DL T 523-93 盐酸酸洗缓蚀课剂应用性能评价指标及浸泡腐蚀试验方法

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—93及浸泡腐蚀试验方法PracticeEvaluationofInhibitorforHydrochloricAcidandImmersionCorrosionTestingofMethod中华人民共和国电力工业部1993-12-23批准1994-06-01实施1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Fe3+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—86化工产品采样总则DL422.2—91工业盐酸含量的测定——容量法GB8680—86液体化工产品采样通则SD135—86火力发电厂锅炉化学清洗导则3缓蚀剂的应用性能评价指标见表1。4试验方法4.1静态腐蚀速度的测定4.1.1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。4.1.2仪器a.分析天平，感量0.1mg；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，控制±1℃；e.酸碱滴定仪器及其他常用玻璃仪器等；f.电吹风机；g.干燥器，直径200(或250)mm。表1缓蚀剂应用性能评价指标注：①试验条件：5%HCl+0.3%缓蚀剂在55±2℃温度条件下浸泡6h，钢材为20号钢，酸液体积与试样表面积之比为15∶1(mL∶cm2)。②在其他HCl深度下其静态腐蚀速度也应满足上述指标的要求，有条件的单位还应做动态腐蚀速度试验。一般动态腐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)。4.1.3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.1%NaNO2。表2试验条件注：腐蚀指示片，最好与锅炉被清洗材料一致。4.1.4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。4.1.5试验程序4.1.5.1试验条件：见表2。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—91酸碱滴定容量法，误差不超过±0.2%。缓蚀剂及各添加剂的加入量，统一按重量百分数(m/V)计算加入。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±1℃范围内。g.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：vcorr10g/(m2·h)，相对误差不大于±2%；vcorr6g/(m2h)，相对误差不大于±3%；vcorr2g/(m2·h)，相对误差不大于±10%。4.1.5.3试片的准备图1试片加工尺寸及钻孔位置表面粗糙度六面均为Ra0.4μm公差要求±0.2mm图2静态腐蚀速度试验装置1—球形冷凝器；2—玻璃挂钩；3—胶塞；4—反应杯盖；5—冷凝液；6—反应杯；7—恒温控制器；8—保温套；9—温度计；10—试片；11—毛细管通大气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40mm×12mm×3mm的长方形，再用磨床磨至表面粗糙度为Ra0.4μm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，放入30～40℃的烘箱内烘干，也可用电吹风(冷风)吹干，置于干燥器内干燥1h，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±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±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2。4.1.5.5腐蚀速度试验程序a.取准备好的试片三片，记下试片编号、表面积(S1、S2、S3)及重量(W1、W2、W3)b.按4.1.5.2中b和c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±1℃)，将配好的酸液按计算用酸量，用量筒量取并放入反应杯中，然后将反应杯放入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，并放入酸液中，记录反应开始时间t0。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，放入pH为9.5～10的1%NaNO2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，放入玻璃干燥器内干燥，放置1h后取出称重，重量分别记为4.1.6腐蚀速度计算corraaa()()()()()()WWSttWWSttWWStt1110222033303式中corr——平均腐蚀速度，g/(m2·h)；W1、W2、W3——试片试验前重量，g；W1、W2、W3——试片试验后重，g；S1、S2、S3——试片表面积，m2；ta——反应结束时间，h；t0——反应开始时间，h。4.1.7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。00100%corrcorrcorr式中η——缓蚀效率，%；0corr——试片在空白盐酸溶液中的腐蚀速度，g/(m2·h)；corr——试片在加有缓蚀剂的盐酸溶液中的腐蚀速度，g/(m2·h)。4.3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a.玻璃恒温水浴，控制±1℃；b.具有刻度带塞比色管，100mL；c.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/体积)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%HC1000mL测定酸液浓度(精度±0.1%)，接通恒温水浴电源，使其升至试验温度55±1℃。4.3.4.2将已配好的酸液分别倒入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入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入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，在浸入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B。4.4氧化性物质Fe3+的影响评价试验方法4.4.1方法提要将试片分别浸入加有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±1℃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Fe3+含量。4.4.2仪器a.分析天平，感量0.1mg；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，±1℃；e.酸碱滴定仪器及其他常用玻璃仪器；f.1，2，5，10mL带刻度吸液管各1支；g.电吹风机；h.干燥器，直径200(或250)mm；i.烧杯，500mL6个；j.5～10倍放大镜或双筒立体显微镜一台。4.4.3试剂a.5%(质量/体积)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(SO4)3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%过硫酸铵溶液；h.0.1mol/LEDTA标准溶液；i.氨水，(1+1)；j.盐酸，(1+4)。4.4.4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配制加入0.3%缓蚀剂的5%盐酸(精度±0.1%)溶液4000mL，接通恒温水浴电源，使其升至试验温度55±1℃。4.4.5.2将已配好的酸液分别倒入准备好的烧杯中，每个烧杯中倒液450mL，然后用吸液管加入0.05g/L的Fe2(SO4)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3Fe2(SO4)3用量4.4.5.3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入已准备好的含有五种不同Fe3+浓度的缓蚀盐酸溶液中，在55±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C。4.5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。将缓蚀剂加入5%(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；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，±1℃；e.酸碱滴定仪器及其他常用玻璃仪器等；f.电吹风机；g.干燥器，直径200(或250)mm；h.双筒立体显微镜一台(×40)；i.烧杯，500mL6个；j.表面皿。4.5.3试剂a.5%(m/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.1%NaNO2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0.3%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±1℃。4.5.5.2将已配好的酸液分别取500mL倒入准备好的烧杯中，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入五个装有缓蚀盐酸的烧杯中，在55±2℃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，放入pH为9.5～10的1%NaNO2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，放入玻璃干燥器内干燥，放置1h后取出称重，重量分别为W1、W2、W3、W4、W5称准至±0.1mg。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5%，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10%，则稳定性能为良。4.5.6试验数据记录表见附表D。4.6电化学试验评价方法(参考方法)4.