氫氟酸的應(yīng)用

[db:作者] / 2023-02-07 00:00

[應(yīng)用]氫氟酸是一種弱酸，對(duì)金屬腐蝕性低于硫酸、鹽酸。氫氟酸常溫除硅垢、鐵垢的能力強(qiáng)?？汕逑磰W氏體不銹鋼，不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕(SCC)，清洗時(shí)間短(1～2h)。清洗效率高表面狀態(tài)好，一般用于清洗硅酸鹽垢及鐵垢。在硅酸鹽垢高達(dá)40%～50%、鋁和鐵的氧化物高達(dá)25%～30%或硅垢及氧化鐵垢含量都較高時(shí)，選用氫氟酸加氟化物做清洗劑。但氫氟酸對(duì)鑄鐵、鈦等金屬腐蝕嚴(yán)重，對(duì)鋁等鈍態(tài)金屬，用氫氟酸清洗污染較嚴(yán)重?？膳c鹽酸、硝酸混合使用，其工藝見(jiàn)表8-4。

表8-4 鹽酸-氫氟酸、硝酸-氫氟酸清洗液及工藝條件

單獨(dú)使用一般氫氟酸濃度為1.0%～2.0%，緩蝕劑濃度為0.3%～0.4%，緩蝕可用硫脲或它的復(fù)合藥劑，清洗溫度為30～40℃。

用氫氟酸作為清洗介質(zhì)的特點(diǎn)和應(yīng)注意的事項(xiàng)如下:

①氟化氫的酸性較弱，對(duì)基體金屬的損傷較小，但是也有一定的腐蝕性。加緩蝕劑后，碳鋼的腐蝕速率可降到1g/(m2.h)以下。

②氟化氫對(duì)鐵皮等氧化物的溶解速率大，清洗效率高。

因?yàn)榉瘹渑c四氧化三鐵反應(yīng)，發(fā)生鐵與氧的交換，進(jìn)而氟離子與三價(jià)鐵離子進(jìn)行配合反應(yīng)，使氧化皮溶解:

Fe3O4+8H++12F-→Fe2++2[FeF6]3-+4H2O

③氟化氫對(duì)硅垢有特殊的溶解能力，即使在低溫時(shí)，氫氟酸也能溶解硅垢，這是其他酸所不具備的性質(zhì)。

④氟離子的存在不會(huì)引起奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕。

⑤氫氟酸有毒，又有揮發(fā)性，毒化清洗環(huán)境，對(duì)人體有很強(qiáng)的毒害作用。要盡量避免氟化氫氣體的逸出，注意現(xiàn)場(chǎng)人員的保護(hù)，戴好橡膠手套、防護(hù)面罩或口罩。

⑥氫氟酸酸洗廢液較容易處理，利用廉價(jià)的石灰水中和，即可使酸得到中和，使氟離子轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶的CaF2從溶液中除去。

⑦氫氟酸主要應(yīng)用于清除硅垢，當(dāng)然也可以清除其他污垢。通常采用5%(質(zhì)量)以下的水溶液，通過(guò)提高溫度，以保證必要的清洗速度，操作溫度一般在50℃左右。

⑧用氟化氫清洗過(guò)的鍋爐的受熱面潔凈，所生產(chǎn)的蒸汽質(zhì)量好，且容易形成有一定保護(hù)作用的鈍化膜。

⑨為了減少氟化氫的毒害，也可以用氟氫酸銨NH4HF代替氫氟酸，性能比較緩和。由于有氟離子的參與，也可以清除硅垢。

一般采用氫氟酸和鹽酸、硫酸、硝酸和氟氫化銨等混合使用。

例如，氫氟酸鹽酸清洗液用以清除碳酸鹽垢；氫氟酸氟氫化銨清洗液用于清除硅垢；氫氟酸-氟氫化銨-鹽酸或硝酸清洗液主要用于清除鐵銹垢；氫氟酸鹽酸清洗液主要用于清除碳酸鹽、硅酸鹽和氧化皮的混合污垢。因?yàn)闅浞崮苎杆偃芙庋趸F和硅垢，而鹽酸溶解碳酸鹽的能力較強(qiáng)。

在用鹽酸清洗時(shí)，為了同時(shí)清除可能存在的硅垢，往往在鹽酸清洗液中加入少量的氟氫酸銨，利用氟氫酸銨和鹽酸反應(yīng)生成的氫氟酸以加快碳酸鹽鐵銹硅酸鹽混合垢的溶解。氫氟酸-硝酸清洗液對(duì)于硅酸鹽、碳酸鹽、氧化皮都具有良好的清除效果，尤其適用于不宜采用含氯離子清洗液清洗的不銹鋼-碳鋼、不銹鋼-銅合金組合件及鋁設(shè)備的清洗，已應(yīng)用于多種鍋爐、換熱器、化工設(shè)備等的清洗，不但對(duì)基體的損傷小，而且很少發(fā)生滲氫現(xiàn)象，可以常溫清洗，溶垢快，節(jié)能，成本低。

近年來(lái)，我國(guó)及日本清洗以硅垢為主的垢型，所采用的清洗液均由氫氟酸、聚磷酸鹽、氟化物加緩蝕劑和滲透劑組成，日本用于清洗地?zé)岚l(fā)電廠高硅垢的清洗劑就是由以上成分組成，清洗效果良好。

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