化学清洗中酸洗过程常见事故分析

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。
(一)腐蚀严重
(1) 全面腐蚀：酸洗过程由于缓蚀剂失效或选用不当造成可能造成腐蚀严重，长时间的酸洗同样可造成全面腐蚀。
(2) 点蚀：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。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：钢、铝、钦、铜和镍基等合金都会遇到应力腐蚀问题。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。

(二)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。
 
(三)管道堵塞
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。