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化学除锈的方法范文1
采用人工使用刮刀、钢丝球、砂布等工具对生锈钢筋进行处理，但劳动强度大，除锈质量差，且该法不适用于大面积进行除锈，只有在其他方法都不具备的条件下才能局部采用。
利用酸洗液中的酸与金属氧化物进行化学反应，使金属氧化物溶解转变成氯化铁或者硫酸铁，以达到除去钢材表面的锈蚀和污物的目的，且在酸洗除锈后一定要大量清水清洗并钝化处理；它所形成的大量废水、废酸、酸雾造成环境污染。如果处理不当还会造成金属表面过蚀，形成麻点。
3、方法三：机械除锈
一般是通过动力带动圆盘钢丝刷高速转动，轻刷钢筋表面锈斑，且对于直径较小的盘条钢筋可以通过调直自动清理。除此之外喷砂法除锈也是一个不错的除锈方法，利用空压机、储砂罐、喷砂管、喷头等设备，利用空压机产生的强大气流形成高压砂流除锈，适用于大量除锈工作，且能达到较好的除锈效果。
4、方法四：火焰除锈
化学除锈的方法范文2
摘 要：青铜器以其极高的科学价值、艺术价值和历史价值成为馆藏文物中的重要收藏品之一。由于青铜器长期埋于地下，出土后受存贮条件等方面的限制，对腐蚀问题进行处理并采取防护措施是馆藏青铜器文物的基础。本文对青铜器腐蚀原因和机理进行了分析，并提出了防护青铜器文物腐蚀的具体措施。
关键词：青铜器文物；腐蚀；机理；防护；措施
1. 前言
青铜器文物在出土前都已在地下埋藏数千年之久，一般都会存在不同程度的腐蚀和损坏现象，青铜病一直是其中危害比较大的特殊腐蚀现象，染上了青铜病的青铜器，其腐蚀的蔓延与发展常常难以控制，不仅可能造成青铜器的表面铭文与图案发生损坏，甚至还会使器物发生溃烂或穿孔，造成器物解体。故而，研究青铜器的腐蚀原理是保护青铜器文物的重要环节。
2. 青铜器的腐蚀原因
青铜是一种合金，主要的成分是铜、锡、铅，同时含有极少量的铁、镍、锌、锰、硅、砷、磷等，中国青铜时代的青铜器文物，其成分以锡青铜和铅青铜为主[1]。青铜器的组成成分使青铜器会向低能位化合物态矿石转变，青铜器发生腐蚀是自然状态下的必然现象。
当环境发生变化以后，尤其是当温度和湿度改变以后，青铜器就很容易出现青铜粉状锈，外界环境一般是青铜器发生腐蚀的主要因素。故而，当出土的青铜器文物从缺氧状态进入富氧状态时，腐蚀会很容易发生。
3. 青铜器腐蚀的机理
青铜器发生腐蚀的过程首先与外界环境相关，主要包括土壤酸碱度、水分、细菌、可溶性盐类的存在、以及大气中臭氧、氧气、一氧化碳的影响，甚至也包括近海盐雾、工业区有害气体如二氧化硫、硫化氢等的影响。其次，青铜器发生腐蚀还与本身集体组成相关，大多数青铜器是铅、铜、锡的合金，金相组织内存在共熔体与共析体，以及游离的、分布不均匀的铅，这使得每一微区内的电位不同，从而形成了多组微电池，当环境潮湿或盐碱性、富含氯离子时，很容易发生较为强烈的腐蚀。故而，即使青铜器文物的时代相同，但由于地区差别、青铜器内所含成分差别等原因，青铜器的锈蚀程度与锈蚀物颜色都会出现差异，这也为青铜器腐蚀研究增加了难度。
一般来说，金属腐蚀过程是由于介质内的粒子吸附于金属表面并与金属原子发生化合造成的。如果反应的产物不稳定，发生了挥发分解，那么金属就会不断发生腐蚀，直至穿孔溃烂。从腐蚀形态进行观察可以发现，青铜器文物主要存在小孔腐蚀与全面腐蚀两种形态。
3.1青铜器文物的全面腐蚀
全面腐蚀指的是金属表面皆发生了腐蚀现象，腐蚀分布的均匀性不存在固定的规律，腐蚀类型基本属于微点池腐蚀。青铜器发生腐蚀后，首先出现的腐蚀产物是氧化亚铜――Cu2O，反映机理如下，阳极：Cue+Cu+，阴极：2H2O+O2+4e4OH-。
当阳极和阴极的区域比较接近，铜离子和氢氧根离子就会发生化学反应，形成化合物氧化亚铜，覆盖在器物的表面。反应方程式如下：2OH-+2Cu+H2O+Cu2O。随着阴离子和阳离子的扩散，氧化亚铜下方，铜离子和电子穿过氧化层向外部流去，氧化物的表面，铜离子直接形成CuO，或可间接变为碱式碳酸盐，反应机理如下：Cu2OCu+CuO，Cu2e+Cu2+，CO32-+2OH-Cu2+-2eCu（OH）2CO3。
3.2青铜器文物的小孔腐蚀
小孔腐蚀指的是从青铜器表面上的某一点发生腐蚀，并集中向器物深处发展。一般发生青铜病的器物表面都会出现腐蚀产物瘤，堆积着硬质的腐蚀产物堆，蚀孔表面常有暗红色氧化亚铜层覆盖其上，蚀孔的底部则会出现白色氧化亚铜。小孔腐蚀的作用原理如下：
在青铜器的表面层，当某一部位存在过量的氧气和水进入氯化亚铜层时，会和氯化亚铜发生反应，生成碱式氯化铜，反应方程式为4H20+O2+4CuCI2HCI +CuCl2・3Cu（OH）2。此外，当铜和环境中的氯离子间产生电化学反应时，也会直接生成白色的氯化亚铜腐蚀物和盐酸，盐酸又与氯化亚铜发生反应，产物为碱式氯化铜，与碱式碳酸铜发生反应，产物也为碱式氯化铜。故而，器物的表面会出现粉状的锈蚀，为水与氧气的进入提供了进一步的便利条件，导致锈蚀不断深入扩展，直至将器物毁坏。当青铜器物表面在铸件中存在裂纹、缩孔、表面不均及小孔洞等缺陷时，都有可能导致点状腐蚀的发生。且锈层或沉积物把阴阳两极间的电子通道封闭以后，这种腐蚀就可以在结痂层或锈蚀的掩盖下保持暂时稳定。
4. 馆藏青铜器文物的保护措施
采取预防性保护为主，对于青铜器文物的保护与现代器物的防腐蚀不同，重点在于腐蚀的阻止及有害腐蚀物的去除[2]。对馆藏青铜器文物表面锈蚀的处理要分情况进行，当表面的锈蚀有害时，可以采用除锈法等方式进行处理。主要包括物理除锈法和化学除锈法两类。
4.1采用物理方法除锈
物理方法除锈不能将器物深部有害锈祛除，且需要严格把握工艺，不伤害到器物本体。主要包括机械法、超声波法和激光法。机械法主要是指使用凿子、刻刀及锤子等工具，将青铜器表面粉状锈与下面灰白色的氯化亚铜剔挖出去，这种方法虽然不能对有害锈进行根除，但它是对腐蚀青铜器文物进行处理时不可缺少的步骤之一，要求除锈过程不可在器物表面造成刮痕。超声波去锈法则是指利用超声波的单向力与空化作用，通过共振的原理产生的高压力去掉青铜器表面的锈蚀物。激光除锈法则是利用激光机在发射激光束的瞬间释放的能量是青铜器的表面温度迅速升高，利用产生的光热效应除去器物表面的锈化物。
4.2采用化学方法除锈
化学方法除锈主要是指利用化学试剂配制出除锈液，通过器物和除锈液的接触所发生的化学反应将有害锈蚀物除去。一般是将锈蚀的祸根――氯化亚铜中的氯离子除去，转化为稳定性较高的产物，如碱式碳酸铜或是氧化铜等。这种反应比较平和，故而费时较长，同时，采取化学方法容易伤及文物本体，影响文物的外观。目前，采用化学手段除锈主要包括三种方法：水洗法、药物法和电化学还原法。水洗法是指将腐蚀的器物放在蒸馏水内浸洗，能够成功清除器物表面污垢，溶解腐蚀层中可溶性无机盐，冷热蒸馏水交替清洗，直到清洗液中不含氯离子。清洗后，应立刻对器物进行干燥处理。药物法包括倍半碳酸钠法、过氧化氢法及氧化银局部封闭法。电化学还原法的作用对象则为局部的腐蚀物，采用电化学还原法进行处理后，腐蚀层可以被全部出去，但是往往也会造成青铜器历史价值受到损害。这三种方式都是采用不同的化学物质替换或封闭锈蚀中的氯离子，从而阻止青铜器文物进一步腐蚀。此外，还可以采取缓蚀防护技术等等。
5. 结语
博物馆工作人员对锈蚀的青铜器文物进行处理时往往需要极大的耐心、审慎的态度、准确的判断和熟练的操作经验。掌握青铜器文物的腐蚀原理是做好青铜器文物收藏和保护的基础与前提。其次，博物馆库房环境因素是直接影响青铜器文物寿命的主要条件，故而，在对青铜器文物进行收藏时，应做到防潮湿、防干燥、防污染、防光辐射、防腐蚀等等技防工作。
青铜器具有千年辉煌历史的瑰宝，我们博物馆人应尽职责做好馆藏青铜器文物的收藏、防护、研究等工作。（作者单位：浙江省丽水市博物馆）
参考文献
化学除锈的方法范文3
[关键词]化学清洗；FPSO；化学清洗；应用
中图分类号：U748 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0082-02
前言
化W清洗是随着工业发展而兴起的一门工艺技术，随着我国工业制造不断发展及海工装备的引入，管道的化学清洗也随之进入中国。目前，已广泛用于海工装备制造中，对于建造中管道内的大量污染物进行化学清洗，提高了系统的运行效率及使用寿命。
范围：中性化学清洗的要求涉及除锈、除油、清水、排水、吹干、检查。
1 化学清洗参考文献及规范标准
国标：
1.1 NORSOK L004 Edition 2 Sept 2010，Pipework fabrication， installation and testing
1.2 ASME B31.3 Process Piping
DNV Standards：
1.3 DNV-OSO-D101 Marine and Machinery Systems and Equipment
1.4 DNV-OSO-E201 Oil& Gas Processing Systems
承包方文件规范程序：
1.5 DWIF-N487-DPSB-000-L-SP-0002 Pipe and Valve Specification
1.6 DWIF-N487-COS-00-L-LA-0001 Piping Line List （Topside and Marine）
1.7 DWIF-N487-COS-00-L-LA-0003 Master Manual Valve List （Topside and Marine）
1.8 DWIF-N487-COS-00-I-LA-1006 Actuated Valve and Relief Valve List
1.9 DWIF-N487-COS-00-Q-TB-0002 ITP for Piping Fabrication （Mechanical Completion）
1.10 DWIF-N487-COS-00-Q-SP-0006 Pipe Internal/External Surface Treatment Specification
1.11 DWIF-N487-COS-00-Q-SP-0004 Hydrostatic Test Procedure
1.12 DWIF-N487-ENMN-00-L-KA-0002 EnerMech Execution Plan
2 中性清洗要求的程序和措施
2.1 选用化学药品
2.1.1 DI-96中性除锈剂 （除锈和除油脂清洗阶段）
主要成份： 碳酸钠： 5%，十二烷基醚硫酸钠SLES： 5%，磷酸钠： 29%，亚硝酸钠： 1%，水： 60%。
产品特性：透明高水溶性的工业清洗剂，因此水做为稀释剂。它能快速安全的去除金属表面的腐蚀铁锈生锈。具有去除油锈的特性，清洗后的残液是中性的，没有腐蚀性。PH值在7-8。
用途：在生产过程中，根据油锈及金属表面腐蚀的锈，使用水稀释除锈剂到适合的程度，静泡7-24H，就能有很好的清洗效果。然后排放残液，达到系统及附件的清洁。不同情况的使用：当使用含有10%的稀释除锈剂，系统轻微被腐蚀，浸泡至少24H；系统严重被腐蚀，浸泡至少48H。 当使用含有20%的稀释除锈剂，系统轻微被腐蚀，浸泡至少15H；系统严重被腐蚀，浸泡至少24H。
2.1.2 DI-95防锈剂（清水和防锈阶段）
主要成份：氢氧化钠 5%，十二烷基醚硫酸钠SLES5%，磷酸二氢钠20%，亚硝酸钠1%，水 60%。
产品特性：水溶性并含有少量防锈的药剂。这个产品的表面活性剂干燥或潮湿的环境下能够提供有效的保护。所有碳钢管系统饮用水或软化水将被用于化学清洗。如果饮用水被使用，氯化物含量应小于< 50 ppm。
用途：管道及组件在除锈时需要加如这个产品几分钟并且干燥，这样就达到这个防锈的目的。药剂的比例是根据防锈的目的来定的，一般在10%-30%以上。
2.2 中性化学清洗施工前准备
2.2.1 管道条件
所有需要化学清洗的管子必须先完成管子的压力试验。管子应该免受固态污染例如沙子，石头颗粒，焊条，塑料胶带等。通常这些污染物需要被清除，清理方法如下：a.人工清理；b.空气吹；c.高流水的水冲洗。
2.2.2 施工准备
编制化学清洗施工技术方案，确定清洗程序及验收标准。中性化学清洗施工技术方案包含如下内容：
a. 编制依据；
b. 清洗范围；
c. 清洗方法及质量要求；
d. 清洗系统的设计；
e. 清洗配方及化学药品用量；
f. 监测、分析、记录；
g. 残液处理及排放；
h. 人员、设备及工机具；
i. 安全技术要求。
施工方案批准后，应进行技术交底。
3 循环清洗
3.1 施工的流程图
（见图1）
3.2 化学清洗操作流程
（见图2）
3.3 除锈和除油脂清洁（除锈剂DI-96）
3.3.1 管道系统包中加满水，检查管路系统泄漏和冒气泡。_始水循环，再检查并确保所有连接点紧固。高点透气口应定期打开，排除系统内的空气。
3.3.2 循环水至30-50℃，并不断将药剂加入进入管道系统
3.3.3 注入除锈剂DI-96到管道包系统
3.3.4 运行化学清洗装置药剂循环测试管道系统，最低24小时循环（滤纸200网状）。
3.3.5 检查过滤器的压力两端，如果压差超过2bar，更换滤纸。
3.3.6 管路系统必须排放在不同的位置，
3.3.7 检查滤纸约每一个小时，连续更换滤纸，直到它是干净的。
3.3.8 除锈剂DI-96溶液应当在系统所有最低点排放。尽可能剩下少量残液可以进入下阶段。少量的防锈剂DI-95，可用于冲洗剩余的DI-96。
3.4 清水和防锈 （防锈剂 DI-95）
3.4.1 管道系统包中加水和药剂DI-95，检查管路系统泄漏和冒气泡。高点透气口应定期打开，排除系统内的空气。
3.4.2 开始循环的水，确保清洁的滤纸过滤（滤纸1200网状）。
3.4.3 检查过滤器的压力两端，如果压差超过2bar，更换滤纸。
3.4.4 业主及厂方确认管道清洁后排放DI-95溶液。
3.4.5 向业主及厂方提交评审报告进行审查。
4 排水及干燥
排水系统从所有合适的低点在空气压力下排放至污水柜，最后中和处理。
用压缩空气干燥系统，直到泄放口没有可见的水气存在。
化学清洗质量检验标准
5 摄像头检查及取样检测
5.1 目测管道内表面清洁，确认无生锈，渣、生水垢、涂料、油、油脂、碳氢化合物等。
5.2 使用摄像头检查见证管道内部清洁
5.3 管道化学清洗之前和之后的照片（如下图所示）
（见图3）
5.4 取样检测
根据ISO4406，NAS1638标准，取样溶液中的颗粒检测要符合NAS 7以上视为合格。通过将取样溶液送第三方检验机构检验，得出检验结果（如下图）。
（见图4）
5.6 清洁检查结果被公司接受后，立即进行系统恢复。
6 环境保护措施
6.1 泄漏过程控制： 开始之前操作中的所有本地设备/管道下水道和排水管道，将其封堵以防止药剂泄漏流入，工作区域将拉设和警告标志。
可用化学清洗操作之前，确保准备防泄漏桶。目的是让清洗过程中没有泄漏污染。
6.2 程序处理
所有在脱脂和清洗生成残液需要收集在污水柜，在清洗结束后将残液送至处理中心。
项目洗眼站安置在应急梯子口，如眼睛、手碰触药剂立即进行冲洗。
参考文献：
化学除锈的方法范文4
【关键词】钢结构;施工;防腐蚀
1.钢结构除锈
除锈工艺是钢结构防腐蚀的前提与保证，常用的表面处理方法有：
①手工处理。用手工可以除去工件表面的氧化皮和锈迹，但手工处理清理不彻底,质量差,生产效率低。
②化学处理。主要是利用碱性或酸性溶液，使工件表面的油污及氧化物溶解在碱性或酸性的溶液中，以达到去除工件表面氧化皮、锈迹及油污的目的。但若时间控制不当，即使加缓蚀剂，也能使钢材产生过蚀现象。对于较复杂的结构件和有孔的零件，若处理不当，浸入孔穴或缝隙中的余酸难以彻底清除，将成为隐患，因此化学处理适用于对薄板件清理。且化学物质易挥发，成本高，若化学排放处理不当，会对环境造成严重的污染。随着人们环保意识的提高，这处理方法正被机械处理法取代。
③机械处理法。主要包括喷丸法和抛丸法。喷丸又分为喷丸和喷砂。用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显。但喷丸容易使薄板工件变形，且无法彻底清除油污。清理效果最佳的还应是喷砂，适用于工件表面要求较高的清理。抛丸法清理是利用离心力将弹丸加速，抛射至工件进行除锈清理的方法。H型钢构件焊接完成后进入抛丸除锈封闭空间，可以对钢构件表面的中锈以下程度的表面进行抛丸除锈，抛丸除锈工艺除具有除锈作用以外，还可以消除H型钢构件焊接完成以后产生的残余应力，改善钢构件施加荷载后的受力状态。采用抛丸除锈设备，与采用传统的手工除锈、喷砂除锈相比，具有抗腐蚀年限更长、改善构件应力状态的特点。但抛丸受场地限制，在工件内表面易产生清理不到的死角，设备结构复杂，叶片等零件磨损快，一次性投入费用高。
2.钢结构防腐蚀
钢结构锈蚀速度规律：①先快后慢；②沿海或潮湿环境快；③重工业区是市区的2倍，是山区、田园的10倍；④无防锈层比有防锈层快5倍；⑤室外为室内的4倍。
钢结构防腐蚀是钢结构设计、施工、使用中必须解决的重要问题，它牵涉到钢结构的的耐久性、造价、使用性能、维护费用等诸多问题。
2.1钢结构腐蚀的原因
钢材受腐蚀的原因很多，可根据环境介质的不同分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。化学腐蚀也称干腐蚀，是指钢材在常温或高温下发生的氧化或硫化作用。钢材的氧化是由于它同氧化性介质接触产生化学反应而形成的。氧化性介质有空气、氧气、水蒸气、二氧化碳、二氧化硫和氯等，反应后生成疏松的氧化物。其反应速度随湿度、温度的增加而加速，特别是干湿交替环境下腐蚀更为厉害。
电化学腐蚀亦称湿腐蚀，是由于电化学现象在钢材表面产生局部电池作用的腐蚀。钢材在潮湿的空气中，由于吸附作用，在其表面覆盖一层极薄的水膜，由于表面成分或受力变形的不均匀，使邻近的局部产生电极电位的高低差，形成了许多微电池。在阳极区，铁被氧化成Fe离子进入水膜。水中溶有来自空气的氧，在阴极区，氧被还原成OH根离子，两者结合成不溶于水的Fe(OH)2，并进一步氧化生成疏松易剥落的铁锈Fe(OH)3。
钢材在大气中的腐蚀，是化学腐蚀和电化学腐蚀同时作用所致，但以电化学腐蚀为主。根据钢板在所处环境的腐蚀程度，ISO 12944将大气的腐蚀等级分为五个级别，对于不同的腐蚀环境以及防腐年限，ISO 12944对防腐涂层系统的选择进行了指导并且规定了涂层系统的最小干膜厚度。例如，对于C4的大气腐蚀环境及高的防腐年限（大于15年），可选用75微米的环氧富锌底漆，150微米的环氧云铁中间漆，以及50微米的聚氨酯面漆，总干膜厚度为275微米。
2.2钢结构维护防腐蚀的常用方法
钢材的腐蚀有材质的原因，也有使用环境和接触介质等原因，因此防腐蚀方法也有所侧重。
（1）采用抗腐蚀的耐候钢。一般含有磷、铜、镍、铬、钛等成分，使金属表面形成保护层，耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢，其低温冲击韧性也比一般的钢材好。
（2）长效防腐蚀。金属保护层是用具有阳极或阴极保护作用的金属或合金，通过电镀、热镀、喷镀、化学镀和渗镀等方法，在金属表面上形成金属保护层来隔离金属与介质的接触，或利用电化学作用对金属加以保护，防止腐蚀。主要有热浸锌、热喷铝（锌）复合涂层两种方法。
（3）化学保护层法，是用化学或电化学的方法，使金属表面生成具有耐腐蚀性能的薄膜，以隔离金属与腐蚀介质接触，如钢铁的钝化和磷化处理。
（4）普通涂层法，是用涂料、塑料或搪瓷等材料，通过涂刷、喷涂等方法，在金属表面形成非金属保护膜，使金属与腐蚀介质隔离。钢结构就是利用表面涂装防止腐蚀的。室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构多用涂层法防腐，因其防腐蚀性不如长效防腐蚀方法。涂层法施工的第一步是除锈，一般多用喷砂、喷丸除去所有的油污和锈迹。要根据周围的环境选择涂层，而且不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。
高性能的防腐涂料通常为三道漆体系：底漆，中间漆和面漆。
①底漆含基料少，粉料多，成膜粗糙，与钢材粘附力强，与面漆结合性好。在腐蚀性强的环境中，通常选择富锌底漆。在腐蚀性较弱的环境中，通常选择磷酸锌底漆。环氧富锌底漆与无机硅酸锌底漆相比具有以下优点：其一在底漆与中间漆之间，不需要封闭漆；其二对空气湿度不敏感，因为环氧富锌底漆一般是基于环氧树脂、聚胺或聚酰胺的固化机制，不需要空气中的水分参与固化；其三可自身修补，且具有较强的结合力。目前，环氧富锌底漆已被广泛地应用于钢结构的防腐。
②高性能涂装体系的中间漆通常为环氧云铁漆，相互交错的层片状的云铁会有效地阻滞水分、氧及电解质的渗透，从而使中间漆具有更好的阻隔保护功能。另外，环氧云铁中间漆中的云铁能够延长涂覆面漆的时间窗口，改善涂覆的性能。
③面漆的基料多，成膜有光泽，能保护底漆，并能抗风化。由于大多数钢结构建筑有防止光泽度丧失及褪色等要求，所以采用保色性和保光性好的高性能面漆可以节约大量的后期维修费用。
涂层的施工要有适当的湿度和温度。涂层的施工环境粉尘要少，构件表面不能有结露。涂装后4小时之内不得淋雨。涂层一般做4～5遍。
2.3钢结构防腐蚀工艺的相关问题
防腐蚀工艺流程对钢构件构造处理有不同要求。例如热浸锌时，构件整体受高温作用，因而管状构件不允许两端封闭，若有封闭空腔则会在镀锌时由于内部空气膨胀而爆裂，造成安全事故。为了解决管状构件内部防腐蚀处理的不便，在采用热喷铝复合涂层或涂层法时，要将管状构件两端作气密性焊接封闭。
钢结构构件或钢板焊接连接时，若互相之间有贴合面，则在贴合面内的防腐蚀处理会不彻底，经长期锈蚀会影响结构的耐久性，因此应该避免。现场焊接之前应将焊缝附近的防腐蚀层清除，这也就破坏了防腐蚀涂层。对于油漆等涂料，只要重新涂覆即可。对于长效防腐蚀涂层，如热喷铝或热浸锌，现场很难恢复，因而只能用效果相近的涂料作补救处理。
3.结束语
随着我国现代化进展的加快,应用于建筑工程中的钢材品种、规格和数量迅速增加,质量和性能稳步提高,钢结构的应用日益广泛。但钢材易腐蚀,是阻碍钢结构发展的一个瓶颈。钢结构腐蚀的防治应该引起人们的关注。 [科]
化学除锈的方法范文5
关键词： 钢结构 防腐处理
一、钢结构腐蚀的主要原因
1.常温下 （100℃以下） 钢材的腐蚀机理常温下钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢结构在常温大气环境中使用， 钢材受大气中水分、 氧和其他污染物 （未清理干净的焊渣、 锈层、 表面污物） 的作用而被腐蚀。大气的相对湿度在 60％以下时， 钢材的腐蚀是很轻微的； 但当相对湿度增加到某一数值时， 钢材的腐蚀速度突然升高， 这一数值称为临界湿度。常温下，一般钢材的临界湿度为 60％～70％。当空气被污染或在沿海地区空气中含盐时，临界湿度都很低， 钢材表面容易形成水膜。此时焊渣和未处理干净的锈层 （氧化铁皮） 作为阴极， 钢结构构件 （母材） 作为阳极在水膜中发生电化学腐蚀。 大气中的水分吸附在钢材表面形成的水膜是造成钢材腐蚀的决定因素；大气的相对湿度和污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素。
2.高温下 （100℃以上） 钢材的腐蚀机理
高温下钢铁的腐蚀主要是化学腐蚀。高温状态下，水以气态存在， 电化学作用很小， 降为次要因素。金属和干燥气体相接触， 表面生成相应的化合物，形成对钢材的化学腐蚀。
二、防腐蚀工程的管理
2．1 钢铁结构的表面处理要求
涂装前底材的表面处理是重防腐蚀涂料涂装的重要环节，除锈质量是漆膜保护效果的最主要的因素。
钢结构的表面处理方法有物理方法和化学方法。 物理方法： 喷射除锈， 喷砂、 喷丸、 抛丸法除锈、 动力工具和手工除锈等； 化学方法： 酸洗除锈。另外， 钢结构的表面处理程度也直接影响钢材的腐蚀速度，由于氧化皮的电极电位较 Fe 正， 相当于 cu 的电极电位， 与 Fe 的电位差约 0．26V， 在介质中氧化皮为阴极、 铁为阳极， 从而使钢结构受到腐蚀。氧化皮对钢结构腐蚀速度的影响是很大的。
铁锈的存在除会降低漆膜与钢铁表面的附着力，还因铁锈中的FeSO¨FeCl： 等盐份在涂漆之后仍起破坏作用。 因此涂漆前必须完全除去钢铁表面的氧化皮、 铁锈、 油污、 灰尘、 盐类粒子、 酸、 碱等杂物。清除程度以除锈标准来衡量，我国的除锈标准 GB50212-91 等效采用国际除锈标准 IS08501-1998(与瑞典标准 SIS 055900 等同)。除锈越彻底， 保护效果越好； 除锈不彻底， 残留氧化皮、 铁锈、 油污会引起漆膜的破坏和加速腐蚀。表面粗糙度以 30―70 为宜， 最大不宜超过 100， 粗糙度直接影响膜与底材的附着力和保护效果。
2．2 漆膜涂装的管理
对施工中的漆膜厚度进行控制。漆膜低于 125l 时容易发生早期缺陷。
对施工后的膜厚进行检测与处理，检测主要是通过测厚仪进行检测， 对膜厚分布状态的要求是 90％以上测点的膜厚不低于规定的膜厚值， 余下测点的膜厚不低于规定厚度值的 90％。达不到这一要求时， 进行局部补涂或重涂一道。
对涂装环境的控制。环境包括湿度、 温度、 露点、 天气等。空气中含有水份(29／m3)， 湿度太高影响附着力， >185％不能施工； 环境温度 5℃以下不宜室外施工； 底材表面温度至少高于露点 3℃以上才能施工； 下雨、 下雪、 大风等天气不能施工。
三、 钢结构防腐管理
3.1防腐涂料
通常而言，钢构件的防腐涂层可根据具体情况采用不同的方式,如金属保护层(镀锌等)、 油漆涂层、 复合保护层 （即一、 二项同时使用） 。目前通常的钢结构防腐做法就是刷防腐涂料。涂料是一种含油的或不含油的胶体溶液， 将它涂敷在钢材表面上， 可结成一层薄膜来保护钢结构。
防腐涂料一般由底漆和面漆组成。底漆中粉料多， 基料少，成膜粗糙， 底漆的功能是使漆膜与基层和面漆结合牢固， 即就是要有好的附着力；底漆有阻蚀性颜料， 可以阻止锈蚀的发生， 有的还能对金属起钝化和电化学保护作用， 防止金属生锈。 而面漆则粉料少， 基料多，成膜后有光泽， 主要功能是保护下层底漆， 故要对大气和湿度具有不渗透性， 要能抵抗由风化引起的物理和化学分解。 目前的趋势是使用合成树脂来提高介质的抗风化性能。耐大气性能的防腐涂料一般只能耐大气中的气相腐蚀。 对于受酸碱等介质侵蚀的地方， 必须用耐酸碱的涂料。
3．2 钢结构的表面处理
钢结构的表面处理对钢结构的防腐质量有着直接的影响，很多人认为： 只要涂料好， 防腐效果就一定好。 这种观点是不规范的， 也不是完全合理的。钢结构的表面处理程度直接导致防腐工程的施工质量，因为钢结构的表面处理直接影响到钢结构表面和底漆间的附着力， 同时也减少了钢结构表面介质对钢结构腐蚀的影响。 由于受到条件和经济的限制，在我厂最有效经济的处理办法是采用手动工具除锈， 除锈等级达到级， 虽然没有喷砂除锈或者火焰除锈彻底， 但是已经完全能够满足防腐要求。
3．3 涂装时段及涂料涂装的施工
钢结构的防腐施工最好的季节是 3―6 月， 8 一 lO 月两个阶段。除锈完成后放置时间最好不要超过 0.5 一 ld， 涂料涂装施工层与层间的时间间隔应为 4―6h， 每遍成膜(干膜)厚度应该控制在 38-45之间。
3．4 涂装维护周期及经济效益
钢结构涂装维护周期与环境有极大关系，一般采用重防腐涂料，规范的施工， 每吨钢材防腐造价在 980―1062 元之间比较合理， 维护周期能够达到 10～12 年，但在环境恶劣的地方至少应该能够达到6―8 年。若采用一般的调和漆， 每吨钢材的防腐价格在 420―460 元之间， 维护周期为 l―1.5 年。通过以上数据可以看出， 采用重防腐涂料对钢结构进行防腐，一次性投资造价是一般调和漆造价的 2―2.3倍， 但维护周期可以提高到 6―7 倍。所以采用重防腐涂料对钢结构进行防腐是比较经济和合理的。
3．5 防腐施工中的管理
钢结构防腐工程的施工， 对防腐质量有至关重要的作用。 材料的采购、 除锈等级及质量、 涂料的涂装、 检查等工序间对工程的质量来说是密不可分的，为了便于对施工的管理与控制， 采用的材料每层颜色最好分开。 目前随着化工企业的不断发展， 生产防腐涂料的厂家及公司比较多， 而对于防腐来说， 材料的质量关系着防腐质量， 古人日：“黄金无假， 漆无真。” 虽然目前国家检查体制比较完善， 但造假现象仍然层出不穷， 所以材料的采购上选择比较正规、 信誉度比较高的厂家生产的材料是前提。由于防腐施工对防腐的质量本身就有着极大关系， 所以应该选择有资质、 有经验的施工单位来施工， 便于保证工程的施工质量。 防腐质量工程的施工中， 材料和施工是相互独立但又密不可分的， 具有同等级的重要性。
在钢结构的防腐中， 对于甲方来说，我们最关心的是效果， 在满足功能的前题下如何以合理的投资来提高维护周期。 在材料的选择、材料生产厂家的选择、 施工单位的选择都比较合理的情况下， 可以说在他们的信誉度都比较高的情况下，采用什么样的手段才能够更有效的保证工程质量， 最好的方式是采用“包工包料” 的捆绑式承包模式对工程进行管理， 同时加大保修保留资金的数量和保修期限。
另外， 防腐工程而言， 施工质量是干出来的， 同时也是管出来的在一些规范条例的指导下， 管理就显得更为重要， 因为防腐工序间联系紧密， 隐蔽范围较大， 除了最表面层而外，全部属于隐蔽部位， 这必须要增大施工中的检查力度。 隐蔽检查中实行现场签证， 验收合格后方能够进行下一个部位和下道工序的施工，而且在管理和检查中最好成立检查小组， 以检查小组为单位对工程进行检查， 层层跟进、 层层检查的管理制度。
四、结语
总之，钢结构的腐蚀是钢结构中最大的安全隐患，在使用钢结构的同时对钢结构的维护也是相当重要的， 隐患一旦造成界构破坏， 会给国家和个人带来巨大的经济损失，因此必须重视钢结构的防腐处理工作。
参考文献：
[1] 中华人民共和国国家标准． 建筑防腐蚀工程质量检验评定标准(GB 50224---95)[s]北京： 中国计划出版社。1996．
化学除锈的方法范文6
关键词 铁矿；副井井架；电弧喷涂；长效防腐
中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）18-0091-02
1 井架长效防腐的必要性
河北钢铁集团沙河中关铁矿副井井架坐落在660.5 m深的竖井之上，从井架所处的地理位置的环境来讲，该矿地处河北沙河中关村，该区属大陆性季风气候区，四季变化显著。年降水量在430 mm～700 mm，且地矿为大水矿山，井架金属构件长期处于潮湿空气、大风量和日晒雨淋恶劣的环境中，金属构件表面在电化学作用下产生铁锈，致使层层锈蚀脱落，使其刚度强度都有所下降。长期腐蚀的井架装备威胁着矿井的安全提升，久之必然引发危险事故，因此，我矿为确保矿井的安全提升，为矿山的生产提供必要的保障，现今要对井架采取长效防腐的措施。
2 井架长效防腐的可行性
井架长效防腐——“涂层+封闭”的复合涂层体系可使井架使用寿命达30年之久，甚至50年。其长效防腐的保护机理是：锌、铝及其合金涂层对井架钢基体来说均属阳极性保护涂层（涂层电位比钢铁电位负），对基体起牺牲阳极电化学保护作用，其防护周期与两种金属电极之间的电位差、腐蚀电解液PH值、温度、流速以及涂层表面状态诸多因素有关，选择适当的封闭剂及封闭涂料，配套施加在涂层表面，既可封闭涂层的空隙，又将电解液与涂层隔开，使阳极性涂层与钢铁基体不能形成离子导电支路，从而起到了屏蔽和电化学保护的双重效果，对涂层和基体均有保护作用，其防护寿命及封闭剂及涂料的粘度、相容性及抗环境特性有关。当封闭失效产生电偶腐蚀时，喷涂层仍然起着电化学保护作用，因而，井架的长效防腐可以实现。
3 电弧喷涂长效防腐工艺及要求
3.1 井架（构件）防腐
井架（构件）防腐工序：喷砂除锈——电弧喷锌——封闭涂层。
3.1.1 喷砂除锈
喷砂除锈是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂）高速喷射到被需处理构件表面，除去构件表面的氧化、皮锈层和其他污物，由于磨料对构件表面的冲击和切削作用，使构件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使构件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，附着力是考核漆膜性能的最重要的指标之一，此道工序的为下一工序喷锌提供了保证，进而保证了长效防腐的质量。
3.1.2 电弧喷锌
电弧喷涂锌，它是利用专用喷涂设备，在丝材送进中短路、打弧， 将耐蚀金属熔融、雾化，喷涂到金属工件表面形成电弧喷涂层。
3.1.3 封闭涂层
封闭涂料是在喷锌后进行。在封闭前要求喷锌层干燥，表面不应有灰尘和砂子。封闭涂层采用刷涂的办法，使涂料更好地渗入。此工序封闭涂层，要求刷环氧富锌漆三遍，总厚度不小于100μm。
3.2 箱体结构内壁防腐
箱体结构内壁防腐要求酚醛铁红防锈漆二遍，厚度不小于50μm。
4 电弧喷涂长效防腐要注意的问题
1）时间间隔的严格把握。三道工序的顺序和时间间隔要严格把握，喷砂除锈之后应立即进行电弧喷锌，两工序之间不易间隔时间较长，因为若喷砂除锈后若不及时喷锌，则构件表面会再次氧化，影响涂层的附着力，进而影响电弧喷涂长效防腐的质量。若再次喷砂除锈重复该环节，所造成的金钱和时间上的浪费是不可估量的。封闭涂层是通过多层涂刷来保证它的漆膜厚度的，各涂层之间都有一个时间间隔，不能过短，也不能过长，以使各涂层的溶剂充分挥发干燥，各组份充分地交联固化。
2）环氧富锌漆。对于此次设计中所用到的封闭涂层刷环氧富锌漆三遍，总厚度不小于100μm的要求。环富锌漆，它由环氧树脂、锌粉（或铝粉浆）、助剂及聚酰胺树脂调配而成，该漆防锈性能优异，附着力强，常温快干，漆膜中锌粉含量较高，具有阴极保护作用，耐水防锈性优异。颜色为灰色，干燥时间：表干≤4 h实干≤24 h，涂装间隔（25℃）最底限度16 h，施工方式采用刷涂。
5 电弧喷涂长效防腐的质量检测与控制
在井架制作或者维护过程中，必须进行专业性的严格质量检测与监督。对于每一道防腐施工工序，必须提出明确的质量技术规范。
结合中煤四处，探讨井架电弧喷涂长效防腐的各道工序的质量检测控制及要求、方法。
在喷砂除锈环节中喷砂涂料一般选择金刚砂，它研磨时间短，效益高，价格低廉，而且还可回收利用，在作业一段时间后，收集用过的金刚砂，用漏网把可再用的大的金刚砂循环利用。
喷砂除锈达Sa3级标准，喷砂除锈Sa3级等级质量要求：出白级喷射除锈。应完全除去金属表面的氧化皮、锈蚀及污物。用干燥的压缩空气或其他工具清理表面。其外观具有均匀一致的金属光泽。
表面粗糙度要求40μm-80μm，粗糙度的检测用粗糙度比对块。该项检测由专门的检测部进行检测，检测过程中若有达不到粗糙度要求的表面，则继续喷砂，直到符合设计要求。喷砂除锈该环节的要求很严格，这一环节关乎着整个防腐质量的一个重要因素——附着力。良好的附着力可使得锌层与构件的结合力大大提高，进而提高了防腐的质量。
电弧喷锌要求百分之百的含锌丝材，要求丝材表面光滑、无氧化。无油脂和其他污垢，不允许较严重的表面缺陷，丝材允许的直径误差应在0 mm～-0.06 mm间。丝材的盘绕不允许有折弯及严重扭弯。
电弧喷涂完之后要求所涂的面漆封闭涂层刷环氧富锌漆三遍，总厚度不小于100μm。
涂层外观质量检验方法：用目视法检验，其中面漆颜色的检测使用比色卡进行目视对比。
外观质量：涂层表面必须是均匀的，不允许有起皮、鼓包、颗粒粗大、裂纹、掉块、漏喷及其它影响涂层使用的缺陷，否则应进行处理，直至合格。
涂层厚度是保证防腐蚀效果的一项重要质量招标，在施工中必须严格控制涂层厚度的测量，一般采用涂层测量仪，井筒装备防腐蚀涂层测试宜用磁性测厚仪。
涂层厚度检验方法：利用磁性测厚仪检测，钢箱型构件外部的油漆漆膜厚度所测点的值必须有90%点达到或超过规定的漆膜厚度值，未达到规定厚度的点不得低于规定膜厚的90%。
涂层附着力的检测方法是：现场按划格法试验，划格刀具刃口与涂层表面保持900切割后，涂层基体须完全切断，划痕间距3 mm，在格子状涂层表面贴上粘胶带，用500 g负荷辊子或手指压紧，以手持粘胶带一端，按与涂层表面垂直方向，以迅速又突然方式将粘胶带拉开，涂层不剥落为合格。若要定量测试层结合力，应按相应的国家标准执行。
性能指标检验：现场喷涂时在同样工况条件下喷涂足够的各类试样，以便对涂层各项性能指标进行测试。
6 结论
矿井钢井架的长效防腐是相当重要的一个环节，试想，若对井架不进行长效防腐，恶劣的外在环境因素势必会造成井架的腐蚀，影响钢井架的强度、硬度，对矿物的安全提升造成隐患；严重时甚至有可能导致井架的弯曲，提升矿物发生事故；井架的损坏致使矿物无法正常提出，矿山无法正常生产，如此所造成的损失是无法估量的，因此，我矿决定对钢井架采用电弧喷涂长效防腐。
