氢氟酸的应用

[db:作者] / 2023-02-07 00:00

[应用]氢氟酸是一种弱酸，对金属腐蚀性低于硫酸、盐酸。氢氟酸常温除硅垢、铁垢的能力强。可清洗奥氏体不锈钢，不会产生应力腐蚀(SCC)，清洗时间短(1～2h)。清洗效率高表面状态好，一般用于清洗硅酸盐垢及铁垢。在硅酸盐垢高达40%～50%、铝和铁的氧化物高达25%～30%或硅垢及氧化铁垢含量都较高时，选用氢氟酸加氟化物做清洗剂。但氢氟酸对铸铁、钛等金属腐蚀严重，对铝等钝态金属，用氢氟酸清洗污染较严重。可与盐酸、硝酸混合使用，其工艺见表8-4。

表8-4 盐酸-氢氟酸、硝酸-氢氟酸清洗液及工艺条件

单独使用一般氢氟酸浓度为1.0%～2.0%，缓蚀剂浓度为0.3%～0.4%，缓蚀可用硫脲或它的复合药剂，清洗温度为30～40℃。

用氢氟酸作为清洗介质的特点和应注意的事项如下:

①氟化氢的酸性较弱，对基体金属的损伤较小，但是也有一定的腐蚀性。加缓蚀剂后，碳钢的腐蚀速率可降到1g/(m2.h)以下。

②氟化氢对铁皮等氧化物的溶解速率大，清洗效率高。

因为氟化氢与四氧化三铁反应，发生铁与氧的交换，进而氟离子与三价铁离子进行配合反应，使氧化皮溶解:

Fe3O4+8H++12F-→Fe2++2[FeF6]3-+4H2O

③氟化氢对硅垢有特殊的溶解能力，即使在低温时，氢氟酸也能溶解硅垢，这是其他酸所不具备的性质。

④氟离子的存在不会引起奥氏体不锈钢的应力腐蚀。

⑤氢氟酸有毒，又有挥发性，毒化清洗环境，对人体有很强的毒害作用。要尽量避免氟化氢气体的逸出，注意现场人员的保护，戴好橡胶手套、防护面罩或口罩。

⑥氢氟酸酸洗废液较容易处理，利用廉价的石灰水中和，即可使酸得到中和，使氟离子转变为难溶的CaF2从溶液中除去。

⑦氢氟酸主要应用于清除硅垢，当然也可以清除其他污垢。通常采用5%(质量)以下的水溶液，通过提高温度，以保证必要的清洗速度，操作温度一般在50℃左右。

⑧用氟化氢清洗过的锅炉的受热面洁净，所生产的蒸汽质量好，且容易形成有一定保护作用的钝化膜。

⑨为了减少氟化氢的毒害，也可以用氟氢酸铵NH4HF代替氢氟酸，性能比较缓和。由于有氟离子的参与，也可以清除硅垢。

一般采用氢氟酸和盐酸、硫酸、硝酸和氟氢化铵等混合使用。

例如，氢氟酸盐酸清洗液用以清除碳酸盐垢；氢氟酸氟氢化铵清洗液用于清除硅垢；氢氟酸-氟氢化铵-盐酸或硝酸清洗液主要用于清除铁锈垢；氢氟酸盐酸清洗液主要用于清除碳酸盐、硅酸盐和氧化皮的混合污垢。因为氢氟酸能迅速溶解氧化铁和硅垢，而盐酸溶解碳酸盐的能力较强。

在用盐酸清洗时，为了同时清除可能存在的硅垢，往往在盐酸清洗液中加入少量的氟氢酸铵，利用氟氢酸铵和盐酸反应生成的氢氟酸以加快碳酸盐铁锈硅酸盐混合垢的溶解。氢氟酸-硝酸清洗液对于硅酸盐、碳酸盐、氧化皮都具有良好的清除效果，尤其适用于不宜采用含氯离子清洗液清洗的不锈钢-碳钢、不锈钢-铜合金组合件及铝设备的清洗，已应用于多种锅炉、换热器、化工设备等的清洗，不但对基体的损伤小，而且很少发生渗氢现象，可以常温清洗，溶垢快，节能，成本低。

近年来，我国及日本清洗以硅垢为主的垢型，所采用的清洗液均由氢氟酸、聚磷酸盐、氟化物加缓蚀剂和渗透剂组成，日本用于清洗地热发电厂高硅垢的清洗剂就是由以上成分组成，清洗效果良好。

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