002309 中利集团视频:化学清洗中的事故分析

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化学清洗中的事故分析

时间：2009-2-16 11:16:30 点击：63

摘要: 对化学清洗技术作了较详细地介绍，并对化学清洗过程中可能发生的事故进行了分析。 关键词 :化学清洗腐蚀缓蚀钝化事故分析一、化学清洗技术化学清洗技术要求清除沉积物的效果好，对设备的腐蚀性小，并力求缩短清洗时间、节省药品、降低清洗成本，所以选择最佳的化学清洗方案是至关重要的。一般的化学清洗主要包括:水冲洗、碱洗或复合碱煮转化、酸洗、漂洗和钝化等步骤。不停车化学清洗将几个步骤一次完成，但因操作时清洗液不易置换干净，应有选择地应用于设备清洗。 1.水冲洗在配制了临时闭合清洗系统后，应先用清水对清洗系统进行彻底冲洗，以除去焊渣、铁锈、尘埃、氧化皮和某些沉积物，冲洗水流速应以设计清洗泵站的最大流速为好(不得小于lOm /s) 。此外，水冲洗还可检查清洗系统是否泄漏，以便及时处理，为了保证冲洗效果。可将清洗系统分段进行水冲洗， 2.碱洗碱洗是用碱溶液清洗。对于新建设备及在役含油设备都要碱洗，目的是清除涂覆在设备表面的防锈剂及运输贮存过程污染的油迹，以利下一步酸洗的完全、充分进行。碱洗时所使用的药品多为:0.5-1% (质量分数)NaOH, 0.3一0.8%Na₃PO₄, 0.5一1%Na₂CO₂和适量的表面活性剂。目前也有市场销售的专用产品用于碱洗除油污。碱洗温度一般控制在70-95⁰C，清洗时间为6-20h不等，需要强调的一点是，有条件时配制清洗液应采用除盐水或软化水。碱洗结束后，应先放尽清洗系统内的碱洗废液，然后用除盐水(或软化水)进行冲洗，冲洗到出水pH>8，水质清澈，无细粒沉淀物，无油脂为止。重油污染及物料垢的清洗应进行多次重复碱洗。碱洗代替有机溶剂脱脂已广泛应用于清洗施工中。 3.复合碱煮转化这一步骤多用于压力容器形成的复杂垢质的清洗。如当锅炉内沉积物较多或含硫酸盐、硅酸盐较多时，多采用锅炉点火升压碱煮转化的清洗方法。常使用浓度1-2% N aOH或Na₃PO₄的溶液(此两种药品混合使用效果更佳)，有时还加人其它碱及渗透剂，当碱液加人压力容器后，加热升压(所升压力推荐为:工作压力X 0.2 )，然后恒压碱煮20-48h。当药剂的浓度下降到开始浓度的一半时，应适当补加药剂。碱煮后待水温降至70-80⁰C时，即可将废碱液全部排除。然后进行水冲洗，冲洗结束后应检查并清除沉渣，准备进行酸洗。 4. 氨洗当锅炉等设备内沉积物含铜较多时，常在碱洗后进行氨洗，如不将这些铜除去，在酸洗时就会使钢铁表面产生镀铜现象，影响钝化效果，加速金属腐蚀。氨洗液含1.5-3%NH₃、0.5 -1%(NH₄)₂ S₂0₈，温度35- 70⁰C ，时间4-6h,氨洗后用除盐水(或软化水)冲洗，当冲洗水pH<9，铜离子浓度<10mg/L时即为冲洗合格。氨洗除铜与酸洗除铜不同之处是后者直接在酸洗液中加人铜含量5-8倍的硫脉就可达到除铜效果。 5. 酸洗酸洗是化学清洗最为关键的一环，既要保证完全清除垢质又要确保设备无腐蚀。所以不同材质的设备选用不同品种的酸及适合这种材质的缓蚀剂就显得特别重要。绝大部分化学清洗中的腐蚀均产生于这一步骤。而主要体现为:某一材质所选酸种有误或某一材质所选专用缓蚀剂有误，以及某一酸种选择缓蚀剂失误。工艺操作过失造成的腐蚀是化学清洗人员素质偏低导致的偶发事故。酸洗溶液的配制有两种方式:边循环边加药和在清洗溶液箱中预先配制后加人。清洗过程中多为循环一浸泡一循环并用。加药的顺序是先加缓蚀剂，待充分搅拌均匀后再加定量的酸及其它助洗剂(如氟化氢按是清洗硅酸盐垢、氧化钦、铜垢等促进剂)。盐酸、硝酸、氢氟酸、磷酸、氨基磺酸、柠檬酸、醋酸为常用的酸种。在酸洗过程中，应经常监视清洗液的温度、浓度和流量，通常每30min在各取样点采样一次，测定样品的含铁量和酸浓度，当用柠檬酸清洗时，测定酸洗液的pH值，并保持在3.5-4之间是极为关键的。若截浓度太低，可适当补加酸与缓蚀剂。酸洗中Fe3+ 的含量也是造成腐蚀的原因之一，一般需控制在1000mg/L之内(水垢)，清洗铁锈时控制在2000mg/L以内。若超量需添加氯化亚锡、联氨、草酸等还原剂处理，或重新配制清洗液清洗。酸洗的时间一般在4-8h，温度根据缓蚀剂要求及酸种的适应温度确定。当清洗到达既定时间或清洗液中Fe²⁺含量无明显变化，或前后两次测定酸浓度差不超过0.2%时，判断酸洗到达终点或无效果。酸洗结束后，边进行冲洗边排废液。当冲洗排出水pH值为5一6，含铁量小于50mg/L,时为冲洗合格。要尽可能缩短冲洗时间，以防酸洗后活跃的金属表面产生大量的二次锈蚀，影响钝化膜的形成。酸洗成功与否的主要决定条件是:清洗用药剂、清洗方式、清洗液浓度、清洗液流速、清洗液温度、清洗时间、清洗监控等。 6. 漂洗当用盐酸、硝酸或柠檬酸作为清洗剂时，酸洗结束除盐水冲洗合格后，一般要用稀柠檬酸溶液进行一次冲洗，称为柠檬酸漂洗。漂洗可将酸洗后的金属表面二次浮锈洗掉，保持金属表面清洁，从而为钝化处理创造良好环境。漂洗时采用0.3 一0.5 写柠檬酸溶液，并添加适量的缓蚀剂，用氨水调节pH值到3.5一4.0，溶液温度70-80⁰C，循环冲洗2-3h,漂洗就可结束。若漂洗液中含铁量超过500mg/L就需要重新配制漂洗。特殊环境中也有用稀氢氟酸和磷酸进行漂洗。漂洗结束后，不再进行水冲洗，直接在漂洗液中加氨将pH调至9-10，加人钝化剂进行处理。 7.钝化当酸洗、漂洗结束后，应立即继续钝化处理，以免金属表面暴露在大气中受到腐蚀。钝化处理就是用某种药液使金属表面生成一层致密的保护膜，用以防腐。这种药液称为钝化剂。对钝化剂的要求有优良的钝化质量，对设备无腐蚀，工艺简单，所需条件易于达到，废液易处理，对环境无公害等。目前广泛应用的钝化剂有NaNO₂,N₂H₄,H₂O₂、丙酮肪及磷酸盐等。各种钝化剂的主要钝化工艺参数见表1。表1 几种钝化剂主要钝化工艺条件钝化剂用量(%) pH值温度(℃) 时间(h) NaNO₂ 0.5一2 9一10 60一90 6一10 N₂H₄ 300-500mg/L 9.5一10 90-100 24一30 磷酸盐 1一2 11一12 70一90 10一12 H₂O₂ 0.1一0.2 9一9.5 40一50 6 EDTA 6 开始5-5.8终点8-9.5 140 丙酮厉 500mg/L 9一11 80一90 6一8 HNO₃ 25-35 主要用于不锈钢 25一40 10-20 (1)NaNO₂钝化 NaNO₂钝化是应用最早且广泛的一种钝化剂。利用NaNO₂的氧化作用，形成的膜成分主要是Fe₃0₄，膜的致密性好，呈钢灰色或银灰色，耐腐蚀，费用适中;缺点是NO,一为致癌物，废液公害性大，必须进行解毒处理，故限制其进一步应用。 (2)N₂H₄钝化 N₂H₄是一种常用的钝化剂，其膜的主要成分为Fe₃O₄，呈棕红色或棕褐色，膜质良好，费用较低。其缺点是N₂H₄为可疑致癌物，废液须进行解毒处理，钝化时间长。也可将钝化液留在设备中作为防腐剂。 (3) 磷酸盐钝化磷酸盐钝化是用Na₃PO₄或Na₅P₃O₁₀与NaOH的混合液做钝化剂，也有用磷酸盐与亚硝酸盐复合钝化的。在高温(80-95 ⁰C)下，这种钝化剂与活泼的金属表面形成磷酸铁保护膜，费用中等，能中和清洗系统内残余的酸液，废液排放污染小，易处理，其缺点是膜质较差，耐蚀性能不好，多用于短时间内开车运行的设备。 (4)H₂O₂钝化 H₂O₂钝化是利用H₂O₂的氧化作用进行钝化形成保护膜，膜质好，呈灰白色，废液无污染，费用较低，钝化温度不高。 (5) EDTA除垢钝化一步法 EDTA 除垢钝化一步法是利用EDTA除垢后pH上升的特点实现钝化，其特点是除垢、钝化使用同一种药剂，除垢、钝化一步完成。操作简单，工期短，钝化剂可回收，膜质呈褐色，废液污染小。不足之处是费用高，需带压、升温、回收、消耗H₂SO₄，安全性差，配药复杂(要考虑垢量的成分等)，清除硅垢效果较差。 (6) 丙酮肘钝化丙酮肠是一种新型除氧剂，利用它的强还原性进行钝化。该法膜质较好，呈棕红色或褐色，其毒性比N₂H₄低19倍。不足的是钝化温度高，废液色度高，COD高，排放废液有污染，须进行处理。 (7) HNO₃除锈、钝化一步法多应用于H₂O₂生产装置的不锈钢设备的除锈钝化中。钝化效果好，废液可回收利用，成本低。二、酸洗过程事故分析化学清洗应用于工业起源于油井酸洗(缓蚀盐酸除垢)，随之腐蚀就成了化学清洗的主要问题。目前从低碳钢到奥氏体、铁素体不锈钢及含有铝、铜、镍或钦的各类非铁合金构成的各种工艺设备沉积的污垢，都可用化学清洗的方法除去。在模拟清洗环境的试验以前，为了精确地评价腐蚀性，化学清洗技术人员必须了解影响某一清洗剂包括无机酸、有机酸、氧化剂、鳌合剂和各种含碱物质腐蚀性的各种因素，以及越来越复杂的施工材料的性能，要求化学清洗技术人员具备丰富的腐蚀方面的知识。在化学清洗中已有许多有效的缓蚀剂用于保护金属的腐蚀，缓蚀剂的浓度、接触时间和温度均不能超过其规定范围. 在清洗不锈钢时清洗液中的氯离子浓度要低50mg/L，否则容易造成点蚀、缝隙腐蚀与应力腐蚀破裂。通常用有机酸和鳌合剂清洗不锈钢。因而盐酸不推荐用来清洗不锈钢设备，同时也不宜用于清洗铝制设备。盐酸对铸铁的腐蚀难以抑制，但铸铁件往往允许有一定的腐蚀，清洗时要求较低的清洗温度，同时因为铸铁中含有石英砂，通常它对氢氟酸的耐蚀性差。铜合金通常对盐酸是耐蚀的，即使有氧化剂增强腐蚀性。硝酸对铜和大部分铜合金有强的腐蚀性，因此不被采用。氨和某些有机胺会引起应力腐蚀，故不能用于铜及其合金的清洗。这里应特别指出的是，用柠檬酸清洗设备时，柠檬酸钱虽对铁垢溶解能力较大，也同样可清洗铜垢，当系统中有铜设备或部件时，具有相当大的危害性，因此进行这些设备系统清洗时，应尽量避免采用柠檬酸。碳钢容易在高温、高浓度的NaOH和KOH清洗液中发生碱腐蚀(碱脆)，碱脆时清洗液的最低质量分数为5%，当钢的硬度提高时，苛化开裂趋势也增加。硫酸一般不用于水冷设备的清洗，因为除垢时生成的硫酸钙难溶于水，常沉积于管壁上，而且硫酸酸洗一般需在较高温度(50-80⁰C)下进行方有效果，施工时用水稀释还会放出大量的热,操作也不安全，硫酸洗还易发生氢脆等，所以清洗时一般较少采用硫酸作清洗主剂。由于HF络合铁离子的能力较强，尤其是对碳钢有缺陷焊缝的侵蚀性、渗透性较强，加之F^-对不锈钢设备也存在着应力腐蚀破裂的隐患，因此选用HF或氟化物清洗设备时应慎重。清洗时清洗液的浓度和温度都不宜过高。氨基磺酸可清洗碳钢、不锈钢、钦、铜、铝等各种材质的设备，但应注意清洗温度最好不要超过50⁰C，因为高温时它会水解生成硫酸按，除了失去除垢能力外，还会腐蚀系统内铜质部件。酸洗中 Fe³⁺与基体金属反应会形成Fe²⁺(Fe+2Fe³⁺一3Fe²⁺)从而引起基体金属的腐蚀。Fe³⁺对酸洗过程的影响是相当复杂的，它与缓蚀剂的性能、酸种、操作条件等因素有关。总之，三价铁离子的浓度越高，腐蚀率就越大。选择缓蚀剂在酸洗中极为重要，目的是将清洗剂的腐蚀程度尽可能降低。把腐蚀降低到令人满意的程度所需缓蚀剂的浓度与清洗剂温度及被清洗设备的表面与容积之比有关，缓蚀剂的浓度必须达到最低推荐浓度，否则就无法抑制腐蚀。温度是影响清洗效果的一个重要因素，但腐蚀通常限制化学清洗的使用温度。由于温度对反应速度产生剧烈影响，而且对清洗液的缓蚀性影响极大，因此对腐蚀率的研究至关重要。总之，温度不仅影响垢层的反应速度，而且是清洗剂对设备腐蚀破坏最为严重的因素。 1.严重腐蚀 (1) 全面腐蚀酸洗中严重的全面腐蚀多由于缓蚀剂失效或选用不当造成，长时间的酸洗同样可造成全面腐蚀。全面腐蚀既可用金属厚度减薄数表示，也可用失重法测得。 (2) 点蚀对于酸洗中传送各种液体、气体的管道，要注意防止造成点蚀，往往经酸洗后这些局部腐蚀加剧，造成“跑、冒、滴、漏”. 大多数点蚀都和卤素离子有关，氧化性金属离子的氯化物是强烈的致点蚀剂，Cu²⁺,Fe³⁺的卤化物腐蚀性极强，即使很耐蚀的合金也会被CuCL₂:和FeC1₃引起点蚀。在酸洗中选择加人优良的缓蚀剂，清洗液中尽量减少致点蚀剂，保持合理的酸洗温度和流速均可减轻或避免造成点蚀。 (3) 应力腐蚀大多数合金，包括钢、铝、钦、铜和镍基合金，都会遇到应力腐蚀问题。但并非每种合金、每种环境都会产生应力腐蚀，必须在应力、合金和环境的特点组合下才能产生。产生应力腐蚀的介质在整个腐蚀环境中往往是微量组分，例如2-10mg/L的氯化物溶液就能使奥氏体不锈钢产生应力腐蚀开裂;2-10mg /L的氨可以使黄铜产生应力腐蚀开裂。一般来说，腐蚀介质的浓度越高，应力腐蚀越严重。卤化物离子的环境可加速铝合金、高强度低合金钢、不锈钢、钦合金和镁合金应力腐蚀。在酸洗时针对材质选用不同的清洗剂，避免被腐蚀介质的污染均可抑制应力腐蚀。应力腐蚀还与酸洗温度、冶金因素等有关。 (4) 氢脆在对金属设备进行清洗时，它与酸、碱介质接触，常常会伴随着氢的析出，大部分复合成氢分子从金属表面逸出，可以借氢分子逸出时的机械作用除去牢固贴附于金属上的锈垢，帮助清洗。相反有一部分氢扩散人金属内部，扩散的驱动力是氢原子的浓度差。渗人金属内部的氢呈原子状态溶于晶界、间歇、位错等处，它阻碍晶体的滑移，造成金属的脆性，不可逆的氢使金属变脆，塑性不能恢复，简称氢脆。许多缓蚀剂吸附在金属表面，提高了氢的过电位，阻碍析氢反应，从而减少氢脆，达到缓蚀的作用。原子氢在钦材内部可能生成脆性的TiH,;若与错作用生成脆性的ZrH₁₆,明显降低钦、错设备的强度，这比钢铁设备产生氢脆还要严重。因此对于钦、错设备酸洗时应予以特别注意。另外，在酸洗奥氏体不锈钢设备时会导致微裂纹的产生应予以重视。发生氢脆除与金属本性有关外，还与金属表面粗糙程度、酸洗液浓度、酸洗温度、缓蚀剂、酸洗中产生的抑制氢原子复合成氢分子的物质(如：H₂S,S^-,CN^-等)有关。 (5) 晶间腐蚀沿着金属晶粒边界发生的选择性腐蚀称为晶间腐蚀。因为金属最稳定的结构是它特有的结晶点阵，晶界则是晶粒间的错接区，因而晶界是高能区，具有更强的化学活性，一般晶界比晶粒腐蚀得快。若晶界明显活泼得多，就产生晶间腐蚀，其含义是晶界或邻近产生局部腐蚀，不同的合金腐蚀原因和过程均不相同。金属受苛性碱腐蚀发生的氢脆，属于晶间腐蚀可见裂纹，沿着裂纹出现微粒状暗黑色的金属损伤。 (6) 焊缝腐蚀金属设备在热处理、铣切加工时，本来均匀的固溶体在晶间会析出沉淀物或出现象奥氏体不锈钢的晶界贫铬区，酸洗常易将这些部位溶解掉，造成晶间腐蚀。剥蚀是晶间腐蚀的一种特殊形式。腐蚀介质破坏了晶粒之间的结合力，又由于腐蚀产物的体积大于金属的体积，于是形成一种张应力，使得已破了结合力的晶粒向上橇，剥蚀就是这样沿着晶间发展的，呈现层状剥落的腐蚀外观。不锈钢焊接时温度可达1000℃以上，离焊缝越远，温度越低，总有一段区域，其温度正好在腐蚀敏化区，在酸洗环境中最易发生腐蚀，俗称焊缝腐蚀。 2.过洗化学清洗中由于酸洗过程长时间地进行，将金属本体的大量铁溶解带人清洗剂中的现象叫作过洗。过洗的主要原因是技术人员经验不足、酸洗时间过长、酸洗浓度偏高等造成的。过洗的金属表面常呈现金属脱碳现象，即表面有碳黑附着，用布擦拭可见黑迹。过洗造成金属承压能力的改变，钝化效果不好时更加剧了金属的氧腐蚀，所以是化学清洗中必须控制的。加强化验监测可有效避免过洗的发生。化学清洗中由于常采用循环清洗，清洗液与金属表面间的相对运动引起金属加速腐蚀称冲刷腐蚀。各种管道系统，特别是弯头，肘管等都会遭受清洗液的冲刷腐蚀。酸洗中清洗液流速越大，融垢及剥离垢的效果越好，有部分垢质还可以冲刷脱落，但流速越大，冲刷腐蚀就大大加快。通常要求酸洗液流速在0.2-lm/s之内。若流体中含有固体颗粒，冲刷腐蚀更为突出，所以化学清洗首先用水将大量的杂质清理干净，尽量提高清洗泵站的干净程度。冲刷腐蚀也是造成设备不同部位过洗的原因之一。 3.堵管在污垢附着的状态下，若设备长期运行，则往往因热和腐蚀引起破损等事故，从预防事故的观点出发进行定期清洗是最有效的。因为意外事故而引起的经济损失比清洗费用大得不成比例。压力设备因高温、高压引起管道的腐蚀，产生氧化铁污垢，非铁金属的铜、镍、锌、铝等离子被带人压力设备(如锅炉)，在管材表面形成污垢。这些污垢附着在传热面上，则引起管材表面温度的上升，金属组织珠光体发生球状化变化，珠光体的球状化带来蠕变断裂强度的降低，进而发生管材的变形溶胀。因此，随着污垢附着量增大，管壁温度逐渐上升，这种过程继续进行，超过了管材的蠕变断裂强度，由此引起蠕胀爆裂。在酸洗前后由于污垢脱落，若不能及时被流体带走，污垢就逐渐堆积在管道中，妨碍液体流动，进一步导致管道堵塞，成为引起管材过热的最严重原因，会在短期内发生蠕胀爆裂。高压锅炉清洗过程中要严格对过热器、水冷壁管、联管箱进行酸洗操作，否则常因剥离、脱落的Fe₃0₄等垢质堆积，堵塞管道，造成过热蠕胀爆管。用酸洗的方法除去火电厂灰渣管中的沉积物是一种常用的方法，但由于溶解反应过于剧烈常发生“塌垢”，大量的垢物堵塞管道，造成事故，增大了经济损失。三、钝化过程事故分析 1。生成二次浮锈和钝化失效钝化工艺目前主要有分步式和一步式两种，还有一种介于二者之间的钝化方式称之为半步式。分步式钝化是最易产生二次浮锈的工艺。设备经酸洗、漂洗后，再进行钝化。这就要求漂洗是成功的，钝化液与漂洗之间衔接要好。防止清洗后活泼的金属表面暴露于空气中，造成二次锈蚀的生成，进一步阻碍钝化膜的形成。NaNO₂、N₂H₄、H₂0₂、丙酮肪钝化均易产生二次浮锈，使钝化膜失效。酸洗结束后没有氮气保护进行排放废酸洗液;没有用除盐水置换酸液而直接暴露在空气中排放;酸洗后水冲洗时间太长或其它原因造成活泼金属表面长时间被空气氧化，都会产生大量的二次浮锈。产生大量浮锈后进行漂洗时没有进行铁离子的分析监控，使浮锈漂洗不彻底，甚至在总铁离子浓度超过500mg/L时没有更换新的漂洗液漂洗，而直接进行钝化处理，均会造成钝化失效。首先残存浮锈影响钝化膜的形成，其次钝化液中存在大量的铁离子极易在碱性环境中形成铁离子的沉淀物，吸附在金属表面，影响钝化液与金属生成钝膜。所以要严格按照操作工艺要求进行控制，避免产生大量的二次浮锈，漂洗时也要严格分析检测，确定漂洗效果。 EDTA 应用于化学清洗，除垢、钝化一次完成;HNO₃同样是除锈、钝化一步式钝化工艺，产生浮锈机会少，很少出现钝化失效。如用H₃PO₄ 进行漂洗，调高pH即可实现钝化，是半步式钝化工艺，在基建锅炉的化学清洗中常采用，其优缺点也介于二者之间。清洗设备有死角，残存酸液与以NaNO₂为主的钝化剂反应，会产生二次浮锈，导致钝化失败。 2.钝化膜不完整、连续钝化膜质量的好坏趋势影响整个化学清洗最后评价和防腐效果。碱洗脱脂除油不彻底，金属表面在残存油迹的情况下进行钝化;酸洗除垢、除锈不干净，留有局部残余污垢;漂洗二次浮锈不合格，局部漂洗不到;即使操作上严格控制也难免钝化膜不完整、不连续。不同材质组成的清洗系统在钝化处理时也会造成钝化膜不完整、不连续的现象，如镀铜发生时也会造成钝化膜不连续。出现钝化膜不完整、不连续现象应仔细研究问题的根源，不可盲目认为漂洗不合格，重新漂洗，造成巨大浪费。钝化膜的不完整、不连续除目测可确定外，还可用CuSO‘法观察颜色变化的时间差别来判断膜是否均匀。 3.钝化膜太薄钝化膜的形成是一种电化学反应过程，只有环境条件适宜形成的钝化膜才越均匀、越耐蚀。进行钝化处理时钝化液的浓度太低，钝化剂不能满足在活泼金属表面形成均匀致密的钝化膜的量，就会造成钝化膜太薄的现象。钝化工艺时间太短，钝化反应没有进行完全就结束钝化，形成的膜也太薄。同样对于pH值、温度，如果没有按照规定去操作控制，也会影响膜的致密度和厚度。钝化膜不致密或膜太薄通常达不到预期防腐蚀效果，也容易产生锈蚀。钝化膜的厚薄可用检测试片进行判断，湿热箱观察法、极化曲线法、表面膜晶相显微镜法是常用的方法。四、操作及清洗系统设置不当引起的事故缓蚀剂加人后，在金属表面上同时发生吸附和脱附现象，实际上就是吸附和脱附的平衡过程。为了使这一平衡过程更有利于吸附过程，在酸洗液中必须保持一定的缓蚀剂，以便迅速形成完整的保护膜来抑制金属腐蚀。添加量过大，收益不大，甚至有时反而有害。因为清洗溶液中的缓蚀剂同时存在着两种作用，即缓蚀作用和去极化作用，在某种浓度下一种作用占主导地位，另一种作用被掩盖了。一般情况下，当浓度增加时在减缓腐蚀的同时去极化作用也明显地增加，从而激发了金属在酸液中的溶解过程;当浓度超过几倍时去极化作用就起主导作用，因而会使腐蚀速度大大地加快。缓蚀剂的性能只有在缓蚀剂达到一定浓度时才表现出来，因此缓蚀剂的添加必须均匀，一定要避免某一部分缓蚀剂浓度偏高，另一部分浓度又偏低的不均匀现象发生。否则就会造成被清洗设备的严重腐蚀，使清洗失败。缓蚀剂的添加方法因其性能不同而异，对水溶性好的缓蚀剂可先加人水中，使其在系统中循环一段时间;对可溶于酸中的缓蚀剂可先加在酸中，也可在加人酸的同时加人缓蚀剂。无论采用哪一种方法都必须使缓蚀剂的加人量均匀，同时与进人设备的酸液量成一定的比例，这样当整个设备系统充满酸液时，缓蚀剂也能够按定量均匀地混合在酸液中。采用盐酸、氢氟酸清洗还要防止过高的初始浓度。如果加酸速度过快，进酸不均匀，初始浓度可能很大，有可能超过允许的浓度限值，这样便会加重基体金属的腐蚀。 2.清洗系统设置不当各类工业装置(如石油化工、发电装置等)均趋于大型化、高参数化。这些装置进行化学清洗时，一般将参与清洗的装置合理地划分为数个小回路，并将它们并联起来实施各工艺工程。划分的各小回路应使其阻力降基本一致，若按流体力学计算结果显示某一回路流动阻力非常小时，应在回路上考虑设置限流孔板，以保证各回路流速一致，否则将会造成该回路过洗，同时使其它回路清洗不彻底，甚至造成其它回路的漏洗或短路。当装置中有超细管道(如循环冷却水系统)参与化学清洗时，应将超细管道拆除单独清洗，否则易造成大量颗粒杂质堵塞超细管道或冷却通道，成为清洗后装置安全运行的重大隐患。当装置中有铅垂蛇形管组时，必须计算其流动阻力及冲通气塞柱的流量，并参照计算结果考虑系统的处理方案，否则，将难以达到清洗效果，造成清洗失败。由于一般情况下临时清洗循环系统大，牵扯管材、阀门、法兰、清洗泵、管缝焊接质量和安装等方面的环节，稍有不慎和疏忽，就会发生跑、漏、冒、喷酸液的现象。在打水压、升温试运行时，有些问题不易及时暴露，但在正式加酸介质清洗时，常易泄露酸液，使整个清洗过程受到影响或产生严重后果，特别是管道焊口、阀门法兰、循环清洗泵及泵盘根等，这些部件因清洗时酸液流速较高，既受到化学因素产生的腐蚀，又受到机械因素产生的冲蚀，最容易出现故障。如酸液循环系统中的回液阀门，控制着汽包液位和清洗箱液位，在清洗过程中操作极为频繁，若其制造质量不好，检修不妥，则会造成液位失控或排放废液由此阀门不断泄人清洗箱，使冲洗水受到污染，延长冲洗时间。在冬季进行化学清洗施工时，应做好清洗装置的密封保温工作，否则将因保温不好导致升温速度缓慢或者因清洗温度不能满足需要而延长清洗时间，造成人力、物力的浪费。无氯柠檬酸在川化快装锅炉清洗中的应用柠檬酸因其对铁氧化物的溶解速度快、效果好、价格相对较低而成为蒸汽发生系统和锅炉给水系统化学清洗中应用最多的清洗剂。与之配套的缓蚀剂中，自前国内应用最多的是若丁，但由于若丁在其有效缓蚀范围内，Cl^-的含量远远超过奥氏体不锈钢对C1^-的安全耐受量 (小于100X10^-6)。四川化工集团有限责任公司在46t/a新三胺项目40t/a快装锅炉的化学清洗时，采用了该公司自行研制开发的 “无氯型柠檬酸酸洗缓蚀剂”。试件在加有该缓蚀剂的3%柠檬酸液中的试验数据如表 1 。金相试验结果:无晶间腐蚀。化学清洗程序为 : 1. 用精制水对系统进行冲洗直至进出口浊度差小于5X10^-6, 2. 水洗合格后，将冲洗水引回循环槽，通人加热蒸汽，升温至70℃以上，加人碱洗药剂，循环碱洗24h, 表 1 试件腐蚀速度(g/m²·h) A3 15CrMo 1Cr18Ni9Ti 316L 1.09 0.62 0.010 0.0015 3. 碱洗后排尽碱液并用水冲洗合格，然后将冲洗水引回循环槽，通人蒸汽，加人缓蚀剂，循环0.5h 后加人柠檬酸，同时通入液氨调节pH值，循环酸洗8h, 4. 酸洗后经水冲洗合格后，将系统重新注满精制水，加人漂洗钝化剂，漂洗2h，钝化16h。该锅炉系统在清洗结束后，从打开除氧器人孔的检查情况及现场挂片监测情况看，脱脂、酸洗、钝化效果良好，酸洗及漂洗钝化腐蚀速度低，钝化膜质量好。这次“无氯型柠檬酸酸洗配方”在快装锅炉的应用成功，对国内化工系统锅炉清洗技术的进步和拓展柠檬酸的应用材质领域具有重要意义。

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