Травление труб для чего



Химическая обработка труб, травление

Целью данной операции является удаление из контуров ржавчины и окалины.

Циркуляционный метод

Полностью очистить трубы от ржавчины, обеспечить полное растворение и смыв железоокисных отложений можно только химическим способом, причем только методом принудительной циркуляции по трубам специальных промывочных растворов (не только кислотных, но и щелочных), постоянно контролируя ход химической реакции и «оживляя» «умирающие» растворы. Циркулировать «живой» раствор нужно до полного прекращения химической реакции (прекращение изменения кислотного числа и водородного показателя раствора) и даже дольше, ведь только так можно гарантированно судить о полной отмывке.

Методика состоит в прокачивании промывочных растворов по всем трубопроводам гидросистемы и требует проведения подготовительных мероприятий для решения следующих задач:
• закольцовывание контуров;
• возможность перераспределения потоков таким образом, чтобы циркуляцией были охвачены все закоулки гидросистемы;
• возможность стравливания воздуха (газов) во время работ и полного опорожнения (слива) гидросистемы по завершении работ.

Проще и дешевле всего эти вопросы решаются на стадии монтажа гидросистемы (идеальный случай) — в последующем это значительно удешевляет химочистку.

Химической очистке имеет смысл подвергать не только уже смонтированную гидравлическую систему, но и непосредственно перед ее монтажем.

Данный способ подразумевает травление труб методом погружения в ванну.

Травление труб в ванне с химическими реагентами

Травление в растворах серной или соляной кислот состоит из следующих операций: собственно травления, промывки, нейтрализации остатков травильного раствора, промывки, сушки и смазывания протравленных поверхностей.

Травление выполняют в 10%-ном растворе соляной кислоты при температуре не выше 40°С. В случае более высокой температуры усиливается выделение паров хлористого водорода из ванн с соляной кислотой. Время травления зависит от состояния внутренней поверхности труб, деталей и трубопроводных узлов, от температуры и концентрации раствора и может составлять 2. 24 ч. Иногда травление ведут в смеси растворов кислот следующего состава: серной кислоты — 60 г/л раствора, соляной кислоты — 40 г/л, уротропина — 6 г/л, поваренной соли — 25 г/л при температуре 40. 50 °С.

Результат травления соляной кислотой (HCL)

На фото показано состояние труб перед процедурой очистки и после нее.

Далее, после нейтрализации соляной кислоты 5-8%-раствором едкого натра (NaOH) и промывки в воде с добавлением ингибитора коррозии, трубы необходимо просушить. Просушка или продувка осуществляется компрессором со сжатым воздухом, или тепловыми пушками.

Просушка

После завершения просушки протравленные поверхности желательно смазать маслом, так как протравленные в растворе металлические поверхности вновь очень быстро подвергаются коррозии. С этой целью трубы небольших диаметров, детали и трубопроводные узлы погружают в ванну с маслом, а после извлечения из нее укладывают на стеллажи в наклонном положении для его стекания в течение 2. 3 ч.

В промышленности и для очистки серьезных застаревших и закаменевших отложений могут использоваться мощные средства, такие, как соляная и серная кислоты. И, напротив, в бытовых условиях, используется очистка трубопроводов ортофосфорной и сульфаминовой кислотой, фталиевой, щавелевой, лимонной, уксусной и другими. Те из них, которые являются органическими, предпочтительнее использовать при самостоятельной обработке труб, поскольку они заведомо мягче, чем неорганические, а эффективность их достаточно велика. К тому же, как показывает практика, чем сильнее кислота, чем она быстрее действует и эффективнее справляется с загрязнениями, тем разрушительнее ее влияние и непосредственно на те материалы, из которых изготовлены трубы. Некоторые реагенты способны во время разрушения нежелательных осадков в системе начать работу и над разрушением металла, которая после промывки обернется активно развевающейся коррозией.

Компания ООО «ОйлДиагностикСервис» имеет все необходимое оборудование (ванна для травления, хим. насосы с подачей до 1000 л/мин.) и способна предложить своим клиентам все виды кислотной очистки трубопроводов ,как методом травления в ванной, так и методом безразборной (циркуляционной) промывки с гарантированным эффектом устранения всех загрязнений, скопившихся в системе.

Источник

Протравка трубопроводов перед вводом в эксплуатацию

Травление металлов

Травление металла – специальная технология по удалению с поверхности детали, заготовки, проката окалины, ржавчины или окисла. Процесс предполагает использование различных растворов кислот, щелочей и солей. При помощи травления осуществляется подготовка изделия к нанесению покрытия или соединению с другими элементами.

Эффективность метода определяется физическими и химическими свойствами налёта, его плотности и особенностями структуры. Максимальный результат достигается, когда в окалине содержится много закиси железа (FeO), которая хорошо подвергается разрушительному воздействию кислоты, а гематит (Fe2O3), являющийся нерастворимым соединением, отсутствует.

Процедуре травления предшествует очистка внутренней поверхности труб и узлов от окалины, шлака, коррозийного налёта и иных загрязнений. Она осуществляется механическим способом. После трубу тщательно продувают сжатым воздухом. Важно, чтобы сварка, резка газом или придание трубе нужно формы при помощи нагрева были произведены ещё до травления. Если трубопровод уже прошёл эту процедуру, то вторая такая же не нужна. Однако вторичному травлению должны быть подвержены смазочные системы подшипников жидкостного трения, трубопроводы систем гидравлики, подшипники скольжения электрических машин.

Непосредственное травление производится одним из двух способов:

• Один предполагает использование кислотного раствора (серной, соляной или ортофосфорной), который заливается в ванну.
• Второй метод – прокачивание раствора ортофосфорной кислоты по трубопроводу с использованием специального оборудования.

Детали трубопровода, имеющие масляное покрытие или смазку, необходимо предварительно обезжирить, чтобы ускорить процесс травления и снизить расход кислотного состава. Для это применяется 2-3% раствор щёлочи, в который добавлен эмульгатор ОП-7 и тринатрийфосфат.

Циркуляционное травление

Этот метод применяется для обработки магистральных трубопроводов, где есть уклоны, патрубки или пробки, через которые сливается раствор. Этот способ обязательно согласовывается с заказчиком и заводом-производителем.

Если планируется, что смонтированный трубопровод разобьют на несколько секторов, по которым будет осуществляться прокачка травильного раствора, то важно учесть некоторые факторы:

• Вместимость участка не должна быть больше 80% от объёма раствора, иначе сложно избежать проникновения пены в обрабатываемый трубопровод (она неизбежно появляется на поверхности жидкости);
• Чтобы обеспечить беспрепятственный слив раствора, нужно придать участку наклонное положение;
• Если участок состоит из нескольких труб, имеющих разный диаметр, то его уменьшение должно идти в сторону слива;
• Скорость потока кислотного раствора должна находиться на уровне 3 м/с;
• Необходимо создать условия, при которых не будут появляться воздушные пробки, при этом все отводы и патрубки должны располагаться строго горизонтально.

Закольцовка производится с помощью инвентарных калачей, которые изготавливаются из труб, и рукавов из резины, стойкой к воздействию кислоты. При этом они должны выдерживать давление в 0,6 Мпа. На штуцера устанавливаются заглушки, а на место снятой арматуры ставят патрубки с фланцами. Их длина должна быть такой же, как корпус арматуры.

Чтобы контролировать процесс травления, на секторах трубопровода закрепляют патрубки с разъёмными соединениями. О качестве процедуры можно судить по состоянию внутренней части патрубка.

Прежде чем подсоединить участок трубы к оборудованию, его обязательно проверяют на плотность при помощи сжатого воздуха. Все замеченные дефекты устраняют, и только после этого производят подключение к агрегату и приступают к травлению. Оно осуществляется в два этапа:

1. По трубе прогоняют раствор ортофосфорной кислоты, нагретой до 50-60 °С. Исходя из состояния внутренней поверхности, варьируется время. Как правило, процесс длится не менее 2-х часов. Время от времени направление течения меняется на противоположное – для этого используются соответствующие вентили. После прокачки раствор сливают в бак, а с трубы снимают патрубки. При травлении нужно проверять уровень концентрации раствора. Это делается при помощи химического анализа, потому что показания ареометра могут быть неточными, что связано с присутствием в кислоте оксидных и иных соединений. В самом конце закольцованный сектор трубы продувается сжатым воздухом и заполняется раствором ортофосфорной кислоты.
2. Второй этап предполагает проведение пассивации, то есть промывку внутренней поверхности нагретым до 60 °С кислотным раствором в течение 60 минут. Чтобы оценить качество промывки, определяют наличие и количество видимых загрязнений в растворе. По окончании процесса он сливается в бак. Труба снова продувается, заглушки с патрубков поочерёдно снимаются.

Качество сушки можно проверить фильтровальной бумагой. При продувке её подставляют под струю воздуха, которая выходит из трубы. Если она не намокает, то делается заключение о том, что трубопровод просушён. После этого возвращают на место арматуру, раскольцовывают участок трубы и соединяют его с соседними. Чтобы исключить проникновение грязи и влаги, патрубки и отводы закрывают заглушками. Теперь участок можно заполнять рабочей средой.

Травление в ванной

Один из методов травления, применяемый в отношении труб и узлов трубопроводов, предполагает использование больших ванн. Они изготавливаются из листовой или углеродистой стали. В последнем случае внутреннюю поверхность обрабатывают специальным резиновым материалом или цементом толщиной 5-25 мм, стойкими к воздействию кислот. Снаружи ванна покрывается бакелитовым лаком. Стандартные габариты ёмкости:

Для дальнейшей обработки трубопровода (нейтрализации кислотного раствора, промывания, удаления жира) применяют такие же ванны, но только из углеродистой стали, отделанной изнутри бакелитовым лаком. Кислота, щёлочь, вода подогреваются в специальных ёмкостях, оборудованных змеевиками, через которые подаётся пар.

Раствор для травления готовится из воды (2/3 объёма ванны), куда тонкой струйкой и при постоянном помешивании добавляют кислоту определённой концентрации. Плотность состава контролируют при помощи ареометром.

Травление ортофосфорной кислотой

Перед непосредственным травлением выполняют ряд подготовительных работ. Трубы с резьбой обрабатывают бакелитовым или другим кислотоустойчивым лаком. Иногда используют солидол или иную пластичную смазку. При необходимости детали обезжиривают в нагретом до 70 градусов щелочном растворе.

Трубы помещают в ванну с 15-20%-ым раствором кислоты, температура которого составляет 50-60 градусов. За счёт его действия окалина и коррозийный налёт растворяются. Такая процедура занимает 6-12 часов – время определяется состоянием внутренней поверхности трубы. Далее изделие переносят в ванну, заполненную той же кислотой, но меньшей концентрации (2%). За 1-2 часа, пока оно находится в ёмкости, на поверхности образуется фосфатная плёнка, которая создаёт защиту от вторичной коррозии. Этот эффект сохраняется почти на 6 месяцев.

После «купания» труба продувается и тщательно просушивается сжатым воздухом, а её концы закрываются заглушками. Признак качественного травления – тёмно-серая, немного шершавая поверхность со слабым зеленоватым оттенком.

Травление в серной или соляной кислоте

В растворы этих кислот обязательно вводят специальные добавки – ингибиторные присадки. Для серной используют двухкомпонентную присадку марки ЧМ. Она включает в себя регуляторы травления и пенообразователя. Для соляной кислоты применяется состав ПВ-5. Для обеих кислот подходит присадка катапин. Ингибиторы защищают металл от разъедания и снижают интенсивность кислотного испарения. Это позволяет поддерживать оптимальные для работы условия и снизить расход кислоты.

Технология травления предполагает:

1. Погружение труб в ванну с раствором, нагретым до 20-30 градусов. Время процедуры варьируется от 10 до 24 часов в зависимости от степени поражения внутренней поверхности коррозийным налётом. Если нужно сократить время раствор подогревают, а детали периодически встряхивают.
2. Извлечение труб и узлов из ванны, многократная промывка в проточной воде.
3. Устранение остатков кислоты: детали переносят в ёмкость, в которую залит раствор соды или извести, и оставляют их там на 1 час.
4. Повторная промывка в горячей воде.
5. Сушка на воздухе.

Допускается промывка деталей в холодной воде, после чего они высушиваются паром или сжатым воздухом. Сухие трубы обрабатывают маслом, опуская их в бак, внутренняя поверхность обрабатывается мягким ёршиком с длинной ручкой или путём протаскивания масляной салфетки. Затем детали укладываются на стеллажи на 2-3 часа. По истечении времени концы труб закрывают заглушками.

Где заказать травление металлов

Одно из направлений деятельности компании «АСГАРД-Сервис» – травление металлов. Чтобы получить подробную консультацию, заказать услугу и узнать стоимость, свяжитесь с нами по телефону или электронной почте, указанным на нашем сайте. Все работы осуществляются с соблюдением технологии травления и правил безопасности, с применением качественных расходных материалов и оборудования. Это позволяет гарантировать высокое качество обработки металлической поверхности.

Источник

Травление труб и очистка от коррозии

При изготовлении узлов трубопроводов смазки, гидравлики внутренние поверхности труб очищают от коррозии обычно травлением в растворах кислот. Травлением называют процесс удаления с поверхности металла окалины ржавчины растворами кислот. В монтажных организациях чаше всего для удаления продуктов коррозии применяют травление в растворах серной, соляной или фосфорной кислот с различными добавками.

Травление труб

При травлении труб в ваннах чаще всего используют серную кислоту (Н2SО4). Большому распространению серной кислоты способствуют ее низкая стоимость, удобство транспортировка и хранения (концентрированная серная кислота пассивирует черные металлы), малая летучесть паров. Для уменьшения растворения металла на очищенных поверхностях в раствор кислоты добавляют так называемые ингибиторы. В растворы серной кислоты чаще других добавляют ингибиторы ЧМ, катапин, КХ‑2 (сточную обесфеноленную аммиачную воду коксохимического производства),

КХК, упаренный в 10 – 100 раз КХ‑2. Применяя ингибиторы, нужно учитывать, что некоторые из них при повышении температуры выше 70° С разрушаются. При применении ингибиторов И‑1‑В, KXK в условиях трубопрокатных цехов расход серной кислоты на 1 т протравленных труб снижается более чем на 3 кг, время травления сокращается на 20 – 25 %; качество протравленной поверхности более высокое.

Травление соляной кислотой

Все большее применение при травлении труб и трубных узлов находит соляная кислота (НСl). Применение соляной кислоты позволяет получать поверхность более высокого качества, чем при травлении растворами серной кислоты, иногда удается повысить скорость.

Широкому применению соляной кислоты препятствуют ее большая летучесть, необходимость транспортирования больших объемов из-за низкой исходной концентрации в ней хлористого водорода, более низкая, чем у серной кислоты, скорость удаления окалины. При травлении в растворах соляной кислоты применяют в качестве ингибитора состав ПВ‑5 или катапин.

Травление труб ортофосфорной кислотой

Несмотря на большую стоимость, монтажные организации все чаще для травления труб применяют ортофосфорную кислоту (Н₃ РО₄). Применение этой кислоты обеспечивает большую безопасность работников, занятых на работах по травлению, по сравнению с серной и соляной кислотами.

Удаление ржавчины в растворах ортофосфорной кислоты происходит быстрее, чем в серной и соляной кислотах. Удаление окалины происходит медленнее, но процесс можно интенсифицировать, применив так называемое травление путем прокачки раствора по трубопроводу, собранному в замкнутый контур.

Источник

Травление металла

Травление – это процесс очистки и обработки металлической заготовки. Химическое, кислотное, щелочное, электрохимическое – есть много способов выполнения этой технологической операции. Где применяют травление металла, зачем его используют в промышленности, какие бывают способы обработки с применением этой технологии, всё эти вопросы подробно разобраны в представленной ниже статье.

Что такое травление

Это технология удаления верхнего слоя с поверхности металлической детали. Технология применяется для очистки заготовок от окалины, ржавчины, окислов и снятия верхнего слоя металла. Используя этот способ, снимают верхний слой для поиска внутренних дефектов и изучения макроструктуры материала.

С помощью травления зачищают деталь и увеличивают адгезию поверхности. Это делают для последующего соединения металлической поверхности с другой заготовкой, перед нанесением краски, эмали, гальванического покрытия и других защитных покрытий.

Метод позволяет не только быстро очистить деталь, но и создать на металлической поверхности нужный рисунок. Этим методом вырезают на металлической поверхности тончайшие каналы и сложные изображения. Можно выполнять очистку габаритных деталей или проката. Глубина обработки регулируется с точностью до несколько микрон, что позволяет изготавливать сложные детали с небольшими пазами и другими сложными элементами.

Применение травления в промышленности

1. Для очистки от оксидной плёнки деталей из углеродистой, низколегированной и высоколегированной стали, титана и алюминия.
2. Для улучшения адгезии перед нанесением гальванических и других видов защитных покрытий.
3. Для подготовки стальной поверхности к горячему цинкованию.
4. Чтобы провести макроанализ для выявления образования межкристаллитной коррозии у нержавеющих сталей.
5. С помощью этой технологии обрабатываются мелкие металлические детали, такие как шестерёнки наручных часов.
6. Обработка меди применяется для изготовления полупроводниковых микросхем и печатных плат в электронике. Этим методом выполняется нанесение токопроводящего рисунка на микросхему.
7. Для быстрой очистки изделий горячего металлопроката, термообработанных деталей, от окислов.
8. В авиастроении с помощью этой технологии уменьшают толщину алюминиевых листов для снижения массы самолёта.
9. При изготовлении металлических надписей и рисунков. Травлением получают рельефные изображения, нарисованные путём удаления слоя металла по определённому трафарету.

Виды травления

Основные разновидности применяемой в промышленности обработки металлов:

• электролитическое – бывает катодное и анодное;
• химическое;
• плазменное.

Электролитическое травление

Электролитическая или гальваническая обработка металла применяется для быстрой очистки деталей, нанесения гравировок и получения пазов. Металлические детали погружают в кислотный или солевой электролит. Деталь становится катодом – отрицательным электродом или анодом – положительным электродом. Поэтому классифицируют два типа электролитического травления – катодное и анодное.

1. Катодное травление. Метод применяется для снятия окалины с поверхности изделий из углеродистых сталей после горячей прокатки или проведения закалки в масле. При катодном травлении материалом для анода служит свинец, электролитом является раствор соляной, серной кислоты или соли щелочного металла. В процессе электролиза на катоде активно выделяется газообразный водород, который взаимодействует с железом, и отрывает окалину. Металлическая поверхность при катодном методе активно насыщается водородом, что повышает хрупкость заготовки. Поэтому для тонкостенных изделий катодный способ не применяют.
2. Анодная электрохимическая очистка. Это самый распространённый в машиностроении способ. Процесс заключается в механическом отрывании на аноде оксидной плёнки кислородом и смешивании с электролитом металлических молекул. Электролит представляет собой раствор кислот или солей обрабатываемого металла. В качестве катода применяют свинец, медь и другие металлы. При анодной обработке поверхность изделий становится чистой, с небольшой шероховатостью, а металл растворяется в электролите. При этом способе существует риск уменьшения толщины заготовки и перетравливания.

Химическое травление

Метод химической обработки используют для очистки поверхности детали от оксидной плёнки, окалины и ржавчины для заготовок из следующих материалов:

• чёрных металлов;
• нержавеющих и жаропрочных сталей;
• титана и его сплавов;
• алюминия.

Для травления применяют серную, соляную или азотную кислоту. Заготовку погружают в кислотный или щелочной раствор, расплав соли и выдерживают на протяжении нужного временного интервала. Необходимое время для очистки может составлять от 1 до 120 минут.

Процесс очистки происходит за счёт выделения водорода при взаимодействии кислоты с металлом. Молекулы кислоты проникают через поры и трещины под оксидную плёнку. Там они взаимодействуют с металлической поверхностью, выделяется водород. Выделяющийся газ отрывает оксидную плёнку и очищает деталь.

Одновременно с оксидами в кислоте растворяется обрабатываемый металл. Чтобы предотвратить этот процесс используются ингибиторы коррозии.

Плазменное травление

При ионно-плазменном способе очистка и снятие поверхностного слоя происходит путём бомбардировки детали ионами инертных газов, которые не вступают в химическую реакцию с молекулами обрабатываемого материала. Позволяет делать высокоточные насечки, пазы с точностью до 10 нм. Технология применяется в микроэлектронике.

Плазмохимический метод предусматривает возбуждение плазмы в химически активной среде, что вызывает образование ионов и радикалов. Активные частицы, попадая на металлическую поверхность, вызывают химическую реакцию. При этом образуются лёгкие соединения, которые удаляются из окружающей воздушной среды вакуумными насосами.

Метод основывается на химических реакциях, возникающих при использовании химически активных газов, таких как кислород, обладающих большой реакционной способностью. Эти газы активно взаимодействуют в плазме газового разряда. В отличие от плазменной обработки в инертных газах при этом способе очистки активный газ вступает в реакцию только с определёнными молекулами.

Недостатком этого метода является боковое расширение пазов.

Травители

Травление углеродистых сталей осуществляется в 8-20% растворе серной или 10-20% соляной кислоты. С обязательным добавлением ингибиторов коррозии (КС, ЧМ, УНИКОЛ) для устранения хрупкости материала и уменьшения возможности перетравливания.

Изделия из нержавеющей или жаропрочной стали обрабатываются с применением раствора, состоящего из: 12% соляной, 12% серной, 1% азотной кислоты. Если требуется, обработку делают в несколько ступеней. Первая – в 20% соляной кислоте разрыхляется окалина. Второй этап – это погружение в 20-40% раствор азотной кислоты для полного удаления поверхностных загрязнений.

Толстый слой окалины, который образуется на нержавеющей стали, при её производстве удаляют 75-85% расплавом едкого натра с 20-25% азотнокислого натрия. После чего в 15-20% азотной кислоте производится полное удаление окислов.

Обработку алюминия и сплавов на его основе используют снятия тугоплавкой оксидной плёнки с поверхности заготовки. Для этого применяются щелочные или кислотные растворы. Обычно используют 10-20 % щёлочь, при температуре 50-80 ºС, процедура травления занимает менее 2 минут. Добавка в щелочь хлористого и фтористого натрия делает этот процесс более равномерным.

Очистка титана и его сплавов, проводимая после термической обработки, выполняется в несколько этапов. На первой стадии в концентрированном едком натре разрыхляют окалину. Затем удаляют окалину в растворе из серной, азотной или фтористоводородной кислоты. Для удаления оставшегося травильного шлама используют соляную или азотную кислоту с добавкой небольшого количества фтористоводородной кислоты.

При обработке меди и ее сплавов используют травители из перекиси водорода, хромовой кислоты и следующих солей:

• хлорида меди;
• хлорида железа;
• персульфата аммония.

Этот информационный материал подробно описывает применяемый на металлургических предприятиях процесс травления. Способ позволяет быстро очищать поверхность металла от окислов, окалины, ржавчины и других загрязнений. Благодаря травлению можно наносить на металл различные рисунки, создавать сложные микросхемы и делать микроскопические каналы нужной формы.

Источник