[0001]
本发明涉及碳含量分析检测技术领域，更具体涉及一种铜及铜合金管材残碳膜快速检验方法。
背景技术：
[0002]
铜质地坚硬、不易腐蚀，且具有耐高温、耐高压的性质，已经成为国防、民用的重要资源。铜及铜合金材质的热交换器由于具有传热效率高、机械性能强、重量轻及加工方便等特点，被广泛应用于发电、石化、冶金等重工业行业。
[0003]
近年，众多发电、冶金企业发生了铜及铜合金材质热交换器管材频发腐蚀穿孔的问题，通过能谱分析、光谱分析等得出判断：腐蚀穿孔的主要原因是铜及铜合金管材在制造过程中金属内壁表面残留有一定量的残碳膜，残碳膜的存在使硫酸亚铁镀膜效果变差，甚至根本镀不上膜。一般残碳膜电位呈正电位，将提供有效的大阴极，表面膜破裂处所暴露出的铜基体电位呈负电位，可作为有效的小阳极，这样将在残碳膜的破裂或缺陷处形成腐蚀电池，腐蚀产物不断堆积在腐蚀坑口上，并形成鼓包封住蚀坑。蚀坑内局部闭塞又可形成氧的浓差电池，促进基体金属铜的自催化氧化，进一步加速腐蚀过程，从而造成了铜及铜合金管材发生腐蚀穿孔的事故。
[0004]
发电、冶金等企业在订购铜及铜合金管材时，由于验收时间紧张、对残碳膜的认识不够且没有检验残碳膜的有效方法，所以未能对管材上的残碳膜实施快速、正确有效的检验，导致订购的铜及铜合金管材腐蚀穿孔事故发生频率高。
技术实现要素：
[0005]
本发明需要解决的技术问题是提供一种铜及铜合金材质热交换器管材残碳膜快速检验方法，以解决没有快速检验残碳膜的有效方法的问题，以实现可快速有效对残碳膜的检验。
[0006]
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
[0007]
一种铜及铜合金材质热交换器管材残碳膜快速检验方法，具体包括以下步骤：
[0008]
s1、酸解处理
[0009]
将待检验的管材从中间抛开，浸泡于5.0-6.0％稀硫酸溶液中1.0h；
[0010]
s2、全氧化铜膜判断
[0011]
若1.0h后出现现象一，可判断该黑褐色膜物质为全部为氧化铜膜；若没有明显现象，将管材从中间分为a、b两部分；
[0012]
s3、部分残碳膜判断
[0013]
将步骤s2中所述的a部分继续浸泡24-36h，若出现现象二，可判断为部分残碳膜；
[0014]
s4、全残碳膜判断
[0015]
将步骤s2中所述的b部分放置于马弗炉中加热至550℃恒温燃烧0.5-1.0h，然后取出并冷却至室温，再将冷却后的管材试样浸入5.0-6.0％稀硫酸溶液中，若出现现象三，可
判断膜物质全部为残碳膜。
[0016]
进一步优化技术方案，所述步骤s2中的现象一为管材内表面的黑褐色的膜物质快速发生溶解，稀硫酸溶液由无色转变为蓝色。
[0017]
进一步优化技术方案，所述步骤s3中的现象二为管材内表面的黑褐色的膜物质呈现剥离现象，稀硫酸溶液中出现浅蓝色并略带有部分黑色悬浮物出现。
[0018]
进一步优化技术方案，所述步骤s4中的现象三为黑色膜物质快速溶解并露出金属基体的亮铜色，稀硫酸溶液瞬间由无色转变为蓝色。
[0019]
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
[0020]
本发明提供的一种铜及铜合金材质热交换器管材的残碳膜快速检验方法，用于新采购的铜及铜合金管材验收环节中，从而加强采购验收环节中管材质量的管理，进一步降低或避免铜及铜合金管材腐蚀穿孔事故的发生，大大降低了运维及检修成本，对生产系统安全、经济、稳定运行提供了重要依据；具有操作简单、快速有效、可实施性强、准确可靠等优点，能够对铜及铜合金材质热交换器上的残碳膜进行快速准确的检验和判断。
具体实施方式
[0021]
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
[0022]
一种铜及铜合金材质热交换器管材残碳膜快速检验方法包括酸解处理、全部氧化铜膜判断、部分残碳膜判断、全残碳膜判断的四个步骤，具体的操作步骤如下：
[0023]
s1、将待检验的管材从中间抛开，浸泡于5.0-6.0％稀硫酸溶液中1.0h；
[0024]
s2、若1.0h后出现管材内表面的黑褐色的膜物质若快速发生溶解，稀硫酸溶液由无色转变为蓝色，可判断该黑褐色膜物质为全部为氧化铜膜；若没有明显现象，将管材从中间分为a、b两部分；
[0025]
s3、将s2中所述的a部分继续浸泡24-36h，若出现管材内表面的黑褐色的膜物质呈现剥离现象，稀硫酸溶液中出现浅蓝色并略带有部分黑色悬浮物出现，可判断为部分残碳膜判断；
[0026]
s4、将s2中所述的将b部分放置于马弗炉中加热至550℃恒温燃烧0.5-1.0h，然后取出并冷却至室温，再将冷却后的管材试样浸入5.0-6.0％稀硫酸溶液中，若出现黑色膜物质快速溶解并露出金属基体的亮铜色，稀硫酸溶液瞬间由无色转变为蓝色，可判断膜物质全部为残碳膜。
[0027]
当铜及铜合金材质热交换器管材内表面呈现黑褐色膜物质时，经稀硫酸浸泡浸泡后，如果管壁黑褐色膜物质消失，稀硫酸溶液中出现蓝色，可判断该黑色膜物质为氧化铜膜，并非残碳膜。反应如下：
[0028]
h2so4+cuo＝＝cuso4(蓝色)+h2o
[0029]
该黑褐色膜物质若经高温燃烧、冷却后，经过稀硫酸浸泡，黑褐色膜物质消失并出现蓝色，可判断该黑褐色膜物质为残碳膜。反应方程式如下：
[0030]
c+o2＝＝co2↑
[0031]
h2so4+cuo＝＝cuso4(蓝色)+h2o
[0032]
本发明提供的一种铜及铜合金材质热交换器管材的残碳膜快速检验方法，用于新采购的铜及铜合金管材验收环节中，从而加强采购验收环节中管材质量的管理，进一步降
低或避免铜及铜合金管材腐蚀穿孔事故的发生，大大降低了运维及检修成本，对生产系统安全、经济、稳定运行提供了重要依据；具有操作简单、快速有效、可实施性强、准确可靠等优点，能够对铜及铜合金材质热交换器上的残碳膜进行快速准确的检验和判断。