具体的化学清洗工艺往往因现场清洗的不同而有所差异。但它们总存在着基本的共同点。所有化学清洗液对垢物的清洗过程,都是按照下述两个步骤进行的:第一步,首先让清洗液对垢物从相接触的表面,达到充分的接触。第二步,则是清洗液对垢物从相接触的表面起进行溶解,或是清洗液向垢物的内部渗透,通过减小垢物与基体间的结合力及垢物自身各颗粒间的结合力,从而使垢物松散脱落进入清洗液中被洗去。金属基体的腐蚀析氢对垢物也能起剥离剂予以抑制,所以不能借助析氢的功能来剥离垢层。
    上述第一个步骤中,当垢物浸入清洗液中后,能否很快顺利地得以实现,可以说是所选用的清洗液是否可以对垢物进行有效化学清洗的先决条件。这一步骤若受阻,化学清洗的效果也就无从保证。这就需要对垢物表面进行润湿处理,或在清洗液中添加表面洗性剂,甚至在必要时改换清洗液品种。
    清洗液能否很好地润湿垢物的表面,从根本上说,主要取决于清洗液的极性与垢物及其表面的极性是否相近,其界面张力是否足够小。若两者极性相近,差值较小时,其界面张力和表面能也较小,就容易润湿,则第一个步骤就可快速实现。
    化学清洗的第二步是化学清洗液对垢物的溶解或洗落。在实际的化学清洗过程中,溶解作用和洗落作用往往同时存在,只不过是在不同的清洗条件下,有时是溶解作用为主,有时是洗落作用为主而已。比如,酸洗致密的水垢时,化学溶解作用为主;在用洗涤液清洗粘附在建筑物上的尘污进,则以洗落作用为主,同时也兼有溶解作用。
    化学清洗洗掉垢物之后,基体表面有较高的活性,特别是在酸洗后的金属基体表面具有相当高的活性,很容易在短时间内被腐蚀而重新产生锈迹。所以必要时,还应尽快进行钝化处理。
    总之,在化学清洗时,清洗液对垢物及其表面的润湿、溶解洗落能力、及其清洗后的钝化防腐蚀等问题,是在清洗工艺中必须首先考虑和解决的重要问题。
    在用有机溶剂清洗油污或用表面活性洗涤剂清洗尘污时,润湿问题不存在,清洗后的再锈蚀现象也相对较轻,所以只需把重点放在清洗液对垢物的溶解和洗落方面就行了。
    用酸液清洗水垢时的情况则不然,对上述三个方面都必须加以考虑,因而它也最有特色,最能反映和涉及化学清洗工艺的基本操作规程的各个方面。下面以酸洗水垢、水锈为例,介绍化学清洗工艺的基本操作流程。
    水垢水锈同属无机盐,故酸液能润湿它。但是,当水垢表面有油污时,酸洗液就难以充分的润湿。这就需要首先进行除油润湿处理,通常是采用碱液除油。升高清洗液温度,界面张力随之降低,往往可同时改善清洗液和润湿能力和溶解洗落能力。实践表明,升高温度对溶解洗落能力的提高尤为显著。
    除油后,要先用水冲洗除油液,然后再进行酸洗,以免除油液带入酸洗液中,造成一此麻烦。酸洗过程是化学清洗水垢和水锈的最关键的一环,垢物要在这一步骤中被溶解和洗落。
    酸洗后,紧接着要迅速用流水冲洗干净,并尽快进行钝化处理。这是因为酸洗后,金属基体表面极活泼,很容易生锈,所以要尽快中和钝化处理。酸洗后的水冲洗,不仅起清净作用,而且起保证下步钝化效果的作用。
    总之,一般说来,化学清洗工艺应包括以下流程:
   (1)除油润湿;
   (2)水冲洗;
   (3)溶解洗落(用清洗液清洗);
   (4)水冲洗;
   (5)钝化。
    对于较难清洗的垢物,往往还需用不同的清洗液反复进行,核心的问题还是在第3步骤溶解洗落这一环节。其它环节可酌情省免,而这一环却总是要设法加强的。
    比如,用有机溶剂除油垢,只采用溶解洗落这一环节,但第一步骤(润湿和接触)已包含在这一环节之中。有机溶剂除油垢后,不会很快返锈,钝化这一步也就可以酌情省去。而在清洗较难溶的硫酸盐水垢时,往往采用碱、酸交替清洗的办法,这实质上也是在加强溶解洗落这一环节。

2009年10月14日

热交换器的清洗
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