DE1546191C3 - Verfahren zur Entrostung von aus Eisen und/oder Stahl bestehenden Gegenständen und Anlagen, insbesondere zur Reinigung von Kesselanlagen - Google Patents
Verfahren zur Entrostung von aus Eisen und/oder Stahl bestehenden Gegenständen und Anlagen, insbesondere zur Reinigung von KesselanlagenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entrostung und Entzunderung von aus Eisen und/oder
Stahl bestehenden Gegenständen und Anlagen, insbesondere von Rohrsystemen und Kesselanlagen, durch
Behandlung mit einer Beizlösung aus einer Mischung hydroxylgruppenhaltiger organischer Säuren, die sowohl
Rost und Zunder lösen als auch das gelöste Eisen komplex in Lösung halten.
Es ist bekanntlich zweckmäßig, Kesselanlagen einschließlich der an diese angeschlossenen gesamten
Rohrleitungssysteme vor der Inbetriebnahme zu beizen, denn in den Rohrsystemen haben sich häufig während
der Montage durch die Luftfeuchtigkeit Rost und durch Schweiß- und Biegearbeiten Verzunderungen gebildet,
soweit nicht in den angelieferten Eisen- oder Stahlteilen zuvor schon Verunreinigungen vorhanden
waren. Durch das Beizen werden Rost und Zunder aus dem System entfernt. Auf diese Weise läßt sich in wesentlich
verkürzter Zeit eine einwandfreie Dampfqualität erreichen, die für einen störungsfreien Kessel- und
Turbinenbetrieb notwendig ist.
Zur Beizung verwendet man im allgemeinen eine Beizlösung, die Mineralsäuren mit Zusätzen enthält. So
ist es bereits bekannt, Beizlösungen mit 5 bis 10% Säuregehalt und einem sogenannten Inhibitorzusatz zu
verwenden. Der Inhibitor hat die Aufgabe, den Säureangriff auf das reine Metall herabzusetzen, ohne die
Lösungsgeschwindigkeit der Eisenoxyde zu beeinflussen. Bei einem bekannten Verfahren mit einer Beizlösung,
die eine Säure unter Zusatz von Ammoniak, Hydrazin, Hydroxylamin oder organischen Aminen enthält,
erfolgt die Behandlung mit einer sehr stark verdünnten Säure bei Temperaturen, bei denen die in der
Lösung vorhandenen Salze hydrolytisch gespalten sind.
ίο In Weiterbildung dieses Verfahrens ist es auch bekanntgeworden,
die Beizlösung unter Zusatz wasserlöslicher hydroxylgruppenhaltiger organischer Verbindungen,
die mit dem Eisen wasserlösliche Komplexverbindungen bilden, gegebenenfalls durch einen weiteren
Zusatz von Salz- und Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 3 bis 4 zu bringen. Als hydroxylgruppenhaltige
Stoffe kommen dabei z. B. Weinsäure, Traubenzucker, Rohrzucker und insbesondere Zitronensäure zur Verwendung.
Bei diesen bekannten Verfahren kann es als nachteilig erachtet werden, daß ein Teil des gelösten Eisens als
Schlamm ausfällt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Schlammbildung zu vermeiden.
Weiterhin ermöglicht die Erfindung durch geeignete Kombination verschiedener Chemikalien, die zur Reinigung
benötigte Beizlösung zu verbilligen.
Die Erfindung besteht darin, daß als Beizlösung eine Mischung von Methyltartronsäure mit anderen hydroxylgruppenhaltigen
organischen Säuren bzw. deren Salze verwendet wird. Es hat sich gezeigt, daß auf diese
' Weise eine kürzere Behandlungszeit ermöglicht wird. Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren
durch ein verbessertes Komplexbildungsvermögen und damit geringem Schlammanfall sowie geringerem
Materialaufwand aus.
Es hat sich z. B. herausgestellt, daß eine Kombination von Methyltartronsäure und Zitronensäure ein hohes
Komplexbildungsvermögen aufweist. Durch weitere Kombinationen mit anderen hydroxylgruppenhaltigen
organischen Säuren bzw. deren Salzen mit Zusätzen von Aminoessigsäuren, z. B. Äthylen-diamintetraessigsäure,
kann die Komplexbildung noch weiter gesteigert werden.
Zur Reaktionsbeschleunigung bei der Auflösung der Eisenoxide können der Beizlösung Fluoride zugesetzt
werden. Durch die Anwendung einer Mischung verschiedener organischer Säuren bzw. deren Salzen kann
die Bildung von Eisenhydroxidschlamm nahezu vollkommen vermieden werden. Es entsteht auf diese Wei-
se eine praktisch metallisch blanke Oberfläche, die durch einen anschließenden Heißwasserbetrieb in eine
Magnetit-Schutzschicht überführt werden kann.
Die Lösungsgeschwindigkeit von Rost und Zunder wird durch den pH-Wert der Beizlösung wesentlich beeinflußt.
Eine Auflösung findet auch noch im alkalischen Bereich statt. Günstig ist jedoch die Einhaltung
eines pH-Wertes zwischen 3 und 6. Dieses erreicht man speziell bei Verwendung von Salzen der genannten
Säuremischungen, zweckmäßigerweise durch Zugabe von Mineralsäuren, z. B. Schwefelsäure, an Stellen innerhalb
des Kreislaufes, an denen der pH-Wert zu hoch angestiegen ist.
Wenn man auch durch den obenerwähnten Zusatz von Fluoriden die Lösungsgeschwindigkeit von Rost
und Zunder erheblich zu steigern vermag, läßt sich dies zusätzlich oder für sich aliein auch durch Anwendung
höherer Temperaturen, z. B. 100°C und mehr, zur Verbesserung
der Reaktionsbeschleunigung erreichen.
Zum Umwälzen der Beizlösung kann im pH-Bereich über 5 die Kesselspeisepumpe, die Boosterpumpe, die
Kondensatpumpe oder eine sonst im Kreislauf befindliche Pumpe verwendet werden. Zu niedere pH-Werte
können gegebenenfalls durch Zugabe von Ammoniak korrigiert werden.
Nach beendetem Beizvorgang kann die Beizlösung vorteilhaft mit voll entsalztem Wasser gegebenenfalls
unter Zusatz von Hydrazin aus dem Beizsystem verdrängt werden.
Nach Verdrängung der Beizlösung wird mit Vorteil
der Beizkreislauf über eine vorzugsweise in der Anlage vorhandene Kondensatentsalzung im Sinne einer Beschleunigung
der Endreinigung kurzgeschlossen. Im Anschluß an die Spülung mit voll entsalztem Wasser
läßt sich eine Passivierung vornehmen. Das kann z. B. in der Weise vorgenommen werden, daß zur Erzeugung
einer Magnetit-Schutzschicht etwa 30 Stunden lang ein Betrieb mit voll entsalztem Wasser unter Zusatz
von Hydrazin bei Temperaturen oberhalb 1200C ίο durchgeführt wird.
Claims (6)
1. Verfahren zur Entrostung und Entzunderung von aus Eisen und/oder Stahl bestehenden Gegenständen
und Anlagen, insbesondere von Rohrsystemen und Kesselanlagen, durch Behandlung mit
einer Beizlösung aus einer Mischung hydroxylgruppenhaltiger organischer Säuren, die sowohl Rost
und Zunder lösen als auch das gelöste Eisen komplex in Lösung halten, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mischung von Methyltartronsäure mit anderen hydroxylgruppenhaltigen organischen
Säuren bzw. deren Salze verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beizlösung Fluoride zur Reaktionsbeschleunigung
zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Beizlösung
an einer oder mehreren Stellen des Beizkreislaufes durch Zugabe von Mineralsäuren korrigiert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beizen von
Dampfkraftwerken oder ähnlichen Kesselanlagen zum Umwälzen der Beizlösung in an sich bekannter
Weise eine Kesselspeisepumpe, Boosterpumpe, Kondensatpumpe oder eine andere im Arbeitsmittelkreislauf
vorhandene Pumpe verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach beendetem Beizvorgang
die Beizlösung mit vollentsalztem Wasser, gegebenenfalls unter Zusatz von Hydrazin, aus dem
Beizsysfem verdrängt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach Verdrängen der Beizlösung der
Beizkreislauf über eine vorzugsweise in der Anlage vorhandene Kondensatentsalzung im Sinne einer
Beschleunigung der Endreinigung kurzgeschlossen wird.
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