[发明专利]一种氧分离器制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧分离器的生产工艺领域，特别是涉及一种防蚀性能优良的氧分离器制造方法。该氧分离器适宜于在碱性水电解制氢系统中应用。

背景技术

目前，公知的碱性水电解制氢系统中的氧分离器是采用不锈钢制造的，该不锈钢制作的氧分离器在使用过程中均不同程度的存在容器腐蚀问题，该腐蚀一般集中在所述氧分离器液相本体、管路和接头上；这是因为容器液相部分或管路中充满90℃左右的25％～30％的KOH强碱，加上碱液中如含有去极化作用的O₂，这样在所述氧分离器应力集中区域或存在加工缺陷区域(一般主要集中在焊缝附近)极易产生电化学腐蚀，则容易产生晶间腐蚀，造成容器渗漏。该氧分离器泄漏，直接威胁着制氢设备的正常安全运行；其次是由于该氧分离器的腐蚀而必须进行频繁的检修，既要停产，又要相当大的维修费用，这一直是制氢设备面临的一大难题。为此，部分工厂采用不锈钢等昂贵的材料来制作所述氧分离器，但即使如此，也不能彻底解决其腐蚀的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对上述现有技术的现状，提供一种具有防腐蚀性能优良以及较高的表面硬度与良好抗磨性的氧分离器制造方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该氧分离器制造方法包括一氧分离器本体，其特征在于：该氧分离器本体由低碳钢以及表面采用镀镍磷工艺制作。

该本体采用低碳钢及表面镀镍磷工艺，可获得优异的耐腐蚀性能，而且表面硬度高、抗磨性好。

所述表面镀镍磷工艺过程优选是：该本体制作→该本体工作表面溶剂除油→该表面碱性除油→该表面第一次水洗→该表面阳极除油→该表面第二次水洗→该表面弱浸蚀→该表面第三次水洗→该表面中和→该表面第四次水洗→该表面预热→该表面化学镀镍磷→该表面第五次水洗→该表面钝化→该表面第六次水洗。上述工艺过程能有效避免镀层表面的针孔、剥离、裂纹等缺陷；其次是镀层结合力高，且具有良好的深镀能力与厚度均匀性。

所述本体制作优先选用16MnR碳钢并采用亚弧焊焊接成形；以取代昂贵的不锈钢合金材料，以降低的生产成本，并简化操作工艺。

所述溶剂除油可以采用三氯乙烯或四氯乙烯对容器表面进行除油；以便彻底去除所述表面在机械加工或存储过程中残存的润滑油、防锈油、抛光膏等油脂或污物，提高该镀层的结合力。

所述碱性除油可以采用氢氧化钠或磷酸钠进行除油；为的是降低表面张力有效去除表面的皂化油和非皂化油。

所述弱浸蚀可以采用该本体表面浸入3％～5％的稀硫酸或稀盐酸，浸泡时间在0.5～1.5分钟；其作用是将所述本体表面基体暴露出来，以便镀层金属在其表面进行生长。

所述预热可以采用热水的温度为80～90℃，预热的时间为5～10分钟；该预热工序能消除镀层与所述本体表面基体因温差而产生的应力，避免镀层表面的缺陷，提高镀层结合力。

所述化学镀镍磷优先选用以次磷酸盐为还原剂的碱性化学镀镍磷，该化学镀镍磷工艺配方为：氯化镍40-45g/L，次磷酸钠8～12g/L，柠檬酸钠90～100g/L，氯化铵40～50g/L，PH8.5～10；镀镍磷温度为90～95℃，镀镍磷沉积速度为8～10μm/h；以有效提高该镀层与所述本体表面基体的结合力。

所述钝化可以采用铬酸盐钝化，该钝化溶液的组成是：Cr3 20～25g/L；H3PO4 0.4～0.5g/L；(NH4)2SiF6 0.7～0.8g/L；操作温度为65～75℃；操作时间为9～11S；该钝化膜厚度为0.5～1.5μm；使得生产过程对环境的污染较少。

所述化学镀镍磷的厚度可以为75～200μm；所述化学镀镍磷采用镀槽材料优先选用1Cr18Ni9Ti不锈钢板或耐酸搪瓷或陶瓷；该1Cr18Ni9Ti不锈钢板能耐硝酸多次长期浸泡，具有较理想的使用寿命。

所述第一次水洗、第一次水洗、第三次水洗、第四次水洗、第五次水洗、第六次水洗工序可以清除该表面污垢、金属离子污染和电极泥，可防止上道工序带出的溶液对下道工序溶液的污染，达到所述镀层的理想结合力。

由于本发明采用低碳钢表面镀镍磷工艺制造成氧分离器，从而提高了氧分离器的耐腐蚀性能；又表面硬度高、耐磨性好，且表面无针孔、剥离、裂纹等缺陷，镀层的厚度均匀，工艺操作简便，对环境的污染小。

附图说明

图1为本发明的制造工艺流程图；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。