專利名稱：超分子膜化表面處理方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬表面處理方法，具體地說，涉及一種專門對換熱器的金屬表面進行超分子膜化的方法，形成類似荷葉表面的膜態、使換熱器的金屬表面防污垢、防腐蝕，提高換熱效率，達到節能、節水、延長設備壽命的目的。
背景技術：
工業生產一方面是物質的質量轉換和平衡,一方面是能量交換的平衡。在能量交換中，比如鍋爐系統、蒸汽加熱系統、循環冷卻水等系統，都是水作為加熱或冷卻的介質，系統設備多為碳鋼、不銹鋼等金屬材質，在系統的開車前、運行中和停車檢修時，都要進行清洗、預膜、防腐等繁雜的工作，而且往往是不能徹底解決問題的補救措施。比如國家標準HG/T2387-2007《工業設備化學清洗質量標準》中，其中規定除垢率大于90%即可，這樣就還有近10%的污垢覆蓋，就很難在換熱器的金屬表面進行鈍化預膜，導致換熱設備的防腐和換 熱效果降低。以工業生產的心臟一鍋爐為例，鍋爐就是通過加熱將水汽化的過程，汽化時產生的氣泡被比重大的液態水快速流動擠壓出去(核態沸騰)，但是，如果鍋爐的金屬表面有鐵銹、水垢等物體阻擋水的流動速度，使氣泡不能及時脫離受熱面而使氣泡連成片，形成鍋爐的膜態沸騰，這種膜態沸騰的氣膜導熱率極低，容易造成爐管局部受熱變形甚至爆管，90%以上的鍋爐爆炸事故是這樣產生的，導致鍋爐的使用壽命和生產效率大大降低，增加能耗，污染環境。其他的蒸汽加熱和工業循環冷卻水系統也有近似的問題，這是工業生產的能量交換中的一大難題。超分子膜化技術的理論基礎，就是以超分子化學的科學理論為指導，開拓了分子自組裝途徑，和分子識別的構建基礎，利用分子間的相互作用使產品應用后，在水、汽系統的金屬內壁上構筑成一種高級結構體系，并最終形成一層堅硬致密的超分子膜，具有荷葉表面的防水防污特點。超分子概念是1987年法國化學家提出，發明人把此原理引用到水處理、防腐蝕、阻垢領域，就能從根本上解決了循環冷卻水系統、鍋爐水系統和工業蒸汽系統等領域的阻垢、防腐蝕和在線清洗預膜等問題。

發明內容
本發明的目的是提供一種超分子膜化表面處理方法，將超分子化學的自組裝原理應用到水處理、防腐蝕、阻垢領域，具有顯著的阻垢、防腐蝕等效果。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種超分子膜化表面處理方法，包括下列步驟(I)超分子膜化準備工作將待處理系統進行臨時管線連接，把需要膜化的設備、管線全部接通，儀表、潤滑點等不需要膜化的設備跨接，并保證能夠正反向循環流通。在方便觀察監測的地方放置監視管件，以便觀察膜化效果；(2)超分子膜化先用清水沖洗管路，檢查漏點，測量容積，然后用超分子膜化劑把系統灌滿進行正反向循環沖洗，將系統的油污、銹垢、焊渣等污垢沖洗干凈，沖洗時間為36 48小時；所述的超分子膜化劑是中性超分子膜化劑，其主要化學成分按質量百分比為0. 1%滲透劑、O. 5%甲基苯并三氮唑、O. 2%表面活性劑、30%羥基乙叉二磷酸鈉、8%EDTA- 二鈉鹽，其余組分是水，構成的中性水溶液，PH值6. 5 8 ;(3)沖洗根據超分子膜化劑的電導率波動情況和現場的膜化監視管目測的清潔和膜化程度，采用下述第6步的膜化檢測方法，膜化效果達標后，用濃度為3 5%的超分子膜化劑再沖洗一遍管路，再用清水沖洗干凈系統；(4)氣體吹干用加熱的氮氣或者O. 7MPa的壓縮空氣將膜化處理后的設備、管路吹干； (5)系統復位將管線按照原來系統要求復位；(6)交工在設備膜化前和膜化后；監視管和腐蝕監測試片放入前和取出后；以及膜化效果的檢驗等過程均進行拍照留存，一般換熱器的材質是碳鋼、不銹鋼，其膜化成膜的效果參照《HG/T2387-2007標準6. 5. I. 2條》的紅點法和藍點法檢測。碳鋼材質鈍化膜的測定(紅點法)在鈍化后的金屬表面，選擇3 5個測試點，然后逐點滴上CuSO4溶液(該溶液破壞鈍化膜后將產生如下反應Fe+Cu2+ = Cu丨+Fe2+)，并用秒表記錄CuSO4點滴溶液由藍變紅的時間，根據藍色消失全部變為紅色的時間快慢來評定鈍化膜的質量，同一檢測面上各點變色時間的長短差別來評定鈍化膜的完整性和均勻程度，點滴液由藍變紅的時間不小于5s為合格。完成測定后，測定面采用用濾紙吸干，然后用水磨砂紙除去檢驗點上的紅色痕跡，最后用鈍化液擦洗干凈。酸性CuSO4點滴液的組成為
CuS04 · 5H20分析純I 4. IgNaCl分析純O. ImoVL HCl 分豐斤純 I. 3mL蒸懷水稀釋至IOOmL。注酸性CuS04點滴液在5°C 35°C下有效期限為7天。奧氏體不銹鋼材質鈍化膜的測定(藍點法):在鈍化后的金屬表面，任意選擇3 5個測試點，用蒸餾水反復沖洗干凈，用棉紗擦干，然后逐點滴上酸性鐵氰化鉀KJFe(CN)6]溶液(該溶液破壞鈍化膜后將產生如下反應2H++Fe = Fe2++H2 ;3Fe2++[Fe (CN) 6] 3_ = Fe3 [Fe (CN)6J2 I )，并用秒表記錄該點滴溶液出現藍點的時間，根據藍點出現的時間快慢來評定鈍化膜的質量，同一檢測面上各點出現藍點時間的長短評定鈍化膜的完整性和均勻程度，點滴液覆蓋的面內10分鐘內出現的藍色小點不少于8個為合格。測定完后，可用20%的醋酸對測定點擦除，然后用脫鹽水或蒸餾水沖洗干凈。酸性鐵氰化鉀點滴液的組成為
權利要求
1.一種超分子膜化表面處理方法，其特征在于包括下列步驟 (1)超分子膜化準備工作將待處理系統進行臨時管線連接，把需要膜化的設備、管線全部接通，儀表、潤滑點等不需要膜化的設備跨接，并保證能夠正反向循環流通。在方便觀察監測的地方放置監視管件，以便觀察膜化效果； (2)超分子膜化先用清水沖洗管路，檢查漏點，測量容積，然后用超分子膜化劑把系統灌滿進行正反向循環沖洗，將系統的油污、銹垢、焊渣等污垢沖洗干凈，沖洗時間為36 48小時；所述的超分子膜化劑是中性超分子膜化劑，其主要化學成分按質量百分比為0. I %滲透劑、0. 5%甲基苯并三氮唑、0. 2%表面活性劑、30%羥基乙叉二磷酸鈉、8%EDTA- 二鈉鹽，其余組分是水，構成的中性水溶液，PH值6. 5 8 ; (3)沖洗根據超分子膜化劑的電導率波動情況和現場的膜化監視管目測的清潔和膜化程度，采用下述第6步的膜化檢測方法，膜化效果達標后，用濃度3 5%的超分子膜化劑再沖洗一遍管路，再用清水沖洗干凈系統； (4)氣體吹干用加熱的氮氣或者0.7MPa的壓縮空氣將膜化處理后的設備、管路吹干; (5)系統復位將管線按照原來系統要求復位； (6)交工在設備膜化前和膜化后；監視管和腐蝕監測試片放入前和取出后；以及膜化效果的檢驗等過程均進行拍照留存，換熱器的材質是碳鋼、不銹鋼的，其膜化成膜的效果參照《HG/T2387-2007標準6. 5. I. 2條》的紅點法和藍點法檢測。
全文摘要
本發明涉及一種金屬表面處理方法，具體地說，涉及一種專門對換熱器的金屬表面進行超分子膜化的方法。一種超分子膜化表面處理方法，包括下列步驟超分子膜化準備工作、超分子膜化、沖洗、氣體吹干、系統復位、交工等步驟。本發明的超分子膜化表面處理方法，洗凈率高，有效解決設備難溶垢、特殊垢的清洗問題；膜化形成的超分子膜具有接近100％的緩蝕率和阻垢率；所使用的膜化劑安全無腐蝕，綠色無污染，填補了化學清洗和防腐蝕技術領域的空白；可在線不停車清洗，避免給用戶造成停產損失。
文檔編號C23C22/68GK102758198SQ20121025116
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月13日 優先權日2012年7月13日
發明者趙文英, 金保全, 金宏 申請人:青島科技大學