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發酵罐不銹鋼鈍化工藝對發酵罐內外表面的保護技術介紹

瀏覽次數:3617 發布日期:2016-12-25  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負

發酵罐酸洗鈍化的作用:
1清除各種型號奧氏體不銹鋼工件的焊斑、銹斑、氧化皮焊接后產生的黃、藍、黑色焊斑等污物。環保、無鉻;不含鉻酸鹽等六價鉻成份。優異的抗鹽霧耐腐蝕能力,最高已通過NSS中性鹽霧測試500H
2操作簡單,使用方便、經濟實用;特別適用于小型復雜工件。
3處理后工件統一均勻銀白光亮,具有極強的裝飾性。
4不含有害成份,PH值為酸性,對皮膚無刺激,提供極佳的清洗性能,保護使用者的健康。并且處理后的廢藥液只需中和后直接排放,對環境達到零污染。
5提高發酵罐對極端發酵醪的耐受性,保持罐體在各種狀態下穩定性。
 
不銹鋼酸洗鈍化液的應用:
廣泛應用于啤酒罐、壓力容器、醫療器械、航天設備、核動力設備、各種移動通訊等五金件。全面針對不銹鋼酸洗鈍化處理,清除各類油污、銹、氧化皮、焊斑等污垢,處理后表面變成均勻銀白色。

根據不銹鋼的材質以及氧化皮嚴重程度不同,鈍化液使用濃度為20%~100%;鐵素體、鎳含量低的奧氏體不銹鋼(如200、201、202、300、301等)稀釋后使用,鎳含量較高的奧氏體不銹鋼(如304、321、316、316L等)用原液浸泡;一般常溫或加熱后使用,浸泡5-10分鐘或更長時間(具體時間和溫度根據材質、外觀不同而視情況確定),至表面污垢完全清除,成均勻銀白色,形成均勻致密的銀白色鈍化膜為止,處理完成后取出并過水。
 
酸洗鈍化原理:

不銹鋼鈍化膜具有動態特征,不應看作腐蝕完全停止,而是在形成擴散的保護層,通常在有還原劑(如氯離子)的情況下傾向于破壞鈍化膜,而在氧化劑(如空氣)存在時能保護和修復鈍化膜。不銹鋼放置于空氣中會形成氧化膜,但這種膜的保護性不夠完善,通過酸洗使不銹鋼表面平均有厚度為10um的一層表面被腐蝕掉,酸液的化學活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其他部位高,因此酸洗可使整個表面趨于均勻平衡,更重要的是,通過酸洗鈍化,使鐵及鐵的氧化物比鉻和鉻的氧化物優先溶解,去掉了貧鉻層,使不銹鋼表面富鉻,在氧化劑鈍化作用下使表面產生完整穩定的鈍化膜,這種富鉻鈍化膜的電位可達+1.0V(SCE),接近貴金屬的電位,提高了抗腐蝕的穩定性。

酸洗鈍化方式:
根據操作方式不同,不銹鋼酸洗鈍化處理主要有浸漬法、膏劑法、涂刷法、噴淋法、循環法、電化學法等6種方法。

一、浸漬法。不銹鋼管線、彎頭、小件等最適用該法.且處理效果最好。

二、膏劑法。適合現場施工,對不銹鋼化學品容器焊縫處理、焊接變色、拐角死角、扶梯背面及大面積的涂抹鈍化都適用。膏劑法的優點是不需要專用設備和場地,不需要加熱設備,現場操作靈活,酸洗鈍化一次完成,獨立性強。

三、噴淋法。適合于場地固定,封閉環境的單一產品或內部結構簡單的設備酸洗鈍化,操作方式簡單,對工人腐蝕影響小,溶液利用率較高。這種方法限制條件比較多,316L不銹鋼屬300系列Fe-Cr-Ni合金奧氏體不銹鋼,由于鉻、鎳含量高,是最耐腐蝕的不銹鋼之一,并具有很好的機械性能。字母“L”表示低碳(碳含量被控制在0.03%以下),以避免在臨界溫度范圍(430~900℃)內碳化鉻的晶界沉淀,在焊后提供特別好的耐蝕性。但316L不銹鋼抗氯離子點腐蝕的能力較差。

不銹鋼發酵罐的耐腐蝕性主要是因為在鋼中添加了較高含量的Cr元素(如316L W(Cr)=16.00~18.00),Cr元素易于氧化,能在鋼的表面迅速形成致密的Cr2O3氧化膜,使鋼的電極電和在氧化介質中的耐蝕性發生突變性提高,不銹鋼的耐腐蝕性能主要依靠表面覆蓋的這一層極薄的(約1mm)致密的鈍化膜,這層鈍化膜與腐蝕介質隔離,是不銹鋼防護的基本屏障,如果鈍化膜不完整或有缺陷被破壞,不銹鋼仍會被腐蝕。 
  
不銹鋼的腐蝕機理:

點腐蝕機理
在金屬表面局部地方出現向深處發展的腐蝕小孔,其余表面不腐蝕或腐蝕很輕微,這種形態成為小孔腐蝕,簡稱點蝕。金屬腐蝕按機理分為化學腐蝕和電化學腐蝕。點腐蝕屬于電化學腐蝕中的局部腐蝕。一種點蝕是由局部充氣電池產生,類似于金屬的縫隙腐蝕。另一種更常見的點蝕發生在有鈍化表現或被高耐蝕性氧化物覆蓋的金屬上。

電化學腐蝕的基本原理

通過原電池原理可以更好地說明電化學腐蝕機理。當2種活潑性不同的金屬(如銅和鋅)浸入電解質溶液,2種金屬間將產生電位差,用導線連接將會有電流通過,在此過程中活潑金屬(鋅)將被消耗掉,也就是被電化學腐蝕。

不銹鋼的耐腐蝕原理
不銹鋼的重要因素在于其保護性氧化膜是自愈性的(例如它不象選擇性氧化而形成的那些保護性薄膜),致使這些材料能夠進行加工而不失去抗氧化性。合金必須含有足夠量的鉻以形成基本上由Cr2O3組成的表皮,以便當薄膜弄破時有足夠數目的鉻(Cr3+)陽離子重新形成薄膜。如果鉻的比例低于完全保護所需要的比例,鉻就溶解在鐵表面形成的氧化物中而無法形成有效保護膜。起完全保護作用所需的鉻的比例取決于使用條件。在水溶液中,需要12%的鉻產生自鈍化作用形成包含大量Cr2O3的很薄的保護膜。在氣態氧化條件下,低于1000℃時,12%的鉻有很好的抗氧化性,在高于1000℃時,17%的鉻也有很好的抗氧化性。當金屬含鉻量不夠或某些原因造成不銹鋼晶界出現貧鉻區的時候,就不能形成有效的保護性膜。

發酵罐不同狀態下的耐腐蝕性能

大氣中(空罐狀態)
不銹鋼耐大氣腐蝕基本上是隨著大氣中的氯化物的含量而變化的。因此,靠近海洋或其他氯化物污染源對不銹鋼的腐蝕是極為重要的。一定量的雨水,只有對鋼表面的氯化物濃度起作用時才是重要的。

海水中(微藻發酵)
海洋環境  1Cr13和1 Cr 17不銹鋼在短時期就會形成薄的銹膜,但不會造成明顯的尺寸上的改變。奧氏體型不銹鋼如1 Cr 17Ni7、1 Cr 18Ni9和0 Cr 18Ni9,當暴露于海洋環境時,可能出現一些銹蝕。銹蝕通常是淺薄的,可以很容易地除。 Cr 17 Ni 12M 02含鉬不銹鋼在海洋環境中基本上是耐腐蝕的。

淡水(臨時作為儲水罐)
淡水可定義為不分酸性、鹽性或微咸,來源于江河、湖泊、池塘或井中的水。

淡水的腐蝕性受水的pH值、氧含量和成垢傾向性的影響。結垢(硬)水,其腐蝕性主要由在金屬表面形成垢的數量和類型來決定。這種垢的形成是存在其中的礦物質和溫度的作用。非結垢(軟)水,這種水一般比硬水的腐蝕性強。可以通過提高pH值或減少含氧量來降低其腐蝕性。

1Cr13不銹鋼明顯地比碳素鋼耐淡水腐蝕,而且在淡水中使用有極好的特征。這種鋼廣泛用于例如需要高強度和耐腐蝕的船塢和水壩等用途.然而,應當考慮到在某些情況下,1Cr13在淡水中可能對中度點蝕敏感。但是點蝕完全可以用陰極防腐方法來避免。1Cr17和奧氏體型不銹鋼在室溫(環境溫度)幾乎完全可以耐淡水腐蝕。

酸性水(偏酸性發酵環境)

酸性水是指從礦石和煤浸析出的被污染的自然水,由于是較強的酸性所以其腐蝕性比自然淡水強得多。由于水對礦石和煤中所含硫化物的浸析作用,酸性水中通常含有大量的游離硫酸。此外,這種水含有大量的硫酸鐵,對碳鋼的腐蝕有非常大的作用。

受酸性水作用的碳鋼設備通常很快被腐蝕。用受酸性河水作用的各種材料所做試驗的結果表明,在這種環境下奧氏體型不銹鋼有較高的耐腐蝕性能。

奧氏體型不銹鋼在淡水和酸性河水中有極好的耐腐蝕性能,特別是其腐蝕膜對熱傳導的阻礙較小。所以在熱交換用途中廣泛使用不銹鋼管。

鹽性水(鹽罐)

鹽性水的腐蝕特點是經常以點蝕的形式出現。對于不銹鋼,在很大程度上是由于鹽性水導致起耐腐蝕作用的鈍化膜局部破壞。這些鋼發生點蝕的其他原因是附著于不銹鋼設備上的茗荷介和其他海水有機物可形成氧的濃差電池。一旦形成,這些電池非常活躍,并且造成大量腐蝕和點蝕。在鹽性水高速流動的情況下,例如泵的葉輪,奧氏體型不銹鋼的腐蝕通常是非常小的。

對使用不銹鋼管的冷凝器,需保持水流速大于1.5m/s,以使海水有機物和其他固體在管中集聚得最少。對處理鹽性水的不銹鋼設備的結構,在設計時最好是減少縫隙和使用厚壁部件。

發布者:上海百侖生物科技有限公司
聯系電話:021-67867376
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標簽: 發酵罐
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