JP3747504B2 - 銅の孔食防止方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱水系又は密閉水系における、微生物汚水に起因する銅管の孔食を効果的に防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蓄熱水系、密閉水系は、共に保有水が循環される系であり、水の補給が少なく、水の入れ替えがわずか（およそ１０％／年）である。このような水系では、熱交換器や配管の構成材料として使用されている銅の水と接触する面に微生物汚れに起因する孔食が発生する。
【０００３】
この銅の孔食は、銅の自然電位が＋１５０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ，飽和ＫＣｌ溶液換算）以上になると発生する可能性があることから、従来、銅の自然電位を測定して孔食の有無を判定することが行われている。そして、電位の上昇により孔食が予測された場合には、自然電位を低下させる作用を有する非酸化性の微生物抑制剤、例えばヒドラジンが用いられていた。
【０００４】
ところで、冷却水系などに付着した微生物に起因するスライムを剥離するために、系内に過酸化水素を添加することが知られており、例えば、特公昭４２−１６５２１号公報には、スライムが発生した水系に過酸化水素を１〜２重量％添加してスライムを剥離する方法が、特公昭４５−３２０５７号公報には、同様に過酸化水素を０．１〜２重量％添加してスライムを剥離する方法が記載されている。ここに開示された過酸化水素の作用は、付着したスライムを剥離するものであり、しかも過酸化水素は高濃度で使用されている。
【０００５】
一方、特公昭５７−５０５６０号公報には、開放循環冷却水系のスライムの付着防止方法として、過酸化水素を低濃度で使用することが開示されている。しかし、ここに記載された過酸化水素の作用はスライムの付着予防であり、対象水系は開放循環冷却水系であって、孔食、特に、蓄熱水系や密閉水系の銅の孔食を防止することについては全く認識されていない。
【０００６】
即ち、前述の如く、蓄熱水系又は密閉水系における孔食は、銅の自然電位が１５０ｍＶ以上になると発生するという考え方から、従来においては、非酸化性物質が孔食防止剤として使用されており、一般的に酸化性物質として作用する過酸化水素を銅の孔食防止に使用するという考えはなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
蓄熱水系や密閉水系において、銅の孔食の防止のために従来採用されている、ヒドラジン等の非酸化性の微生物抑制剤を添加する方法では、滞留時間の長い蓄熱水系や密閉水系において、微生物抑制剤を添加することで、栄養塩類の残留などによる微生物の増殖促進、水中の不純物濃度の増大といった不具合を引き起こすことがあった。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決し、蓄熱水系又は密閉水系において、栄養塩類の残留などによる微生物の増殖促進、水中の不純物濃度の増大といった不具合を引き起こすことなく、微生物汚れに起因する銅の孔食を結果的に防止する方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の銅の孔食防止方法は、銅を構成材料とする熱交換器や配管によって構成される蓄熱水系又は密閉水系の循環保有水に、過酸化水素を１〜２００ｍｇ／Ｌの濃度となるように、かつ、前記銅の自然電位をモニタリングして、電位が＋１５０ｍＶ以下となるように添加することを特徴とする。
【００１０】
過酸化水素は水中で次のように分解して水と酸素のみを生成するため、系内の栄養塩類の残留などによる微生物の増殖促進、水中の不純物濃度の増大といった不具合を引き起こすことがない。本発明では、過酸化水素の酸化性が微生物の剥離、タンパク質の酸化に伴う除菌作用をもたらし、結果として電位の上昇を防止して銅の孔食を防止できる。
【００１１】
本発明では、１〜２００ｍｇ／Ｌという低濃度の過酸化水素で、上記効果を有効に得ることができる。即ち、蓄熱水系又は密閉水系は、冷却塔を有する開放循環冷却水系に比べ、微生物量そのものは少ない傾向にある。従って、従来、１０００〜３００００ｍｇ／Ｌという比較的高濃度で使用されていた過酸化水素水を、１〜２００ｍｇ／Ｌという低濃度で適用しても、微生物の除菌とそれに伴う銅の孔食防止が可能となる。
【００１２】
このように、過酸化水素を低濃度で使用することは、過酸化水素そのものが銅の電位上昇を引き起こす危険性を低減させるばかりでなく、微生物処理コストの低減にも寄与し、工業的に極めて有利である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
本発明においては、処理対象となる蓄熱水系又は密閉水系の循環保有水に、過酸化水素を１〜２００ｍｇ／Ｌの濃度となるように添加する。
【００１５】
この過酸化水素の添加は、循環保有水中の過酸化水素濃度が１〜２００ｍｇ／Ｌとなるものであれば良く、循環保有水に対して５０〜２００ｍｇ／Ｌの一括投入であっても良く、また、ブロー水量に応じて、１〜５０ｍｇ／Ｌの連続注入であっても良い。過酸化水素を一括投入する場合、自然電位をモニタリングして、電位が＋１５０ｍＶ以下となるように添加する。連続注入の場合においても、自然電位のモニタリング結果に基いて注入量を制御する。
【００１６】
本発明において、循環保有水の過酸化水素濃度が１ｍｇ／Ｌ未満では、過酸化水素の添加による十分な孔食防止効果が得られない。過酸化水素濃度が２００ｍｇ／Ｌを超えても、孔食防止効果に顕著な差異はなく、添加コストが高騰し好ましくない。
【００１７】
過酸化水素は、１〜３５重量％濃度の過酸化水素水として添加するのが好ましい。
【００１８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００１９】
実施例１
図１に示す如く、５本の銅チューブ（内径１３ｍｍ×長さ５０ｃｍ）１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅを直列に接続し、試験水槽２内の試験水（井水，１００Ｌ）をポンプＰ，流量計Ｆを備える循環配管３で室温にて０．３ｍ／ｓで循環する循環試験装置により、過酸化水素の添加効果を調べる実験を行った。
【００２０】
循環試験により銅チューブ１Ａ〜１Ｅの電位が上昇した後、試験水槽２内に３５重量％過酸化水素水を１００ｍｇ−Ｈ2 Ｏ2 ／Ｌ濃度となるように一括投入し、更に試験水を循環させて、各銅チューブの電位の平均値の推移を調べ、結果を図２に示した。また、試験水中及び銅チューブ表面の菌数の経時変化を調べ、結果を表１に示した。
【００２１】
【表１】
Figure 0003747504
【００２２】
図１及び表１より明らかなように、過酸化水素水添加直後より、水中及び銅チューブ表面の菌数は低減し、銅チューブの電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ、飽和ＫＣｌ溶液換算）も＋１５０ｍＶから短時間のうちに＋１００ｍＶ以下に低下した。
【００２３】
添加後１．５ケ月後の銅チューブ内面の目視観察においても、新たな孔食の生成は認められず、過酸化水素が銅の孔食防止に有効であることが判明した。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の銅の孔食防止方法によれば、蓄熱水系又は密閉水系において、栄養塩類の残留などによる微生物の増殖促進、水中の不純物濃度の増大といった不具合を引き起こすことなく、微生物汚れに起因する銅の孔食を結果的に防止することができる。
【００２５】
本発明では、過酸化水素を低濃度で使用するため、処理コストの低減が図れ、しかも、水中の不純分残留の問題がないため、ブロー水の放流に際して希釈等の水処理の手間が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で用いた循環試験装置を示す系統図である。
【図２】実施例１における銅チューブの電位の推移を示すグラフである。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 銅チューブ
２ 試験水槽
３ 循環配管

Claims (1)

  1. 銅を構成材料とする熱交換器や配管によって構成される蓄熱水系又は密閉水系の循環保有水に、過酸化水素を１〜２００ｍｇ／Ｌの濃度となるように、かつ、前記銅の自然電位をモニタリングして、電位が＋１５０ｍＶ以下となるように添加することを特徴とする蓄熱水系又は密閉水系における銅の孔食防止方法。
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