DLT523-1993盐酸酸洗缓蚀剂应用性能评价指标及浸泡腐蚀试验方法.pdf 13页

'盐酸酸洗缓蚀剂应用性能评价指标及浸泡腐蚀试验方法DL/T523-1993 目次一一主题内容及适用范围·⋯⋯引用标准···············⋯⋯缓蚀剂的应用性能评价指标试验方法·一””“’“”’“‘ 中华人民共和国电力行业标准盐酸酸洗缓蚀剂应用性能评价指标DL/T523-1993及浸泡腐蚀试验方法PracticeEvaluationofInhibitorforHydrochloricAcidandInunersionCorrosionTestingofMethod1主题内容及适用范围本标准规定了火力发电机组和蒸汽动力设备锅炉盐酸酸洗缓蚀剂的评价指标和评价试验方法。本标准适用于火力发电机组和蒸汽动力设备锅炉盐酸酸洗缓蚀剂应用性能的评定(如静态腐蚀速度、缓蚀效率、热稳定性、氧化性物质Fe,‘的影响、溶解分散性等)和缓蚀机理的研究，作为该缓蚀剂能否应用的质量验收标准。2引用标准GB8678-1986化工产品采样总则DL422.2-1991工业盐酸含量的测定—容量法GB8680-1986液体化工产品采样通则SD135-1986火力发电厂锅炉化学清洗导则3缓蚀荆的应用性能评价指标见表la4试验方法4。静态腐蚀速度的测定4.1方法提要将金属试片浸在加有缓蚀剂的盐酸溶液中，测定其单位时间、单位面积的腐蚀失重。2仪器a.分析天平，感量0.1mg;b.分析天平，感量。.4mg;。.游标卡尺，精度0.02二;d.双列六孔恒温水浴锅，控制土1r-;e.酸碱滴定仪器及其他常用玻璃仪器等;中华人民共和国电力工业部1993-12-23批准1994-06.01实施 f.电吹风机;fi，干燥器，直径200(或250)nun,衰t级蚀荆应用性能评价指标序号项目指标等级<0石g/(澎"h)优0.6-1.0g/(澎击)良l静态腐蚀速度LI一2.5g/(甘"h)合格>2.5g/(澎"h)不合格2缓蚀效率>96%合格酸液透明清亮，无分层，无固体聚合物沉淀和分离A级(优)酸液不透明，棍浊，但仍均匀，并在试验时间内，液体稳定，不H级3溶解分散性分层，无沉淀(合格)酸液发生液2掖，液"N相分离或凝策物根本不溶解，不分敬，试不合格样表面有附着物酸洗液中Fe">1000mg/L金属表面无局部腐蚀优级化性物质Fe"‘含盈酸洗液中Fe">500mg/L金属表面无局部腐蚀良4的影响酸洗液中Fe">300mg/L金属表面无局部腐蚀合格酸洗液中Fe"<300mg/L金属表面出现局部腐蚀不合格5热稳定性试验浸泡24h静态腐蚀速度<1g/(澎"h)合格注:①试验条件:5%HCI+0.3%级蚀剂在55?2CM度条件下浸泡6h,钢材为20号钢，酸液体积与试样表面积之(t为15:1(_L:cm2)o②在其他日口深度下其舒态腐蚀速度也应满足上述指标的耍求，有条件的单位还应做动态腐蚀速度试验。一般动态庸蚀速度为静态腐蚀速度的4倍左右，酸洗标准允许腐蚀速度<10g/(m2"h),.3试剂a.5%盐酸浴液(m/V):用去离子水配制，配制后溶液澄清透明;b.不同型号缓蚀剂样品(工业级);c.无水乙醇，CP;d.丙酮，CP;e.l%NaN姚。.4材料衰2试验条件a.试片及挂具;沮度℃55士itb.400号或600号金相水磨砂纸;作用时间h6c.金属镊子;试片材质20号钢试片d.橡皮、脱脂棉、小毛刷等。试片粗糙度Rap.0.44.1.5试验程序酸溶液浓度5士0.2%4.1.5.1试验条件:见表20注:腐蚀指示片，最好与锅炉被清洗材料一致4.1.5.2技术要求a.配液:采用化学纯盐酸，并用去离子水配制，其浓度测定使用DL422.2-1991酸碱滴定容量法，误差不超过土0.2%o缓蚀剂及各添加剂的加人量，统一按重量百分数(m/V)计算加人。392 b.酸液用量:按每平方厘米试片表面积用酸量15mL计。c缓蚀剂用量:一般缓蚀剂的添加量，按加入酸液量的0.3%计算。d.挂片方法:试片应选用耐酸尼龙绳挂在玻璃挂钩上。e.试片在酸液中的放置:试片应保持全部表面与酸液接触，一般应垂直挂在酸溶液的中央部位。f.温度控制:酸液温度应控制在55土1℃范围内。S.平行试验及误差:同一试验条件下应做三次(每次三片试片)平行试验，结果取平均值。其相对误差为:v_<10g/(m2"h)，相对误差不大于12%;v_<6g/(澎"h)，相对误差不大于13%;v_<2g/(时"h)，相对误差不大于110%04.1.5.3试片的准备a.试片的加工:腐蚀指示片的材料最好与锅炉被清洗部分的材质相同。管材样片的加工是先将钢管用铣床铣成条，再用刨床刨平，切成40mmx12mmx3二的长方形，再用磨床磨至表面粗糙度为Ra0.4Nm的试片。应对表面进行仔细检查，如有缺陷(夹渣、气孔、裂纹等)应淘汰。用千分尺精确测量指示片表面尺寸，用丙酮或无水乙醇洗去表面油污，放人30一401r的烘箱内烘千，也可用电吹风(冷风)吹干，置于干燥器内于燥Ih，然后称重，准确至0.1mg，待用。指示片在加工过程中，严禁敲打撞击。b.试片外形加工尺寸及钻孔位置见图1。c.试片表面积的测量和计算:试片用游标卡尺逐个进行测量，读数准确至0.02mm。若试片间表面积相差小于士0.5%时，则计算腐蚀速度时可用一个统一的面积;若试片间表面积相差大于土0.5%时，则逐片测量计算。d.试片的标记:在试片的一端用5号以下钢字打出编号印记，打字深度以试验后不致消失为宜。4.1.5.4试验装置:见图204.1.5.5腐蚀速度试验程序89川图2静态腐蚀速度试验装里1-球形冷凝器;2-玻璃挂钩;3-胶塞;4一反应杯盖;5一冷凝液;6一反应杯;图l试片加工尺寸及钻孔位置7一恒温控制器;日一保温套;9-温度计;表面粗糙度六面均为Ra0.4luv公差要求-0.2mmto-试片it-毛细管通大气 a.取准备好的试片三片，记下试片编号、表面积(St,S2.S3)及质量(W,,W_W3)备用。b.按4.1.5.2中b和。条款配制酸液和缓蚀剂，放入反应杯中，待搅拌均匀后，放入六孔恒温水浴，加热至试验温度(55士1`C)，将配好的酸液按计算用酸量，用量筒量取并放人反应杯中，然后将反应杯放人升至试验温度的恒温水浴内，盖上盖子，接好回流冷凝器，恒温15min后，待反应杯内酸液达到试验温度后，打开挂片器，将试片挂上，并放人酸液中，记录反应开始时间to.c.反应时间到达6h后(ta)，打开挂片器，切断电源，取出试片用蒸馏水冲洗金属试片表面，放人pH为9.5-10的196NaNq溶液中浸3min后取出，观察外观，并对表面现象作详细记录，而后用软橡皮擦去表面附着物并用乙醇或丙酮洗净，用冷风吹干，放人玻璃干燥器内干燥，放置Ih后取出称重，重量分别记为W;,Wz,W3称准至士0.1mgo4.1.6腐蚀速度计算(Wt一Wi)(W2一W歹)一W3_十只一----戈十SI(t:一to)乙2}t。一to)S,U.Wt3o)式中:v_—平均腐蚀速度，g/(M2-h);W,、W2,W3—试片试验前重量，9;W,、Wi、W3—试片试验后重量，g;S,、S2,S3—试片表面积，时;t」一反应结束时间，h;to—反应开始时间，ha4.1.7试验数据记录表格见附表A。4.2缓蚀效率的测定由静态腐蚀速度测定出的腐蚀速度按下述公式进行计算即可得出缓蚀效率。=V0--v`0"X100%vO-R式中:，—缓蚀效率，%;ID0-—试片在空白盐酸溶液中的腐蚀速度，9/(澎-h);。咖—试片在加有缓蚀剂的盐酸溶液中的腐蚀速度，9/(m""h)o4.3溶解分散性评价试验方法4.3.1方法提要在5%盐酸溶液中滴加一定量的缓蚀剂，观察缓蚀剂在盐酸溶液中的分散状况，然后反复翻转摇动带塞比色管使之混合均匀，恒温静置，相隔一定时间记录其外状，作为评价缓蚀剂溶解分散性的依据。4.3.2仪器。.玻璃恒温水浴，控制士1C;b.具有刻度带塞比色管，100mL: 。.烧杯，800mL;d.微量注射器0.1、0.5,1、2,3mL;e.表面皿;f.定时钟。4.3.3试剂a.5%(质量召本积)盐酸溶液;用去离子水配制，配制后溶液澄清透明;b缓蚀剂样品(工业级)。4.3.4试验程序4.3.4.1配制5%HCI1000mL测定酸液浓度(精度土0.1%)，接通恒温水浴电源，使其升至试验温度5511Y;o4.3.4.2将已配好的酸液分别倒人准备好的带塞比色管中，每个比色管倒液90mL，然后用微量注射器分别加人0.1,0.2,0.3,0.4,0.5mL缓蚀剂溶液，再用5%盐酸溶液补至100mL并贴好标签，以示识别，盖上塞子，反复倒转比色管5min，使含有缓蚀剂的酸液充分混匀为止。4.3.4.3将已充分混匀的比色管放人已达试验温度的恒温水浴中，比色管中酸液的液面和恒温水浴的液面相近。4.3.4.4用肉眼观察浸在恒温水浴中5个比色管中的酸液外观的变化情况，并观察和详细记录，在浸人1,4,8,12,24h后的情况，直至观察到外观无变化时为止。4.3.5试验数据记录表见附表Bo4.4氧化性物质Fe"‘的影响评价试验方法4.4.1方法提要将试片分别浸人加有0.3%缓蚀剂的5%盐酸溶液以及除缓蚀剂外还加有不同浓度的氧化性物质(Fe3")的5%盐酸溶液中，在55士l℃的温度条件下，浸泡一定时间后.测定其静态腐蚀速度，并观察试片表面状态，有无点蚀现象，从而找出极限的Fe"‘含量4.4.2仪器a.分析天平，感量。.1mg;b.分析天平，感量0.4mg;c.游标卡尺，精度0.02mm;d，双列六孔恒温水浴锅，土11C;e.酸碱滴定仪器及其他常用玻璃仪器;f.l,2,5,10mL带刻度吸液管各1支;9.电吹风机;h.干燥器，直径200(或250)mn;L烧杯，500mL6个;j.5一10倍放大镜或双筒立体显微镜一台。4.4.3试剂a.5%(质量/1本积)盐酸溶液:用去离子水配制，配制后溶液澄清透明;b.不同型号缓蚀剂样品(工业级);c.0.05g/LFe2(S04):标准溶液; d无水乙醇，CP;e丙酮，CP;f.10%磺基水杨酸钠溶液;g.10%过硫酸钱溶液;h.0.1mol/LEDTA标准溶液;i.氨水，(l+1);.1.盐酸，(1+4)04.4.4材料a试片及挂具;b.400号或600号金相水磨砂纸;c.金属镊子;d.橡皮、脱脂棉、小毛刷等。4.4.5试验程序4.4.5.1配制加人0.3%缓蚀剂的596盐酸(精度土0.1%)溶液4000mL，接通恒温水浴电源，使其升至试验温度5511t.4.4.5.2将已配好的酸液分别倒人准备好的烧杯中，每个烧杯中倒液450mL.然后用吸液管加人0.05g/L的乓(S04)3溶液若干毫升，用量见表3，然后用5%加有缓蚀剂的盐酸补至500ml表3Fee(SO,),用tFe"’mg几1003o5007001000Fez(S04)3溶液加人量诚1357104.4.5.3将已准备好的试片，记录好试片编号、表面积以及重量，分别用尼龙绳将试片扎好后放人已准备好的含有五种不同Fe3+浓度的缓蚀盐酸溶液中，在55土1℃下浸泡6h后，测定其腐蚀速度并观看其表面状态。若出现点蚀即为该种缓蚀剂允许的Fe3‘浓度的极限值。在酸洗中不允许在金属表面产生点蚀，损坏金属表面状态。4.4.6试验数据记录表见附表Co4.5热稳定性试验评价方法4.5.1方法提要本方法用于测定缓蚀剂的热稳定性。将缓蚀剂加人596(m/V)盐酸溶液中，在55-2℃温度条件下，测定不同加热时间内对钢材腐蚀速度的影响，同时观察金属的表面状态，若无局部腐蚀(点蚀)，无附着物，24h内腐蚀速度基本不变，则认为此缓蚀剂热稳定性好。4.5.2仪器a.分析天平，感量0.1mg;6.分析天平，感量0.4mg;c.游标卡尺，精度0.02mm; d.双列六孔恒温水浴锅，士1t;e.酸碱滴定仪器及其他常用玻璃仪器等;f.电吹风机;8.干燥器，直径200(或250)。;h.双筒立体显微镜一台(x40);i.烧杯，500mL6个;.1.表面皿4.5.3试剂a.5%,(ne/V)盐酸溶液;b.不同的缓蚀剂样品;c.无水乙醇，CP;d.丙酮，CP;e.196NaN姚溶液。4.5.4材料a.试片及挂钩;b.400号或600号金相水磨砂纸;c.金属镊子;d.橡皮、小毛刷等。4.5.5试验程序4.5.5.1配制0.396缓蚀剂的5%盐酸溶液3000mL。接通恒温水浴电源，使其升至试验温度55土11;4.5.5.2将已配好的酸液分别取500mL倒人准备好的烧杯中，然后将已准备好的试片(记录好试片编号、表面积以及重量)分别用尼龙绳扎好后放人五个装有缓蚀盐酸的烧杯中，在55t2`C温度下分别浸泡2,4,8,12,24h，然后取出试片，用蒸馏水冲洗后，放人pH为9.5一10的]96NaNq溶液中浸泡3min，然后取出试片，观察外观，并对表面现象作详细记录。每次试验必须用三片试片进行平行试验，然后用橡皮擦去金属试片表面的附着物，并用乙醇或丙酮洗净，用冷风吹干，放人玻璃干燥器内干燥，放置1h后取出称重，重量分别为Wf、W芝、W至、w;,w萝称准至土0.1吨。4.5.5.3计算在不同浸泡时间内的腐蚀速度。每次平行试验中相对误差不超过596，金属试片表面无点蚀产生，即说明该种缓蚀剂的稳定性能为优。相对误差不超过切%，则稳定性能为良。4.5.6试验数据记录表见附表Do4.6电化学试验评价方法(参考方法)4.6.1方法提要工作电极放人电极杯内，系统中腐蚀电位达到稳定后，再开始进行动电位扫描，测定阳极极化和阴极极化曲线(扫描速度为1.5mV/s)。由塔弗尔直线外推法得出腐蚀电流和腐蚀速度并分析其缓蚀机理。4.6.2仪器a.恒电位仪; b.X一Y轴记录仪;c.对数转换器;d.扫描信号发生器;e.电极反应杯(约500m工，带盖的有机玻璃杯)，最高工作温度为40V;r.电吹风机;B.干燥器，直径200(或250)mm4.6.3试剂a.5%(in/V)盐酸溶液;b.不同缓蚀剂样品;c.无水乙醇，CY;d.丙酮，CPa4.6.4材料4.6.4.1电极的制备:工作电极选用方形的，试样的表面积为1cm,，粗糙度为Ra1.61,m。在试样上要接出一条供测量用的接触良好的导线，在整个电极上用环氧树脂封死，只留1cm,的区域以免造成局部不均匀腐蚀，同时应避免因试样与导线材质的不同构成电偶对电位测量的影响。将磨光的试片用无水乙醇或丙酮脱脂，放人干燥器内，10-24h以后待测。4.6.4.2参比电极(饱和甘汞电极):参比电极应是可逆的不极化电极，在一定条件下，其电位是稳定的。4.6.4.3辅助电极，铂电极。4.64.4橡皮。4.6.4.5脱脂棉。4.6.5试验程序4.6.5.1配制0.3%缓蚀剂的5%盐酸溶液500mL。接通恒温水浴电源，使其升至试验温度25土1"Cox一Y轴记录仪4.6.5.2线路的连接与测量:按图3装置进行扫描线路连接。将已配好的酸液分别倒人准备好的电极杯中，然后将经处理好的工作电极和参比电极放人电极杯中，当系统中腐蚀电位达到稳定后，开始进行动电位扫描，测定阳极极化曲线和阴极极化曲线，扫描速度为1.5mV/s。图3为动电位扫描法极化曲线的装置原理图。4.6.6试验结果对彼特换1根据在25℃时20号钢在5%HC!溶液中分图3动电位扫描法测极化曲线装It原理图别加人不同种类缓蚀剂的阳极极化曲线和阴极极化曲线，由塔弗尔直线外推法得出20号钢在各种条件下的腐蚀速度。用这种方法测定腐蚀速度的前提是，腐蚀体系必须是电化学极化控制。动电位扫描法测极化曲线的方法仅能作为机理研究，并了解缓蚀剂是控制阳极极化还是控制阴极极化。4.6.7试验数据记录表见附表E。 附表A启蚀速度试验记录襄试验【1期试片编号试温度Y"验时分放样时间条一一时分取样时间rortf5}na,t5}竹总反应时间酸液浓度%酸液用嗽nil.试片表面积C耐5,试片粗糙度试私叭试前重9W飞一-片私叭试后重9W飞重失ift只一结腐蚀速度可(m}·h)果缓蚀效率%试片表面变化情况试验人计算人审核人附衰B酸液缓蚀荆溶解分散性试验记录表缓蚀剂名称试验日期年月日酸液种类及浓度缓蚀剂用脸试验温度溶解分散性描述编号%%r开始Ih4h8h12h24h试验人记录人审核人399 附表C存在权化性物质时的腐蚀速度试验记录表温度飞-试—一一一一一一一盯一一一验放样时间-一一一一一洲卜一一一一---一—条取样时间}件总反应时问酸液浓度‘哈*——酸液月1晰mL「一Fe3十含从n堪月‘}’一}---一一-试片表面积。m户{试片粗糙度R。川n1一—试试前重9门片试后龟只一{重失靛只腐蚀速度盯〔砰·h)辈缓蚀效率%试片表面变化悄况试验人计算人一审核人}附表D缓蚀剂热稳定性腐蚀速度试验记录表试验日期!试片编号温度r试验放样时间条取样时间件总反应时!可2h4h8h12h24h酸液浓度%酸液用量ndFe4含量叫几试片表面积。护试片粗糙度尺。四1试试前重9片试后重9重失重9腐蚀速度盯(讨·h)董缓蚀效率%试片表面变化情况试验人1十算人审核人4以j 附衰E电化学试验记录裹了材r腐蚀速度Rx叨mr缓蚀率7级蚀剂名称-100A/cm"g/(m}-h)mRV.{rnV(5("E)‘沁t.锡度25=2t试验条件2.v二0.01045。二g/(M2-h)试验人讨一算人一审核人附加说明:本标准由中华人民共和国电力工业部科技司提出。本标准由电力工业部电厂化学标准化技术委员会归口。本标准由电力工业部西安热工研究所负责起草。本标准主要起草人:陈洁。'