DE1278802B - Verfahren zum Korrosionsschutz der Innenflaechen von aus Eisen oder Eisenlegierungen bestehenden Rohren von Hochtemperatur-Hochdruckkesseln - Google Patents

Verfahren zum Korrosionsschutz der Innenflaechen von aus Eisen oder Eisenlegierungen bestehenden Rohren von Hochtemperatur-Hochdruckkesseln

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DE1278802B
DE1278802B DEK50778A DE1278802A DE1278802B DE 1278802 B DE1278802 B DE 1278802B DE K50778 A DEK50778 A DE K50778A DE 1278802 A DE1278802 A DE 1278802A DE 1278802 B DE1278802 B DE 1278802B
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Inventor
Osamu Asai
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES VMWWt PATENTAMT Int. Q-:
C23f
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche Kl.: 48 dl-7/00
Nummer: 1278 802
Aktenzeichen: P 12 78 802.2-45 (K 50778)
Anmeldetag: 9. September 1963
Auslegetag: 26. September 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zumKorrosionsschutz der Innenflächen von aus Eisen oder Eisenlegierungen bestehenden Rohren, wie sie in Hochtemperatur-Hochdruckkesseln verwendet werden.
In einem Verdampferrohr eines in einem modernen Wärmekraftwerk eingesetzten Dampfkessels geschieht es oft, daß das Kesselwasser an der Rohrinnenfläche kondensiert, wobei eine hochkonzentrierte Alkalilösung entsteht, die durch ihre hohe Temperatur und durch den hohen Druck auf die Rohrfläche stark korrodierend einwirkt. Zur Verhütung der Korrosion wurden Hammerschlag, roter Rost und andere an der Innenfläche eines Boilers sich bildende Korrosionsprodukte durch eine als »Beizen« bezeichnete Waschbehandlung entfernt, und zwar nach dem Aufstellen des Kessels, während der Abnahmeprüfung vor Inbetriebsetzung sowie während der jährlichen periodischen Untersuchungen, da das Vorhandensein dieser an der Kesselinnenfläche anhaftenden Stoffe eine Hauptursache der obenerwähnten Korrosion darstellt. Da die Metalloberfläche nach dem Abbeizen der anhaftenden Stoffe besonders korrosionsempfindlich ist, muß dem Beizvorgang noch eine Korrosionsschutzbehandlung folgen. Das einfachste Verfahren für diese Behandlung ist das Hindurchleiten einer alkalischen Lösung, etwa einer Natriumphosphat- oder Natriumhydroxydlösung oder deren Gemische und Natriumcarbonat, durch die Rohre, um die restliche saure Flüssigkeit zu neutralisieren und einen korrosionsverhindernden Überzug auf den Innenflächen der Rohre zu schaffen.
Bei Verwendung der genannten alkalischen Lösungen bildet sich ein Eisenhydroxyd an der Innenwand eines eisernen Kessels nach folgender Formel
Fe+++ 2OH- = Fe(OH)2 Fe+++ + 3 (OH)- = Fe(OH)3
Da der Kessel auf etwa 300° C erhitzt werden soll, wird das Eisenhydroxyd nach der Formel
3Fe(OH)2 = Fe3O4 + 2H2O + H,
+ Fe(OH)3 + IH2 = Fe3O4 + 5H2O
zersetzt, wobei ein korrosionsverhütender Überzug von Fe3O4 auf der Innenfläche des Eisenrohres gebildet wird.
Obwohl diese Art der Flüssigkeit die zum Beizen verwendete saure Flüssigkeit zu neutralisieren vermag, war es jedoch unmöglich, einen Oxydfilm zu
Verfahren zum Korrosionsschutz
der Innenflächen von aus Eisen oder
Eisenlegierungen bestehenden Rohren von
Hochtemperatur-Hochdruckkesseln
Anmelder:
Kabushiki Kaisha Hitachi Seisakusho, Tokio
Vertreter:
Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,
8000 München 22, Widenmayerstr. 4
Als Erfinder benannt:
Osamu Asai, Tokio
Beanspruchte Priorität:
Japan vom 10. September 1962 (38 581)
bilden, der einen wirklichen Korrosionsschutz auf der Metallrohrfläche bilden könnte.
Auf Grund verschiedener Untersuchungen wurde festgestellt, daß bei der Bildung eines Überzuges auf eisernen Rohren mittels einer Alkalilösung ein wirksamer Schutz nicht zu erreichen ist, wahrscheinlich wegen seiner Schwäche gegenüber der Alkalilösung. Der gebildete Überzug weist daher viele Mängel auf, wie äußerst feine Nadellöcher, Risse und Schlitze.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen viel höheren Korrosionsschutz der Innenwandungen von eisernen Kesselrohren zu erzielen.
Erfindungsgemäß wird dieser höhere Schutz, der frei von den genannten Nachteilen ist, dadurch erreicht, daß vor oder während der Neutralisation der sauren Flüssigkeit eine Lithiumhydroxydlösung durch die Rohre zumindest einmal geleitet wird.
Die als Behandlungslösung nach der Erfindung zu verwendende Lithiumhydroxydlösung kann in den bisher benutzten üblichen alkalischen Lösungen enthalten sein. Untersuchungen betreffend die Lithiumhydroxydlösung sind bisher nicht durchgeführt worden, und der aus dieser Substanz herzuleitende Effekt ist daher bisher noch nicht erkannt worden. Die Ursache dieses wesentlichen Effektes, d. h. die ausgezeichnete korrosionsverhütende Wirkung, ist noch
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nicht vollständig geklärt. Es ist jedoch anzunehmen, daß vor allem der durch die Behandlung mit Lithiumhydroxydlösung erzielte Fe3'O4-Überzug nicht die Mangel aufweist, wie sie bei dem durch Natriumhydroxydlösung gebildeten Fe3O4-Überzug vorliegen.
Jedenfalls wurde die Tatsache, daß der durch Verwendung von Lithiumhydroxyd gebildete Überzug ausgezeichnete korrosionsverhütende Eigenschaften besitzt, durch eine große Zahl von Versuchsdaten bestätigt.
Nachstehend folgen Beispiele solcher Daten:
Bedingungen Korrosionsgeschwindigkeit
Im Fall der Korrosionsbehandlung
1. mit In-NaOH bei 300° C (nach 300 Stunden) 500 mg/dm3/Monat
Im Fall der Korrosionsbehandlung
2. mit In-LiOH bei 300° C (nach 200 Stunden) 200 mg/dm3/Monat
Im Fall der Korrosionsbehandlung
3. mit In-NaOH bei 3000C nach Behandlung mit In-LiOH bei 3000C
während 200 Stunden (nach 200 Stunden) 200 mg/dm3/Monat
Im Fall der Korrosionsbehandlung
4. mit 5n-NaOH bei 3000C nach Behandlung mit In-LiOH bei 3000C
während 200 Stunden (nach 200 Stunden) 200 mg/dm3/Monat
Im Fall der Korrosionsbehandlung
5. mit In-LiOH bei 300° C nach Behandlung mit In-NaOH bei 300° C
während 200 Stunden (nach 200 Stunden) 400 mg/dm3/Monat
Aus vorstehender Tabelle geht hervor, daß im Falle der Behandlung nur mit NaOH-Lösung die Korrosionsgeschwindigkeit sehr hoch ist, während im Falle der Behandlung mit LiOH-Lösung, wie im Fall 2, die Korrosionsgeschwindigkeit weniger als die Hälfte derjenigen von Fall 1 beträgt. Noch bemerkenswerter als die obige Tatsache ist, daß, wie aus den Fällen 2 und 4 im Falle der Vorbehandlung mit LiOH-Lösung hervorgeht, die nachfolgende Behandlung mit NaOH-Lösung dasselbe Ergebnis in der Korrosionsgeschwindigkeit wie im Fall 2 der Behandlung nur mit LiOH bewirkt. Ferner ist die Korrosionsgeschwindigkeit im Fall der Behandlung zunächst mit NaOH-Lösung und dann mit LiOH-Lösung fast dieselbe wie im Fall 1, wo nur NaOH zur Behandlung benutzt wird.
Das Wesentliche der Erfindung ist, daß zuerst mit LiOH-Lösung behandelt wird. Es wäre jedoch unwirtschaftlich, die Behandlung nur mit LiOH durchzuführen. Die Behandlung kann zuerst mit LiOH-Lösung und danach mit NaOH geschehen; der auf der Oberfläche eines Eisenrohres gebildete Fe^O4-Überzug wird dabei dicker und die Korrosionsgeschwindigkeit dadurch verringert.
Die Vorteile und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der genaueren Beschreibung des Verhältnisses zwischen Korrosionsgeschwindigkeiten und Konzentration der alkalischen Lösung in Verbindung mit der Zeichnung, in welcher ein dieses Verhältnis darstellendes Diagramm wiedergegeben ist.
Aus der Zeichnung ist zu entnehmen, daß bei niedriger Konzentration der alkalischen Lösung kein großer Unterschied zwischen dem Fall der Behandlung mit NaOH-Lösung und demjenigen mit LiOH-Lösung besteht, während bei einer Konzentration von etwa 2,5normal die Wirkung der Behandlung mit LiOH deutlich zutage tritt und danach der Unterschied in der Korrosionsgeschwindigkeit größer wird.
Das Verfahren der Korrosionsverhütung nach der Erfindung ist somit von ausgezeichneter Wirkung im Vergleich mit üblichen Methoden und läßt sich sehr vorteilhaft besonders dann anwenden, wenn das Wasser eines Kessels, wie im Fall eines Hochtemperatur-Hochdruckkessels, zur Bildung einer hochkonzentrierten alkalischen Lösung neigt.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum Schutz der Innenwände von aus Eisen oder Eisenlegierungen bestehenden Verdampferrohren eines Hochtemperatur-Hochdruckkessels, durch dessen Rohre nach dem Beizen eine alkalische Lösung zur Neutralisation und Bildung eines Überzuges hindurchgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder während der Neutralisation eine Lithiumhydroxydlösung durch die Rohre geleitet wird.
    Hierzu !-Blatt Zeichnungen
    809 618/556 9.68 © Bundesdruckerei Berlin
DEK50778A 1962-09-10 1963-09-09 Verfahren zum Korrosionsschutz der Innenflaechen von aus Eisen oder Eisenlegierungen bestehenden Rohren von Hochtemperatur-Hochdruckkesseln Pending DE1278802B (de)

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JP3851862 1962-09-10

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DEK50778A Pending DE1278802B (de) 1962-09-10 1963-09-09 Verfahren zum Korrosionsschutz der Innenflaechen von aus Eisen oder Eisenlegierungen bestehenden Rohren von Hochtemperatur-Hochdruckkesseln

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CH (1) CH425397A (de)
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GB (1) GB1021325A (de)

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Also Published As

Publication number Publication date
GB1021325A (en) 1966-03-02
US3400022A (en) 1968-09-03
CH425397A (fr) 1966-11-30

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