[发明专利]一种在高腐蚀环境中不锈钢抗腐蚀的表面处理方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及炼油、石化、化工、石油制品加工设备领域，尤其涉及在炼油、石化、石油加工、化工等高腐蚀环境中不锈钢工作构件的抗腐蚀的表面处理方法。

【背景技术】

在炼油、石化、化工、海水处理等装置中，存在有较高的腐蚀性介质环境。如炼油装置中的有机酸、氯离子，化工装置中的脂肪酸等，海水处理装置中的Cl^-等。

防止金属腐蚀的方法有很多种，主要的有：1、提高金属材料内在耐腐蚀性能；2、涂、镀非金属材料或者非金属保护层；3、处理腐蚀介质；4、电化学保护。而在本专利申请中，主要讨论的是在金属表面构成金属保护层的表面处理方法，在金属构件的表面镀上一种反应不活跃的金属或者合金，作为保护层，以减慢腐蚀速度，用作保护层的金属通常有锌、锡、铝、镍、铬、铜、镉、钛、铅、金、银、钯及各种合金，或采用电沉积的方法在金属表面镀上一层金属或者合金，或将被保护的金属材料或制品浸渍在熔融的金属中，使其表面形成一层保护性金属覆盖层，或喷镀将粉末金属放入喷枪中，高温熔融粉末金属将其喷涂到待保护的金属表面，上述方法各有优劣，但是或者是存在镀层金属和保护金属融合性不好，镀层生硬，容易剥落，或者存在制备方法复杂、难度高、不适应大规模生产、或者不能满足工艺要求或者抗腐蚀能力不符合实际情况的要求。

本专利申请的内容主要针对在炼油、石化、化工、海水处理装置中腐蚀性较强的环境中，能够得到具有高防腐蚀性能表面的不锈钢防腐蚀处理的方法，而该方法包括但不限于：不锈钢板波纹填料、不锈钢丝网填料、不锈钢散堆填料、塔盘板、不锈钢浮阀、各种紧固件和连接件的表面处理。

而在炼油行业中，由于原油品质问题，腐蚀现象严重加剧，而在容易腐蚀的地方使用的材质就越发显得重要，品质不好的材质容易带来的问题是容易被腐蚀，而需要停工更换维修，而品质太高的材质却成本居高不下，这成为制约腐蚀环境加工、生产发展的一个瓶颈。

【发明内容】

本发明针对以上的问题特别提出了一种防腐蚀效果好、工艺简单、设备要求低、适应大规模工业应用的一种应用在高腐蚀环境中不锈钢抗腐蚀的表面处理方法。

本发明的技术方案是：所述在高腐蚀环境中不锈钢抗腐蚀的表面处理方法，其特征在于：包括水洗、氧化、电解、清洗、干燥几个步骤的处理环节；

其中水洗步骤：用热碱化学除油，溶液温度控制在80~95℃，彻底清除不锈钢件在加工过程中的油迹；

其中的氧化步骤：用加入钼酸盐的氧化溶液对不锈钢件进行钝化处理，在50℃~90℃的温度条件下，氧化时间9~30分钟，不锈钢表面生成高氧化价态的氧化物，其中含有钼酸盐的氧化溶液的成分包括CrO3150~300g/L、H2SO4150~300g/L、Na2MoO430~100g/L。

其中的电解步骤：电解处理是将不锈钢件作为阴极，浸泡在有钼酸盐的电解液中，常温下电解10分钟，其中的电解溶液成分包括30~100g/L的CrO₃、150~300g/L的H₂SO₄、30~100g/L的Na₂MoOx、300~500g/L的H₃PO₄。

其中的清洗干燥步骤：用清水清洗3-5次、然后悬置沥干。

在经过氧化步骤之后，需要对不锈钢件进行水洗，水洗3-5次后晾干即可进入到电解步骤；

在电解步骤时，需要根据不锈钢件的表面积计算通入的电流，电流要求为5~30A/m2。

本发明的有益效果：通过上述处理，在不锈钢表面形成了一层厚度为100~700nm的保护膜，该保护膜保护膜中Cr的含量达到40%~50%，而Fe的含量仅为10%~20%，Mo含量增加1倍，这些不锈钢均以稳定氧化态自生成在不锈钢件表面，而对不锈钢件进行电解，它的作用是除去不稳定价态氧化物提高膜的电化学阻抗，增加膜中Mo元素含量，使膜层致密、均匀。该方法采用的都是常见试剂、在相对简单的设备上即可完成、耗时短，工艺工程简单，而实现的效果却能得到抗腐蚀、耐热、抗结垢能力都相当突出的不锈钢件。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1：

环状填料的处理304基体材质

工艺路线：热碱化学除油-热水洗-水洗-水洗-氧化-水洗-水洗-水洗-电解-水洗-水洗-水洗-自然干燥