ICS71.120.01 G90 中华人民共和国国家标准 GB/T25147—2010 工 业设备化学清洗中金属腐蚀率及 腐蚀总量的测试方法 重量法 Testmethodofmetalcorrosionamountandcorrosionrateof chemicalcleaningforindustrialequipment— Gravimetricmethod 2010-09-26发布 2011-03-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准由中国石油和化学工业协会提出。 本标准由全国化工机械与设备标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:蓝星环境工程有限公司、中国蓝星(集团)股份有限公司。 本标准起草人:李德福、王双田、陈恩惠、刘炀、郑东晟、赵智科、康维、单素灵。 ⅠGB/T25147—2010 工业设备化学清洗中金属腐蚀率及 腐蚀总量的测试方法 重量法 1 范围 本标准规定了工业设备化学清洗过程中金属腐蚀率及腐蚀总量的测试方法。 本标准适用于工业设备化学清洗前实验室和清洗现场金属腐蚀率及腐蚀总量的测定。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 HG/T3523 冷却水化学处理标准腐蚀试片技术条件 3 方法概要 将准备好并经过准确称量的金属试片全浸在试液中,在一定温度和规定时间的条件下进行腐蚀试 验,待试验完毕后,取出试片经处理后再称重,通过试片的质量损失来计算试液对试片金属的腐蚀率及 腐蚀总量,以此来评价工业设备在化学清洗过程中的腐蚀率和腐蚀总量。 4 准备工作 4.1 试片的准备 4.1.1 试验试片的材质按照清洗方案中确定的金属材质选择,保证试验试片与实际清洗的金属材质 一致。 4.1.2 试片的规格、形状尺寸、加工程序、试片外观要求符合HG/T3523的要求。 4.1.3 用镊子夹取试片放在干净的滤纸上。 4.1.4 先用脱脂棉蘸取蒸馏水擦洗试片,再用蒸馏水冲洗15s。 4.1.5 立即置于化学纯无水乙醇中,用脱脂棉擦洗两遍。 4.1.6 将擦洗完的试片置于干净滤纸上,用电吹风机吹干。 4.1.7 将吹干的试片用滤纸包好,置于干燥器中,2h后称量待用,称准至0.0001g。 4.1.8 试片处理好后不得再用手接触。 4.2 试液的准备 4.2.1 实验室配制试验溶液时,应使用蒸馏水及分析纯试剂,蒸馏水应满足GB/T6682中三级水的 要求。 4.2.2 实验室试验溶液的主要组成成分及比例应与清洗方案确定的清洗液相当。 4.2.3 溶液的浓度用质量分数表示。 4.2.4 实验室测定金属腐蚀率及腐蚀总量时,试验溶液的体积一般要求为每1cm2试片表面表面积不 得小于20mL,不得大于40mL。 1GB/T25147—2010 5 试验装置 5.1 实验室金属腐蚀率及腐蚀总量测定试验装置 5.1.1 实验装置:由一个2000mL的烧瓶、冷凝管、温度计套管、恒温水浴、试片支架等组成。试验装 置简图见图1。 1———冷凝管; 2———温度计套管; 3———其他附件插孔; 4———液面; 5———试片支架; 6———试片; 7———恒温水浴; 8———磨口烧瓶。 图1 实验室金属腐蚀率及腐蚀总量测定装置 5.1.2 烧瓶的材质应使用不与清洗液发生反应的材料制成。 5.1.3 常温试验时可以用一个相同容积的带盖的广口瓶作为简单的实验装置,并注明试验溶液温 度值。 5.1.4 根据不同的试验温度要求,选择恒温水浴使试验溶液保持在规定温度范围。 5.1.5 试片支架应能把试片支撑在试验溶液的中间,支架应使用聚四氟乙烯塑料制成。 5.1.6 试片安装完成后,试片与支架主体之间的间距应不小于5mm。试片上边沿距液面不小于 30mm,试片下边沿距杯底不小于10mm。 2GB/T25147—2010 5.2 清洗现场金属腐蚀率及腐蚀总量测定试验装置 5.2.1 测试装置由试验管、调节阀、转子流量计、试片支架组成。试验装置简图见图2。 5.2.2 试验管、连接管和法兰的材质可选用碳钢。 5.2.3 转子流量计可选用LZB-50F型玻璃转子流量计或LZZH-50F金属管浮子流量计,流量计的量 程可为0.4m3/h~4.0m3/h。在有氢氟酸存在时,可选用LZZH-50F金属管浮子流量计。 5.2.4 试片支架应能把试片支撑在试验管的中间,支架应使用聚四氟乙烯塑料制成。 5.2.5 试片应紧固在试片支架上,试片安装完成后,试片与支架主体之间的间距应为5mm~10mm, 试片表面与试验管方向一致。 5.2.6 试验管采用DN57cm,壁厚3.5mm,不与清洗液发生反应的材料的无缝管制成。 5.2.7 试验管、调节阀门、流量计之间应采用法兰连接。 1———试片; 2———试片支架; 3———试验管; 4———试验液体出口; 5———流量计; 6———调节阀; 7———试验液体入口; 8———温度计。 图2 现场金属腐蚀率及腐蚀总量测定装置 6 试验条件 6.1 实验室金属腐蚀率及腐蚀总量测定试验条件 6.1.1 试验溶液浓度:按清洗方案选定的试验溶液浓度配制试验溶液,浓度用质量分数表示。 6.1.2 试验温度:按清洗方案选定的试验温度进行试验,温度控制精度为±1℃。室温试验时,应在试 验报告上写明实际室温值。 6.1.3 试验时间:控制试验时间不小于6h,同一批试验应采用相同的试验时间。 6.1.4 应保证平行试验的试验条件一致性。 6.2 清洗现场金属腐蚀率及腐蚀总量的测定试验条件 6.2.1 现场金属腐蚀率及腐蚀总量测定装置的安装:应安装在清洗泵站出口总管的旁路上,如图3 所示。 3GB/T25147—2010 图3 在线试验装置安装示意图 6.2.2 现场试验时间的确定:待酸洗溶液配好循环均匀后,启动现场金属腐蚀测定装置开始测试,同时 记录开始时间。待结束酸洗步骤,酸洗溶液全部排出设备时结束现场金属腐蚀测定,同时记录终止时 间。时间差值为试验时间t。 6.2.3 溶液流量控制:通过控制现场金属腐蚀测定装置入口阀门,调节经过试验管酸洗溶液的流量为 2.0m3/h±0.2m3/h。此时经过金属试片表面的酸洗溶液速度为0.28m/s±0.028m/s。其他流速 可以参照执行,并在报告中注明。 6.2.4 试验温度、浓度:以清洗方案规定的温度、浓度为准,但应在报告中写明实际温度、浓度值。 7 试验步骤 7.1 实验室金属腐蚀率及腐蚀总量测定试验步骤 7.1.1 将清洗干净的试验容器按照图1组装成试验装置。 7.1.2 按清洗方案规定的清洗溶液的浓度和配比,配制试验溶液。 7.1.3 按4.2.4规定量取适量试验溶液装入试验烧瓶中。 7.1.4 开启水浴加热装置,控制试验溶液温度达到预定温度,控制精度为±1℃。 7.1.5 待温度达到要求后,将按照4.1准备的试片安装在试片支架上,同材质的试片不少于三片。 7.1.6 将装有试片的试片支架放置在试验装置中,立即开始计时。 7.1.7 试验期间要经常观察试片表面状态及试验溶液的变化情况并作好记录。 7.1.8 到达预定时间后取出试片,并按照4.1.3~4.1.8对试片进行处理和称重,记录数据。 7.2 清洗现场金属腐蚀率及腐蚀总量的测定试验步骤 7.2.1 将清洗干净现场金属腐蚀率及腐蚀总量测定装置按照图2所示组装,并按照6.2.1规定安装, 使其与清洗循环系统形成并联回路。 7.2.2 试验装置的安装应使回路中清洗液从下端进入,从上端流出,保证试片周围充满液体。 7.2.3 把按照4.1准备的试片装入试片支架,并将试片支架放入现场金属腐蚀率及腐蚀总量测定装置 的试验管中。 7.2.4 待清洗液循环均匀稳定后,开启试验装置旁路调节阀,使试验管内的酸洗溶液以速度0.28m/s ±0.028m/s通过,并开始计时。 7.2.5 根据被清洗设备的材质,每种材质对应的试片不少于三片。 7.2.6 试验期间要作好流量、温度、清洗溶液浓度等数据记录。 7.2.7 待结束酸洗步骤,酸洗溶液全部排出设备时结束在线金属腐蚀测定,取出腐蚀试片,并按照 4.1.3~4.1.8对试片进行处理和称重。 8 结果计算 8.1 金属腐蚀率计算 金属腐蚀率按照式(1)计算: 4GB/T25147—2010 k=m0-m1 S×t…………………………(1) 式中: k———金属腐蚀率,单位为克每平方米小时[g/(m2·h)]; m0———试片试验前质量,单位为克(g); m1———试片试验后质量,单位为克(g); S———试片的总表面积,单位为平方米(m2); t———试验时间,单位为小时(h)。 8.2 金属腐蚀总量计算 金属腐蚀总量按照式(2)计算: A=m0-m1 S…………………………(2) 式中: A———金属的腐蚀总量,单位为克每平方米(g/m2); m0———试片试验前质量,单位为克(g); m1———试片试验后质量,单位为克(g); S———试片的总表面积,单位为平方米(m2)。 9 平行性和再现性 9.1 平行性 实验室金属腐蚀率及腐蚀总量单个平行试验结果与算术平均值的相对偏差不应大于10%。 9.2 再现性 不同实验室金属腐蚀率及腐蚀总量的试验结果偏差不应大于15%。清洗现场金属腐蚀率及