JP2019023333A - 鋼管の防錆剤、防錆洗浄液および鋼管の防錆方法ならびに鋼管 - Google Patents
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Abstract
【課題】造管後の鋼管の加工処理により露出した鉄生地に対しても錆の発生を抑制し変色のない防錆剤、前記防錆剤を含む洗浄液及び、前記洗浄液による洗浄方法の提供。【解決手段】鋼管の加工処理を施した後の水洗において錆の発生を防止するための防錆剤であって、エチレンジアミン四酢酸塩と、オキシカルボン酸塩とを含む防錆剤及び前記防錆剤と水とを含む防錆洗浄液。エチンジアミン四酢酸塩を１〜１０質量％と、オキシカルボン酸塩を５〜３０質量％を含み、オキシカルボン酸塩１００重量部に対し、エチレンジアミン四酢酸塩を５〜５０質量部含有する、防錆剤。ｐＨが６〜１１であり、防請剤の濃度が、０．２〜２％である防錆洗浄剤。【選択図】なし
Description
本発明は、加工処理を施した後の鋼管のための防錆剤、その防錆剤を含む防錆洗浄液および防錆洗浄液を用いる防錆方法ならびに鋼管に関する。
鋼管は、造管後、管同士の接続または、装置への取り付けなどのため、管端加工する場合が多い。そのような加工処理としては、継ぎ手形成のため管端のネジ加工、溶接接続部形成のためのベベル加工などがあり、これらの加工は通常、切削装置などを用いて常温付近で行う。
このような加工に伴い、亜鉛メッキされていない場合または亜鉛メッキされている場合でも活性な鉄生地が露出するため、その後の水洗中またはその前後において、空気または水分と反応して錆を発生しやすい。特にネジ加工のように表面に凹凸がある場合やべベル加工のように新たな鉄生地を露出させる場合には、その加工処理部においてこの錆の発生を促進する傾向にある。
この錆の成分は２価、３価の酸化鉄、水酸化鉄などであるが、その形態により黄色、茶色、茶褐色、黒色などがあり、さまざまである。特に錆により変色すると、外観が悪く製品価値を著しく損なうことになる。特に室温〜１００℃付近で鉄生地が露出した場合にはその錆は変色の度合いが強い。
特許文献１には、（Ａ）成分：有機ホスホン酸及びその塩から選ばれる１種以上と、（Ｂ）成分：カルボン酸及びその塩から選ばれる１種以上と、（Ｃ）成分：メルカプトカルボン酸及びその塩から選ばれる１種以上とからなる、除錆効果を高め、腐蝕の度合いを小さくし、除錆後の被洗浄金属の表面仕上げを向上させるスケール除去・防錆剤が開示されている。
特許文献２には、鋼材の熱間圧延工程における鋼材表面のスケール生成を十分に抑制できる水性スケール抑制剤を提供することを目的に、脂肪族カルボン酸のアルカノールアミン塩、アンモニウム塩、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の少なくとも１種を含有する水溶液であることを特徴とする熱間圧延における鋼材の水性スケール抑制剤が開示されている。
特許文献３には、酸洗後の洗浄水中に添加して金属表面での錆の発生を防止し、特にリンガーロール停止時に発生するロールマークの発生を防止が可能な、より改良された金属の変色防止剤およびそれを用いた変色防止方法を提供するために、有機ホスホン酸、カルボン酸、オキシカルボン酸およびそれらの塩の１種以上からなる有機キレート剤と特定のポリアミンを混合することによる金属の変色防止剤組成物と、これを水に溶解した変色防止液および当該変色防止液を金属表面に接触させることによる金属の変色防止方法が開示されている。
特許文献４には、酸洗液による鋼材の酸洗後に発生する錆を除去する除錆機能と、除去後のさらなる錆の発生を防止する防錆機能とを一液で併せ持った除錆防錆剤および除錆防錆方法を提供することを目的に、酸洗液による鋼材の酸洗後に発生する錆を除去し除去後の錆の発生を防止する除錆防錆剤であって、ヒドロキシアルキルイミノカルボン酸と、キレート剤と、水とを含むことを特徴とする除錆防錆剤が開示されている。
しかしながら、特許文献１の防錆剤は、必ずしも本件のような加工による水洗浄において、防錆が十分ではなく、特に変色に対しては十分効果があるとは言えない。
特許文献２のスケール抑制剤は、鋼材の熱間圧延工程でのスケール生成を抑制するもので、本件のような加工により生成する酸化被膜とは、質、状態が異なり、そのまま適用しても有用な効果を得ることができない。また含有窒素量も多く必要とする。
特許文献３の変色防止剤組成物は、酸洗後の洗浄水での錆発生、変色防止を目的としているが、前記同様、本件のような加工により生成する酸化被膜とは、酸化被膜の質、状態が異なり、そのまま適用しても有用な効果を得ることができない。また含有窒素量も多く必要とする。
特許文献４の除錆防錆剤は、酸洗後の洗浄水での錆発生防止、除去を目的としているが、前記同様、本件のような加工により生成する酸化被膜とは、酸化被膜の質、状態が異なり、そのまま適用しても有用な効果を得ることができない。また含有窒素量も多い。
したがって、このような防錆剤および洗浄方法では、前述のような加工処理後の洗浄において防錆を行うのは十分でなく、また防錆剤として用いる窒素含有化合物は、環境負荷の面から、少ない量で防錆が可能な窒素含有化合物とは言えない。
本発明の目的は、造管後の鋼管の加工処理により露出した鉄生地に対しても錆の発生を抑制し変色のない防錆剤を提供することにあり、その防錆剤を含む洗浄液を提供し、その洗浄液による洗浄方法を提供することにある。
さらに防錆剤の機能としては、防錆性と共に、加工直後洗浄前に錆が発生した場合に、その後の洗浄において錆を除去する機能も併せ持つ必要があり、このような機能を有する防錆剤を提供することも目的の一つである。
またその洗浄液としては、少ない量で防錆効果を有する窒素含有化合物を用いた、環境負荷が小さい洗浄液を提供することを目的とする。そして、その洗浄液による洗浄方法で洗浄した錆の発生を抑制した鋼管を提供することを目的とする。
本発明は、鋼管の加工処理を施した後の水洗において錆の発生を防止するための防錆剤であって、防錆成分として、エチレンジアミン四酢酸塩と、オキシカルボン酸塩とを含むことを特徴とする防錆剤である。
また本発明は、エチレンジアミン四酢酸塩を１〜１０質量％と、オキシカルボン酸塩を５〜３０質量％とを含むことを特徴とする防錆剤である。
また本発明は、前記オキシカルボン酸塩１００重量部に対し、前記エチレンジアミン四酢酸塩を５〜５０重量部含有することを特徴とする。
また本発明は、前記エチレンジアミン四酢酸塩が、エチレンジアミン四酢酸カルシウム二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸鉄二ナトリウムから選択される１種または２種以上であることを特徴とする。
また本発明は、前記オキシカルボン酸塩が、リンゴ酸ナトリウム、リンゴ酸カリウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウムから選択される１種または２種以上であることを特徴とする。
またさらに本発明は、前記の防錆剤と水とを含むことを特徴とする防錆洗浄液である。
また本発明の防錆洗浄液は、ｐＨが６〜１１であることを特徴とする。
また本発明の防錆洗浄液は、ｐＨが６〜１１であることを特徴とする。
また本発明の防錆洗浄液は、防錆剤の濃度が０．２〜２％であることを特徴とする。
また本発明の防錆洗浄液は、窒素含有量が５〜３０ｍｇ／Ｌであることを特徴とする。
また本発明の防錆洗浄液は、窒素含有量が５〜３０ｍｇ／Ｌであることを特徴とする。
また本発明は、前記いずれかの防錆洗浄液で、加工処理された鋼管を防錆洗浄することを特徴とする鋼管の防錆方法である。
また、本発明は、前記加工処理された鋼管が、ネジ加工またはベベル加工処理された鋼管であることを特徴とする。
また、本発明は、前記加工処理された鋼管が、ネジ加工またはベベル加工処理された鋼管であることを特徴とする。
また本発明は、前記防錆洗浄液で防錆洗浄される前記鋼管の化学組成が、Ｃ：０．０３〜０．３％、Ｓｉ：０．０１〜０．４％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｐ：０．０４％以下 、Ｓ：０．０４％以下、Ａｌ：０．００１〜０．２％、Ｃｕ：０〜０．２％、Ｎｉ：０〜０．２％、Ｃｒ：０〜０．２％、Ｍｏ：０〜０．２％、Ｖ：０〜０．２％、Ｔｉ：０〜０．２％、Ｎｂ：０〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする。
またさらに本発明は、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．３％、Ｓｉ：０．０１〜０．４％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｐ：０．０４％以下 、Ｓ：０．０４％以下、Ａｌ：０．００１〜０．２％、Ｃｕ：０〜０．２％、Ｎｉ：０〜０．２％、Ｃｒ：０〜０．２％、Ｍｏ：０〜０．２％、Ｖ：０〜０．２％、Ｔｉ：０〜０．２％、Ｎｂ：０〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなる化学組成を有し、管端部にネジ加工またはべベル加工が施された加工処理部を有し、当該加工処理部における円相当粒径１５μｍ以上の酸化物が５個／ｍｍ２以下であることを特徴とする鋼管である。
本発明によると、造管後のベベル加工、ネジ加工などの鋼管の加工処理により露出した鉄生地に対しても錆の発生を抑制し変色のない防錆剤を提供することができる。またその防錆剤を含む防錆洗浄液を提供し、その洗浄液を用いる防錆方法を提供することができる。
また、その洗浄液としては、極めて少ない量で防錆効果を有する窒素含有化合物を用いて環境負荷が小さい防錆洗浄液を提供することができる。
さらに、その洗浄液による洗浄方法で洗浄することにより、加工処理部において錆の発生を抑制した鋼管を提供することができる。
さらに、その洗浄液による洗浄方法で洗浄することにより、加工処理部において錆の発生を抑制した鋼管を提供することができる。
本発明において、％で表示される数値は、特にことわりのないかぎり、質量％であることを表す。
本発明において、防錆洗浄とは、鋼管を防錆洗浄液で洗浄することを意味する。
本発明において、防錆洗浄とは、鋼管を防錆洗浄液で洗浄することを意味する。
本発明は、鋼管の加工処理を施した後の水洗において錆の発生を防止するための防錆剤であって、防錆成分として、エチレンジアミン四酢酸塩と、オキシカルボン酸塩とを含むことを特徴とする防錆剤である。
本発明の防錆剤は、前記防錆成分が含まれていれば、どのような形態であってもよいが、通常、溶媒に溶解した溶液とすることが好ましい。
また、本発明の防錆剤として前記防錆成分の比率は特に限定されないが、その1例をあげるとすれば、エチレンジアミン四酢酸塩を１〜１０％と、オキシカルボン酸塩を５〜３０％とを含むことが好ましい。
前記溶液の溶媒としては、水、エタノール、メタノールなどが挙げられるが、コストの点から溶媒は水を用いることが好ましい。
また、本発明の防錆剤として前記防錆成分の比率は特に限定されないが、その1例をあげるとすれば、エチレンジアミン四酢酸塩を１〜１０％と、オキシカルボン酸塩を５〜３０％とを含むことが好ましい。
前記溶液の溶媒としては、水、エタノール、メタノールなどが挙げられるが、コストの点から溶媒は水を用いることが好ましい。
また、本発明において、エチレンジアミン四酢酸塩は、エチレンジアミン四酢酸と、アルカリ金属、アルカリ土類金属およびその他の金属の少なくとも１種以上との塩があげられる。
具体的には、たとえば、エチレンジアミン四酢酸カルシウム二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸鉄二ナトリウムがあげられ、これらの１種または２種以上を使用することが好ましい。
さらに好ましくは、エチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウムおよびエチレンジアミン四酢酸鉄二ナトリウムの１種または２種である。
これらのエチレンジアミン四酢酸塩は、無水物であってもよく、水和物であってもよい。
また、オキシカルボン酸塩としては、オキシカルボン酸とアルカリ金属との塩があげられる。
オキシカルボン酸としては、リンゴ酸、またはクエン酸があげられ、アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属があげられる。
具体的には、リンゴ酸ナトリウム、リンゴ酸カリウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウムが好ましく、これらの１種または２種以上を使用することが好ましい。
前記オキシカルボン酸塩と、エチレンジアミン四酢酸塩の比率は、オキシカルボン酸塩１００重量部に対し、前記エチレンジアミン四酢酸塩が５〜５０重量部であることが好ましい。５重量部より小さいと防錆効果が十分でなく、５０重量部より大きいと防錆効果は飽和し洗浄液中の窒素が増えるため好ましくない。
また、本発明の防錆洗浄液は、前記防錆剤を水に含有させたものである。
本発明の防錆洗浄液における防錆剤の含有率は、０．２〜２％であることが好ましい。０．２％未満では防錆効果が十分でなく、２％を超えると過剰使用のため好ましくない。
また、本発明の防錆洗浄液においては、防錆洗浄液中の窒素量が５〜３０ｍｇ／Ｌになるよう調整することが好ましい。窒素量が５ｍｇ未満では防錆効果が十分でなく、３０ｍｇ／Ｌを超えると、変色に対して悪影響を及ぼすうえ、窒素の排水基準を超える場合が多く、新たに排水処理等が必要となるため好ましくない。
前記防錆洗浄液中の窒素量は、防錆洗浄液における前記エチレンジアミン四酢酸塩の含有量と、エチレンジアミン四酢酸塩の分子量中の窒素原子量との比率から、容易に算出することができる。
また防錆洗浄液のｐＨは、６〜１１に調整することが望ましい。６未満の酸性領域になると鉄、亜鉛が腐食されやすく変色度合いも大きくなるため好ましくない。亜鉛メッキ鋼材においては、アルカリ領域では、洗浄温度、時間、防錆剤の含有量などによっては、亜鉛の溶出度合いが大きくなる場合があるため、防錆洗浄液のｐＨは６〜８のほぼ中性領域に調整することが好ましい。
ｐＨ調整剤としては、防錆洗浄液のｐＨが酸性域にあるときは、アルカリ性物質を、洗浄液のｐＨがアルカリ域にあるときは、酸性物質を用いて洗浄液ｐＨを所定の範囲に調整することができ、アルカリ性物質としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムまたはアンモニア水などがあげられる。
また、前記酸性物質としては、硫酸、アミド硫酸または塩酸などがあげられる。
本発明の防錆剤または防錆洗浄液で処理される鋼管は、特に限定されず、加工処理によって、活性な鉄生地が露出し、鉄生地に錆の発生が認められる鋼管であればどのようなものであってもよい。
たとえば、配管用鋼管、構造用鋼管、熱交換用鋼管、油井嵌入、鋼管杭などの用途に用いられるものであって、その材質が鋼であるものがあげられる。また、その素材としては、普通鋼があげられ、普通鋼は、低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼のいずれであってもよい。
たとえば、本発明の防錆洗浄液で防錆洗浄される普通鋼の化学組成は、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．３％、Ｓｉ：０．０１〜０．４％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｐ：０．０４％以下 、Ｓ：０．０４％以下、Ａｌ：０．００１〜０．２％、Ｃｕ：０〜０．２％、Ｎｉ：０〜０．２％、Ｃｒ：０〜０．２％、Ｍｏ：０〜０．２％、Ｖ：０〜０．２％、Ｔｉ：０〜０．２％、Ｎｂ：０〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることが好ましく、発明の防錆洗浄液により、その加工処理部に優れた防錆効果を生じる。
ここで、Ｃは鋼の強度を高めるために重要な元素であり、０．０３％以上の含有量とする。一方、０．３％超の含有量とすると溶接性が悪化する。このため、Ｃ含有量は０．０３〜０．３％とした。
Ｓｉも鋼の強度を高めるために０．０１％以上の含有量とする。一方、多量に鋼中に存在すると溶接の際に溶接欠陥が生じやすくなる。このため、Ｓｉ含有量は０．０１〜０．４％とした。
Ｍｎは焼入れ性に寄与する元素であり、組織を制御するために０．１％以上の含有量とする。Ｍｎも多量に鋼中に存在すると溶接の際に溶接欠陥が生じやすくなる。このため、Ｍｎ含有量は０．１〜３．０％とした。
Ｐ，Ｓは鋼中に不純物として存在し、その含有量が多いと靭性が悪化する。特にＳはＭｎとＭｎＳを形成し靭性の低下が著しくなる。このため、Ｐ，Ｓの含有量はともにＳ：０．０４％以下とした。
Ａｌは脱酸のために０．００２％以上の含有量とする。一方、多量に鋼中に存在すると鋼中にアルミナが増えて溶接不良の原因となる。このため、Ａｌの含有量は０．００１〜０．２％とした。
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＭｏおよびＶは強度を向上させるのに有用な元素であり、必要により添加すればよい。この効果を有効に得るにはいずれも０．０１％以上添加することが好ましい。しかし、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＭｏおよびＶの含有量が０．２％超であると、その効果が飽和する。このため、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＭｏおよびＶの含有量は０．０１〜０．２％とすることが好ましい。
ＴｉおよびＮｂは組織を微細化して靭性を向上させるのに有用な元素であり、必要により添加すればよい。この効果を有効に得るにはいずれも０．０１％以上添加することが好ましい。しかし、Ｔｉ、Ｎｂともに０．２％超添加すると靭性が悪化する。このため、Ｔｉ、Ｎｂの含有量は０．０１〜０．２％とすることが好ましい。
本発明の防錆剤または防錆洗浄剤で処理される鋼管の加工処理としては、活性な鉄生地が露出する加工処理を対象とする。
具体的には、管同士の接続または、装置への取り付けなどのための管端加工などがあげられ、より具体的には、ベベル加工、ネジ加工などを挙げることができる。
ベベル加工は、鋼管を溶接で接続する場合、Ｖ型の開先を作るため行う。加工装置は、旋盤型にチャック装置を取り付け切削するものや、油圧式のならい装置のついた面取機型のものなどが使用される。
ネジ加工は、鋼管を接続するため管の両端に加工したネジにカップリングをはめ込み使用するための加工である。ネジ加工機の装置としては面取機と同じような機構をもったねじ加工専用機が多く使われる。ねじ切削方法としては、チェザーを取り付けたダイヘッドを回転させる刃物回転式とダイヘッドを固定した管回転式などがある。
このような加工は、常温付近で行われ、活性な鉄生地が露出するので、加工後の水洗浄等において極めて容易に酸化され、錆および変色が発生するが、本発明の防錆剤または防錆洗浄液と接触させることにより、前記の錆および変色を防止することができる。
本発明における鋼管の防錆洗浄方法は、加工処理後の鋼管と防錆洗浄液とを接触させることによって、実施することができる。
加工処理後の鋼管と防錆洗浄液との接触は、加工処理後の鋼管を防錆洗浄液に浸漬する方法、防錆洗浄液を加工処理後の鋼管にスプレーする方法、加工処理後の鋼管を防錆洗浄液でシャワーリングする方法などを挙げることができるが、他の方法であっても良い。
また、加工処理後の鋼管と防錆洗浄液との接触において、鋼管が亜鉛メッキされた鋼管をアルカリ域の防錆洗浄液と接触させる場合や、加工処理後、アルカリによる脱脂を兼ねて、亜鉛メッキされた加工鋼管を洗浄する場合には、ｐＨ１１付近でも亜鉛の溶出量が大きくならないように、洗浄温度を低温化するか、洗浄時間を短縮化するか、防錆剤含有量を増加させるか、あるいはこれらを組合せるなどにして、洗浄条件を調整することが望ましい。
そして、この防錆洗浄液を用い加工処理した部位（加工処理部）についてこの防錆洗浄方法を行うと、その処理加工部は円相当粒径１５μｍ以上の酸化物が５個／ｍｍ２以下となった。すなわち、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．３％、Ｓｉ：０．０１〜０．４％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｐ：０．０４％以下 、Ｓ：０．０４％以下、Ａｌ：０．００１〜０．２％、Ｃｕ：０〜０．２％、Ｎｉ：０〜０．２％、Ｃｒ：０〜０．２％、Ｍｏ：０〜０．２％、Ｖ：０〜０．２％、Ｔｉ：０〜０．２％、Ｎｂ：０〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなる化学組成を有する鋼管の管端部にネジ加工またはべベル加工が施し、その加工処理部の防錆洗浄方法を行うと、加工処理部における円相当粒径１５μｍ以上の酸化物は５個／ｍｍ２以下となる。このような鋼管が得られれば、錆の発生を抑制できた鋼管を提供でき、管端部での品質トラブルを減らすことができる。
以下、本発明例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる本発明例によって限定されるものではない。
（本発明例１）
水に、室温で撹拌しながら、オキシカルボン酸塩としてリンゴ酸ナトリウム５質量％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸カルシウム二ナトリウム２質量％を溶解し、防錆剤を調製した。
１Ｌの水に、この防錆剤を２％となるよう添加し、防錆洗浄液を調製した。この防錆液のｐＨは７、窒素含有量は３０ｍｇ／Ｌ、オキシカルボン酸塩に対するエチレンジアミン四酢酸塩の比率は、（１００：４０）であった。
水に、室温で撹拌しながら、オキシカルボン酸塩としてリンゴ酸ナトリウム５質量％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸カルシウム二ナトリウム２質量％を溶解し、防錆剤を調製した。
１Ｌの水に、この防錆剤を２％となるよう添加し、防錆洗浄液を調製した。この防錆液のｐＨは７、窒素含有量は３０ｍｇ／Ｌ、オキシカルボン酸塩に対するエチレンジアミン四酢酸塩の比率は、（１００：４０）であった。
外径５０ｍｍ、内径４０ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼管（鋼管の組成：Ｃ：０．２５％、Ｓｉ：０．３５％、Ｍｎ：１．４％、Ｐ：０．０３５％、Ｓ：０．０３５％、Ａｌ：０．０３１％、残部がＦｅおよび不純物）を長さ７０ｍｍに切断後、両端部にネジ加工またはべベル加工を施した加工処理部を想定し、それぞれ１０ｍｍ、活性な鉄生地が出るまで研磨紙（＃１８０番）で研磨を行った。
前記防錆洗浄液を３００ｍｌのビーカーにいれ、ウオーターバスで９０℃に加熱した。次いで前記鋼管をこのビーカーに入れ、９０℃、６０分、浸漬洗浄した。
［防錆性の評価］
前記洗浄後の鋼管を温度５０℃、湿度９０％の恒温恒湿器に入れ、２４時間保持した。
この鋼管を取り出した後に両端の研磨部の錆発生状態を目視にて以下のように評価した。
前記洗浄後の鋼管を温度５０℃、湿度９０％の恒温恒湿器に入れ、２４時間保持した。
この鋼管を取り出した後に両端の研磨部の錆発生状態を目視にて以下のように評価した。
○：鋼管両端の研磨部に、錆、変色が全く認められない。
△：鋼管両端の研磨部に、わずかに錆、変色が認められる。
×：鋼管両端の研磨部全面に、茶褐色の錆が認められる。
また、研磨部をＳＥＭにて１００倍に拡大し、そのＳＥＭ写真５視野分から研磨部の状態を調査した。具体的には、ＳＥＭ写真を画像解析し、酸化物の円相当粒径と個数を数えて個数密度を計算した。
△：鋼管両端の研磨部に、わずかに錆、変色が認められる。
×：鋼管両端の研磨部全面に、茶褐色の錆が認められる。
また、研磨部をＳＥＭにて１００倍に拡大し、そのＳＥＭ写真５視野分から研磨部の状態を調査した。具体的には、ＳＥＭ写真を画像解析し、酸化物の円相当粒径と個数を数えて個数密度を計算した。
窒素量については、計算により、溶出亜鉛量については、プラズマ発光分析（ＩＣＰ）装置（ＳＰＳ−５１００ＰＲＯ、エスアイアイナノテクノロジ株式会社製）で測定することにより求めた。結果は表１に示す。
（本発明例２）
オキシカルボン酸塩として、クエン酸ナトリウム１０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム１％を水に溶解し、防錆剤を調製した。また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２４％、Ｓｉ：０．３７％、Ｍｎ：１．３％、Ｐ：０．０３２％、Ｓ：０．０３３％、Ａｌ：０．０３２％、Ｃｕ：０．１１％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
オキシカルボン酸塩として、クエン酸ナトリウム１０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム１％を水に溶解し、防錆剤を調製した。また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２４％、Ｓｉ：０．３７％、Ｍｎ：１．３％、Ｐ：０．０３２％、Ｓ：０．０３３％、Ａｌ：０．０３２％、Ｃｕ：０．１１％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例３）
オキシカルボン酸塩として、クエン酸カリウム１０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム１％を水に溶解し、防錆剤を調製した。
また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２６％、Ｓｉ：０．３５％、Ｍｎ：１．２％、Ｐ：０．０３２％、Ｓ：０．０３０％、Ａｌ：０．０３０％、Ｎｉ：０．１３％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
オキシカルボン酸塩として、クエン酸カリウム１０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム１％を水に溶解し、防錆剤を調製した。
また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２６％、Ｓｉ：０．３５％、Ｍｎ：１．２％、Ｐ：０．０３２％、Ｓ：０．０３０％、Ａｌ：０．０３０％、Ｎｉ：０．１３％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例４）
オキシカルボン酸塩として、リンゴ酸ナトリウム１０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム１％を水に溶解し、防錆剤を調製した。また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２４％、Ｓｉ：０．３１％、Ｍｎ：１．３％、Ｐ：０．０３０％、Ｓ：０．０３６％、Ａｌ：０．０２９％、Ｃｒ：０．１１％、Ｎｂ：０．０８％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
オキシカルボン酸塩として、リンゴ酸ナトリウム１０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム１％を水に溶解し、防錆剤を調製した。また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２４％、Ｓｉ：０．３１％、Ｍｎ：１．３％、Ｐ：０．０３０％、Ｓ：０．０３６％、Ａｌ：０．０２９％、Ｃｒ：０．１１％、Ｎｂ：０．０８％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例５）
オキシカルボン酸塩として、リンゴ酸カリウム１０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム１％を水に溶解し、防錆剤を調製した。また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２１％、Ｓｉ：０．３４％、Ｍｎ：１．５％、Ｐ：０．０２８％、Ｓ：０．０３６％、Ａｌ：０．０３１％、Ｃｕ：０．１２％、Ｍｏ：０．１０％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
オキシカルボン酸塩として、リンゴ酸カリウム１０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム１％を水に溶解し、防錆剤を調製した。また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２１％、Ｓｉ：０．３４％、Ｍｎ：１．５％、Ｐ：０．０２８％、Ｓ：０．０３６％、Ａｌ：０．０３１％、Ｃｕ：０．１２％、Ｍｏ：０．１０％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例６）
オキシカルボン酸塩として、クエン酸ナトリウム１０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸鉄二ナトリウム１％を水に溶解し、防錆剤を調製した。また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２４％、Ｓｉ：０．３５％、Ｍｎ：１．２％、Ｐ：０．０３３％、Ｓ：０．０４０％、Ａｌ：０．０３０％、Ｖ：０．１９％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
オキシカルボン酸塩として、クエン酸ナトリウム１０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸鉄二ナトリウム１％を水に溶解し、防錆剤を調製した。また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２４％、Ｓｉ：０．３５％、Ｍｎ：１．２％、Ｐ：０．０３３％、Ｓ：０．０４０％、Ａｌ：０．０３０％、Ｖ：０．１９％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例７）
オキシカルボン酸塩として、クエン酸ナトリウム３０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム１０％を水に溶解し、防錆剤を調製した。
１Ｌの水に、この防錆剤を０．２％となるよう添加し、防錆洗浄液を調製した。また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２４％、Ｓｉ：０．３５％、Ｍｎ：１．５％、Ｐ：０．０３４％、Ｓ：０．０３９％、Ａｌ：０．０３１％、Ｔｉ：０．０８％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
オキシカルボン酸塩として、クエン酸ナトリウム３０％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム１０％を水に溶解し、防錆剤を調製した。
１Ｌの水に、この防錆剤を０．２％となるよう添加し、防錆洗浄液を調製した。また、鋼管は、化学組成がＣ：０．２４％、Ｓｉ：０．３５％、Ｍｎ：１．５％、Ｐ：０．０３４％、Ｓ：０．０３９％、Ａｌ：０．０３１％、Ｔｉ：０．０８％、残部がＦｅおよび不純物からなるものを用いた。その他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例８）
水酸化ナトリウムを用いて、防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
水酸化ナトリウムを用いて、防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例９）
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例２と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例２と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例１０）
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例３と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例３と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例１１）
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例４と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例４と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例１２）
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例５と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例５と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例１３）
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例６と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例６と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（本発明例１４）
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例７と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、本発明例７と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（比較例１）
本発明例１の防錆洗浄液に代えて、水を用いる他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
本発明例１の防錆洗浄液に代えて、水を用いる他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（比較例２）
本発明例１の防錆剤に代えて、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウムのみを１０％溶解した水溶液を用いる他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
本発明例１の防錆剤に代えて、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウムのみを１０％溶解した水溶液を用いる他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（比較例３）
本発明例１の防錆洗浄液に代えて、オキシカルボン酸塩としてクエン酸ナトリウムのみを３０％溶解した水溶液を用いる他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
本発明例１の防錆洗浄液に代えて、オキシカルボン酸塩としてクエン酸ナトリウムのみを３０％溶解した水溶液を用いる他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（比較例４）
本発明例１の防錆剤に代えて、オキシカルボン酸塩として、クエン酸カリウム５％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸三ナトリウム２％を水に溶解した水溶液を用いる他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
本発明例１の防錆剤に代えて、オキシカルボン酸塩として、クエン酸カリウム５％、エチレンジアミン四酢酸塩としてエチレンジアミン四酢酸三ナトリウム２％を水に溶解した水溶液を用いる他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（比較例５）
本発明例１の防錆剤に代えて、オキシカルボン酸塩として、クエン酸ナトリウム３０％、その他ドデカン二酸二カリウム２％を水に溶解した水溶液を用いる他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
本発明例１の防錆剤に代えて、オキシカルボン酸塩として、クエン酸ナトリウム３０％、その他ドデカン二酸二カリウム２％を水に溶解した水溶液を用いる他は、本発明例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（比較例６）
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、比較例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、比較例１と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（比較例７）
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、比較例２と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、比較例２と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（比較例８）
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、比較例３と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、比較例３と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
（比較例９）
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、比較例５と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
防錆洗浄液のｐＨを１１とした以外は、比較例５と同様にして洗浄し評価した。結果は表１に示す。
表１の結果より、本発明例の供試鋼管はいずれも管端部の防錆性が良好（○）であり、溶出亜鉛量も８ｍｇ／Ｌ以下と小さかった。また、これらのＳＥＭ写真から管端部表面には円相当粒径１５μｍ以上の粗大な酸化物が確認できたが、その個数密度は５個／ｍｍ２以下であり、大きい酸化物でもその粒径は３５μｍ程度であった。
一方、比較例の供試鋼管は管端部の防錆性が良好ではなく（×または△）、円相当粒径１５μｍ以上の粗大な酸化物も８．０個／ｍｍ２以上存在し、供試鋼管によっては４５μｍ程度のものまで存在していた。
したがって、鋼管の管端部にネジ加工またはべベル加工を施し、その加工処理部における円相当粒径１５μｍ以上の酸化物が５個／ｍｍ２以下となれば、防錆性が良好となることが推測できる。
Claims (13)
- 鋼管の加工処理を施した後の水洗において錆の発生を防止するための防錆剤であって、防錆成分として、エチレンジアミン四酢酸塩と、オキシカルボン酸塩とを含むことを特徴とする防錆剤。
- エチレンジアミン四酢酸塩を１〜１０質量％と、オキシカルボン酸塩を５〜３０質量％とを含むことを特徴とする請求項１に記載の防錆剤。
- 前記オキシカルボン酸塩１００重量部に対し、前記エチレンジアミン四酢酸塩を５〜５０重量部含有することを特徴とする請求項１または２に記載の防錆剤。
- 前記エチレンジアミン四酢酸塩が、エチレンジアミン四酢酸カルシウム二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸マグネシウム二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸鉄二ナトリウムから選択される１種または２種以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防錆剤。
- 前記オキシカルボン酸塩が、リンゴ酸ナトリウム、リンゴ酸カリウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウムから選択される１種または２種以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の防錆剤。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載の防錆剤と水とを含むことを特徴とする防錆洗浄液。
- ｐＨが６〜１１であることを特徴とする請求項６記載の防錆洗浄液。
- 防錆剤の濃度が０．２〜２％であることを特徴とする請求項６または７に記載の防錆洗浄液。
- 窒素含有量が５〜３０ｍｇ／Ｌであることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の防錆洗浄液。
- 請求項６〜９のいずれか１項に記載の防錆洗浄液で、加工処理された鋼管を防錆洗浄することを特徴とする鋼管の防錆方法。
- 加工処理された鋼管が、ネジ加工またはベベル加工処理された鋼管であることを特徴とする請求項１０に記載の鋼管の防錆方法。
- 前記防錆剤で防錆洗浄される鋼管の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．３％、Ｓｉ：０．０１〜０．４％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０４％以下、Ａｌ：０．００１〜０．２％、Ｃｕ：０〜０．２％、Ｎｉ：０〜０．２％、Ｃｒ：０〜０．２％、Ｍｏ：０〜０．２％、Ｖ：０〜０．２％、Ｔｉ：０〜０．２％、Ｎｂ：０〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなる鋼管であることを特徴とする１０または１１に記載の鋼管の防錆方法。
- 質量％で、Ｃ：０．０３〜０．３％、Ｓｉ：０．０１〜０．４％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０４％以下、Ａｌ：０．００１〜０．２％、Ｃｕ：０〜０．２％、Ｎｉ：０〜０．２％、Ｃｒ：０〜０．２％、Ｍｏ：０〜０．２％、Ｖ：０〜０．２％、Ｔｉ：０〜０．２％、Ｎｂ：０〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなる化学組成を有し、管端部にネジ加工またはべベル加工が施された加工処理部を有し、当該加工処理部における円相当粒径１５μｍ以上の酸化物が５個／ｍｍ２以下であることを特徴とする鋼管。
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|---|---|---|---|---|
| DE112020000796T5 (de) | 2019-02-13 | 2021-12-02 | AGC Inc. | Fluor-enthaltende etherzusammensetzung, beschichtungslösung und gegenstand und herstellungsverfahren dafür |
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-
2017
- 2017-07-24 JP JP2017143111A patent/JP6960267B2/ja active Active
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