CS209245B1 - Lázeň promoření a chemické čistěníkovových povrchů a způsob její přípravy - Google Patents

Description

(54) Lázeň pro moření a chemické čistění kovových povrchů a způsob její přípravy

Vynález se týká lázně pro moření a chemické čistění kovových povrchů a způsobu její přípravy, zejména pro moření a chemické čistění vnitřních kovových povrchů trubek a trubkových systémů energetických zařízení a chemických zařízení.

U provozovaných trubkových systémů je nutno čas od času z jejich vnitřních ploch odstranit okuje a oxidy, u nově zhotovených nebo opravovaných pak i případnou strusku ze svarových spojů, protože zmíněné nečistoty zhoršují přestup tepla a mohou způsobit i poruchu celého příslušného zařízení.

V současné době běžně používané mořící lázně k odstraňování nánosů a okují z vnitřních kovových povrchů energetických a chemických zařízení jsou v podstatě inhibované roztoky minerálních anebo organických kyselin, například kyseliny solné, sírové, citrónové, fluorovodíkové a podobně. Inhibitorů se v těchto roztocích používá s ohledem na snížení korozní rychlosti základního materiálu.

V tuzemsku se inhibice roztoků provádí prakticky pouze inhibitorem, který obsahuje dibenzylsulfoxid ve směsi s chloridem sodným a detergentem. Nevýhodou tohoto inhibitoru je, že existuje v pevné formě a je v mořících roztocích velmi obtížně rozpustný, což vylučuje jeho použití pro průtočný způsob moření a chemického čistění, u něhož je inhibovaný roztok připravován přímo v proudu vody. Přídavné látky k aktivní složce inhibitoru nezvyšují dostatečně rozpustnost inhibitoru a vylučují jeho použití pro austenitické materiály zejména v jaderné energetice vzhledem k nebezpečí korozního napadení austenitických materiálů chloridy.

Použití zahraničních inhibitorů omezuje obtížná dostupnost, vysoká cena a nutnost použití vysoké koncentrace, zvláště pri vyšších teplotách roztoků a pri průtočném způsobu chemického čistění a moření.

Výše uvedené nevýhody současného stavu moření a chemického čistění kovových povrchů odstraňuje lázeň' a způsob její přípravy podle vynálezu. * Podstata vynálezu spočívá v tom, že její kyselinový roztok obsahuje minerální anebo organické kyseliny ve hmotovém podílu od 0,5 do 10 %, její inhibitorový roztok obsahuje dibenzylsulfoxid Rozpuštěný v 70 až 80 % kyselině sírové ve hmotóyém poměru od 1 : 3 do 1 : 6, nebo v kyselině sírové a pyridinu, případně v kyselině sírové a pyridinóvých bázích či chinolinových bázích ve hmotových podílech od 1:3:2 do 1:6:3 nebo v 90 až 100 % roztoku jedno až trojsytného alkoholu s jedno až trojčleným uhlíkovým řetězcem ve hmotovém podílu od 1 : 5dol : 10, a její stabilizátor se skládá z detergentů ve hmotovém podílu k celé lázni v rozmezí od 0,01 do 0,1 % anebo polyakrylových či polyakrylátových dispergátorů ve hmotovém podílu k celé lázni od 0,01 do 0,05 % anebo karboxymetylcelulozy ve hmotovém podílu k celé lázni od 0,04 do 0,08 % anebo škrobu či taninu ve hmotovém poměru k celé lázni od 0,02 do 0,08 %, přičemž hmotový podíl dibenzylsulfoxidu v celé lázni je v rozmezí od 0,02 do 0,05 %.

Do vodného roztoku stabilizátoru se dávkují ? inhibitorový roztok a kyselinový roztok, přičemž dávkování inhibitorového roztoku se provádí nejpozději společně s kyselinovým roztokem.

Inhibitorový roztok se pro dávkování ohřeje na teplotu v rozmezí od 30° do 80 °C. ‘

Mořící á čistící lázeň podle vynálezu má s ohledem na zvýšenou rozpustnost dibenzylsulfulfoxidu v kyselém mořícím roztoku zvýšenou inhibiční účinnost a vzhledem ke stabilizaci rozpuštěného dibenzylsulfoxidu i sníženou korozní agresivitu pro základní kovový materiál. Přesná složení rozpouštědel a stabilizátorů uvnitř definovaných rozmezí jsou určena konkrétním složením materiálu takto chemicky zpracovávaného povrchu. Při aplikaci tákto připravovené mořící lázně se dosáhne synergického účinku inhibitoru dibenzylsulfoxidu s jeho rozpouštědlem a stabilizátorem a tím další zvýšení inhibiční účinnosti a snížení koroze materiálu během mořícího a čistícího procesu.

0působ přípravy lázně podle vynálezu umožňuje poůžít dibenzylsulfoxid jako inhibitor pro průtočné móření anebo chemické čistění zejména trubko| vých systémů energetických zařízení a zařízení ¹ v chemickém a petrochemickém průmyslu. Možnost použití průtočného moření a chemického čistění přináší vzhledem ke stávajícímu stavu cirkulačního moření a chemického čistění hlavní výhodu ve snížení nákladů, nutných k vybudování a opětné demontáži provizorních cirkulačních okruhů. Aplikací postupu podle vynálezu je možno vzhledem k dosud známým postupům u nově smontovaných zařízení dosáhnout při jejich uvádění do provozu jedno až dvouměsíční časovou úsporu.

Dále je uvedeno pět příkladů složení lázně pro moření a chemické čistění kovových povrchů podle vynálezu, z nichž první dva příklady se týkají lázní, vhodných ke statickému čistění a moření; další příklad se týká lázně vhodné k průtočnému moření a čištění a poslední dva příklady se týkají lázní, vhodných k cirkulačnímu moření a čistění.

V prvním příkladu lázeň pro statické chemické čistění varného systému parních kotlů sestává z 5 až 10 hmotových procent kyseliny solné, z 0,5 až 1 hmotového procenta kyseliny fluorovodíkové, dále z 0,05 hmotového procenta dibenzylsulfoxidu, rozpuštěného ve směsi kyseliny sírové a chinolinových bází v hmotových poměrech 1:4:2, dále z 0,02 hmotového procenta detergentu a dále z 0,05 hmotového procenta karboxymetylcelulozy. Zbývající hmotový podíl lázně tvoří voda.

Ve druhém příkladu lázeň pro statické moření ocelových výrobků sestává z 5 hmotových procent kyseliny sírové, z 1 hmotového procenta kyseliny fosforečné, dále z 0,03 hmotového procenta diben_; zylsulfoxidu, rozpuštěného v 80 procentní kyselině sírové v hmotovém poměru 1 : 3, dále z 0,01

I hmotového procenta polyakrylátového dispergátoru, přičemž zbývající hmotový podíl lázně tvoří voda.

Ve třetím příkladu lázeň pro průtočné moření í nově smontovaného parního generátoru sestává z 0,5 až 2 hmotovýclj procent kyseliny fluorovodíkové, z 0,03 až 0,05 hmotových procent dibenzyl- i sulfoxidu rozpuštěného v 80 procentní kyselině í sírové v hmotovém poměru 1:3a dále z 0,05 ' hmotových procent detergentu, přičemž zbývající I hmotový podíl lázně tvoří voda.

Ve čtvrtém příkladu lázeň pro cirkulační moření nově smontovaného systému petrochemického zařízení sestává z 2 až 4 hmotových procent kyseliny citrónové nebo kyseliny sírové, z 0,02 až 0,05 hmótového procenta dibenzylsulfoxidu rozpuštěného v kyselině sírové a pyridinu v hmotovém poměru 1:4:2, dále z 0,02 hmotového procenta polyakrylátového dispergátorů, přičemž zbytek hmotového podílu lázně opět tvoří voda.

V pátém příkladu lázeň pro cirkulační chemické čistění kondenzátoru parní turbiny od nánosů ze strany chladící vody sestává z 2 až 4 hmotových procent kyseliny solné, z 0,02 až 0,04 hmotových procent dibenzylsulfoxidu rozpuštěného v etylalkoholu v hmotovém poměru 1 : 10, dále z 0,02 hmotového procenta detergentu a dále z 0,05 hmotového procenta karboxymfetylcelulozy, přičemž zbytek hmotového podílu opět tvoří voda.

Způsob přípravy lázně podle vynálezu je dále ' popsán a vysvětlen s využitím přiloženého výkresu, na němž je na obr. 1 nakresleno scherúa zařízení pro statické moření a čistění, na obr. 2 je schéma zařízení, umožňující průtočné moření a chemické čistění a na obr. 3 je schéma zařízení k cirkulačnímu moření a čistění.

Podle obr. 1, obr. 2 i obr. 3 znázorněná zařízení obsahují zásobní nádrž 1 pro přípravu/kyselinového roztoku, pomocnou nádrž 4, určepou k přípravě inhibitorového roztoku, dále čerpací uzel 2, osazený čerpadly a přepouštěcími armatúrami a dále potrubní systém, sloužící k úpravě] a přepravě . pracovních medií do čištěného objektu 3, do zásobní nádrže 1 a do odpadu. Potrubní systém tvoří přiváděči potrubí 8 vody k ředění připravovaného kyselinového roztoku, ústící spqtu s prohřívacím potrubím 9 k přívodu ohřívací páry db zásobní nádrže 1, dále spojovací potrubí 5 a proíníchávací potrubí 7 mezi zásobní nádrží 1 a čerpacíib uzlem 2, dále propojovací potrubí 13 mezi pomocpou nádrží 4 a čerpacím uzlem 2, a dále vodní proplachovací potrubí 10, ústící do čerpacího uzlu 2, ýypouštěcí potrubí 12 z čerpacího uzlu 2 a dávkbvací potrubí 6 mezi čerpacím uzlem 2 a čištěným objektem 3. U všech tří znázorněných zařízení je čištěný objekt 3 spojen odpadním potrubím 11 s neznázorněným odpadem.

K právě popsanému základnímu zařízení, určenému ke statickému moření a chemickému čistění, které je znázorněno na obr. 1, je u zařízeni pro průtočné moření a chemické čistění, znázorněného na obr. 2, potrubní systém mezi čerpacím uzlem 2 a čištěným objektem 3 doplněn napájecím potrubím 14 k přívodu vody jako ředícího a nosného media, dále je doplněn inhibitorovým potrubím 15 mezi čerpacím uzlem 2 a napájecím potrubím 14 před napojením na dávkovači potrubí 6, k přívodu inhibitorového roztoku do vody a dále je doplněn napojovacím potrubím 17 mezi inhibitorovým potrubím 15 a dávkovacím potrubím 6 k? přívodu inhibitorového roztoku do kyselinového roztoku. ' 5 *

U zařízení k cirkulačnímu moření a chemickému čistění dle obr. 3 je základní schéma zařízení dle obr. 1 doplněno o vratné potrubí 16 mezi čištěným objektem 3 a zásobní nádrží 1. 1

Při statickém způsobu moření a chemického čistění v zařízení podle obr. 1 se nejprve v porrtocné nádrži 4 připraví inhibitorový roztok a v zásobní nádrži 1 se připraví kyselinový roztok se stabilizátorem. Poté se inhibitorový roztok propojovacím potrubím 13 a promíchavacím potrubím 7 přečerpá do zásobní nádrže 1. Parou, přiváděnou prohří^acím potrubím 9, se takto získaná mořící lázfeň promíchá a ohřeje na teplotu 60° až 80 °C, načetše spojovacím potrubím 5 a dávkovacím potrubími 6 přečerpá do čištěného objektu 3, kde se nechá potřebnou dobu působit. Po dokončeném moření nebo chemickém čistění se znehodnocená mořící lázeň z čištěného objektu 3 vypustí odpadním potrubím 11 do odpadu.

V nutných případech se může znehodnocená mořící lázeň z čištěného objektu 3 odstranit rychlým vyčerpáním dávkovacím potrubím 6 do vypouštěcího potrubí 12. Pokud je použitá mořící lázeň schopná a potřebná k dalšímu moření nebo chemickému čistění, přečerpá se dávkovacím potru- i bím 6 a promíchávacím potrubím 7 do zásobní nádrže 1 k opětnému použití.

Při prvním průtočném způsobu moření a chemického čistění v zařízení podle obr. 2 se nejprve v pomocné nádrži 4 připraví inhibitorový roztok a v zásobní nádrži 1 se připraví kyselinový roztok, načež se v neznázoměné napájecí nádrži připraví

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Lázeň pro moření a chemické čistění kovových povrchů, složená z kyselinového roztoku, inhibitorového roztoku a ze stabilizátoru, vyznačující se tím, že její kyselinový roztok obsahuje minerální anebo organické kyseliny ve hmotovém podílu od 0,5 do 10 %, její inhibitorový roztok obsahuje dibenzylsulfoxid rozpuštěný v 70 až 80 % kyselině sírové ve hmotovém poměru od 1 : 3 do 1 : 6, nebo v kyselině sírové a pyridinu, případně v kyselině sírové a pyridinových bázích či chinolinových bázích ve hmotových podílech od 1 : 3 : 2 do 1 : 6 : 3 nebo v 90 až 100 % roztoku jedno až trojsytného alkoholu s jedno až trojčlenným uhlíkovým řetězcem ve hmotovém podílu od 1 : 5 do vodní roztok stabilizátoru, který se ohřeje na teplotu 50° až 70 °C. Poté se takto v uvedené napájecí nádrži připravený a zahřátý vodní roztok stabilizátoru počne čerpat napájecím potrubím 14 a částí dávkovacího potrubí 6 do čištěného objektu 3, načež se do jeho proudu začne propojovacím potrubím 13 a inhibitorovým potrubím 15 čerpat inhibitorový roztok a současně nebo bezprostředně poté se, počne čerpat spojovacím potrubím 5 a dávkovacím potrpbím 6 kyselinový roztok. Takto při soutocícfy vzniklá mořící a čistící lázeň je po reakci v. čistěnéin objektu 3, řízené rychlostí průtoku, odváděna^ odpadním potrubím 11 do neznázoměného odpadu.

   Při druhém průtočném způsobu moření a chemického čistění v zařízení podle obr. 2 se stabilizátor přidává ke kyselinovému roztoku do zásobní nádrže 1, načež se spolu s ním dávkuje do proudu vody, přiváděné napájecím potrubím 14 a obsahující inhibitorový roztok z inhibitorového potrubí 15.

   Při třetím průtočném způsobu moření a chemického čistění v zařízení podle obr. 2 se inhibitorový roztok dávkuje inhibitorovým potrubím 15 a napojovacím potrubím 17 do dávkovacího potrubí 6.

   V nouzových případech je možno podle čtvrtého průtočného způsobu moření a chemického čistění v zařízení podle obr. 2 nadávkovat v pomocné nádrži 4 připravený inhibitorový roztok propojovacím potrubím 13 a promíchávacím potrubím 7 do kyselinového roztoku v zásobní nádrži 1 a spolu s ním zavádět do proudu čisté vody, protékající napájecím potrubím 14.

   Při cirkulačním moření a chemickém čistění v zařízení dle obr. 3 se kyselinový a inhibitorový roztok připraví podobně jako při statickém způsobu. Takto vzniklá mořící a čistící lázeň pak cirkuluje spojovacím potrubím 5 a dávkovacím potrubím 6 ze zásobní nádrže 1 do čištěného objektu 3 a vratňým potrubím 16 zpět do zásobní nádrže 1. Tato cirkulace probíhá po dobu nutnou k vymoření nebo chěmickému vyčistění čištěného objektu 3. Vypouštění použité mořící a čistící lázně se provádí opět stejně jako při statickém způsobu.

   VYNÁLEZU

   1 : 10, a její stabilizátor se skládá z detergentů ve hmotovém podílu k celé lázni v rozmezí od 0,01 do 0,1 % anebo polyakrylových či polyakrylátových dispergátorů ve hmotovém podílu k celé lázni od 0,01 do 0,05 % anebo karboxymetylcelujozy ve hmotovém podílu k celé lázni od 0,04 do 0,08 % anebo škrobu či taninu ve hmotovém poměru k celé lázni od 0,02 do 0,08 %, přičemž hmotový podíl dibenzylsulfoxidu v celé lázni je v rozmezí od 0,02 do 0,05 %.
2. 2. Způsob přípravy lázně podle bodu 1, vyznačující se tím, že do vodného roztoku stabilizátoru se dávkují inhibitorový roztok a kyselinový roztok, přičemž dávkování inhibitorového roztoku se pro209245 vádí nejpozději společně s kyselinovým roztokem.
3. 3. Způsob přípravy lázně pro moření a chemické čistění kovových povrchů podle bodu 2, vyznačující se tím, že inhibitorový roztok se pro dávkování ohřeje na teplotu v rozmezí od 30° do 80 °C.