一种用于碳钢管道或碳钢管件的有机钝化剂及其应用方法

摘要

本发明公开了一种用于碳钢管道或碳钢管件的有机钝化剂，由蓖麻油酸、水以及单乙醇胺和/或二乙醇胺和/或三乙醇胺制备而成，将该有机钝化剂用除盐水稀释后置于不锈钢槽中，采用强制循环的办法将不锈钢槽中的钝化剂溶液加热，然后将经过酸洗除锈处理的碳钢管道或碳钢管件浸泡在不锈钢槽内溶液中一段时间后，即可在碳钢管道和碳钢管件表面形成有机钝化膜。与现有技术相比，本发明所述有机钝化剂的优点是绿色环保，不含致癌物质亚硝酸钠，废液经中和后可以安全排放，钝化效果好。

说明书

技术领域

本发明属于工业清洗剂产品的制备技术领域，涉及一种用于碳钢管道或碳钢管件的有机钝化剂及其应用方法。

背景技术

钝化剂是使金属表面呈钝态的制剂，它可以使经盐酸酸洗或者氨基磺酸酸洗后的碳钢管道、碳钢管件或精馏塔等制件在其高活性的金属表面形成一层能阻止金属氧化反应的有机膜，从而提高其抗蚀性，增加产品美观。目前在工业清洗行业公知的钝化剂为氨水与亚硝酸钠的混合溶液，或者是以铬酸、硝酸、硫酸等金属盐类为主要成分，由于亚硝酸钠是致癌物质，对操作人员的身体有较大的危害，而且目前工业清洗行业的钝化液多为中和到pH＝7直接排放，大量的亚硝酸钠直接排放到环境中，水中含有的亚硝酸钠经过人畜饮用后会大量富集在人员或动物体内，最终导致多种怪病的发生；而铬酸、硝酸、硫酸等金属盐类含有大量重金属离子，钝化液废水的排放也会给环境造成严重的污染。

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种原料来源绿色环保的用于碳钢管道或碳钢管件的有机钝化剂。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案如下所述。

一种用于碳钢管道或碳钢管件的有机钝化剂，其特征在于：该有机钝化剂由下述重量百分比的物质原料组成：

蓖麻油酸                            20～30％，

单乙醇胺和/或二乙醇胺和/或三乙醇胺  20～40％，

其余为水。

上述钝化剂的组成原料中，蓖麻油酸(C₁₈H₃₄O₃)的作用是在金属表面形成疏水的有机钝化膜；单乙醇胺或二乙醇胺或三乙醇胺的作用是中和蓖麻油酸调节pH，并通过N原子P轨道的孤对电子与金属铁原子的d轨道形成p-d共轭，起到协同钝化的作用。

该有机钝化剂的制备方法为：先将蓖麻油酸溶于水中，然后用单乙醇胺和/或二乙醇胺和/或三乙醇胺进行中和，调节pH为8～9，包装即成产品。

利用该有机钝化剂对碳钢管道或碳钢管件进行钝化处理的方法是：将该有机钝化剂用除盐水稀释30～50倍后置于一个配置了换热器及循环泵的不锈钢槽中，采用强制循环的办法将不锈钢槽中的钝化剂溶液加热到80℃～90℃并维持该温度，然后将经过盐酸或者氨基磺酸酸洗除锈处理的碳钢管道或碳钢管件浸泡在不锈钢槽内溶液中10～60min，捞出碳钢管道或管件，纯水冲干，干燥，即在碳钢管道或碳钢管件表面形成有机钝化膜。

与现有技术相比，本发明所述有机钝化剂的优点是绿色环保，不含致癌物质亚硝酸钠，废液经中和后可以安全排放，钝化效果好。

具体实施方式

实施例1

称取蓖麻油酸200g，溶于500mL水中，然后用单乙醇胺300g调节溶液的pH为8，即成产品。将本产品用除盐水稀释后配制成10％的水溶液，将溶液置于一个配置了换热器及循环泵的长15米、宽2米、高1米的不锈钢槽中，采用强制循环的办法将不锈钢槽中的钝化剂溶液加热到80℃并维持该温度，然后将经过酸洗除锈处理的碳钢管道浸泡在不锈钢槽内溶液中30min，捞出碳钢管道，纯水冲干，干燥，之后按照GB/T25149-2010工业设备化学清洗中碳钢钝化膜质量的测试方法测定红点液由蓝色变为红色的时间为30s(国标要求不小于5s为合格)。作为对比参照，取市售的1％的亚硝酸钠钝化剂，用氨水调节pH为10，在室温30℃下钝化2h，按照GB/T25149-2010工业设备化学清洗中碳钢钝化膜质量的测试方法测定红点液由蓝色变为红色的时间为4s，钝化膜质量较差，仍不合格。

实施例2

称取蓖麻油酸300g，溶于400mL水中，然后用二乙醇胺300g调节溶液的pH为9，即成产品。按实施例1的使用方法，取本产品配制成10％的水溶液，在80℃下将经过酸洗的碳钢管道钝化30min，干燥后，按照GB/T25149-2010工业设备化学清洗中碳钢钝化膜质量的测试方法测定红点液由蓝色变为红色的时间为22s(国标要求不小于5s为合格)。作为对比参照，取市售的3％的亚硝酸钠钝化剂，用氨水调节pH为11，在室温30℃下钝化2h，按照GB/T25149-2010工业设备化学清洗中碳钢钝化膜质量的测试方法测定红点液由蓝色变为红色的时间为6s，钝化膜质量合格，但是相比于本发明所述的有机钝化膜，其使用效果仍然较差。

实施例3

称取蓖麻油酸300g，溶于500mL水中，然后用三乙醇胺300g调节溶液的pH为8.5，即成产品。按实施例1的使用方法，取本产品配制成10％的水溶液，在80℃下将经过酸洗的碳钢管道钝化30min，干燥后，按照GB/T25149-2010工业设备化学清洗中碳钢钝化膜质量的测试方法测定红点液由蓝色变为红色的时间为10s(国标要求不小于5s为合格)。作为对比参照，取市售的3％的亚硝酸钠钝化剂，用氨水调节pH为11，在室温30℃下钝化2h，按照GB/T25149-2010工业设备化学清洗中碳钢钝化膜质量的测试方法测定红点液由蓝色变为红色的时间为6s，钝化膜质量合格，但是相比于本发明所述的有机钝化膜，其使用效果仍然较差。

实施例4

称取蓖麻油酸300g，溶于500mL水中，然后用单乙醇胺200g和二乙醇胺100g调节溶液的8，即成产品。按实施例1的使用方法，取本产品配制成10％的水溶液，在80℃下将经过酸洗的碳钢管道钝化30min，干燥后，按照GB/T25149-2010工业设备化学清洗中碳钢钝化膜质量的测试方法测定红点液由蓝色变为红色的时间为25s(国标要求不小于5s为合格)。作为对比参照，取市售的3％的亚硝酸钠钝化剂，用氨水调节pH为11，在室温30℃下钝化2h，按照GB/T25149-2010工业设备化学清洗中碳钢钝化膜质量的测试方法测定红点液由蓝色变为红色的时间为7s，钝化膜质量合格，但是相比于本发明所述的有机钝化膜，其使用效果仍然较差。

实施例5

称取蓖麻油酸300g，溶于500mL水中，然后用单乙醇胺100g、二乙醇胺80g及三乙醇胺100g调节溶液的pH为9，即成产品。按实施例1的使用方法，取本产品配制成10％的水溶液，在80℃下将经过酸洗的碳钢管道钝化30min，干燥后，按照GB/T25149-2010工业设备化学清洗中碳钢钝化膜质量的测试方法测定红点液由蓝色变为红色的时间为15s(国标要求不小于5s为合格)。作为对比参照，取市售的10％的亚硝酸钠钝化剂，用氨水调节pH为11，在室温30℃下钝化2h，按照GB/T25149-2010工业设备化学清洗中碳钢钝化膜质量的测试方法测定红点液由蓝色变为红色的时间为8s，钝化膜质量合格，钝化膜质量较好，但是相比于本发明所述的有机钝化膜，其使用效果仍然较差。