專利名稱：三合一清洗劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清洗劑，特別是一種同時具有除油、除銹、防銹三重效果的清洗劑。
背景技術(shù)：
工業(yè)設(shè)備的結(jié)垢導(dǎo)致能源浪費，效率低下，國內(nèi)大型石化、石油、海洋石油、電站、冶金等企業(yè)的裝置，在役設(shè)備的檢修、擴建都需要進行清洗，使其正常高效地作業(yè)。
國內(nèi)碳鋼制工業(yè)設(shè)備，如管道、塔器、容器、換熱器、加熱爐、密封艙等，或者成套工業(yè)設(shè)備，在投產(chǎn)前和維修中都要進行除油、除垢、除銹和鈍化等化學(xué)清洗處理；在機械加工制造業(yè)，為保證漆膜或漆塑膜層的質(zhì)量，必須進行鈍化或磷化處理，而鈍化之前必須進行除油、除銹清洗。一般包括脫脂(除油)、酸洗、鈍化等多個工藝步驟來分別達到除油、除銹、防銹的效果。
目前較典型的清洗流程為脫脂清洗→排出(廢液處理)→水沖洗→酸洗→排出(廢液處理)→水沖洗→漂洗(檸檬酸處理)→中和(氨水處理)→防銹處理(鈍化)→排出(廢液處理)→結(jié)束。
現(xiàn)有工藝是在不同體系中進行必須分步完成清洗過程，一般使用堿性物質(zhì)(磷酸三鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉等)進行除油和脫脂，然后進行酸洗除銹(鹽酸、硝酸、硫酸、氫氟酸、檸檬酸等)，最后在堿性條件下進行鈍化。然而這種清洗流程的工藝較復(fù)雜，工序繁瑣，而且需要高度的清洗技術(shù)和專業(yè)人員，同時酸洗使用了鹽酸等強酸性物質(zhì)，不但有毒性并且有嚴重的氣體發(fā)生，對人體和環(huán)境危害極大，危險性高。
另外，為了保證清洗和鈍化的表面質(zhì)量，常常要有較高的清洗溫度，這在清洗過程中將會生成酸霧，同時會造成能源和水資源的浪費，及對環(huán)境的污染，不利于國民經(jīng)濟的發(fā)展和環(huán)境的保護。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種清洗劑，其在一個步驟中可以完成除油、酸洗除銹和鈍化三道工序。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種本發(fā)明清洗劑的配制方法。
本發(fā)明的再另一目的在于提供一種工業(yè)設(shè)備清洗方法，其中將除油、酸洗和鈍化工藝合成一步，以簡化清洗過程，降低清洗消耗。
為達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案一方面，本發(fā)明采用了配方如下的除油、除銹、防銹三合一清洗劑組分重量百分比(％)無機酸 5～40鋅鹽0.5～5螯合劑 1～10無機鹽添加劑0.1～5表面活性劑 0.2～5消泡劑 0.02～0.07水 余量其中，無機酸為磷酸及其它，鋅鹽為氧化鋅或磷酸二氫鋅等，螯合劑為羥基羧酸類物質(zhì)，如酒石酸、葡萄糖酸鈉、檸檬酸等，無機鹽添加劑為含F(xiàn)、Ca的混合物，如NaF、Na2SiF6；Ca(NO3)2、CaCl2等，表面活性劑為聚氧乙烯醚類物質(zhì)或烷基酚聚氧乙烯醚，消泡劑為有機硅類。
另一方面，配制本發(fā)明的清洗劑時，按照上述配方所給重量百分比，首先將鋅鹽和水混合均勻，然后用水冷卻及控制物料溫度低于50℃的條件下加入磷酸，攪拌至溶液反應(yīng)完全并澄清后，再依次加入無機鹽、螯合劑、消泡劑和表面活性劑，并通過攪拌至溶液均相，即完成本發(fā)明的清洗劑的配制。
本發(fā)明的清洗劑可以用于循環(huán)、噴淋或涂刷等清洗方式。
一般情況下，對設(shè)備進行循環(huán)清洗或噴淋清洗時，本發(fā)明清洗劑使用濃度為清洗用水總量的8～12％，同時還配合使用緩蝕劑。清洗溫度低于40℃，最佳使用溫度30～40℃。一般的清洗時間4～6小時。
進行涂刷方式清洗，本發(fā)明清洗劑的使用濃度可提高至25～50％，處理時間10～30min。
再一方面，在清洗諸如儲罐、管道等工業(yè)設(shè)備時，采用了上述三合一清洗劑，其步驟為水沖洗→三合一清洗劑重量百分比為8～12％的清洗液清洗(脫脂、酸洗、防銹鈍化)→排出(廢液處理)→干燥(自然干燥或熱風(fēng)干燥)→結(jié)束，其中脫脂、酸洗、防銹鈍化是一步完成的。
本發(fā)明清洗劑適用于工業(yè)成套設(shè)備、單元設(shè)備、長輸管線的開工前清洗；以鐵銹垢為主的在役設(shè)備的清洗；鋼鐵器材、工件的除油、除銹及鈍化處理?？稍阢~、鋁、不銹鋼等多種材質(zhì)共存的系統(tǒng)使用。
使用本發(fā)明三合一清洗劑在清洗工藝中可將除油、除銹、防銹工序合為一步完成，從而有效縮短了清洗時間，且該清洗劑是在常溫或低溫操作，無酸霧產(chǎn)生，不腐蝕周圍設(shè)備和污染環(huán)境；采用本發(fā)明三合一清洗劑的清洗方法工序簡單，節(jié)水，節(jié)能，污水排放量只有傳統(tǒng)清洗方法的五分之一，并且污水易于處理達標；本發(fā)明的三合一清洗劑為濃縮液體，便于儲存運輸，三位一體，不易失誤操作，是一種高效環(huán)保清洗劑。


圖1為采用本發(fā)明的清洗劑進行循環(huán)方式清洗管道的工藝流程圖。
圖2為采用本發(fā)明的清洗劑進行噴淋方式清洗儲罐的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的內(nèi)容進行詳細描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護范圍并不受實施例的限制。
實施例1 配制三合一清洗劑配方一組分 重量百分比(％)無機酸 磷酸 40鋅鹽 氧化鋅 2螯合劑 葡萄糖酸鈉 5
無機鹽添加劑 NaF 0.2CaCl21.0表面活性劑 TX-100.2消泡劑 0.05水 余量配方二組分 重量百分比(％)無機酸 磷酸 15鋅鹽 磷酸二氫 0.5螯合劑 檸檬酸 2無機鹽添加劑 Na2SiF60.1Ca(NO3)22.5表面活性劑 OP-100.5消泡劑 0.07水 余量分別按照上述配方所給重量百分比，首先將鋅鹽和水混合均勻，然后在水冷卻的條件下加入磷酸，攪拌至溶液反應(yīng)完全并澄清后，再依次加入無機鹽、螯合劑、消泡劑和表面活性劑，并通過攪拌至溶液均相，即完成本發(fā)明的清洗劑的配制。
實施例2 采用循環(huán)方式清洗管道的實例某廠新建化工裝置，在投產(chǎn)前對裝置管道進行清洗，管道內(nèi)的污垢主要為防銹油脂、浮銹和焊渣等。
管路容積25m3材質(zhì)碳鋼、不銹鋼結(jié)垢情況管壁附著有油脂和銹垢，底部有少量焊渣等物。
清洗劑用量按照實施例一中的配方一配制的三合一清洗劑2.5T清洗過程按照圖1所示工藝流程過行循環(huán)清洗，圖1中，1為被清洗管路系統(tǒng)，2為循環(huán)泵，3為配液槽。
首先向配液槽內(nèi)加水22.5m3，試運轉(zhuǎn)泵不會造成抽空，并且有回液。然后加入緩蝕劑50公斤及三合一清洗劑2.5噸，并用蒸汽加熱清洗液至35℃左右，再開啟循環(huán)泵，清洗約5hr，當(dāng)檢測到游離酸度、鐵離子濃度至穩(wěn)定后即可結(jié)束清洗，排出清洗液。
干燥處理排空清洗液后，應(yīng)立即向管道內(nèi)強制通風(fēng)干燥2hr，直至管道干燥。
清洗效果經(jīng)檢測，管道的腐蝕率為1.68g/m2·h，小于化工部標準6g/m2·h。打開管道法蘭連接處檢查，發(fā)現(xiàn)管內(nèi)表面油脂、鐵銹、焊渣均去除干凈，無過洗現(xiàn)象，并且形成了一層完整的灰黑色鈍化膜。
實施例3 采用噴淋方式清洗儲罐的實例某公司新建一有機化工原料儲罐，由于所裝的原料對容器的潔凈度有很高的要求，而新罐內(nèi)表面有一定的浮銹，安裝過程中也產(chǎn)生了少量焊渣等雜質(zhì)，不能滿足使用要求，在該儲罐使用前采用本發(fā)明三合一清洗劑對其進行了噴淋清洗。
儲罐容積500m3儲罐直徑8m罐高(含封頭)11m 儲罐材質(zhì)碳素鋼儲罐結(jié)垢情況罐底為氧化鐵皮及塵土等雜物，厚度1～3，罐體內(nèi)壁為浮銹，較薄。
清洗劑用量按照實施例一中的配方二配制的三合一清洗劑2.1T清洗過程按照圖2所示的工藝流程噴淋清洗。圖2中，2為循環(huán)泵，3為配液槽，4為噴淋器，5為被清洗罐體。
首先，需在噴淋清洗之前用0.1T主要含有氫氟酸或鹽酸等強酸及緩蝕劑的前處理液浸泡罐底12小時，每2～3小時循環(huán)攪拌一次，以避免罐底泥土覆蓋造成前處理液無法與氧化鐵皮反應(yīng)，待罐底基本露出金屬本色后排空。
在前期浸泡罐底之后，即可進行噴淋清洗。首先，向罐內(nèi)加水約18m3，使水位不高于罐底部人孔的下沿，試運轉(zhuǎn)泵不會造成抽空，然后，加入三合一清洗緩蝕劑0.3％及三合一清洗劑2.1噸，并用蒸汽加熱清洗液到30℃左右，再連續(xù)噴淋清洗約6小時，當(dāng)檢測到游離酸濃度、鐵離子濃度穩(wěn)定后即可結(jié)束清洗，排出清洗液。
干燥及后期處理為防止罐內(nèi)蒸汽冷凝造成返銹，停泵排液的同時在罐頂進行強制通風(fēng)干燥1小時，至罐壁完全干燥。
在通風(fēng)干燥過程中還需對罐底的沉積物進行人工清理，確保罐底干凈無污。
清洗效果經(jīng)檢測，罐體的腐蝕率為1.45g/m2·h，小于化工部標準6g/m2·h。進入罐內(nèi)檢查，發(fā)現(xiàn)罐內(nèi)表面干凈無污，無點蝕現(xiàn)象發(fā)生，并且形成了一層完整的銀灰色鈍化膜。
實施例4 采用涂刷方式的清洗實例某清洗工程中遇到一些不可拆卸的部件，如人孔蓋，泵的排污短管，及其它管件，因無法用循環(huán)或噴淋方法清洗。一般的污垢有銹和油污，使用本發(fā)明實施例一中的配方二配制的三合一清洗劑并采用涂刷方式清洗處理。
按照三合一清洗劑濃度為25％的比例配制涂刷液25公斤，使用毛刷或其他工具將涂刷液均勻涂抹于待清洗表面，并反復(fù)刷涂10～20min，然后用棉布搽拭干凈。經(jīng)處理發(fā)現(xiàn)被處理表面銹和油污處理干凈，形成灰黑色的鈍化膜，無返銹發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種除油、除銹、防銹的三合一清洗劑，其各組分的重量百分比(％)如下無機酸5～40鋅鹽 0.5～5螯合劑1～10無機鹽添加劑 0.1～5表面活性劑0.2～5消泡劑0.02～0.07水余量。
2.如權(quán)利要求1所述的三合一清洗劑，其特征在于該無機酸為磷酸。
3.如權(quán)利要求1所述的三合一清洗劑，其特征在于該鋅鹽為氧化鋅或磷酸二氫鋅。
4.如權(quán)利要求1所述的三合一清洗劑，其特征在于該螯合劑為羥基羧酸物質(zhì)；該無機鹽添加劑為含F(xiàn)、Ca的混合物。
5.如權(quán)利要求4所述的三合一清洗劑，其特征在于該羥基羧酸物質(zhì)為酒石酸、葡萄糖酸鈉、檸檬酸。
6.如權(quán)利要求4所述的三合一清洗劑，其特征在于該含F(xiàn)、Ca的混合物含有NaF、NaSiF6、Ca(NO3)2或CaCl2中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求1所述的三合一清洗劑，其特征在于該表面活性劑為聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚。
8.一種如權(quán)利要求1所述的三合一清洗劑的配制方法，其包括如下步驟a.按配方各組分比例，將鋅鹽和水混合均勻；b.用水冷卻及控制物料溫度低于50℃條件下加入磷酸，攪拌至溶液反應(yīng)完全并澄清；c.依次加入無機鹽、螯合劑、消泡劑及表面活性劑，并通過攪拌至溶液均相，即完成該清洗劑的配制。
9.一種清洗工業(yè)設(shè)備的方法，其清洗流程為a.使用如權(quán)利要求1所述的三合一清洗劑，在一個步驟中同時進行脫脂、酸洗、防銹鈍化處理；b.排出廢液；c.干燥處理該工業(yè)設(shè)備；其中，該清洗劑的使用濃度為清洗用水總量的重量百分比8％～12％；使用溫度為常溫～60℃，脫脂、酸洗、防銹鈍化步驟的處理時間為4～6小時。
10.如權(quán)利要求9所述的清洗方法，其特征在于在清洗過程中，該清洗劑的使用溫度為30～40℃。
全文摘要
本發(fā)明提供一種除油、除銹、防銹的三合一清洗劑，其組分包括無機酸、鋅鹽、螯合劑、無機鹽添加劑、表面活性劑、消泡劑及水。其中，無機酸為磷酸，鋅鹽為氧化鋅或磷酸二氫鋅等，螯合劑為羥基羧酸類物質(zhì)，無機鹽為含F(xiàn)、Ca的混合物，表面活性劑為聚氧乙烯醚類物質(zhì)。配制該三合一清洗劑時，首先將鋅鹽和水混合均勻，然后在水冷卻及控制物料溫度低于50℃的條件下加入磷酸，攪拌至溶液反應(yīng)完全并澄清后，再依次加入無機鹽、螯合劑、消泡劑和表面活性劑，并通過攪拌至溶液均相，即完成本發(fā)明的清洗劑的配制。使用本發(fā)明的三合一清洗劑在清洗工藝中可將除油、除銹、防銹工序合為一步完成。
文檔編號C11D1/00GK1566301SQ03146768
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月25日
發(fā)明者李德福, 李樺, 弓寧滿 申請人:藍星清洗工程有限公司