JP2003160886A

JP2003160886A - 腐食抑制剤

Info

Publication number: JP2003160886A
Application number: JP2001362049A
Authority: JP
Inventors: Junichi Nakajima; 純一中島; Takanari Kume; 隆成久米; Junichi Kato; 潤一加藤; Isamu Mekada; 勇米加田
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】排水処理の問題が生じず、水分の影響により
生じる腐食を抑制する腐食抑制剤を実現する。【解決手段】この発明の腐食抑制剤は、水分の影響
により生じる腐食を抑制するための腐食抑制剤であり、
シリカとｐＨ調整剤とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、腐食抑制剤，と
くに水分の影響によりボイラ系統，たとえばボイラの水
管やエコノマイザの水管等の伝熱面に生じる腐食を抑制
するための腐食抑制剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボイラ系統の腐食を引き起こす主
な要因としては、ボイラ給水あるいは缶水が、溶存酸
素濃度が高い、ｐＨの適正範囲（１１．０〜１１．
８）から外れている、塩化物イオンや硫酸イオン等の
有害イオン濃度が高い、の３点が挙げられる。

【０００３】まず、溶存酸素を除去する方法は、脱気装
置または脱酸素剤を用いて行っている。脱気装置として
は、真空脱気装置，加熱脱気装置，膜式脱気装置等が挙
げられる。脱気装置を用いて脱気することにより、ボイ
ラ系統の腐食要因である酸素を確実に除去できる。ま
た、脱酸素剤としては、ヒドラジン，亜硫酸塩等が挙げ
られる。しかし、ヒドラジンは、反応速度が遅いという
欠点があり、また亜硫酸塩は、腐食性因子を増加させる
という欠点がある。

【０００４】つぎに、ｐＨを適正範囲にする方法は、ｐ
Ｈ調整剤を用いて行っているが、一定濃度以上のＭアル
カリ度を有するボイラ給水の場合であれば、Ｍアルカリ
度を示す成分（主として炭酸水素塩）がボイラの缶内で
熱分解され、炭酸イオン，水酸化物イオン等を生じて缶
水のｐＨを高める作用がある。また、ボイラの缶内で不
揮発性成分である炭酸イオン，水酸化物イオン等も濃縮
されｐＨを高める作用がある。したがって、ボイラ給水
に含まれるＭアルカリ成分が一定濃度以上であれば、ｐ
Ｈ調整剤は用いなくても、ｐＨを適正範囲にすることが
できる。しかし、Ｍアルカリ度が低い場合には、ｐＨ調
整剤の投入が必要になる。

【０００５】また、有害イオンを一定濃度以下にする方
法は、缶水をブローすることにより行っている。このブ
ローを制御することにより、缶水の濃縮による有害イオ
ンの濃度上昇を防止している。

【０００６】さらに、ボイラ系統の腐食を防止する方法
としては、皮膜形成型の防食剤をボイラ給水に注入する
ことが挙げられる。この防食剤の皮膜形成により、水管
が直接缶水と接触しないため、溶存酸素，ｐＨ，有害イ
オンに関係なく防食効果を示す。しかし、皮膜形成型の
防食剤として用いられているモリブデン酸塩，タンニ
ン，リグニン，糖類，有機酸塩，リン酸塩等は、防食効
果を発揮させるのに必要な濃度が高くなり、また溶存酸
素除去，ｐＨ調整，有害イオンの低濃度化を行う方法に
比べて、排水処理に手間がかかる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記課題
に鑑み、排水処理の問題が生じず、水分の影響により生
じる腐食を抑制する腐食抑制剤を提供することを目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたもので、水分の影響により生じ
る腐食を抑制するための腐食抑制剤であって、シリカ
と、ｐＨ調整剤とを含んでいる。また、ｐＨ調整剤とし
ては、たとえばアルカリ金属の水酸化物である。

【０００９】この腐食抑制剤は、通常、シリカを０．１
２質量％以上、ｐＨ調整剤を０．２質量％以上それぞれ
含んでいる。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の腐食抑制剤は、水分の
影響により生じる腐食を抑制するためのものであり、シ
リカとｐＨ調整剤を含んでいる。

【００１１】この発明に用いられるシリカは、伝熱面の
表面に対し、水分による腐食を抑制するための皮膜を形
成するための成分である。具体的には、水分に含まれる
腐食促進因子である溶存酸素や塩化物イオン等の影響に
より、伝熱面から溶出する成分にシリカが作用し、伝熱
面の水分との接触面側に耐食性の皮膜（いわゆる防食皮
膜）を形成する。とくに、溶存酸素や塩化物イオンは、
伝熱面に局部的なアノードを発現させ、これにより腐食
が進行する場合があるが、水分中に含まれるシリカは、
アニオンまたは負電荷のミセルとして存在しているた
め、そのようなアノードに吸着しやすく、当該部分で選
択的に防食皮膜を形成しやすい。

【００１２】また、シリカは、ケイ酸の他、ケイ酸の塩
（すなわち、ケイ酸塩）も含むものを意味している。ケ
イ酸の塩には、オルトケイ酸塩（ｎＳｉＯ₂・（ｎ＋
１）Ｍ（Ｉ）₂Ｏ）や，ポリケイ酸塩（ｎＳｉＯ₂・ｎＭ
（Ｉ）₂Ｏ，ｎＳｉＯ₂・（ｎ−１）Ｍ（Ｉ）₂Ｏおよび
ｎＳｉＯ₂・（ｎ−２）Ｍ（Ｉ）₂Ｏ）もしくはこれらの
水和物が含まれる。塩の化学式において、Ｍ（Ｉ）はア
ルカリ金属やアルカリ土類金属等の金属元素を示してお
り、金属元素がＭ（II）の場合は、Ｍ（Ｉ）の分子数が
半分になる。また、ポリケイ酸塩の化学式において、ｎ
は、２よりも大きい。以下、シリカという場合は、前記
のような塩も含む概念を意味する場合がある。ここにお
いて、シリカは、２種類以上のものが併用されていても
よい。

【００１３】この発明の腐食抑制剤において、前記シリ
カの割合は、通常、全質量の０．１２質量％以上に設定
されているのが好ましく、０．６質量％以上に設定され
ているのがより好ましい。この含有量が０．１２質量％
未満の場合は、伝熱面に対して腐食防止用の所要の皮膜
を形成するのが困難になる可能性がある。

【００１４】また、この発明の腐食抑制剤中のシリカと
しては、粉末のものを用いてもよく、水溶液のものを用
いてもよい。

【００１５】この発明で用いられるｐＨ調整剤は、伝熱
面を腐食しにくいｐＨ域に調整するために、水分のｐＨ
を上昇させる成分である。ここで利用可能なｐＨ調整剤
の種類は、とくに限定されるものではなく、アルカリ金
属の水酸化物やアルカリ土類金属の水酸化物等の各種の
ものがある。これらは、適宜２種以上のものが併用され
てもよい。このうち、この発明では、アルカリ金属の水
酸化物を用いるのがとくに好ましい。アルカリ金属の水
酸化物は、カルシウムやマグネシウム等の硬度成分を含
まない薬剤であるため、スケールの生成を促進しないも
のとして適用することができる。

【００１６】この発明の腐食抑制剤において、前記ｐＨ
調整剤の割合は、通常、全質量の０．２質量％以上に設
定されているのが好ましく、１．０質量％以上に設定さ
れているのがより好ましい。この含有量が０．２質量％
未満の場合は、ｐＨ上昇が十分でなくなる可能性があ
り、シリカによる皮膜が伝熱面の表面に形成される前
に、伝熱面の腐食を効果的に抑制するのが困難になる可
能性がある。

【００１７】ここにおいて、この発明の腐食抑制剤は、
前記の必須成分の他、必要に応じて各種の添加剤を含ん
でいてもよい。添加剤としては、たとえばヘキサメタ燐
酸ナトリウム，トリポリ燐酸ナトリウム等の重合燐酸塩
類等を挙げることができ、またニトリロトリ酢酸（ＮＴ
Ａ）やエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）およびこれ
らの塩等の金属イオン封鎖剤を挙げることができる。

【００１８】この発明の腐食抑制剤は、水分による伝熱
面の腐食を抑制するために用いられる。より具体的に
は、たとえばボイラの水管等の水蒸気を発生する装置に
おいて、蒸気を発生させる伝熱管（伝熱面の一例）およ
びその他の伝熱面が水分により腐食するのを抑制するた
めに用いる。

【００１９】この発明の腐食抑制剤を用いてボイラの蒸
気発生用の伝熱管が腐食することを抑制する場合は、ボ
イラへ給水を供給する給水路内にこの発明の腐食抑制剤
を注入する。給水路に注入された腐食抑制剤は、給水路
内で混合され、給水とともにボイラへ流入する。これに
より、腐食抑制剤中のｐＨ調整剤が水分のｐＨを上昇さ
せ、また腐食抑制剤中のシリカが伝熱管の水分との接触
面側に皮膜を形成する。この結果、伝熱管は、水分によ
る腐食が効果的に抑制されることになる。

【００２０】ここにおいて、前記のような給水路に対す
るこの発明の腐食抑制剤の注入量は、通常、水分中にお
けるシリカとｐＨ調整剤との合計の濃度が１．６mg／リ
ットル以上になるよう設定するのが好ましく、８．０mg
／リットル以上になるように設定するのがより好まし
い。因みに、前記腐食抑制剤は、シリカとｐＨ調整剤と
の合計の濃度が前記のようになるのであれば、給水路に
対して連続的に注入されてもよいし、断続的に注入され
てもよい。

【００２１】この発明の腐食抑制剤は、水分中において
前記のような濃度付近に希釈された場合、通常、ｐＨが
９〜１２．５程度の塩基性を示す。このため、この腐食
抑制剤は、一般に、燐酸ナトリウム等の塩基性スケール
防止剤および亜硫酸ナトリウムやタンニン等のその他の
水処理剤と併用することもできる。

【００２２】

【実施例】実施例１〜４ケイ酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムの混合物へ蒸
留水を滴下しながら攪拌した。これにより、目的とする
腐食抑制剤が得られた。ここにおいて、この腐食抑制剤
中に含まれる各成分の割合は、表１のとおりである。

【００２３】実施例５および６ケイ酸および水酸化カリウムの混合物へ蒸留水を滴下し
ながら攪拌した。これにより、目的とする腐食抑制剤が
得られた。ここにおいて、この腐食抑制剤中に含まれる
各成分の割合は、表１のとおりである。

【００２４】実施例７および８ケイ酸カリウムおよび水酸化ナトリウムの混合物へ蒸留
水を滴下しながら攪拌した。これにより、目的とする腐
食抑制剤が得られた。ここにおいて、この腐食抑制剤中
に含まれる各成分の割合は、表１のとおりである。

【００２５】実施例９および１０ケイ酸および水酸化ナトリウムの混合物へ蒸留水を滴下
しながら攪拌した。これにより、目的とする腐食抑制剤
が得られた。ここにおいて、この腐食抑制剤中に含まれ
る各成分の割合は、表１のとおりである。

【００２６】実施例１１ケイ酸カリウムおよび水酸化カリウムの混合物へ蒸留水
を滴下しながら攪拌した。これにより、目的とする腐食
抑制剤が得られた。ここにおいて、この腐食抑制剤中に
含まれる各成分の割合は、表１のとおりである。

【００２７】実施例１２ケイ酸ナトリウムおよび水酸化カリウムの混合物へ蒸留
水を滴下しながら攪拌した。これにより、目的とする腐
食抑制剤が得られた。ここにおいて、この腐食抑制剤中
に含まれる各成分の割合は、表１のとおりである。

【００２８】

【表１】

【００２９】実施例１〜４で得られた腐食抑制剤を注入
した場合と無薬注の場合について、腐食抑制性を調査し
た。ここでは、蒸発量１．３５kg／時間の貫流ボイラ
に、腐食抑制剤を５００mg／リットル添加した軟水を供
給し、圧力が３．０ＭPaの蒸気を連続的に発生させなが
ら、ブロー率を１０％にして当該ボイラを運転した。４
８時間経過後の食孔（伝熱管の水との接触面側に発生す
る厚さ方向の反対側へ向かう孔状の腐食のことを云
う。）の深さの最大値を調べた。その結果を表２に示
す。ここにおいて、給水に用いた軟水は、大阪市の軟化
水を人工的に調製したものを用いた。その水質はつぎの
とおりである。

【００３０】ｐＨ：７．５電気伝導率：２５mS／m Ｍアルカリ度：２０mg−ＣａＣＯ₃／リットル

【００３１】

【表２】

【００３２】表２より、実施例１〜４の腐食抑制剤は、
無薬注に比べて腐食抑制性に優れていることが分かる。
また、実施例５〜１２についても同様の効果が得られ
た。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、シリ
カおよびｐＨ調整剤を含むものであるため、皮膜形成機
能およびｐＨ上昇機能の両面から水分による伝熱面に生
じる腐食を効果的に抑制することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米加田勇愛媛県松山市堀江町７番地三浦工業株式会社内Ｆターム(参考） 4K062 AA03 BA08 BA11 BA14 BB25 CA05 FA02 FA06 GA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水分の影響により生じる腐食を抑制するた
めの腐食抑制剤であって、シリカと、ｐＨ調整剤と、を含む腐食抑制剤。
【請求項２】前記ｐＨ調整剤が、アルカリ金属の水酸化
物である、請求項１に記載の腐食抑制剤。
【請求項３】前記シリカを０．１２質量％以上、前記ｐ
Ｈ調整剤を０．２質量％以上それぞれ含んでいる、請求
項１または２に記載の腐食抑制剤。