ASTM A 380-1999不锈钢钝化标准

不锈钢零件、设备和系统的清洗、除垢和钝化的标准
1. 范围
1.1 这个标准包括了不锈钢零件、组件、设备和安装系统的清洗、除垢和钝化的所有建议和预防措施。当在某一个特殊设施上,要求清除那些可能会破坏正常防腐性能的或者导致特殊级别的不锈钢感染或者引起产品感染的污染物时,这些建议要作为指导性操作进行。也有例外情况存在,此标准没有包含的要求可能需要生产商和采购商达成协议。尽管这个标准主要适用于那些材料范围为奥氏体、铁素体和马氏体的不锈钢,但是如果考虑了腐蚀和可能的冶金缺陷等情况也可适用于其他金属的清洗。
1.1.1 术语“钝化”通常适用于关于不锈钢的几个明显不同的操作或者程序。为了避免在设置要求时产生歧义,采购商有必要准确定义钝化。“钝化”的各种常用意思包括下列:
1.1.1.1 钝化是一种工艺,通过钝化,在不锈钢曝露在空气中或者其他富含氧原子的环境中,不锈钢可以自己形成一个化学上不易起反应的表面。人们曾经认为必须经过氧化处理才能生成这个钝化膜,但是现在普遍认为只要表面经过彻底的清洗或除垢,在一个富含氧原子的环境中,这个钝化膜会自动形成。
1.1.1.2 钝化是通过化学溶解的方法清除不锈钢表面的外来铁或者铁化合物,主要是通过酸洗处理,既能清洗表面也不会影响不锈钢。6.2.11对此程序也做了大概阐述,6.4进行了准确定义,同时参考附录A2和钢酸洗表格的第二部分。除非另有规定,否则钝化的这个定义就会认为是钝化的特殊规定的要求的含义。
过滤减压器1.1.1.3 钝化是用一种轻度氧化剂对不锈钢进行化学处理,比如硝酸,目的是促进保护性钝化膜的自动生成。这种化学处理通常对于钝化膜的形成是不必要的。
1.1.1.4 尽管在钝化生效之前可能必须进行除垢,但是按照第五部分的说法,钝化并不包括除垢这个单独步骤。
1.2 这个标准并不包括运行中的设备或者系统的净化或清洗,也不包括在车间的材料的除垢和清洗。另一方面,这个标准的一些部分可能适用于这些目的。尽管此标准提供了关于酸以及其他的清洁除垢溶剂的建议和相关信息,却并不包括一些特殊的设备或者安装的具体清洁程序。因此在选择和执行这些程序的时候有必要进行仔细计划和判断。
1.3 当游离铁、氧化皮、锈、油渍、油、含碳的或者其他剩余的化学膜、土壤、粒子、金
属碎片、灰尘或者其他的不挥发物质极坏地影响了表面的冶金或者卫生条件或者稳定性,或者破坏了一个零件、构件或者系统的机械操作或者感染了工艺流体的时候,这些标准也适用。表面上要求的清洁度以实际应用为准。有时候,去除油污或者清除污染物就可以了。但有的时候,比如食物装卸、配药、航空和一些核应用上,可能要求非常高的清洁度,包括清除所有看得见的参与化学膜以及一些一般检测方法检测不到的污染物。
注释1—词“铁”在下文中为一种表面污染物时,应该指的是游离铁。
1.4 没有铁、金属沉淀物和其他污染物的表面的维护取决于正确的设计、加工方法、清洗、除垢和保护,避免清洁好的表面再次感染。确定表面清洁度的有效的检测很少,而且这些检测也很难进行管理和客观评估。目视检测可能能看到总的污染情况,范围,上锈以及一些污染物但是可能检测不到那些薄的油层或者残留的化学品。此外有时候因为构件的外形,不能对内表面进行目视检测。只提供了方法用来检测游离铁和半透明的化学和油沉积物。
1.5 这个标准并不能解决使用过程中的安全隐患。此标准的使用者要负责在使用前确定合理的安全和健康标准,确定管理限制的可行性。(具体细节请参考7.2.5.3,7.3.4,第八部
分,A1.7 和A2.11)
2. 参考文件
2.1 ASTM 标准
F21 用雾化试验器作疏水表面薄膜的试验方法
F22 通过水膜破裂试验测试疏水表面薄膜的试验方法
2.2 联邦标准
硬质合金密封环
联邦标准209e洁净室和洁净区的环境控制要求
3. 设计
3.1 在零件、设备和系统的设计中要考虑到,要求清洁,尽量避免出现裂缝、凹槽、盲孔、不能排水的洞以及容易堆积灰尘、清洁溶剂或者污水的区域,要提供有效的流通并且擦干清洁溶剂。对于那些要固定清洗或者不能浸泡在清洁剂中的设备和系统,建议倾斜排
水管:在系统或者设备的高处提供开口,在底部提供排水;安排拆除或者隔离那些可能会被清洁剂或者清洁剂气味损坏的区域或者部分;提供增加临时填充和循环线路的方法;并且检测已清洁表面。
3.2 在一个复杂的管道系统中,可能很难确定清洁是否已经有效。一种可以到系统里检测的设计方法就是在清洁可能最无效的地方增加一个短的法兰长度的管(也就是一个筒);在完成清洁检测时可以把这个管拆下来。
段远程4. 预清洗
4.1 预清洗是要清除油渍、油、油漆、土、沙砾和其他污染物,为加工和最终的清洗做好准备。预清洗是同接下来的清洗工作相比没有那么关键,也没有那么彻底。应该在材料成形、退火或者其他高温作业前,在任何除垢操作前和在需要浸泡零件或者重新使用清洁剂的最终清洗作业前对材料进行预清洗。经过几次重绘或者一系列热成型作业以及中间退火的构件必须在每次成形操作后退火前进行清洗。预清洗可能通过蒸汽去污完成;浸泡在或者喷洒或者用碱性或者乳胶清洁剂、蒸汽或者高压冲水擦拭。
5. 除垢
5.1 概述-除垢就是清除那些由于热成型、热处理、焊接和其他高温作业产生的重的,紧密粘连的氧化物膜。因为轧制成品通常是除垢后再提供,所以在设备加工或者系统安装时一般不必除垢(清除焊接引起的局部污垢除外)(见6.3)。如果必须的话,除垢方法可能为下面列出的化学方法,或者机械方法(例如喷砂清理、砂纸打磨、碾磨、动力刷洗)或者同时使用几种方法。
5.2 化学除垢(酸洗)---化学除垢剂包括附录A1、表格A1.1中描述的硫酸、硝酸和的水溶剂,熔碱或者盐浴以及各种专用配方。
5.2.1 酸洗—不锈钢设备的业者一般都使用硝酸-,清除金属感染以及焊接和热处理污垢。应该严格控制其使用范围并且不建议使用在敏化奥氏体不锈钢、钢化马氏体不锈钢和同碳钢零件、组件、设备和系统接触的区域。见A1.3.对于清除重氧化物污垢,单一的硝酸溶剂是不够的。
5.2.2 要除垢的表面在化学处理前要进行预清洗。在产品的大小和形状允许的情况下,最好将其完全浸泡在酸洗溶剂中。在不能浸泡的情况下,除垢方法可能为:(1)通过擦拭或者喷洒将表面弄湿;或者(2)倒满酸洗容易,旋转或者震动以便喷洒溶液这样所有表面就都流量生成
能受到要求的化学处理。表面要同搅拌的溶液接触大约15到30分钟或者知道检测显示整个除垢已经完成为止。没有搅动的话,可能会要求增加曝露时间。如果震动或者旋转不可行的话,酸洗溶液必须要在构件或者系统中流动直到检测证明除垢完成为止。
5.2.3 必须避免过度酸洗。酸洗溶液的均匀除垢取决于使用的酸液、酸浓度、溶液温度和接触时间(见附录A1)。不建议完全放在酸洗溶液超过30分钟。30分钟后构件应该排水并且冲洗,检查处理后的效果。可能会要求额外的处理。大多数酸洗容易可能会松开那些焊接和热处理污垢但是可能不能完全清楚。用一个不锈钢刷子或者纤维毛刷进行间隔擦拭,同时酸洗或者初步冲洗,可能会加速清除污垢和那些化学作用生成物(即,酸洗污垢)。
timev5.2.4 在化学除垢后,表面要进行彻底冲洗清除残余化学物;在最后清洗前有时候有必要进行中和。为了使污染最小化,在酸洗除垢和冲洗两个步骤之间表面不允许烘干,在最后的水冲洗之后才能进行彻底烘干。化学除垢方法、选择的系数和使用中的预防措施都在“金属手册”中有所描述。在以下情况下要进行化学除垢,在零件是其可能的最简单的几何结构时或者在后续加工或者安装引起了内部裂缝或者不能排水的空间之前,这些裂缝和区域会引起除垢溶剂、油泥、粒子或者污染的冲洗用水的堆积,最终导致腐蚀或者在运作时极坏地影响了构件的运行。
5.3 机械除垢---机械除垢方法包括喷砂清理、动力刷洗、砂纸打磨、碾磨和清铲。这些方法的程序要求和预防措施都在“金属手册”中有所陈述。机械除垢方法的优势就是不会出现一些物理和化学条件比如颗粒间腐蚀,凹痕,脱氢,裂缝或者污垢沉积。对于有些材料,特别是敏化条件下的奥氏体不锈钢和硬化条件下的马氏体不锈钢,机械除垢可能是唯一合适的方法。碾磨通常是清除局部污垢比如焊接引起的污垢的最有效的方法。同化学除垢相比,机械除垢的缺点就是费用,以及它会使一些表面缺陷(例如折叠、凹坑、碎片)不容易检测出来。
5.3.1 要除垢的表面可能要必须进行预清洗。在用机械方法对薄的表面、抛光的表面和公差接近的零件除垢时要特别注意避免损坏。在机械除垢之后,表面要用热水和纤维刷子进行擦拭,再用干净的热水进行冲洗。
5.3.2 砂轮和喷砂材料不应该包括游离铁、氧化铁、锌和其他可能会引起金属表面感染且并不要求的材料。先前在其他金属上使用过的砂轮、砂纸和钢丝刷不能使用在不锈钢上。钢丝刷的材料应该为不锈钢,其防腐性应该同正在处理的材料相同。地下水净化设备

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