一种用于锅炉清洗的酸洗缓蚀剂及其使用方法 【技术领域】
本发明属于锅炉清洗用化学制剂和方法，具体涉及一种用于锅炉清洗的酸洗缓蚀剂及其使用方法。
背景技术
近年来，柠檬酸酸洗缓蚀剂为目前大型火力发电厂化学清洗中急需的一种专用缓蚀剂。国内陕西化工设计院利用吡唑酮药物副产物FAA胶体等制成SH-405柠檬酸酸洗缓蚀剂，性能不够稳定，保质期短，有较强刺激性气味。国内常用的Lan-826缓蚀剂存放后出现沉淀现象，缓蚀效率下降，且其毒性相对较高，LD50(小鼠口服)：1130mg/kg。
盐酸对铁氧化物溶解能力较强，酸洗后表面状态良好，无残留物，对金属的氢脆敏感性小，价格相对便宜，操作简单安全。因而在大型锅炉清洗中得到广泛应用。目前盐酸酸洗常用的缓蚀剂IS-129缓蚀效率较高，毒性中等，但泡沫较多，严重时还会影响酸洗进程。
此外，氨基磺酸、硝酸、氢氟酸、磷酸以及硫酸在大型火力发电厂化学清洗中也都得到应用，特别是一些基建机组地炉前系统通常采用柠檬酸清洗，而锅炉本体则往往应用盐酸清洗，目前情况下还需要两种不同的缓蚀剂，给现场应用带来不便。
【发明内容】
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种化学性质稳定、毒性低、缓释效果及适用性好的用于锅炉清洗的酸洗缓蚀剂及其使用方法。
本发明的目的由以下技术方案实现：
本发明用于锅炉清洗的酸洗缓蚀剂，主要由以下质量百分比的组分组成：
酸液2.0％～10.0％，乌洛托品0.08～0.25％，二甲苯硫脲或硫脲0.04～0.15％，硫氰酸盐0.01～0.05％，十二～十六烷基苄基氯化物或溴化物0.03～0.12％，表面活性剂0.05～0.12％，余量为水。
所述酸液当采用不同的品种时其含量范围略有不同，如盐酸3.0％～8.0％，柠檬酸2.0％-5.0％，氨基磺酸5.0％～10.0％，硝酸5.0％～8.0％，磷酸8.0％～10.0％，硫酸3.0％～6.0％。
所述表面活性剂是十二烷基二羟乙基甜菜碱，或者是十二烷基甜菜碱。
本发明的酸洗缓蚀剂的使用方法，包括以下步骤：
(1)连接锅炉清洗系统，调试锅炉水压至符合要求，隔离与清洗无关系统；
(2)锅炉上水至汽包低水位，升温至45℃左右，循环，循环过程中按上述组分配比加入酸洗缓蚀剂顺序为：
乌洛托品、二甲苯硫脲或硫脲→酸液→十二～十六烷基苄基氯化物或溴化物、表面活性剂→硫氰酸盐；
(3)温度控制在45～95℃，时间控制在2～10小时。
本发明酸洗缓蚀剂通过选择合适的成分，充分利用了各组分的协同缓蚀效应。由电化学阻抗谱和极化曲线试验表明本发明酸洗缓蚀剂在酸溶液中多种功能基团存在协同作用，对腐蚀的阴、阳极过程均有明显的抑制作用，属于混合抑制型缓蚀剂。一方面，缓蚀剂吸附于腐蚀金属的微阳极区产生负催化效应，提高了阳极反应的活化能，降低了金属的溶解速度，另一方面，缓蚀剂对于氢离子的阴极还原反应又有较强的阻滞作用，因此在如上的酸液中均表现出优良的缓蚀效果。
本发明缓蚀剂的特点：
(1)原料来源容易，制备方法简单，使用操作方便。
(2)加入少量即可起缓蚀作用，静态腐蚀速度低于0.4克/米2.小时，并不会产生针状点蚀或扩大加深原始的腐蚀斑痕；
(3)清洗后试片光亮，不残留有害薄膜，无明显镀铜现象；
(4)溶垢能力强，不会在85℃内快速分解、变质，耐长期存放；
(5)废液无恶臭，毒性低，符合排放标准。
(6)当炉前系统和炉本体的清洗采用不同的酸洗剂时(比如炉前系统通采用柠檬酸清洗，而锅炉本体采用盐酸清洗)，本发明缓蚀剂可同时适用，而现有技术通常要采用两种不同的缓蚀剂。
(7)适用钢材包括常见的锅炉钢、低碳钢、合金钢、汽包钢如20A，20g，SA299，BHW35，BHW38等，同时还适用紫铜在盐酸和柠檬酸中的酸洗。
(8)适用的酸是：盐酸、柠檬酸、硫酸、氢氟酸、氨基磺酸、磷酸，其缓蚀效果均98％以上，性能优于Lan-826缓蚀剂，而毒性较之低5倍，LD50(小鼠口服)值为5.74g/kg。
(9)对环境无污染，储存时间可达2年，酸洗中耐Fe3+离子达800mg/kg。
【具体实施方式】
实施例1
本发明用于锅炉清洗的酸洗缓蚀剂采用以下质量百分比的配方：
盐酸3.0％，乌洛托品0.08％，二甲苯硫脲或硫脲0.04％，硫氰酸盐0.05％，十二～十六烷基苄基氯化物或溴化物0.12％，表面活性剂0.12％，余量为水，表面活性剂为十二烷基二羟乙基甜菜碱。
实施例2
本发明用于锅炉清洗的酸洗缓蚀剂采用以下质量百分比的配方：
盐酸8.0％，乌洛托品0.25％，二甲苯硫脲或硫脲0.15％，硫氰酸盐0.01％，十二～十六烷基苄基氯化物或溴化物0.03％，表面活性剂0.05％，余量为水，表面活性剂为十二烷基二羟乙基甜菜碱。
实施例3
本发明用于锅炉清洗的酸洗缓蚀剂采用以下质量百分比的配方：
盐酸5.0％，乌洛托品0.16％，二甲苯硫脲或硫脲0.10％，硫氰酸盐0.03％，十二～十六烷基苄基氯化物或溴化物0.08％，表面活性剂0.09％，余量为水，表面活性剂为十二烷基甜菜碱。
上述各盐酸酸洗缓蚀剂的使用方法，包括以下步骤：
(1)连接锅炉清洗系统，调试锅炉水压至符合要求，隔离与清洗无关系统，包括与清洗范围内设备与管道相连的阀门须关闭严密，汽包内不宜清洗的装置，如旋风分离器，须拆除，水位计及所有仪表、取样、加药等管道等须关闭。另外，若过热器若不参加清洗应采取保护措施(如充保护液)；
(2)锅炉上水至汽包低水位，升温至45℃左右，循环，循环过程中按上述组分配比加入酸洗缓蚀剂顺序为：
乌洛托品、二甲苯硫脲或硫脲→盐酸→十二～十六烷基苄基氯化物或溴化物、表面活性剂→硫氰酸盐；
(3)温度控制在45～60℃，时间控制在2～10小时。
实施例5：
本发明用于锅炉柠檬酸清洗的酸洗缓蚀剂采用以下质量百分比的配方：
柠檬酸3.0％，乌洛托品0.18％，二甲苯硫脲0.10％，硫氰酸盐0.05％，十二～十六烷基苄基氯化物0.08％，十二烷基甜菜碱0.09％，用氨水调酸洗液pH值3.5～3.8，余量为水。
使用方法包括以下步骤：
(1)连接锅炉清洗系统，调试锅炉水压至符合要求
(2)锅炉上水至汽包低水位，升温至75℃左右，循环，循环过程中按上述组分配比加入酸洗缓蚀剂顺序为：
乌洛托品、二甲苯硫脲→柠檬酸和氨水→十二～十六烷基苄基氯化物或溴化物、十二烷基甜菜碱→硫氰酸盐；
(3)温度控制在85～95℃，时间控制在2～8小时。
实施例6：
本发明用于锅炉清洗的酸洗缓蚀剂采用以下质量百分比的配方：
氨基磺酸10.0％，乌洛托品0.25％，二甲苯硫脲或硫脲0.15％，硫氰酸盐0.01％，十二～十六烷基苄基氯化物或溴化物0.03％，表面活性剂0.05％，余量为水，表面活性剂为十二烷基二羟乙基甜菜碱。
使用方法与实施例5同。
其它酸的实施与以上实施例类似。
本发明酸洗缓蚀剂的实际酸洗腐蚀速度：20g0.95-1.26g/m2.h，SA-299 0.70-1.08g/m2.h。清洗后试片表面光亮，无点蚀无镀铜现象。