JP2016030853A - Piping equipment chemical addition method and surface treatment agent - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水を含有する流体がその内部を循環する配管設備に対して実施する、主薬剤を前記流体に添加する配管設備薬剤添加方法、および水を含有する流体がその内部を循環する配管設備に対して使用する表面処理剤に関する。 The present invention relates to a piping equipment chemical addition method for adding a main chemical to the fluid, and a piping through which a fluid containing water circulates. The present invention relates to a surface treatment agent used for equipment.
各種工業プラントの加熱・冷却系や、建物の空調用設備、地域冷暖房システムなどには、冷温水が循環する配管が用いられている。配管の腐食防止や細菌繁殖によるスライム発生の防止、循環動力の低減などの目的のため、配管内部を循環する冷温水等の流体に、様々な薬剤を添加することが行われる。 Pipes through which cold / hot water circulates are used in heating / cooling systems of various industrial plants, air conditioning equipment for buildings, district heating / cooling systems, and the like. Various chemicals are added to fluids such as cold / hot water circulating inside the pipe for the purpose of preventing corrosion of the pipe, preventing slime generation due to bacterial growth, and reducing circulation power.
例えば、配管内に冷温水等の流体を循環させるポンプの消費エネルギーを削減するため、流体に水性媒体の摩擦抵抗を低減できる薬剤が添加される。特許文献１では、水性媒体用摩擦抵抗低減剤として、不飽和結合基を少なくとも１つ有する炭素数８〜２２の直鎖状あるいは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を１つ有し、２つ又は３つのアルキレンオキシ基を有する第４級アンモニウムカチオン、および有機酸残基とを含有する薬剤が開示されている。 For example, in order to reduce energy consumption of a pump that circulates a fluid such as cold / hot water in a pipe, a chemical that can reduce the frictional resistance of an aqueous medium is added to the fluid. In Patent Document 1, as a frictional resistance reducing agent for an aqueous medium, one linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms having at least one unsaturated bond group is included. Alternatively, a drug containing a quaternary ammonium cation having three alkyleneoxy groups and an organic acid residue is disclosed.
また、配管の腐食防止のため、有機化合物による腐食抑制剤が用いられる場合がある。有機化合物による腐食抑制剤にはアニオン型とカチオン型があるが、いずれも金属表面に吸着して金属−溶液界面の性質を変えることで腐食を抑制する（非特許文献１）。 Moreover, in order to prevent corrosion of piping, a corrosion inhibitor made of an organic compound may be used. There are anion type and cation type corrosion inhibitors based on organic compounds, both of which inhibit the corrosion by adsorbing to the metal surface and changing the properties of the metal-solution interface (Non-Patent Document 1).
特許文献２には、歯科医院で用いられる唾液吸引システム用抗菌剤、クーリングタワー用抗菌剤、各種工場などの冷却水の抗菌・防藻・スライムコントロール剤として使用可能な、抗菌剤成分として対イオンが有機カルボン酸アニオンであるカチオン性界面活性剤と、特定の非イオン性界面活性剤と、可溶性デンプンとからなる粉末状抗菌剤組成物が開示されている。なお配管に発生するスライムとは、配管の表面に付着した細菌や微生物が水中の有機物を栄養源として増殖し、粘着性の軟泥状物質となったものである。 Patent Document 2 discloses a counterion as an antibacterial agent component that can be used as an antibacterial agent for saliva suction systems, an antibacterial agent for cooling towers used in dental clinics, an antibacterial / algae / slime control agent for cooling water in various factories, etc. A powdery antibacterial composition comprising a cationic surfactant that is an organic carboxylate anion, a specific nonionic surfactant, and a soluble starch is disclosed. Note that the slime generated in the pipe is a sticky soft mud substance produced by growth of bacteria and microorganisms attached to the pipe surface using organic substances in water as nutrients.
上述の種々の薬剤は、配管内で所定の濃度になるように、配管内の流体に添加される。そしてある程度の期間に亘って薬剤の濃度が保たれることにより、循環動力の低減、腐食防止、スライム発生防止等の効果が得られる。 The various chemicals described above are added to the fluid in the pipe so as to have a predetermined concentration in the pipe. By maintaining the concentration of the drug over a certain period, effects such as reduction of circulating power, prevention of corrosion, and prevention of slime generation can be obtained.
発明者は、上述の配管に使用する薬剤の中に、流体への添加後早い時期に有効濃度が著しく減少するものがあることを見いだした。薬剤の有効濃度が減少すると、所望の効果が得られず、配管に腐食やスライムが発生したり、循環動力の低減による省エネルギーが達成できない問題が生じる。また、高価な薬剤を投入したにもかかわらず希望した効果が得られないのであるから、甚だ不経済である。 The inventor has found that some of the chemicals used in the pipes described above have a significant decrease in effective concentration early after addition to the fluid. When the effective concentration of the drug decreases, the desired effect cannot be obtained, and corrosion and slime are generated in the pipe, and there is a problem that energy saving cannot be achieved by reducing circulating power. In addition, the desired effect cannot be obtained despite the introduction of expensive drugs, which is extremely uneconomical.
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、薬剤（主薬剤）の有効濃度の低下を抑制できる配管設備薬剤添加方法、および主薬剤の有効濃度の低下を抑制できる表面処理剤を提供する点にある。 This invention is made | formed in view of the above-mentioned subject, The objective is the piping equipment chemical | medical agent addition method which can suppress the fall of the effective density | concentration of a chemical | medical agent (main drug), and the surface which can suppress the fall of the effective density | concentration of the main chemical | medical agent It is in providing a treating agent.
上記目的を達成するための本発明に係る配管設備薬剤添加方法の特徴構成は、水を含有する流体がその内部を循環する配管設備に対して実施する、主薬剤を前記流体に添加する配管設備薬剤添加方法であって、
前記配管設備は、経時的に鉄錆の発生する、鉄を含有する合金製の配管を有し、
前記主薬剤はカチオン系化合物を含有し、
鉄錆に吸着する性質を持つ塩である四級アルキルヒドロキシエチルアンモニウム塩および四級アルケニルヒドロキシエチルアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩を含有する表面処理剤を所定の濃度となるように前記流体に添加する表面処理剤添加ステップを行い、
その後に前記表面処理剤が添加された前記流体を前記配管設備に所定の時間循環させる循環ステップを行い、
その後に前記主薬剤を前記流体に添加する主薬剤添加ステップを行う点にある。
In order to achieve the above object, the piping system chemical addition method according to the present invention is characterized in that the piping system for adding a main chemical to the fluid is performed on a piping system in which a fluid containing water circulates. A method of adding a drug,
The piping equipment has an iron-containing alloy pipe that causes iron rust over time,
The main drug contains a cationic compound,
A surface treatment agent containing at least one salt selected from the group consisting of a quaternary alkylhydroxyethylammonium salt and a quaternary alkenylhydroxyethylammonium salt, which is a salt having the property of adsorbing to iron rust, to have a predetermined concentration. Performing a surface treatment agent addition step to be added to the fluid,
Thereafter, performing a circulation step of circulating the fluid to which the surface treatment agent has been added to the piping facility for a predetermined time,
Thereafter, a main drug addition step of adding the main drug to the fluid is performed.
上記目的を達成するための本発明に係る表面処理剤の特徴構成は、水を含有する流体がその内部を循環する配管設備に対して使用する表面処理剤であって、
前記配管設備は、経時的に鉄錆の発生する、鉄を含有する合金製の配管を有し、
前記表面処理剤は、主薬剤を前記流体に添加する前に前記流体に添加され、その後所定の時間前記配管設備を循環される前処理用薬剤であり、
鉄錆に吸着する性質を持つ塩である四級アルキルヒドロキシエチルアンモニウム塩および四級アルケニルヒドロキシエチルアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩を含有する点にある。
The characteristic configuration of the surface treatment agent according to the present invention for achieving the above object is a surface treatment agent used for piping equipment in which a fluid containing water circulates,
The piping equipment has an iron-containing alloy pipe that causes iron rust over time,
The surface treatment agent is a pretreatment agent that is added to the fluid before adding a main agent to the fluid and then circulated through the piping facility for a predetermined time.
The point is that it contains at least one salt selected from the group consisting of a quaternary alkylhydroxyethylammonium salt and a quaternary alkenylhydroxyethylammonium salt which are salts having the property of adsorbing to iron rust.
発明者は、上述の有効濃度低下の問題が、鉄を含有する合金製の配管を有する配管設備に対してカチオン系化合物を含有する主薬剤を使用した場合に発生し、その原因が、配管に発生した鉄錆にカチオン系化合物が吸着されてしまうことにあると思い至った。 The inventor found that the above-mentioned problem of lowering the effective concentration occurred when a main agent containing a cationic compound was used for piping equipment having piping made of an alloy containing iron. It was thought that the cationic compound was adsorbed on the generated iron rust.
そこで、まず最初に鉄錆に吸着する性質を持つ塩である四級アルキルヒドロキシエチルアンモニウム塩および四級アルケニルヒドロキシエチルアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩を含有する表面処理剤を配管内の流体に添加し、その流体を所定の時間循環させた後、主薬剤を流体に添加する。そうすることにより、主薬剤の投入前に流体に添加された、表面処理剤に含有される塩が、配管を循環する間に配管の鉄錆に吸着されて、主薬剤に含有されるカチオン系化合物の鉄錆への吸着が阻害される。 Therefore, first, a surface treatment agent containing at least one salt selected from the group consisting of a quaternary alkylhydroxyethylammonium salt and a quaternary alkenylhydroxyethylammonium salt, which is a salt having a property of adsorbing to iron rust, is piped. The main drug is added to the fluid after the fluid is circulated for a predetermined time. By doing so, the salt contained in the surface treatment agent added to the fluid before the main agent is charged is adsorbed on the iron rust of the pipe while circulating through the pipe, and the cationic system contained in the main agent Adsorption of compounds on iron rust is hindered.
主薬剤の鉄錆への吸着阻害についてさらに詳しくいえば、配管の鉄錆は通常は正に帯電しており、鉄錆に四級アルキルヒドロキシエチルアンモニウム塩や四級アルケニルヒドロキシエチルアンモニウム塩（以下「表面処理剤の塩」と記載する。）が作用すると、表面処理剤の塩に存在する官能基のうち負に帯電しやすいヒドロキシ基が、鉄錆に結合すると考えられる。そして鉄錆にヒドロキシ基が結合すると、鉄錆の表面にアンモニウム基が常在することとなり、これにより鉄錆が親水性となり、主薬剤を吸着しにくくすると考えられる。あるいは、鉄錆の表面における主薬剤との反応部位が表面処理剤の塩によりブロックされた状態になるので、主薬剤の鉄錆への吸着を阻害できると考えられる。 In more detail about the adsorption inhibition of the main agent to iron rust, pipe iron rust is usually positively charged, and quaternary alkylhydroxyethylammonium salt or quaternary alkenylhydroxyethylammonium salt (hereinafter “ When the “surface treatment agent salt” is described, the functional group present in the salt of the surface treatment agent is considered to bind to iron rust, which is easily negatively charged. And when a hydroxy group couple | bonds with iron rust, an ammonium group will exist permanently on the surface of iron rust, and, thereby, iron rust becomes hydrophilic and it is thought that it is difficult to adsorb | suck a main chemical | medical agent. Or since the reaction site | part with the main chemical | medical agent in the surface of iron rust will be in the state blocked with the salt of the surface treating agent, it is thought that adsorption | suction to the iron rust of a main chemical | medical agent can be inhibited.
すなわち本発明に係る配管設備薬剤添加方法の特徴構成によれば、鉄錆に吸着する性質を持つ塩である四級アルキルヒドロキシエチルアンモニウム塩と四級アルケニルヒドロキシエチルアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の塩を含有する表面処理剤を所定の濃度となるように流体に添加する表面処理剤添加ステップを行い、その後に表面処理剤が添加された流体を配管設備に所定の時間循環させる循環ステップを行い、その後に主薬剤を流体に添加する主薬剤添加ステップを行うので、主薬剤の鉄錆への吸着が阻害され、主薬剤添加後の早期の有効濃度低下を抑制でき、予期した効果を主薬剤に発揮させることができる。 That is, according to the characteristic configuration of the pipe facility chemical addition method according to the present invention, at least selected from the group consisting of a quaternary alkylhydroxyethylammonium salt and a quaternary alkenylhydroxyethylammonium salt which are salts having the property of adsorbing to iron rust. A surface treatment agent addition step of adding a surface treatment agent containing one or more salts to the fluid to a predetermined concentration is performed, and then the fluid to which the surface treatment agent is added is circulated through the piping facility for a predetermined time. Since the circulation step is followed by the main agent addition step, where the main agent is added to the fluid, adsorption of the main agent to the iron rust is hindered, and an early decrease in effective concentration after the addition of the main agent can be suppressed. The effect can be exerted on the main drug.
また本発明に係る表面処理剤の特徴構成によれば、鉄錆に吸着する性質を持つ塩である四級アルキルヒドロキシエチルアンモニウム塩と四級アルケニルヒドロキシエチルアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の塩を含有するので、主薬剤を流体に添加する前に表面処理剤が流体に添加され、その後配管設備に所定の時間循環されることにより、主薬剤の鉄錆への吸着が阻害され、主薬剤添加後の早期の有効濃度低下を抑制でき、主薬剤に予期した効果を発揮させることができる。 Moreover, according to the characteristic structure of the surface treating agent according to the present invention, at least one selected from the group consisting of a quaternary alkylhydroxyethylammonium salt and a quaternary alkenylhydroxyethylammonium salt which are salts having a property of adsorbing to iron rust. Since it contains the above salt, the surface treatment agent is added to the fluid before adding the main agent to the fluid, and then circulated through the piping equipment for a predetermined time, thereby inhibiting the adsorption of the main agent to iron rust. Thus, it is possible to suppress an early effective concentration decrease after the addition of the main drug, and to exert the expected effect on the main drug.
本発明に係る配管設備薬剤添加方法の別の特徴構成は、前記表面処理剤は、オレイルモノ（ヒドロキシエチル）ジメチルアンモニウム塩、オレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩およびオレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１つの塩を含有する点にある。 Another characteristic configuration of the pipe facility chemical addition method according to the present invention is that the surface treatment agent is composed of oleyl mono (hydroxyethyl) dimethylammonium salt, oleyldi (hydroxyethyl) methylammonium salt, and oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salt. It is in the point containing at least 1 salt chosen from more.
本発明に係る表面処理剤の別の特徴構成は、前記表面処理剤は、オレイルモノ（ヒドロキシエチル）ジメチルアンモニウム塩、オレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩およびオレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１つの塩を含有する点にある。 Another characteristic configuration of the surface treatment agent according to the present invention is that the surface treatment agent is selected from the group consisting of oleyl mono (hydroxyethyl) dimethylammonium salt, oleyldi (hydroxyethyl) methylammonium salt and oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salt. In that it contains at least one salt.
表面処理剤が上述の塩を含有することにより、主薬剤添加後の早期の有効濃度低下をより効果的に抑制できることが実験的に確かめられている。これは、表面処理剤に含有される塩がオレイル基を持つため、主薬剤の鉄錆への吸着をより有効に阻害しているものと考えられる。 It has been experimentally confirmed that when the surface treatment agent contains the above-mentioned salt, an early effective concentration decrease after the addition of the main agent can be more effectively suppressed. This is thought to be because the salt contained in the surface treatment agent has an oleyl group, and thus more effectively inhibits adsorption of the main agent to iron rust.
すなわち上記の特徴構成によれば、表面処理剤は、オレイルモノ（ヒドロキシエチル）ジメチルアンモニウム塩、オレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩およびオレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１つの塩を含有するので、主薬剤添加後の早期の有効濃度低下をより効果的に抑制でき、主薬剤に予期した効果を発揮させることができる配管設備薬剤添加方法、および表面処理剤を提供できる。 That is, according to the above characteristic configuration, the surface treatment agent comprises at least one salt selected from the group consisting of oleyl mono (hydroxyethyl) dimethylammonium salt, oleyldi (hydroxyethyl) methylammonium salt and oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salt. Since it contains, the piping equipment chemical | medical agent addition method and surface treatment agent which can suppress the effective concentration fall early after the main chemical | medical agent addition more effectively and can make the main chemical | medical agent exhibit the effect anticipated can be provided.
本発明に係る配管設備薬剤添加方法の別の特徴構成は、前記主薬剤は、前記配管に前記流体を循環させるポンプの消費エネルギーを低減させるポンプ動力低減薬剤である点にある。 Another characteristic configuration of the pipe facility chemical addition method according to the present invention is that the main chemical is a pump power reduction chemical that reduces energy consumption of a pump that circulates the fluid through the pipe.
本発明に係る表面処理剤の別の特徴構成は、前記主薬剤は、前記配管に前記流体を循環させるポンプの消費エネルギーを低減させるポンプ動力低減薬剤である点にある。 Another characteristic configuration of the surface treatment agent according to the present invention is that the main agent is a pump power reducing agent that reduces energy consumption of a pump that circulates the fluid through the pipe.
上記の特徴構成によれば、主薬剤が配管に前記流体を循環させるポンプの消費エネルギーを低減させるポンプ動力低減薬剤であるので、表面処理剤の添加・循環後にポンプ動力低減薬剤を流体に添加することにより、ポンプ動力低減薬剤の有効濃度の低下が抑制される。これにより、長期に亘って消費エネルギー低減の効果を得ることができ、配管設備の経済的な運用を実現可能な配管設備薬剤添加方法、および表面処理剤を提供できる。 According to the above characteristic configuration, since the main agent is a pump power reducing agent that reduces the energy consumption of the pump that circulates the fluid through the pipe, the pump power reducing agent is added to the fluid after the addition and circulation of the surface treatment agent. Thereby, the fall of the effective density | concentration of a pump power reduction chemical | medical agent is suppressed. Thereby, the effect of energy consumption reduction can be acquired over a long period of time, and the piping equipment chemical | medical agent addition method and surface treatment agent which can implement | achieve economical operation of piping equipment can be provided.
本発明に係る配管設備薬剤添加方法の別の特徴構成は、前記主薬剤は、ハロゲン化第四級アンモニウムとサリチル酸ナトリウムの混合物、または第四級アンモニウムサリチレートとサリチル酸ナトリウムの混合物を含有する点にある。 Another characteristic configuration of the pipe facility chemical addition method according to the present invention is that the main chemical contains a mixture of a quaternary ammonium halide and sodium salicylate, or a mixture of a quaternary ammonium salicylate and sodium salicylate. It is in.
本発明に係る表面処理剤の別の特徴構成は、前記主薬剤は、ハロゲン化第四級アンモニウムとサリチル酸ナトリウムの混合物、または第四級アンモニウムサリチレートとサリチル酸ナトリウムの混合物を含有する点にある。 Another characteristic configuration of the surface treatment agent according to the present invention is that the main agent contains a mixture of halogenated quaternary ammonium and sodium salicylate, or a mixture of quaternary ammonium salicylate and sodium salicylate. .
上記の特徴構成によれば、主薬剤は、ハロゲン化第四級アンモニウムとサリチル酸ナトリウムの混合物、または第四級アンモニウムサリチレートとサリチル酸ナトリウムの混合物を含有するので、配管に流体を循環させるポンプの消費エネルギーをより効果的に低減できる。したがって、より経済的な配管設備の運用を実現可能な配管設備薬剤添加方法、および表面処理剤を提供できる。 According to the above configuration, the main agent contains a mixture of quaternary ammonium halide and sodium salicylate, or a mixture of quaternary ammonium salicylate and sodium salicylate. Energy consumption can be reduced more effectively. Therefore, it is possible to provide a piping equipment chemical addition method and a surface treatment agent that can realize more economical piping equipment operation.
本発明に係る配管設備薬剤添加方法の別の特徴構成は、前記主薬剤は、鉄を含有する合金製の配管の腐食を防止する腐食防止剤またはスライムの発生を防止するスライム防止薬剤である点にある。 Another characteristic configuration of the pipe facility chemical addition method according to the present invention is that the main chemical is a corrosion inhibitor that prevents corrosion of a pipe made of an alloy containing iron or a slime prevention chemical that prevents generation of slime. It is in.
本発明に係る表面処理剤の別の特徴構成は、前記主薬剤は、鉄を含有する合金製の配管の腐食を防止する腐食防止剤またはスライムの発生を防止するスライム防止薬剤である点にある。 Another characteristic configuration of the surface treatment agent according to the present invention is that the main agent is a corrosion inhibitor that prevents corrosion of piping made of an alloy containing iron or a slime prevention agent that prevents generation of slime. .
上記の特徴構成によれば、主薬剤が鉄を含有する合金製の配管の腐食を防止する腐食防止剤またはスライムの発生を防止するスライム防止薬剤であるので、表面処理剤の添加・循環後に流体へ添加することにより、腐食防止剤またはスライム防止薬剤の有効濃度の低下が抑制される。これにより、長期に亘って腐食防止またはスライム防止の効果を得ることができ、配管設備の経済的な運用を実現可能な配管設備薬剤添加方法、および表面処理剤を提供できる。 According to the above characteristic configuration, the main agent is a corrosion inhibitor that prevents corrosion of piping made of an alloy containing iron or a slime inhibitor that prevents generation of slime. By adding to, a decrease in the effective concentration of the corrosion inhibitor or antislime agent is suppressed. Thereby, the effect of corrosion prevention or slime prevention can be obtained over a long period of time, and a piping equipment chemical addition method and a surface treatment agent that can realize economical operation of the piping equipment can be provided.
本発明に係る配管設備薬剤添加方法の別の特徴構成は、前記主薬剤は、脂肪族アミン、芳香族アミン、異節環状窒素化合物、メルカプタン類、アルデヒド類、ケトン類、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドおよびジアルキルジメチルアンモニウムクロライドからなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物を含有する点にある。 Another characteristic configuration of the pipe facility chemical addition method according to the present invention is that the main chemical is an aliphatic amine, aromatic amine, heterocyclic nitrogen compound, mercaptans, aldehydes, ketones, alkyldimethylbenzylammonium chloride and The point is that it contains at least one compound selected from the group consisting of dialkyldimethylammonium chloride.
本発明に係る表面処理剤の別の特徴構成は、前記主薬剤は、脂肪族アミン、芳香族アミン、異節環状窒素化合物、メルカプタン類、アルデヒド類、ケトン類、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドおよびジアルキルジメチルアンモニウムクロライドからなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物を含有する点にある。 Another characteristic constitution of the surface treatment agent according to the present invention is that the main agent is an aliphatic amine, aromatic amine, heterocyclic nitrogen compound, mercaptans, aldehydes, ketones, alkyldimethylbenzylammonium chloride and dialkyldimethyl. The point is that it contains at least one compound selected from the group consisting of ammonium chloride.
上記の特徴構成によれば、主薬剤が脂肪族アミン、芳香族アミン、異節環状窒素化合物、メルカプタン類、アルデヒド類およびケトン類からなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物を含有することで、配管の腐食をより効果的に抑制できる。また、主薬剤がアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドおよびジアルキルジメチルアンモニウムクロライドからなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物を含有することで、配管のスライム発生をより効果的に抑制できる。したがって、より経済的な配管設備の運用を実現可能な配管設備薬剤添加方法、および表面処理剤を提供できる。 According to the above characteristic configuration, the main agent contains at least one compound selected from the group consisting of aliphatic amines, aromatic amines, heterocyclic nitrogen compounds, mercaptans, aldehydes, and ketones. Can be more effectively suppressed. Moreover, when the main agent contains at least one compound selected from the group consisting of alkyldimethylbenzylammonium chloride and dialkyldimethylammonium chloride, generation of slime in the pipe can be more effectively suppressed. Therefore, it is possible to provide a piping equipment chemical addition method and a surface treatment agent that can realize more economical piping equipment operation.
以下に配管設備薬剤添加方法および表面処理剤について説明する。なお、以下に好適な実施例を示すが、これら実施例は本発明を具体的に例示するために記載されたものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であり、本発明は以下の記載に限定されるものではない。 The piping facility chemical addition method and the surface treatment agent will be described below. In addition, although a suitable example is shown below, these examples were described in order to illustrate this invention concretely, Comprising: Various changes are possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention, The present invention is not limited to the following description.
配管設備薬剤添加方法は、水を含有する流体がその内部を循環する配管設備に対して実施され、表面処理剤を所定の濃度となるように前記流体に添加する表面処理剤添加ステップを行い、その後に前記表面処理剤が添加された前記流体を前記配管設備に所定の時間循環させる循環ステップを行い、その後に前記主薬剤を前記流体に添加する主薬剤添加ステップを行うものである。また表面処理剤は、水を含有する流体がその内部を循環する配管設備に対して使用され、主薬剤を流体に添加する前に流体に添加され、その後所定の時間配管設備を循環される前処理用薬剤である。 The piping facility chemical addition method is performed on a piping facility in which a fluid containing water circulates, and performs a surface treatment agent addition step of adding the surface treatment agent to the fluid so as to have a predetermined concentration. Thereafter, a circulation step of circulating the fluid to which the surface treatment agent is added to the piping facility for a predetermined time is performed, and then a main agent addition step of adding the main agent to the fluid is performed. In addition, the surface treatment agent is used for piping equipment in which a fluid containing water circulates, and is added to the fluid before adding the main chemical to the fluid and then circulated through the piping equipment for a predetermined time. It is a chemical for treatment.
配管設備は各種工業プラントの加熱・冷却系や、建物の空調用設備、地域冷暖房システム等の熱交換システムに用いられ、その内部を水を含有する流体が循環し、熱を搬送する。配管設備は、炭素鋼、ニッケルクロム鉄合金、モリブデン鋼、クロムモリブデン鋼、オーステナイト系ステンレス、フェライト系ステンレス等の合金製の配管を有している。これらは鉄を含有する合金であるため、経時的に鉄錆が発生する場合がある。 Piping equipment is used in heating / cooling systems of various industrial plants, air conditioning equipment for buildings, heat exchange systems such as district air conditioning systems, etc., and fluid containing water circulates in the interior to convey heat. The piping equipment has piping made of an alloy such as carbon steel, nickel chrome iron alloy, molybdenum steel, chrome molybdenum steel, austenitic stainless steel, and ferritic stainless steel. Since these are alloys containing iron, iron rust may occur over time.
上述の配管設備に対し、配管の腐食防止や細菌繁殖によるスライム発生の防止、循環動力の低減などの目的のため、内部を循環する流体に主薬剤が添加される。 The main chemical is added to the fluid circulating in the above-described piping facility for the purpose of preventing corrosion of the piping, preventing slime generation due to bacterial propagation, and reducing circulating power.
循環動力の低減のための主薬剤、すなわちポンプ動力低減剤は、カチオン系化合物であるハロゲン化第四級アンモニウムとサリチル酸ナトリウムの混合物、または第四級アンモニウムサリチレートとサリチル酸ナトリウムの混合物を含有する。 The main agent for reducing the circulation power, that is, the pump power reducing agent contains a mixture of a cationic compound, quaternary ammonium halide and sodium salicylate, or a mixture of quaternary ammonium salicylate and sodium salicylate. .
配管の腐食防止のための主薬剤、すなわち腐食防止剤は、カチオン系化合物である脂肪族アミン、芳香族アミン、異節環状窒素化合物、メルカプタン類、アルデヒド類およびケトン類からなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物を含有する。脂肪族アミンとしては、例えばポリエチレンポリアミンが用いられる。 The main agent for preventing corrosion of piping, that is, the corrosion inhibitor is at least selected from the group consisting of aliphatic amines, aromatic amines, heterocyclic nitrogen compounds, mercaptans, aldehydes and ketones which are cationic compounds. Contains one compound. As the aliphatic amine, for example, polyethylene polyamine is used.
スライム発生の防止のための主薬剤、すなわちスライム発生防止薬剤は、カチオン系化合物であるアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドおよびジアルキルジメチルアンモニウムクロライドからなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物を含有する。 The main agent for preventing slime generation, that is, the slime generation preventing agent contains at least one compound selected from the group consisting of alkyldimethylbenzylammonium chloride and dialkyldimethylammonium chloride, which are cationic compounds.
これらの主薬剤はカチオン系化合物を含有しているため、配管内に鉄錆が生じている場合には、主薬剤の有効成分が鉄錆に吸着され、有効濃度が減少する場合がある。そこで、主薬剤の投入に先立って、表面処理剤を配管内の流体に添加する。 Since these main chemicals contain a cationic compound, when iron rust is generated in the pipe, the active ingredient of the main chemical may be adsorbed by the iron rust, and the effective concentration may decrease. Therefore, prior to the introduction of the main chemical, the surface treatment agent is added to the fluid in the pipe.
表面処理剤は、四級アルキルヒドロキシエチルアンモニウム塩および四級アルケニルヒドロキシエチルアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩を含有する。より好ましくは、表面処理剤は、オレイルモノ（ヒドロキシエチル）ジメチルアンモニウム塩、オレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩およびオレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１つの塩を含有する。これらの塩は鉄錆に吸着する性質を持つ。 The surface treatment agent contains at least one salt selected from the group consisting of a quaternary alkylhydroxyethylammonium salt and a quaternary alkenylhydroxyethylammonium salt. More preferably, the surface treatment agent contains at least one salt selected from the group consisting of oleyl mono (hydroxyethyl) dimethylammonium salt, oleyldi (hydroxyethyl) methylammonium salt and oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salt. These salts have the property of adsorbing to iron rust.
表面処理剤添加ステップでは、上述の表面処理剤を所定の濃度となるように配管内の流体に添加する。例えば、オレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムサリチレート
を、配管内の流体に対して、濃度が１００〜１０００ｍｇ／Ｌとなるように添加する。
In the surface treatment agent addition step, the above-mentioned surface treatment agent is added to the fluid in the pipe so as to have a predetermined concentration. For example, oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salicylate is added to the fluid in the pipe so that the concentration is 100 to 1000 mg / L.
循環ステップでは、配管設備に備えられたポンプ等を稼働させて、表面処理剤が添加された流体を配管設備内に所定の時間循環させる。循環させる時間は、配管の全体の長さや流体の流速に応じて、添加した表面処理剤が配管設備全体に行き渡る時間とする。例えば、表面処理剤の投入後、流体の循環を１〜３日間行う。 In the circulation step, a pump or the like provided in the piping facility is operated to circulate the fluid added with the surface treatment agent in the piping facility for a predetermined time. The circulation time is the time for the added surface treatment agent to reach the entire piping facility according to the overall length of the piping and the flow rate of the fluid. For example, after introducing the surface treatment agent, the fluid is circulated for 1 to 3 days.
主薬剤添加ステップでは、上述の主薬剤を流体に添加する。主薬剤の添加は、表面処理剤を添加し循環ステップを行った流体に対して行ってもよいし、表面処理剤が添加された流体を配管設備から抜き取って新しい流体を充填した後、新しい流体に対して行ってもよい。主薬剤の濃度は、用いる主薬剤の用法に従って決定する。例えば、腐食防止剤であるポリエチレンポリアミンを、配管内の流体に対して、濃度が５００〜１５００ｍｇ／Ｌとなるように添加する。 In the main drug addition step, the main drug is added to the fluid. The main agent may be added to the fluid to which the surface treatment agent has been added and the circulation step has been performed, or the fluid to which the surface treatment agent has been added is extracted from the piping equipment and filled with a new fluid, and then the new fluid is added. You may go to The concentration of the main drug is determined according to the usage of the main drug used. For example, polyethylene polyamine, which is a corrosion inhibitor, is added to the fluid in the pipe so that the concentration is 500 to 1500 mg / L.
以下の実験により、本実施形態に係る配管設備薬剤添加方法および表面処理剤が、主薬剤の有効濃度低下を抑制する効果があることを確認した。なお、鉄錆が発生した配管設備を模擬するため、γ−酸化水酸化鉄（高純度化学研究所製）を用いた。 From the following experiments, it was confirmed that the piping equipment chemical addition method and the surface treatment agent according to the present embodiment have an effect of suppressing a decrease in the effective concentration of the main chemical. In addition, in order to simulate the piping equipment in which iron rust occurred, γ-iron hydroxide hydroxide (manufactured by High Purity Chemical Laboratory) was used.
（実施例１）
水道水２５０ｍＬにγ−酸化水酸化鉄を２．０ｇを加え、表面処理剤としてのオレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムサリチレート（（株）ライオン製）を濃度が２００ｍｇ／Ｌになるよう添加した（表面処理剤添加ステップ）。その後、マグネティックスタラーで溶液全体を６時間攪拌した（循環ステップ）。その後、攪拌を継続しながら、主薬剤としてポンプ動力低減薬剤（大阪ガス（株）製エコミセル、主成分：第四級アンモニウムサリチレート、サリチル酸ナトリウム）を濃度が４０００ｍｇ／Ｌとなるように添加した（主薬剤添加ステップ）。さらに攪拌を継続し、２４時間後および１ヶ月後のポンプ動力低減薬剤の濃度を測定した。濃度の測定には、日本ウォーターズ（株）製の高速液体クロマトグラフを用いた。
Example 1
To 250 mL of tap water, 2.0 g of γ-iron oxide hydroxide was added, and oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salicylate (manufactured by Lion Corporation) as a surface treating agent was added to a concentration of 200 mg / L ( Surface treatment agent addition step). Then, the whole solution was stirred for 6 hours with a magnetic stirrer (circulation step). Thereafter, while continuing stirring, a pump power reducing agent (Eco micelle manufactured by Osaka Gas Co., Ltd., main components: quaternary ammonium salicylate, sodium salicylate) was added as a main agent so that the concentration was 4000 mg / L. (Main drug addition step). Stirring was further continued, and the concentration of the pump power reducing agent after 24 hours and 1 month was measured. A high performance liquid chromatograph manufactured by Nippon Waters Co., Ltd. was used for concentration measurement.
（実施例２）
実施例１の表面処理剤に換えて、オレイルトリ(ヒドロキシエチル)アンモニウムサリチレート（ライオン製）、オレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライド（ライオン製）をそれぞれ１００ｍｇ／Ｌになるよう添加し、その他は実施例１と同様に実験・測定を行った。
(Example 2)
In place of the surface treatment agent of Example 1, oleyl tri (hydroxyethyl) ammonium salicylate (manufactured by Lion) and oleyl di (hydroxyethyl) methylammonium chloride (manufactured by Lion) were added to 100 mg / L, respectively. Experiments and measurements were performed in the same manner as in Example 1.
（比較例１）
実施例１の表面処理剤を添加せず（つまり表面処理剤添加ステップと循環ステップを行わず）、その他は実施例１と同様に実験・測定を行った。
(Comparative Example 1)
The surface treatment agent of Example 1 was not added (that is, the surface treatment agent addition step and the circulation step were not performed), and the other experiments and measurements were performed in the same manner as in Example 1.
実施例１、実施例２、比較例１の濃度測定結果を表１に示す。 Table 1 shows the concentration measurement results of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1.
表面処理剤を添加しなかった比較例１では、ポンプ動力低減薬剤を４０００ｍｇ／Ｌ添加した後、２４時間で濃度が１２０ｍｇ／Ｌまで減少し、１ヶ月後にはさらに減少して装置の検出限界以下の濃度となった。一方、表面処理剤としてオレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムサリチレートを用いた実施例１と、オレイルトリ(ヒドロキシエチル)アンモニウムサリチレートおよびオレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライドを用いた実施例２では、ポンプ動力低減薬剤を４０００ｍｇ／Ｌ添加した後、２４時間後も１ヶ月後も、濃度の低下は見られなかった。 In Comparative Example 1 in which the surface treatment agent was not added, the concentration of the pump power reducing agent was decreased to 120 mg / L in 24 hours after the addition of 4000 mg / L of the pump power reducing agent, and further decreased after one month to be below the detection limit of the apparatus. Concentration. On the other hand, in Example 1 using oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salicylate as the surface treatment agent and Example 2 using oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salicylate and oleyldi (hydroxyethyl) methylammonium chloride, the pump After 4000 mg / L of the power reducing agent was added, no decrease in concentration was observed after 24 hours or 1 month.
すなわち上述の実験により、表面処理剤としてオレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムサリチレート、またはオレイルトリ(ヒドロキシエチル)アンモニウムサリチレートおよびオレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライドを表面処理剤として用いて表面処理剤添加ステップを行い、その後に循環ステップを行い、その後に主薬剤としてポンプ動力低減薬剤（第四級アンモニウムサリチレート、サリチル酸ナトリウム）を添加する主薬剤添加ステップを行うことにより、主薬剤添加後の早期の有効濃度低下を抑制できることが確認された。 That is, according to the above experiment, oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salicylate or oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salicylate and oleyldi (hydroxyethyl) methylammonium chloride was added as a surface treatment agent. Steps followed by a circulation step, followed by a main agent addition step of adding a pump power reducing agent (quaternary ammonium salicylate, sodium salicylate) as the main agent, so that It was confirmed that a decrease in the effective concentration of can be suppressed.
（実施例３）
実施例１のポンプ動力低減薬剤に換えて、腐食防止剤としてのポリエチレンポリアミンを濃度が９００ｍｇ／Ｌとなるように添加し、その他は実施例１と同様に実験・測定を行った。
(Example 3)
In place of the pump power reducing agent of Example 1, polyethylene polyamine as a corrosion inhibitor was added so as to have a concentration of 900 mg / L, and the other experiments and measurements were performed in the same manner as in Example 1.
（比較例２）
実施例３の表面処理剤を添加せず、その他は実施例３と同様に実験・測定を行った。
(Comparative Example 2)
Experiments and measurements were performed in the same manner as in Example 3 except that the surface treating agent of Example 3 was not added.
実施例３、比較例２の濃度測定結果を表２に示す。 Table 2 shows the concentration measurement results of Example 3 and Comparative Example 2.
表面処理剤を添加しなかった比較例２では、腐食防止剤を９００ｍｇ／Ｌ添加した後、２４時間で濃度が２０ｍｇ／Ｌまで減少し、１ヶ月後にはさらに減少して装置の検出限界以下の濃度となった。一方、表面処理剤としてオレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムサリチレートを用いた実施例３では、腐食防止剤を９００ｍｇ／Ｌ添加した後、２４時間後は濃度の低下は見られず、１ヶ月後は８９０ｍｇ／Ｌと僅かな低下に留まった。 In Comparative Example 2 in which no surface treatment agent was added, after adding 900 mg / L of the corrosion inhibitor, the concentration decreased to 20 mg / L in 24 hours, and further decreased after 1 month to be below the detection limit of the apparatus. It became concentration. On the other hand, in Example 3 using oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salicylate as the surface treating agent, after adding 900 mg / L of the corrosion inhibitor, no decrease in concentration was observed after 24 hours, and after 1 month. Only a slight decrease of 890 mg / L was observed.
すなわち上述の実験により、表面処理剤としてオレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムサリチレート、オレイルトリ(ヒドロキシエチル)アンモニウムサリチレート、オレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライドを表面処理剤として用いて表面処理剤添加ステップを行い、その後に循環ステップを行い、その後に主薬剤として腐食防止剤であるポリエチレンポリアミンを添加する主薬剤添加ステップを行うことにより、主薬剤添加後の早期の有効濃度低下を抑制できることが確認された。 That is, according to the experiment described above, the step of adding a surface treatment agent using oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salicylate, oleyltri (hydroxyethyl) ammonium salicylate, oleyldi (hydroxyethyl) methylammonium chloride as the surface treatment agent as a surface treatment agent It is confirmed that an effective decrease in the effective concentration after the addition of the main agent can be suppressed by performing a circulation step, followed by a main agent addition step of adding polyethylene polyamine, which is a corrosion inhibitor, as the main agent. It was.
実施例１、２および３で用いたγ−酸化水酸化鉄について、表面処理剤を添加して６時間攪拌した後、一部を取り出してＳＴＥＭ‐ＥＤＸ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ‐Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ‐ｒａｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ）による元素分析を行った。その結果、実施例１、２および３で用いたγ−酸化水酸化鉄のいずれからも、窒素原子が０．３％（Ｆｅに対する元素数比）程度検出された。これにより、実施例１、２および３で用いた表面処理剤オレイルトリ(ヒドロキシエチル)アンモニウムサリチレートおよびオレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライドが、鉄錆であるγ−酸化水酸化鉄に対して、表面処理剤添加ステップおよび循環ステップにより吸着したことが確認された。 About γ-iron oxide hydroxide used in Examples 1, 2, and 3, after adding a surface treatment agent and stirring for 6 hours, a part was taken out and STEM-EDX (Scanning Transmission Electron Microscope-Energy Dispersive X-ray). (Analysis). As a result, about 0.3% of nitrogen atoms (ratio of the number of elements to Fe) were detected from any of the γ-iron oxide hydroxides used in Examples 1, 2, and 3. Thereby, the surface treatment agents oleyl tri (hydroxyethyl) ammonium salicylate and oleyl di (hydroxyethyl) methylammonium chloride used in Examples 1, 2 and 3 were compared with γ-iron oxide hydroxide which was iron rust. Adsorption was confirmed by the surface treatment agent addition step and the circulation step.
主薬剤の有効濃度低下を抑制する配管設備薬剤添加方法および表面処理剤として利用可能である。 It can be used as a piping facility chemical addition method and a surface treatment agent that suppress the decrease in the effective concentration of the main chemical.
Claims (12)
前記配管設備は、経時的に鉄錆の発生する、鉄を含有する合金製の配管を有し、
前記主薬剤はカチオン系化合物を含有し、
鉄錆に吸着する性質を持つ塩である四級アルキルヒドロキシエチルアンモニウム塩および四級アルケニルヒドロキシエチルアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩を含有する表面処理剤を所定の濃度となるように前記流体に添加する表面処理剤添加ステップを行い、
その後に前記表面処理剤が添加された前記流体を前記配管設備に所定の時間循環させる循環ステップを行い、
その後に前記主薬剤を前記流体に添加する主薬剤添加ステップを行う配管設備薬剤添加方法。 A piping facility chemical addition method for adding a main chemical to the fluid, which is performed on a piping facility in which a fluid containing water circulates.
The piping equipment has an iron-containing alloy pipe that causes iron rust over time,
The main drug contains a cationic compound,
A surface treatment agent containing at least one salt selected from the group consisting of a quaternary alkylhydroxyethylammonium salt and a quaternary alkenylhydroxyethylammonium salt, which is a salt having the property of adsorbing to iron rust, to have a predetermined concentration. Performing a surface treatment agent addition step to be added to the fluid,
Thereafter, performing a circulation step of circulating the fluid to which the surface treatment agent has been added to the piping facility for a predetermined time,
The piping equipment chemical | medical agent addition method which performs the main chemical | medical agent addition step which adds the said main chemical | medical agent to the said fluid after that.
前記配管設備は、経時的に鉄錆の発生する、鉄を含有する合金製の配管を有し、
前記表面処理剤は、主薬剤を前記流体に添加する前に前記流体に添加され、その後所定の時間前記配管設備を循環される前処理用薬剤であり、
鉄錆に吸着する性質を持つ塩である四級アルキルヒドロキシエチルアンモニウム塩および四級アルケニルヒドロキシエチルアンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩を含有する表面処理剤。 A surface treatment agent used for piping equipment in which a fluid containing water circulates,
The piping equipment has an iron-containing alloy pipe that causes iron rust over time,
The surface treatment agent is a pretreatment agent that is added to the fluid before adding a main agent to the fluid and then circulated through the piping facility for a predetermined time.
A surface treatment agent containing at least one salt selected from the group consisting of a quaternary alkylhydroxyethylammonium salt and a quaternary alkenylhydroxyethylammonium salt which are salts having the property of adsorbing to iron rust.
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