不锈钢管化学除油工艺及操作方法

 不锈钢管化学除油就是利用碱性化学物质溶液除去不锈钢管表面上的油污，以达到清洁表面的作用。

一、化学除油原理

①. 皂化作用

   动物和植物油脂由于其分子结构的原因可被碱所皂化，称为可皂化油，生成可溶性的肥皂（化学结构为脂肪酸钠）和甘油（化学结构为丙三醇）。

   皂化的化学方程通式可表示为：（动植物油）脂肪酸甘油酯＋氢氧化钠 === 脂肪酸钠＋甘油（肥皂）。

②. 乳化作用

   非皂化油，如矿物油能与乳化剂乳化形成乳浊液（其体系属于水包油），使其从金属表面上脱落。

  乳化作用机理：乳化剂分子的一端含憎水基团而另一端含亲水基团，见图1-2,在除油过程中，乳化剂以其憎水基团吸附于油表面产生亲和作用，而其亲水基团与水分子相结合，在乳化剂分子定向排列的作用下，油－溶液界面的表面张力大为降低，在溶液的对流和搅拌等作用下，油污就能脱离表面，以微小油珠状态分散在除油液中，这时乳化剂的分子包围在小油珠表面，防止小油珠重新黏附在表面上，见图1-3,变成乳浊液。乳浊液是液相油分散在液相水中，这种乳化作用便起到了除油的作用。

二、化学除油溶液中的碱性化学品

①. 氢氧化钠（NaOH)

   俗称片碱或苛性钠，有很强的皂化能力。对不抛光钢表面也具有一定的氧化作用，吸附力很强，不易用水洗净。

②. 碳酸钠（Na₂CO₃)

   属碱式盐，水解能释放出少量的碱，故水溶液呈碱性，0.5%水溶液的pH为11.83.是表面活性剂的极好载体，其本身具有一定的去污能力，俗名纯碱，但水洗性不是很好。

③. 磷酸三钠（Na₃PO₄·12H₂O)

  水溶液呈碱性，0.5%水溶液的pH为11.8。对污物有分散和润湿作用，具有较好的表面活性作用，对皮肤刺激小，是手工擦拭时的首选清洁剂，且水洗性极好。

④. 硅酸钠（Na₂SiO₃)

   俗称水玻璃和泡花碱。其湿润、乳化、抗絮凝作用均佳，价格低廉。除油后要将硅酸钠彻底洗净，否则在酸洗时形成硅胶，影响后续加工。

⑤. 焦磷酸钠（Na₄P₂O₇·2H₂O)

   水溶液呈碱性，0.5%水溶液的pH为10.1,表面活性好，水洗性好，有螯合作用，防止金属溶入后生成不溶性硬水皂膜。

三、表面活性剂

   表面活性剂是强的乳化剂，能加速除油过程。常用的有下列几种

①. 十二烷基硫酸钠

  有良好的湿润作用，但有很强的起泡作用，因此，使用浓度不可过高，一般为0.5~1g/L,属于阴离子型表面活性剂，水洗性良好。

②. OP-10乳化剂

  具有良好的润湿作用和乳化作用，除油效果很好，但水洗性不好，必须在除油后加强清洗。因此，使用浓度不宜过高，一般采取3~5g/L。

③. TX-10(聚氧乙烯辛烷基酚醚）

  有良好的润湿作用和乳化作用，能耐热浓硫酸的氧化作用，可与浓硫酸配合作酸性除油用。使用前先用热水稀释成30%（体积比）使用，常用量为稀释液3~5mL/L.属非离子型表面活性剂。

④. 6501(十二烷基二乙醇酰胺）、6503(十二烷基二乙醇酰胺磷酸酯）和三乙醇胺油酸皂

 都是较新型的乳化剂，对矿物油有极佳的除去效果，水洗性良好，不会被硬水中的钙、镁离子沉淀，其使用量可以大些。

四、不锈钢化学除油溶液的配方和工作条件见表1-4，可根据不锈钢表面油污的性质和严重程度适当选用.

五、影响除油效果的因素

①. 温度

  一般除油温度控制在70~90℃,温度对除油质量和速率有密切的关系。温度愈高，油脂易软化，流动性增大，皂化作用增强，溶液对流增强，乳化作用加强，因而除油速率愈快。

②. 油脂的性质

  对沾有较多非皂化油的表面，采用表1-4中配方1~3的除油效果不如采用配方4~7含有乳化剂的除油效果好。

③. 热水清洗

 化学除油后，表面宜用60℃热水清洗，将皂化生成的肥皂洗去，以及附着表面的多余乳化剂和硅酸钠洗去，以免黏附于表面上，不利于后续处理。

④. 搅动溶液或翻动零件

  经常更新不锈钢管表面的乳化液层，可加速乳化后油滴分散到溶液中的速度，能显著提高除油效果。

⑤. 超声波强化除油

  使用频率在16kHz以上的高频声波，即超声波向除油溶液发射时，反复产生减压与增压的作用，在减压时溶液界面瞬时出现真空空穴，在增压时溶液中出现冲击波，使表面油污膜的完整性被破坏，并出现空洞现象，形成剧烈的搅拌作用。超声波是直线传播的，但反射减弱。超声波通过超声发生装置中的振子发射到表面上的效果最佳。超声波还可用于有机溶剂除油、电化学除油及酸洗，以提高效率。

⑥. 更新溶液

 除油溶液在使用过程中由于油污的进入越来越脏，除了开始可补充1~2次原料外，根据除油速率变慢和除油质量变坏，应把除油溶液更新重配。