锆管酸洗工艺研究

第28卷第3期VoL 28 No. 32011年6月June 2011锆管酸洗工艺研究罗登超,南莉,杨亚社,杨永福(西部钛业有限责任公司,陕西西安710016)摘要:针对锆管的去氧化皮酸洗中操作困难、易出现过酸洗的现象,进行了酸液配比和酸洗时间对锆管酸洗效果影响的对比试验。研究结果表明,酸洗液以氢氟酸、硝酸和水按质量比3:45:52配制,在温度32℃下酸洗锆管酸洗时间为120s时,能够获得干净光洁的酸洗表面,而且能较好的避免过酸洗。关键词:锆管;酸洗;酸液配比1前言者的合理配比,才是控制酸洗速率和效果的关键。在相同温度和相同酸洗时间条件下,用4种不锆及锆合金具有优良的耐腐蚀性能及加工性能,同的酸液配比进行酸洗试验。4种酸洗液配比的酸在工业设备上得到日益广泛的应用2。在锆管生洗实验方案如表2所示产过程中,为了去除锆管表面的氧化皮及残留的润表24种酸液配比的酸洗实验方案滑油,需要进行酸洗处理。在实际生产中,常借Table 2 Thespeciment scheme of pickling with用钛管酸洗液对锆管进行酸洗。由于锆管与该酸液different acid proportions的反应过于强烈,在十几秒内,就会出现外表面过m(HF):m(HNO)酸洗现象,因此酸洗操作难度高。另外,锆合金对m(h,o)氢具有较强的吸附力,过酸洗会引起氢溶解到材料1:45:5490120中,导致材料产生氢脆。因此,本实验研究了锆管222290-120的去氧化皮酸洗工艺,探索合适的酸液配比,用以90~120控制酸洗反应的速度,并找出合适的酸洗时间,以3:35:6290-120便于能满足工业化大生产的需要2.2.2不同酸洗时间的酸洗实验方案2实验方法根据不同酸液配比的酸洗实验结果,选取最佳2.1实验材料的酸液配比,再在30~35℃下,分别选择40,120,实验采用R6002锆管材,其规格为d19mx240,60进行酸洗时间对比实验,找出合适的酸1.65m×600m,化学成分见表1。酸洗生产执洗时间,使得既能够将锆管内外表面都清洗干净,行 ASTM B523标准,所用酸洗试剂为工业氢氟酸和又不产生欠洗或酸洗时间过长现象,影响生产效率。工业硝酸。4种酸洗时间的实验方案见表3。表1R60702错管的化学成分(m/%)表34种酸洗时间的实验方案Table 1 Chemical composition of zirconium R60702 tubeTable 3 The experiment scheme of picking with 4 differentFe +Cr Sipickling time≤0.2<0.005≤0.05≤0.025≤0.005≤0.16≤4.5余量编号酸洗时间/s酸洗温度℃酸洗液配比实验选定的最佳配比2.2实验方案5678实验选定的最佳配比2.2.1不同酸液配比的酸洗实验方案氢氟酸为酸液中的主要成分,加入硝酸作为氧中国煤化工检选定的最佳配比化剂,能有效地控制酸液腐蚀速率以及吸氢量,两HCNMHG检选定的最佳配比收稿日期:2011-03-11作者简介:罗登超(1985-),男,硕士,电话:029-86968637,E-mal:Ldcroben@126.com。第3期罗登超等:锆管酸洗工艺研究3结果和分析3.2酸洗时间对酸洗管材表面质量的影响在氢氟酸、硝酸和水的质量比为3:45:52,酸3.1酸液配比对酸洗速率及管材表面质量的影响洗温度为32℃的条件下,进行4种不同酸洗时间的在酸洗温度为32℃、酸洗时间为90-120s的酸洗实验,其结果如表5所示。由表5可以看出,条件下时,进行4种不同酸液配比的酸洗实验,其酸洗时间超过120s后,随着酸洗时间的延长,锆管结果如表4所示。表面会逐渐出现过酸洗现象。氢氟酸、硝酸和水的表44种不同酸液配比的酸洗实验结果质量比为3:45:52,酸洗温度为32℃,酸洗时间Table 4 The experiment result of pickling with 4 different acid为120s时,可获得干净光洁的酸洗表面。proportion表54种不同酸洗时间的酸洗实验结果编号酸洗现象锆管表面质量Table 5 The experimental result of pickling with 4different pickling time1·反应缓慢,气泡非常少残留氧化皮2反应适中,气泡较多、较密集净光洁编号m(HF):m(HNO2):酸洗温度酸洗时间锆管表面质量m(H,o)/℃3反应剧烈,产生气泡多、快过洗,麻面4反应较剧烈,产生气泡多、快轻微过洗3:45:52残留氧化皮干净光洁通过表4可以看出,1、2、3·方案中,酸洗液局部过洗中硝酸含量不变,当氢氟酸、硝酸和水的质量比为3:45:52600严重过洗麻面45:54时,锆管在酸液中腐蚀缓慢,120s内无法洗净氧化皮;而随着氢氟酸含量的逐渐增大,锆4结论管在酸液中的反应越来越剧烈,腐蚀速率加快;当氢氟酸、硝酸和水的质量比为3:45:52时,腐蚀速(1)在锆管去氧化皮酸洗时,酸洗液的较佳配易于控制,也不易出现过洗现比为m(HF);m(HNO2):m(H20)=3:45:52象;当氢氟酸、硝酸和水的质量比达到5:45:50(2)当酸洗液中氢氟酸、硝酸和水的质量比为时,反应很剧烈,产生大量的气泡,外表面极易出3:45:52,酸洗温度为32℃,酸洗时间约120s时现过酸洗。通过对比2”、4两组方案可以看出,氢锆管的酸洗效果较佳,可获得干净光洁的酸洗表面。氟酸含量一定时,硝酸含量降低,锆管腐蚀速率加快,容易出现局部过洗现象。参考文献通过实验结果看到,第2组方案中酸洗液配比[1]李献军.锆及锆合金概述[冂].钛工业进展,2011,28氢氟酸、硝酸和水的质量比为3:45:52)较佳[2]李小宁,刘春光,吕培成,锆合金管材表面除氟工艺探并且,降低氢氟酸含量或者增大硝酸含量,能有效索[J].钛工业进展,2010,37(4):40-42减缓锆管在酸液中的腐蚀速率,使得操作便于控制,[3]石明华,李中奎,周军,等.x-Nb系合金堆外腐蚀性不易出现过酸洗能的研究现状[J].钛工业进展,2008,35(5):7-10Study on Pickling Process of Zirconium TubeLuo Dengchao, Nan Li, Yang Yashe, Yang Yongfu(Westerm Titanium Technologies Co, Ltd, Xi'an 710016, ChinAbstract: In the matter of pickling the oxide-skin of zirconium tubes, it is complex to operate and easy to excessivelis situation the contrast tests were devisdifferent pickling time. The results show that when the temperatis 3: 45: 52, pickling time is 120 s, the clean and bright surfacH中国煤化工-f hf: hNo,: hoCNMHGid excessive picklingeffectively.Key words: zirconium tube; pickling; acid proportion