuì)的程度，腐蝕後(hòu)彎斷的🎯彎折次(ci)數越少，說明氫(qing)脆現象越嚴重(zhong)，和未腐蝕一樣(yang)或僅僅⚽減少1～2次(cì)，則說明氫脆現(xiàn)象不嚴重。這種(zhong)方法是檢查緩(huǎn)蝕劑抑制滲氫(qīng)能力的比較簡(jiǎn)便的♌方法。但是(shì)，它的精度與♻️重(zhong)現性比拉伸法(fǎ)要差一些。我們(men)可以用重複多(duo)次試驗取平均(jun1)值的方♻️法來克(kè)服這一缺點。由(yóu)于試驗簡單，重(zhòng)複試驗是很容(rong)易進行的。

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