專利名稱：復(fù)合酸金屬表面清洗劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于金屬表面清洗的清洗劑，特別適用于由碳鋼、不銹鋼、合金 鋼、銅及銅合金等各種材質(zhì)組成的大型鍋爐或換熱器金屬的表面清洗。
背景技術(shù)：
電廠鍋爐化學(xué)清洗對電廠的安全經(jīng)濟運行有著極其重要的作用，隨著發(fā)電機組容 量的不斷增大鍋爐容量越來越高，受熱面材質(zhì)種類越來越多，鍋爐運行對水汽品質(zhì)的要求 也越來越嚴格。鍋爐清洗的質(zhì)量直接影響水汽品質(zhì)、影響鍋爐的安全經(jīng)濟運行，因此對鍋 爐清洗提出了越來越高的要求。目前常用的清洗劑主要有鹽酸、檸檬酸、EDTA等。這些清 洗劑都存在著一定的缺陷，鹽酸清洗雖然清洗能力強，藥品費用低，但存在適用的材質(zhì)范圍 小，不能用于不銹鋼、合金鋼的清洗，腐蝕速率最達6g/m2h以上的缺點。檸檬酸和EDTA清洗 雖然適用材質(zhì)廣泛，但受垢類型限制、清洗能力差、清洗溫度要求高(檸檬酸90-95°C、EDTA 130-140°C )、工藝實現(xiàn)難度大、藥品費用高、廢液難處理等缺點。因此迫切需要提供一種不 受材質(zhì)限制、不受垢類型限制、腐蝕性小、清洗效果好且清洗溫度低、清洗費用低、廢液易于 處理的新方法以滿足大型鍋爐清洗的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合酸金屬表面清洗劑及其使用方法，該種清洗劑價格 低廉、制造和使用方便的，可用于碳鋼、不銹鋼、合金鋼、銅及銅合金等多種材質(zhì)金屬表面的 清洗的，特別適用于材質(zhì)多樣的大型鍋爐或換熱器受熱面的清洗，還具有清洗能力強、腐蝕 速率低(小于2g/m2h)、清洗溫度低(30-60°C)、清洗工程易實施、藥品費用低、廢液易于處
理等優(yōu)點。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是復(fù)合酸金屬表面清洗劑，它由緩蝕組分和除垢組分組成，二者質(zhì)量比按垢的類型 不同在1 30-50之間調(diào)整，其中緩蝕組分包括30-70重量份的六次甲基四胺、10-50重量 份的鄰二甲苯硫脲、10-50重量份的烷基苯磺酸鈉、1-10重量份的異抗壞血酸鈉和1-5重 量份的甲基苯并三氮唑；除垢組分包括65-92重量份的氨基磺酸、3-30重量份的檸檬酸和 0. 1-5重量份的氟化氫銨。所述的緩蝕組分還包括0. 5-3重量份的硫酸銅。本發(fā)明復(fù)合酸金屬表面清洗劑制備方法是分別將構(gòu)成緩蝕組分和除垢組分的各 成分按規(guī)定的重量份比加入粉體混合機，混合20-30分鐘，混合均勻的緩蝕組分和除垢組 分混合物用包裝袋分別包裝便得。本發(fā)明復(fù)合酸金屬表面清洗劑的使用方法是將緩蝕組分和除垢組分溶解于水 中，制成緩蝕組分質(zhì)量濃度為0. 1-0. 3%、除垢組分質(zhì)量濃度為3-10%的水溶液，將水溶液 加熱溫度到30-60°C，循環(huán)流動清洗。復(fù)合酸金屬表面清洗劑緩蝕組分起緩蝕作用，有效抑制金屬表面的腐蝕。不同成分之間有很好的協(xié)同作用，單獨使用或部分品種使用都達不到應(yīng)有的緩蝕效果。當(dāng)除垢組 分的質(zhì)量百分濃度為5%時，緩蝕組分質(zhì)量百分濃度為0. 15%對碳鋼、不銹鋼、合金鋼緩蝕 效率達到99. 5%以上，清洗腐蝕速率控制在2g/m2h以內(nèi)。復(fù)合酸除垢組分可與金屬表面的垢進行化學(xué)反應(yīng)，使之快速溶解。氨基磺酸和 檸檬酸單獨使用對垢的溶解能力很差，形成的產(chǎn)物溶解性差，都不能滿足清洗除垢的要 求，但經(jīng)過大量試驗篩選發(fā)現(xiàn)按一定比例聯(lián)合使用，有良好的清洗除垢能力。再配合規(guī)定 量的清洗反應(yīng)催化劑氟化氫銨，還能大大提高了除垢速度和溶垢量，且在較低清洗溫度 (30-600C )下，即能滿足金屬表面清洗，特別適用于多材質(zhì)大型鍋爐或換熱器清洗的要求。
本發(fā)明復(fù)合酸金屬表面清洗劑，緩蝕組分和除垢組分均不含氯離子成分，可用于 碳鋼、不銹鋼、合金鋼、銅及銅合金等多種材質(zhì)金屬表面的清洗，因此復(fù)合酸清洗劑的使用 不受材質(zhì)的限制。本發(fā)明復(fù)合酸金屬表面清洗劑在較低的清洗溫度(30-60°C )下，完全滿足碳鋼、 不銹鋼、合金鋼、銅及銅合金等多種材質(zhì)金屬表面清洗要求。成功地解決了清洗與腐蝕的矛 盾，緩蝕組分的使用使復(fù)合酸在提高清洗性能的同時，對金屬的腐蝕達到最低。對碳鋼、不 銹鋼、合金鋼緩蝕效率最高達到99. 5%以上。本發(fā)明復(fù)合酸金屬表面清洗劑具有清洗能力 強、清洗溫度低、溶于水無揮發(fā)性不產(chǎn)生酸霧、清洗工程易實施、清洗費用低等優(yōu)點。可以廣 泛應(yīng)用于各種大型鍋爐或換熱器清洗。
具體實施例方式實施例1復(fù)合酸金屬表面清洗劑緩蝕組分為六次甲基四胺45重量份、鄰二甲苯硫脲25重 量份、烷基苯磺酸鈉20重量份、異抗壞血酸鈉3重量份、甲基苯并三氮唑5重量份和硫酸銅 2重量份；除垢組分為氨基磺酸90重量份、檸檬酸8重量份和清洗反應(yīng)催化劑氟化氫銨2重 量份；其中緩蝕組分總的質(zhì)量與除垢組分總的質(zhì)量比為1 35。復(fù)合酸金屬表面清洗劑用于某600MW機組超臨界鍋爐的清洗，被清洗的金屬材質(zhì) 有20G碳鋼和各種規(guī)格的合金鋼，鍋爐水容積為310m3。根據(jù)水容積計算用藥品量，先將 緩蝕組分和除垢組分溶解于水中，制成緩蝕組分質(zhì)量濃度為0. 13%、除垢組分質(zhì)量濃度為 4. 5%的水溶液，將水溶液加熱至溫加熱升溫至55士3°C，在動態(tài)循環(huán)流速0. 2-0. 3m/s條件 下，對超臨界鍋爐省煤器、水冷壁受熱面進行清洗10小時。鍋爐割管檢查表明被清洗表面清潔干凈，無殘余垢，除垢率達到98%以上。腐蝕 速率僅為1. 72g/m2h,腐蝕總量為17. 2g/m2，大大低于腐蝕速率8g/m2h，腐蝕總量80g/m2的 標準要求。實施例2復(fù)合酸金屬表面清洗劑緩蝕組分為六次甲基四胺50重量份、鄰二甲苯硫脲25重 量份、烷基苯磺酸鈉20重量份、異抗壞血酸鈉1重量份、甲基苯并三氮唑2重量份和硫酸 銅2重量份；除垢組分為氨基磺酸92重量份、檸檬酸6重量份和清洗反應(yīng)催化劑氟化氫銨 2重量份；其中緩蝕組分總的質(zhì)量與除垢組分的質(zhì)量比為1 42。復(fù)合酸金屬表面清洗劑用于某300MW機組強制循環(huán)汽包鍋爐的清洗，被清洗的金 屬材質(zhì)有20G碳鋼、不銹鋼和各種規(guī)格的合金鋼，鍋爐水容積為220m3。根據(jù)水容積計算用藥品量，先將緩蝕組分和除垢組分溶解于水中，制成緩蝕組分質(zhì)量濃度為0. 12%、除垢組分質(zhì) 量濃度為5. 0%的水溶液，將水溶液加熱至溫加熱升溫至50士3°C，在動態(tài)循環(huán)流速0. 5m/s 條件下，對鍋爐受熱面進行清洗8小時。鍋爐割管檢查表明被清洗表面清潔干凈，無殘余垢，除垢率達到95%上。腐蝕速 率為3. 85g/m2h,腐蝕總量為30. 8g/m2，大大低于腐蝕速率8g/m2h，腐蝕總量80g/m2的標準 要求。實施例3
復(fù)合酸金屬表面清洗劑緩蝕組分為六次甲基四胺50重量份、鄰二甲苯硫脲25重 量份、烷基苯磺酸鈉15重量份、異抗壞血酸鈉4重量份、甲基苯并三氮唑4重量份和硫酸銅 2重量份；除垢組分為氨基磺酸92重量份和檸檬酸6重量份和清洗反應(yīng)催化劑氟化氫銨2 重量份；其中緩蝕組分總的質(zhì)量與除垢組分總的質(zhì)量比為1 34。復(fù)合酸金屬表面清洗劑用于某300MW機組凝汽器銅管清洗，被清洗的金屬材質(zhì)有 701B黃銅、B30白銅，凝汽器水容積為260m3。根據(jù)水容積計算用藥品量，先將緩蝕組分和除 垢組分溶解于水中，制成緩蝕組分質(zhì)量濃度為0. 14%、除垢組分質(zhì)量濃度為4. 8%的水溶 液，將水溶液加熱至溫加熱升溫至35士5°C，在動態(tài)循環(huán)流速0. 1-0. 15m/s條件下，對凝汽 器銅管進行清洗5小時。對凝汽器銅管檢查表明被清洗表面清潔干凈，無殘余垢，除垢率達到100%。腐 蝕速率僅為0. 15g/m2h，腐蝕總量為0. 75g/m2，大大低于腐蝕速率lg/m2h，腐蝕總量10g/m2 的標準要求。實施例4復(fù)合酸金屬表面清洗劑緩蝕組分為六次甲基四胺50重量份、鄰二甲苯硫脲20重 量份、烷基苯磺酸鈉18重量份、異抗壞血酸鈉5重量份、甲基苯并三氮唑5重量份和硫酸銅 2重量份；除垢組分為氨基磺酸90重量份、檸檬酸8重量份和清洗反應(yīng)催化劑氟化氫銨2重 量份；其中緩蝕總的質(zhì)量與除垢組分的質(zhì)量比為1 38。復(fù)合酸金屬表面清洗劑用于某1000MW機組超超臨界鍋爐的清洗，被清洗的金屬 材質(zhì)有20G碳鋼和各種規(guī)格的合金鋼，鍋爐水容積為400m3。根據(jù)水容積計算用藥品量，先 將緩蝕組分和除垢組分溶解于水中，制成緩蝕組分質(zhì)量濃度為0. 13%、除垢組分質(zhì)量濃度 為5. 0%的水溶液，將水溶液加熱至溫加熱升溫至55 士 3°C，在動態(tài)循環(huán)流速0. 2-0. 3m/s條 件下，對超臨界鍋爐省煤器、水冷壁受熱面進行清洗10小時。鍋爐割管檢查表明被清洗表面清潔干凈，無殘余垢，除垢率達到97%以上。腐蝕 速率僅為2. 69g/m2h,腐蝕總量為26. 9g/m2，大大低于腐蝕速率8g/m2h，腐蝕總量80g/m2的 標準要求。實施例5復(fù)合酸金屬表面清洗劑緩蝕組分為六次甲基四胺55重量份、鄰二甲苯硫脲15重 量份、烷基苯磺酸鈉15重量份、異抗壞血酸鈉5重量份、甲基苯并三氮唑8重量份和硫酸銅 2重量份；除垢組分包括為氨基磺酸90重量份、檸檬酸8重量份和清洗反應(yīng)催化劑氟化氫 銨2重量份；其中緩蝕總的質(zhì)量與除垢組分的質(zhì)量比為1 36。復(fù)合酸金屬表面清洗劑用于某300MW機組自然循環(huán)汽包鍋爐的清洗，被清洗的金 屬材質(zhì)有20G碳鋼和304不銹鋼，鍋爐水容積為200m3。根據(jù)水容積計算用藥品量，先將緩蝕組分和除垢組分溶解于水中，制成緩蝕組分質(zhì)量濃度為0. 14%、除垢組分質(zhì)量濃度為 5. 0%的水溶液，將水溶液加熱至溫加熱升溫至55士3°C，在動態(tài)循環(huán)流速0. 2-0. 3m/s條件 下，對超臨界鍋爐省煤器、水冷壁受熱面進行清洗10小時。鍋爐割管檢查表明被清洗表面清潔干凈，無殘余垢，除垢率達到98%以上。腐蝕 速率僅為1. 87g/m2h,腐蝕總量為18. 7g/m2，大大低于腐蝕速率8g/m2h，腐蝕總量80g/m2的 標準要求。實施例6
復(fù)合酸金屬表面清洗劑緩蝕組分為六次甲基四胺52重量份、鄰二甲苯硫脲25重 量份、烷基苯磺酸鈉20重量份、異抗壞血酸鈉1重量份和甲基苯并三氮唑2重量份；除垢組 分為氨基磺酸92重量份、檸檬酸6重量份和清洗反應(yīng)催化劑氟化氫銨2重量份；緩蝕組分 與除垢組分的質(zhì)量比1 50。復(fù)合酸金屬表面清洗劑用于某300MW機組強制循環(huán)汽包鍋爐的清洗，被清洗的金 屬材質(zhì)有20G碳鋼、不銹鋼和各種規(guī)格的合金鋼，鍋爐水容積為220m3。根據(jù)水容積計算 用藥品量，配制緩蝕組分質(zhì)量濃度0. 1%，除垢組分質(zhì)量濃度5. 0%的水溶液，加熱升溫至 50士3°C，在動態(tài)循環(huán)流速0. 5m/s條件下，對鍋爐受熱面進行清洗8小時。鍋爐割管檢查表明被清洗表面清潔干凈，無殘余垢，除垢率達到95%上。腐蝕速 率為3. 85g/m2h,腐蝕總量為30. 8g/m2，大大低于腐蝕速率8g/m2h，腐蝕總量80g/m2的標準 要求。
權(quán)利要求
復(fù)合酸金屬表面清洗劑，其特征是，它由緩蝕組分和除垢組分組成，二者質(zhì)量比在1∶30-50之間，其中緩蝕組分包括30-70重量份的六次甲基四胺、10-50重量份的鄰二甲苯硫脲、10-50重量份的烷基苯磺酸鈉、1-10重量份的異抗壞血酸鈉和1-5重量份的甲基苯并三氮唑；除垢組分包括65-92重量份的氨基磺酸、3-30重量份的檸檬酸和0.1-5重量份的氟化氫銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合酸金屬表面清洗劑，其特征是，所述的緩蝕組分還包括 0. 5-3重量份的硫酸銅。
3.權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合酸金屬表面清洗劑的使用方法，其特征是，先將緩蝕 組分和除垢組分溶解于水中，制成緩蝕組分質(zhì)量濃度為0. 1-0. 3%、除垢組分質(zhì)量濃度為 3-10%的水溶液，將水溶液加熱至溫度為30-60°C，循環(huán)流動清洗。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合酸金屬表面清洗劑及其使用方法，它由緩蝕組分和除垢組分組成，二者質(zhì)量比在1∶30-50之間，其中緩蝕組分包括30-70重量份的六次甲基四胺、10-50重量份的鄰二甲苯硫脲、10-50重量份的烷基苯磺酸鈉、1-10重量份的異抗壞血酸鈉和1-5重量份的甲基苯并三氮唑；除垢組分包括65-92重量份的氨基磺酸、3-30重量份的檸檬酸和0.1-5重量份的氟化氫銨。本發(fā)明復(fù)合酸金屬表面清洗劑具有清洗能力強、清洗溫度低、溶于水無揮發(fā)性不產(chǎn)生酸霧、清洗工程易實施、清洗費用低等優(yōu)點?？梢詮V泛應(yīng)用于各種大型鍋爐或換熱器清洗。
文檔編號C23G5/036GK101880887SQ20101021929
公開日2010年11月10日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者周寶文, 李良 申請人:山東中實易通集團有限公司