Steel Pickling in Challenging Conditions

Abstract

The purpose of this thesis was to collect data on the pickling procedure and parameters especially in conditions where there are limited amount of power for heating, limited water treatment possibilities and equipment to maintain pickling processes.

Information about steel pickling, alternative methods and processes before and after pickling was acquired. Data on most common chemicals for pickling were acquired and compared. Cleaning efficiency, ease of use, safety, price and availability of acids were taken into account in comparison. Information regarding especially citric acid was gathered as suitability for these conditions needed to be confirmed.

Citric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid were selected to be the best options. They were tested on carbon steel tubing at varying temperatures and concentrations. Pickling efficiency was measured by weight loss method. Weight loss - temperature figures were drawn for each tested chemical. Rinse water temperature efficiency measurement was attempted by titration of residual acid. Acid inhibitor efficiency was measured and compared between formalin, Stannine LTP, succinic acid and eucalyptus oil.

Citric acid is an excellent option in cases where ease of use and safety is valued higher than short pickling time. Comparable data between hydrochloric, citric and phosphoric acid should be helpful when deciding between chemicals. Inhibition and agitation effect on citric acid pickling could be studied further to provide a more optimized process guide.

Insinöörityön tavoitteena oli kerätä tietoa peittausprosessista ja siihen vaikuttavista tekijöistä. Työssä keskityttiin olosuhteisiin, joissa on rajoitetut lämmitys- ja vedenkäsittelymahdollisuudet eikä erikoislaitteistoja peittausta varten.

Tietoa kerättiin peittauksesta, vaihtoehtoisista menetelmistä ja esi- sekä jälkikäsittelyistä. Työssä tarkasteltiin yleisimpiä kemikaaleja ja niitä vertailtiin tehon, käyttävyyden, turvallisuuden, hinnan ja saatavuuden suhteen. Tiedonkeruuta painotettiin sitruunahappoon, koska sen soveltuvuudesta näihin olosuhteisiin oltiin kiinnostuneita.

Sitruunahappo, suolahappo ja fosforihappo valittiin tarkempaan vertailuun parhaina vaihtoehtoina. Kyseisten happojen tehoa vertailtiin peittaamalla hiiliteräsputkea eri lämpötiloissa ja eri konsentraatioilla. Peittaustehoa vertailtiin painohäviön perusteella. Testatuille kemikaaleille piirrettiin kuvaajat. Huuhteluveden lämpötilan vaikutusta happojäämiin pyrittiin mittaamaan titraamalla kappaleiden happojäämiä. Inhibiittien tehoa mitattiin formaliinin, Stannine LTP:n, meripihkahapon ja eukalyptusöljyn välillä.

Kerätyn tiedon ja suoritettujen kokeiden perusteella todettiin sitruunahapon soveltuvan peittauskemikaaliksi erityisesti silloin, kun haluttiin painottaa helppokäyttöisyyttä ja turvallisuutta lyhyen peittausajan sijaan. Eri happoja koskeva vertailukelpoinen tieto tukee peittauskemikaalien valintaa haastavissa olosuhteissa. Lisäaineiden ja sekoituksen vaikutuksen selvittäminen vaatisi lisätutkimusta optimoidumpien suositusten saavuttamiseksi.