JP2003176997A - スケールの除去方法 - Google Patents
スケールの除去方法Info
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- JP2003176997A JP2003176997A JP2001377173A JP2001377173A JP2003176997A JP 2003176997 A JP2003176997 A JP 2003176997A JP 2001377173 A JP2001377173 A JP 2001377173A JP 2001377173 A JP2001377173 A JP 2001377173A JP 2003176997 A JP2003176997 A JP 2003176997A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、洗浄液による腐食を極力抑え、低
温で蒸気発生器のスケールを除去する方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 本発明は、原子力発電プラントの蒸気発
生器中のスケールの除去方法であって、鉄錯体形成性化
合物及び還元剤を含有してなり、ｐＨが５〜１０の洗浄
液を蒸気発生器の表面に接触せしめることを特徴とする
スケールの除去方法である。
温で蒸気発生器のスケールを除去する方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 本発明は、原子力発電プラントの蒸気発
生器中のスケールの除去方法であって、鉄錯体形成性化
合物及び還元剤を含有してなり、ｐＨが５〜１０の洗浄
液を蒸気発生器の表面に接触せしめることを特徴とする
スケールの除去方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電プラン
トの蒸気発生器の二次側に蓄積した鉄酸化物主体スケー
ルを効率的に溶解除去する方法に関する。
トの蒸気発生器の二次側に蓄積した鉄酸化物主体スケー
ルを効率的に溶解除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電プラントの蒸気発生器の二次
側には、経時により酸化鉄（マグネタイト）スケールが
析出、蓄積し、伝熱阻害等のスケール障害を引き起こす
ため、これを除去する必要がある。
側には、経時により酸化鉄（マグネタイト）スケールが
析出、蓄積し、伝熱阻害等のスケール障害を引き起こす
ため、これを除去する必要がある。
【０００３】従来、このような鉄酸化物主体スケールを
溶解除去する洗浄方法としては、鉄錯体形成性の酸にヒ
ドラジンを添加して用いる方法が提案されている（特公
平５−８８３１７号公報）。また、より低温度で酸化鉄
スケールを溶解することができる洗浄剤組成物として、
マロン酸にＬ−アスコルビン酸又はエリソルビン酸を配
合した洗浄剤組成物が提案されている（特公昭５３−７
３１号公報）。また、マロン酸、グリコール酸及び還元
剤を含有する組成物での洗浄が提案されている（特開２
００１−３１９９８号公報）。
溶解除去する洗浄方法としては、鉄錯体形成性の酸にヒ
ドラジンを添加して用いる方法が提案されている（特公
平５−８８３１７号公報）。また、より低温度で酸化鉄
スケールを溶解することができる洗浄剤組成物として、
マロン酸にＬ−アスコルビン酸又はエリソルビン酸を配
合した洗浄剤組成物が提案されている（特公昭５３−７
３１号公報）。また、マロン酸、グリコール酸及び還元
剤を含有する組成物での洗浄が提案されている（特開２
００１−３１９９８号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の文献に開示されている方法は、１回の洗浄で大量のス
ケールを除去することを目的するため、腐食条件が厳し
く蒸気発生器を洗浄液で腐食するおそれがある。また、
腐食を抑制するため、洗浄時間を厳密に管理し、また、
有害な成分を含む腐食抑制剤（インヒビター）が必要と
いう欠点がある。また、高温での洗浄は、洗浄中に洗浄
対象物、特に蒸気発生器の一次側の検査や補修作業を並
行して行うことができず、定期点検工事に長時間を要す
るという欠点もある。
の文献に開示されている方法は、１回の洗浄で大量のス
ケールを除去することを目的するため、腐食条件が厳し
く蒸気発生器を洗浄液で腐食するおそれがある。また、
腐食を抑制するため、洗浄時間を厳密に管理し、また、
有害な成分を含む腐食抑制剤（インヒビター）が必要と
いう欠点がある。また、高温での洗浄は、洗浄中に洗浄
対象物、特に蒸気発生器の一次側の検査や補修作業を並
行して行うことができず、定期点検工事に長時間を要す
るという欠点もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題点を解決し、原子力発電プラントの蒸気発生器の二次
側に蓄積した酸化鉄スケールを、蒸気発生器の洗浄液に
よる腐食を極力抑え、低温で除去する方法を提供するこ
とを目的とする。
題点を解決し、原子力発電プラントの蒸気発生器の二次
側に蓄積した酸化鉄スケールを、蒸気発生器の洗浄液に
よる腐食を極力抑え、低温で除去する方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、洗浄液に
よる蒸気発生器の腐食を抑え、かつ、蒸気発生器の効率
を低下させることなく、維持管理する方法を提供すべく
鋭意検討を重ねた結果、本発明を想到した。即ち、本発
明は、原子力発電プラントの蒸気発生器中のスケールの
除去方法であって、鉄錯体形成性化合物及び還元剤を含
有してなり、ｐＨが５〜１０の洗浄液を蒸気発生器の表
面に接触せしめることを特徴とするスケールの除去方法
である。
よる蒸気発生器の腐食を抑え、かつ、蒸気発生器の効率
を低下させることなく、維持管理する方法を提供すべく
鋭意検討を重ねた結果、本発明を想到した。即ち、本発
明は、原子力発電プラントの蒸気発生器中のスケールの
除去方法であって、鉄錯体形成性化合物及び還元剤を含
有してなり、ｐＨが５〜１０の洗浄液を蒸気発生器の表
面に接触せしめることを特徴とするスケールの除去方法
である。
【０００７】（鉄錯体形成性化合物）鉄錯体形成性化合
物は、ジカルボン酸、ポリカルボン酸、ヒドロキシ−モ
ノ−、ジ−もしくはトリ−カルボン酸、芳香族２価フェ
ノール、又はこれらの塩からなる群から選ばれる少なく
とも一種の化合物が好ましい。ジカルボン酸は、シュウ
酸又はマロン酸が好ましい。ヒドロキシ−モノ−、ジ−
もしくはトリ−カルボン酸は、グリコール酸、リンゴ酸
又はクエン酸が好ましい。これらは脂肪族のカルボン酸
であることが好ましい。芳香族２価フェノールは、カテ
コールまたはその誘導体であることが好ましい。なお、
本発明において、鉄錯体形成性化合物は、通常、それぞ
れマロン酸、グリコール酸のような酸そのものを使用す
るが、マロン酸塩やグリコール酸塩のように水溶液中で
マロン酸やグリコール酸を生成する化合物であっても良
い。
物は、ジカルボン酸、ポリカルボン酸、ヒドロキシ−モ
ノ−、ジ−もしくはトリ−カルボン酸、芳香族２価フェ
ノール、又はこれらの塩からなる群から選ばれる少なく
とも一種の化合物が好ましい。ジカルボン酸は、シュウ
酸又はマロン酸が好ましい。ヒドロキシ−モノ−、ジ−
もしくはトリ−カルボン酸は、グリコール酸、リンゴ酸
又はクエン酸が好ましい。これらは脂肪族のカルボン酸
であることが好ましい。芳香族２価フェノールは、カテ
コールまたはその誘導体であることが好ましい。なお、
本発明において、鉄錯体形成性化合物は、通常、それぞ
れマロン酸、グリコール酸のような酸そのものを使用す
るが、マロン酸塩やグリコール酸塩のように水溶液中で
マロン酸やグリコール酸を生成する化合物であっても良
い。
【０００８】（還元剤）本発明において、還元剤として
は、ヒドラジン、Ｌ−アスコルビン酸及びエリソルビン
酸からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が好
適である。このうち、還元剤としては還元力が強く、ま
た、新たなスケール析出の問題がないことから、Ｌ−ア
スコルビン酸、エリソルビン酸、これらの塩或いはこれ
らの誘導体、特にＬ−アスコルビン酸又はエリソルビン
酸を用いるのが好ましい。なお、Ｌ−アスコルビン酸、
エリソルビン酸の塩としては、酸水溶液中に溶解するも
のであればどのような塩でも使用できる。誘導体として
は例えば、６−デスオキシ−Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−
ラムノアスコルビン酸、Ｌ−アラボアスコルビン酸又は
エリソルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸の多量体などを用
いることができる。これらは１種を単独で用いても、２
種以上を混合して用いても良い。
は、ヒドラジン、Ｌ−アスコルビン酸及びエリソルビン
酸からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が好
適である。このうち、還元剤としては還元力が強く、ま
た、新たなスケール析出の問題がないことから、Ｌ−ア
スコルビン酸、エリソルビン酸、これらの塩或いはこれ
らの誘導体、特にＬ−アスコルビン酸又はエリソルビン
酸を用いるのが好ましい。なお、Ｌ−アスコルビン酸、
エリソルビン酸の塩としては、酸水溶液中に溶解するも
のであればどのような塩でも使用できる。誘導体として
は例えば、６−デスオキシ−Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−
ラムノアスコルビン酸、Ｌ−アラボアスコルビン酸又は
エリソルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸の多量体などを用
いることができる。これらは１種を単独で用いても、２
種以上を混合して用いても良い。
【０００９】還元剤の配合割合は、スケール中のＦｅ3
Ｏ4を第一鉄イオンに還元するに十分な量とする。ヒド
ラジン、アスコルビン酸は、スケール中の鉄のモル量に
対して１／３から１倍であることが好ましい。
Ｏ4を第一鉄イオンに還元するに十分な量とする。ヒド
ラジン、アスコルビン酸は、スケール中の鉄のモル量に
対して１／３から１倍であることが好ましい。
【００１０】（洗浄液）本発明において、洗浄液中の鉄
錯体形成性化合物の濃度は、スケール中の鉄のモル量に
対して４倍以下が好ましい。通常、洗浄液は、鉄錯体形
成性化合物及び還元剤とを合計濃度で０.３〜７重量％
含有する水溶液として使用するのが好ましい。この濃度
が低いと十分な洗浄効果が得られず、逆に高濃度水溶液
では、取り扱い性、廃液処理、コスト等の面で好ましく
ない。この洗浄液は、予め高濃度水溶液として調製した
ものを使用時に希釈して用いても良い。また、各有効成
分の１種又は２種を含む水溶液を使用時に混合して用い
たり、洗浄系内に別々に添加して系内で混合されるよう
な使用形態とすることも可能である。
錯体形成性化合物の濃度は、スケール中の鉄のモル量に
対して４倍以下が好ましい。通常、洗浄液は、鉄錯体形
成性化合物及び還元剤とを合計濃度で０.３〜７重量％
含有する水溶液として使用するのが好ましい。この濃度
が低いと十分な洗浄効果が得られず、逆に高濃度水溶液
では、取り扱い性、廃液処理、コスト等の面で好ましく
ない。この洗浄液は、予め高濃度水溶液として調製した
ものを使用時に希釈して用いても良い。また、各有効成
分の１種又は２種を含む水溶液を使用時に混合して用い
たり、洗浄系内に別々に添加して系内で混合されるよう
な使用形態とすることも可能である。
【００１１】（洗浄方法）本発明の洗浄液によるスケー
ルの除去は、常法に従って行うことができ、洗浄対象物
である蒸気発生器伝熱管外面を洗浄液中に浸漬させた
り、配管等の洗浄対象物中に洗浄液を流通させるなどし
て、洗浄対象物と洗浄液とを接触させることにより行な
う。洗浄液をポンプ等で強制的に循環したり、接触効率
を上げるために、接触時に不活性ガスを共存させバブリ
ングすることも好ましい。本発明のスケールの除去の後
に、流水洗浄、スクレーパー等による機械的洗浄を行な
うことで、効率的にスケールを除去できる。
ルの除去は、常法に従って行うことができ、洗浄対象物
である蒸気発生器伝熱管外面を洗浄液中に浸漬させた
り、配管等の洗浄対象物中に洗浄液を流通させるなどし
て、洗浄対象物と洗浄液とを接触させることにより行な
う。洗浄液をポンプ等で強制的に循環したり、接触効率
を上げるために、接触時に不活性ガスを共存させバブリ
ングすることも好ましい。本発明のスケールの除去の後
に、流水洗浄、スクレーパー等による機械的洗浄を行な
うことで、効率的にスケールを除去できる。
【００１２】（ｐＨ）洗浄液のｐＨは、５〜１０の範囲
である。ｐＨの調整は、アンモニア、ヒドラジン、苛性
ソーダなどで行なう。本発明によれば、蒸気発生器を、
かかる中性から弱アルカリで洗浄することにより、蒸気
発生器の腐食が起こることなく洗浄が可能となる。ま
た、腐食抑制剤を使用せず、洗浄することが可能とな
る。
である。ｐＨの調整は、アンモニア、ヒドラジン、苛性
ソーダなどで行なう。本発明によれば、蒸気発生器を、
かかる中性から弱アルカリで洗浄することにより、蒸気
発生器の腐食が起こることなく洗浄が可能となる。ま
た、腐食抑制剤を使用せず、洗浄することが可能とな
る。
【００１３】（温度）洗浄液の温度は、用いる洗浄液の
濃度や洗浄対象物のスケールの蓄積量等によっても異な
るが、２０〜１００℃以下、好ましくは３０〜７０℃の
範囲である。本発明においては、このように、低い温度
で洗浄するため、並行して他の作業を行うことができる
利点がある。
濃度や洗浄対象物のスケールの蓄積量等によっても異な
るが、２０〜１００℃以下、好ましくは３０〜７０℃の
範囲である。本発明においては、このように、低い温度
で洗浄するため、並行して他の作業を行うことができる
利点がある。
【００１４】（時間）２４時間以上、好ましくは２４〜
１２０時間、洗浄液と接触させることが好ましく、定期
検査期間内にスケールを溶解除去することができる。
１２０時間、洗浄液と接触させることが好ましく、定期
検査期間内にスケールを溶解除去することができる。
【００１５】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。 （実施例１）蒸気発生器と同じ材質の炭素鋼を対象に、
腐食性を評価した。
り具体的に説明する。 （実施例１）蒸気発生器と同じ材質の炭素鋼を対象に、
腐食性を評価した。
【００１６】（腐食性）３．５重量％のマロン酸、３重
量％のＬ−アスコルビン酸及び３．５重量％のグリコー
ル酸を含み苛性ソーダでｐＨを８に調整した水溶液（以
下、洗浄液Ａという）を４００ｍＬ入れたビーカーを用
意した。このビーカーに炭素鋼（材質：ＳＳ４１ 縦２
０ｍｍ，横１５ｍｍ，厚さ３ｍｍ）の板を５個入れ、ビ
ーカーを６０℃の恒温浴槽に浸漬し、緩やかに撹拌しな
がら２４時間溶解試験を行い、鉄の溶解量を測定した。
結果を図１に示す。鉄の溶解量は洗浄液中の鉄イオン濃
度で評価した。
量％のＬ−アスコルビン酸及び３．５重量％のグリコー
ル酸を含み苛性ソーダでｐＨを８に調整した水溶液（以
下、洗浄液Ａという）を４００ｍＬ入れたビーカーを用
意した。このビーカーに炭素鋼（材質：ＳＳ４１ 縦２
０ｍｍ，横１５ｍｍ，厚さ３ｍｍ）の板を５個入れ、ビ
ーカーを６０℃の恒温浴槽に浸漬し、緩やかに撹拌しな
がら２４時間溶解試験を行い、鉄の溶解量を測定した。
結果を図１に示す。鉄の溶解量は洗浄液中の鉄イオン濃
度で評価した。
【００１７】（比較例１）ｐＨを３に調整した以外は実
施例１と同じ条件で、腐食性を評価した。結果を図１に
示す。
施例１と同じ条件で、腐食性を評価した。結果を図１に
示す。
【００１８】以上のように、実施例１によれば、比較例
１の腐食量を１とした場合、ｐＨが増加することで炭素
鋼の腐食が１／５以下に抑えられていることが分かる。 （実施例２）模擬酸化鉄スケール（Ｆｅ3Ｏ4）を対象
に、溶解性を評価した。 （溶解性）鉄錯体形成性化合物であるマロン酸、クエン
酸、シュウ酸、カテコールを０．１ｍｏｌ／Ｌ（０．７
〜１．７重量％）含む溶液に，モル比で鉄錯体形成性化
合物：アスコルビン酸＝３：１となるよう、Ｌ−アスコ
ルビン酸を添加し、苛性ソーダでｐＨを調整した水溶液
をビーカーに用意した。このビーカーにモル比で鉄錯体
形成性化合物：スケール中の鉄分＝２：１となるようＦ
ｅ3Ｏ4の粉末を入れ、ビーカーを７０℃の恒温浴槽に浸
漬し、そのままの状態で４８時間溶解試験を行い、鉄の
溶解量を測定した。また、洗浄液Ａを４００ｍＬ入れた
ビーカーに６０℃Ｆｅ3Ｏ4の粉末２７．６ｇを入れ、ビ
ーカーを６０℃の恒温浴槽に浸漬し、緩やかに撹拌しな
がら２４時間溶解試験を行い、鉄の溶解量を測定した。
結果を表１に示す。
１の腐食量を１とした場合、ｐＨが増加することで炭素
鋼の腐食が１／５以下に抑えられていることが分かる。 （実施例２）模擬酸化鉄スケール（Ｆｅ3Ｏ4）を対象
に、溶解性を評価した。 （溶解性）鉄錯体形成性化合物であるマロン酸、クエン
酸、シュウ酸、カテコールを０．１ｍｏｌ／Ｌ（０．７
〜１．７重量％）含む溶液に，モル比で鉄錯体形成性化
合物：アスコルビン酸＝３：１となるよう、Ｌ−アスコ
ルビン酸を添加し、苛性ソーダでｐＨを調整した水溶液
をビーカーに用意した。このビーカーにモル比で鉄錯体
形成性化合物：スケール中の鉄分＝２：１となるようＦ
ｅ3Ｏ4の粉末を入れ、ビーカーを７０℃の恒温浴槽に浸
漬し、そのままの状態で４８時間溶解試験を行い、鉄の
溶解量を測定した。また、洗浄液Ａを４００ｍＬ入れた
ビーカーに６０℃Ｆｅ3Ｏ4の粉末２７．６ｇを入れ、ビ
ーカーを６０℃の恒温浴槽に浸漬し、緩やかに撹拌しな
がら２４時間溶解試験を行い、鉄の溶解量を測定した。
結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
以上のように、炭素鋼の腐食が抑えられた条件でもスケ
ールの溶解が進行する。
ールの溶解が進行する。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来よ
りもｐＨの高い洗浄液を用いて、低温で、蒸気発生器を
洗浄することにより、１回当たりのスケールの除去量は
低下するものの、蒸気発生器本体の腐食性が抑えられる
という利点があり、高度な信頼性が要求される原子力発
電プラントの維持管理に大きく寄与することが出来る。
りもｐＨの高い洗浄液を用いて、低温で、蒸気発生器を
洗浄することにより、１回当たりのスケールの除去量は
低下するものの、蒸気発生器本体の腐食性が抑えられる
という利点があり、高度な信頼性が要求される原子力発
電プラントの維持管理に大きく寄与することが出来る。
【図１】 本発明の実施例１及び比較例１の結果を示
す。
す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ２２Ｂ 37/52 Ｆ２２Ｂ 37/52 Ａ
Ｇ２１Ｆ 9/28 ５２５ Ｇ２１Ｆ 9/28 ５２５Ｄ
(72)発明者 水谷 敏行
兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１
号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
Ｆターム(参考） 3B201 AA47 BA03 BB82 BB92
4H003 DA09 DA12 DA13 DB01 EB03
EB07 EB08 EB12 EE02 FA07
Claims (7)
- 【請求項１】 原子力発電プラントの蒸気発生器中の鉄
酸化物主体のスケールの除去方法であって、鉄錯体形成
性化合物及び還元剤を含有してなり、ｐＨが５〜１０の
洗浄液を、蒸気発生器の表面に接触せしめることを特徴
とするスケールの除去方法。 - 【請求項２】 鉄錯体形成性化合物が、ジカルボン酸、
ポリカルボン酸、ヒドロキシ−モノ−、ジ−もしくはト
リ−カルボン酸、芳香族２価フェノール、又はこれらの
塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物であ
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 ジカルボン酸が、シュウ酸又はマロン酸
であり、ヒドロキシ−モノ−、ジ−もしくはトリ−カル
ボン酸が、グリコール酸、リンゴ酸又はクエン酸であ
り、芳香族２価フェノールが、カテコールまたはその誘
導体、である請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 還元剤が、ヒドラジン、Ｌ−アスコルビ
ン酸及びエリソルビン酸からなる群から選ばれる少なく
とも一種の化合物である請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 洗浄液の温度が、２０〜１００℃である
請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 ２４時間以上、洗浄液と接触させること
でスケールを除去する請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 機械的洗浄の前処理として施工すること
で効率的にスケールを除去する請求項１に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001377173A JP2003176997A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | スケールの除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001377173A JP2003176997A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | スケールの除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003176997A true JP2003176997A (ja) | 2003-06-27 |
Family
ID=19185210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001377173A Withdrawn JP2003176997A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | スケールの除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003176997A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2001
- 2001-12-11 JP JP2001377173A patent/JP2003176997A/ja not_active Withdrawn
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