[發明專利]一種銅及銅合金材質熱交換器管材殘碳膜快速檢驗方法

在審

• 申請號: 202011123327.X
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112285266A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 楊傳;于文濤;龍瀟;靳雅澤;陶志國
• 申請（專利權）人: 河北冀研能源科學技術研究院有限公司
• 主分類號: G01N31/00
• 分類號: G01N31/00;G01N21/75;G01N21/29
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種銅及銅合金材質熱交換器管材殘碳膜快速檢驗方法，用于新采購的銅及銅合金管材驗收環節中對管材的質量進行檢驗，包括酸解處理、全氧化銅膜判斷、部分殘碳膜判斷、全殘碳膜判斷的四個步驟。本發明具有操作簡單、快速有效、可實施性強、準確可靠等優點，能夠對銅及銅合金材質熱交換器上的殘碳膜進行快速準確的檢驗和判斷，進一步降低或避免銅及銅合金管材腐蝕穿孔事故的發生，大大降低了運維及檢修成本，對生產系統安全、經濟、穩定運行提供了重要依據。

技術領域

本發明涉及碳含量分析檢測技術領域，更具體涉及一種銅及銅合金管材殘碳膜快速檢驗方法。

背景技術

銅質地堅硬、不易腐蝕，且具有耐高溫、耐高壓的性質，已經成為國防、民用的重要資源。銅及銅合金材質的熱交換器由于具有傳熱效率高、機械性能強、重量輕及加工方便等特點，被廣泛應用于發電、石化、冶金等重工業行業。

近年，眾多發電、冶金企業發生了銅及銅合金材質熱交換器管材頻發腐蝕穿孔的問題，通過能譜分析、光譜分析等得出判斷：腐蝕穿孔的主要原因是銅及銅合金管材在制造過程中金屬內壁表面殘留有一定量的殘碳膜，殘碳膜的存在使硫酸亞鐵鍍膜效果變差，甚至根本鍍不上膜。一般殘碳膜電位呈正電位，將提供有效的大陰極，表面膜破裂處所暴露出的銅基體電位呈負電位，可作為有效的小陽極，這樣將在殘碳膜的破裂或缺陷處形成腐蝕電池，腐蝕產物不斷堆積在腐蝕坑口上，并形成鼓包封住蝕坑。蝕坑內局部閉塞又可形成氧的濃差電池，促進基體金屬銅的自催化氧化，進一步加速腐蝕過程，從而造成了銅及銅合金管材發生腐蝕穿孔的事故。

發電、冶金等企業在訂購銅及銅合金管材時，由于驗收時間緊張、對殘碳膜的認識不夠且沒有檢驗殘碳膜的有效方法，所以未能對管材上的殘碳膜實施快速、正確有效的檢驗，導致訂購的銅及銅合金管材腐蝕穿孔事故發生頻率高。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種銅及銅合金材質熱交換器管材殘碳膜快速檢驗方法，以解決沒有快速檢驗殘碳膜的有效方法的問題，以實現可快速有效對殘碳膜的檢驗。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

一種銅及銅合金材質熱交換器管材殘碳膜快速檢驗方法，具體包括以下步驟：

S1、酸解處理

將待檢驗的管材從中間拋開，浸泡于5.0-6.0％稀硫酸溶液中1.0h；

S2、全氧化銅膜判斷

若1.0h后出現現象一，可判斷該黑褐色膜物質為全部為氧化銅膜；若沒有明顯現象，將管材從中間分為A、B兩部分；

S3、部分殘碳膜判斷

將步驟S2中所述的A部分繼續浸泡24-36h，若出現現象二，可判斷為部分殘碳膜；

S4、全殘碳膜判斷

將步驟S2中所述的B部分放置于馬弗爐中加熱至550℃恒溫燃燒0.5-1.0h，然后取出并冷卻至室溫，再將冷卻后的管材試樣浸入5.0-6.0％稀硫酸溶液中，若出現現象三，可判斷膜物質全部為殘碳膜。

進一步優化技術方案，所述步驟S2中的現象一為管材內表面的黑褐色的膜物質快速發生溶解，稀硫酸溶液由無色轉變為藍色。

進一步優化技術方案，所述步驟S3中的現象二為管材內表面的黑褐色的膜物質呈現剝離現象，稀硫酸溶液中出現淺藍色并略帶有部分黑色懸浮物出現。

進一步優化技術方案，所述步驟S4中的現象三為黑色膜物質快速溶解并露出金屬基體的亮銅色，稀硫酸溶液瞬間由無色轉變為藍色。

由于采用了以上技術方案，本發明所取得技術進步如下。