اسید شویی

اسیدشویی، رویینه سازی برای فولاد های زنگ نزن اسید شویی Pickling و رویینه سازی Passivation فولاد زنگ نزن، فرایندهای پرداخت سطحی شیمیایی است که ویژگی مقاومتی فولاد زنگ نزن را تقویت میکند.

تفاوت بین اسید شویی و رویینه سازی

اسید شویی و رویینه سازی هر دو فرایند های پرداخت شیمیایی برای اصلاح سطحی فولاد زنگ نزن پس از جوشکاری یا قرار گرفتن تحت دمای بالا، برای پاکسازی اکسدها و هر گونه آلودگی دیگری است. این به تشکیل لایه اکسید کرومی کمک میکند و در نتیجه مقاومت خوردگی را بازیابی میکند که در صورت انجام ندادن این فرایندها، به خاطر وجود آلودگی و اکسیدها، مختل می شود.معمولا اسید شویی، با فرآیند رویینه سازی در فولادهای زنگ نزن دنبال میشود. در رویینه سازی هدف اصلی برداشتن ماده نیست، بلکه افزایش ضخامت لایه اکسید کُرومی در محیط اسیدی (معمولا نیتریک اسید یا اسید سیتریک) مد نظر است.

اسید شویی چیست؟

اسید شویی فرایند پرداخت شیمیایی برای حذف زنگار هایی مانند اکسیدها از فولاد زنگ نزن با غوطه وری در مایع حاوی سولفوریک اسید و هیدروکلریک اسید است.

این فرایند برای برداشتن هر گونه اکسید oxide/ زنگارscaleدمای بالا از روی سطح فولادی با اعمال ماده شیمیایی پس از جوشکاری است. اسید شویی فرایند موثری برای برداشتن زنگار/ کثیفی و اکسیدها از مواد است. زنگاری که برداشته می شود حاصل شکل دهی داغ، جوشکاری یا عملیات حرارتی و ناشی از خوردگی است. فرایند اسیدشویی فولاد زنگ نزن را میتوان در یک مخزن یا بشکه انجام داد، یا میتوان این کار را با غوطه وری فولاد زنگ نزن در حمام اسیدی صورت داد.

پرکاربرد ترین اسید به کار رفته در اسید شویی هیدروکلریک اسید و سولفوریک اسید ها هستند. هیدروکلریک اسید و سولفوریک اسید معمولا برای آلیاژهای سطوح پایه آهنی به کار برده میشود. هیدروکلریک اسید که به سرعت به سطح فلز حمله میکند، معمولا سرد به کاربرده میشود. سولفوریک اسید که حمله ی کندتری انجام میدهد، گرم میشود.فسفریک اسید، کُندترین مهاجم است، درجایی به کار میرود که رسیدن به سطح فولادی عاری از دوده ی کربنی اهمیت داشته باشد.یک حمام اسید شویی به خوبی کنترل شده برای حذف زنگ و زنگار موثر تر است. گرچه، اسید شویی باید با یک شست و شوی و خنثی سازی کامل دنبال شود. هیدروکلریک و سولفوریک اسید، اگر پس از انجام عملیات به طور کاملی برداشته نشود، میتواند سبب معضلات پرداختی آلی شوند.

اسید شویی برای چه موادی به کار می رود؟

اسید شویی برای ورق،محصولات ریخته گری تحت فشار و آلیاژهای آلومینیمی، مسی و آلیاژهای آن،آهنی و فولادی، فولاد زنگ نزن،منیزیمی و آلیاژهای آن، نیکل و آلیاژهای آن به کار میرود.خمیر اسید شویی(pickling paste)برای نواحی جوشکاری و قطعات بزرگی به کارمیرود که امکان غوطه وری آن قطعات در محلول اسید شویی میسر نیست. برای قطعات کوچکتر، اسید شویی با استفاده از مخزن غوطه وری بهترین شیوه است.یک شیوه دیگر برای انجام حفاظت از نواحی درز جوش ها از اکسیژن ، استفاده از گازهای محافظ تزریقی است.

جابه جا کردن هوا و پشت بند که ناحیه ریشه ای با گاز محافظ، پاکسازی یا پرژ نامیده میشود.

پاکسازی یا پرژ Purge

سه شیوه اصلی برای انجام اسید شویی وجود دارد

• پرداخت اسید شویی با مخزن غوطه وریTank Immersion Pickling ، که بالاترین حفاظت خوردگی و یکنواختی را ارائه میکند
• فراینداسیدشویی افشانه ای Spray Pickling ، برای کاربری های خاص است و نیازمند افراد آموزش دیده به دلایل ایمنی است.
• شست و شوی شیمیایی Circulation Picklingکه برای اسید شویی از داخل لوله های تاسیسات بسیار سودمند است.

رویینه سازی فولاد زنگ نزن چیست؟

رویینه سازی فولاد زنگ نزن پس از تکمیل اسید شویی انجام میشود. قطعات با مخلوط اسیدی (یا خمیر اسیدیAcid Paste ) یا فرایندهای الکتروشیمیایی پرداخت می شوند تا از آلاینده ها پاک شده و تشکیل لایه رویینه اکسید کرومی تسریع شود. توجه شود در گذشته این طرز تفکر وجود داشت که وجود ماده شیمیایی برای تشکیل لایه اکسید کرومی ضروری است اما مشخص شده است که مجاورت کنار اکسیژن هوا سبب تشکیل خود به خودی لایه اکسید کرومی میشود و وجود این ماده شیمیایی سبب تسریع فرایند است. بنابراین رویینه سازی مقاومت خوردگی فولاد زنگ نزن را پس از اسید شویی با تشکیل یک لایه اکسیدی تازه تقویت میکند.

رویینه یا Passive به این معنی است که از شرایط محیطی اثر کمتری میگیرد. رویینه سازی فولاد زنگ نزن سبب می شود که به حالت اصلی خود باز گردد.همانگونه که در تصویر فوق می بینید، سطح از هرگونه ترکیبات اهنی عاری است و تشکیل لایه اکسید کرومی طبیعی را تسریع میکند.رویینه سازی از نیتریک اسید (شیمیایی یا خمیری) استفاده میکند که بایستی بر روی سطح اعمال شود. واکنش شیمیایی این اسیدها، سطح فولاد زنگ نزن را از هر گونه ترکیبات آهنی پاک میکند ( که اگر برداشته نمی شدند نقطه شروع خوردگی می بودند) که از اسید شویی باقیمانده بوده است. کنترل فرایند عامل مهمی در پرداخت سطحی موفق برای رویینه سازی است.

اسید ها/ مواد شیمیایی استفاده شده برای رویینه سازی و اسید شویی

اسیدهای به کار رفته برای اسید شویی و رویینه سازی  فولادهای زنگ نزن آستنیتی و داپلکس) عبارتند از: سولفوریک اسید H2SO4 ، اسید نیتریک HNO3 و اسید هیدروفلوریکHF

اسید شویی با استفاده ازسولفوریک اسید، نیتریک اسید در دمایی بین بیست تا هشتاد درجه سانتیگراد انجام میشود و زمان فرایند از پنج دقیقه تا چهل و پنج دقیقه متغیر است.جزییات کامل درباره مواد اسید شویی، محدودیت دمایی، زمان فرایند در جدول A1.1 از استاندارد ASTM A 380 ارائه شده است

به طرز مشابهی، برای فرایند رویینه سازی، مواد شیمیایی، محدودیت دمایی و زمان فرایند درجدولA2.1از استاندارد ASTM A380ارائه شده است.

دستورالعمل یا Procedure برای اسید شویی فولاد زنگ نزن

دستورالعمل یا پروسیجر رویینه سازی راهنمایی گام به گام برای نحوه انجام صحیح پاکسازی و حفاظت از فولاد زنگ نزن را فراهم میکند. دستورالعمل اسید شویی و رویینه سازی کاربری اسید نیتریک و اسیدهیدروفلوریک را برای اسید شویی فراهم میکند. رعایت ملاحظات ایمنی کارکنان و کاربران مواد شیمیایی و پوشش تجهیزات حفاظت فردی PPE ضروری است.

لینک تلگرامی دستورالعمل اسید شویی

استانداردهای مرتبط با اسید شویی و رویینه سازی

1.ASTM A380

2.ASTM A967

3.ISO 16048:2003

4.BS EN 2516

.AMS 2700. 5

6. c-pi-410 - اسید شویی (استاندارد وزارت نفت ایران)