JPH01212780A - 銅合金管の防食法 - Google Patents
銅合金管の防食法Info
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- JPH01212780A JPH01212780A JP3403188A JP3403188A JPH01212780A JP H01212780 A JPH01212780 A JP H01212780A JP 3403188 A JP3403188 A JP 3403188A JP 3403188 A JP3403188 A JP 3403188A JP H01212780 A JPH01212780 A JP H01212780A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は防食法、特に銅又は銅合金の防食法にＩ関シ、
更に詳しくは、船舶、化学プラント、発電プラント等の
海水利用熱交換器、復水器などの銅合金管及び特に海水
淡水化装置の熱放出部鋼合金製伝熱管内面の防食法に関
する。
更に詳しくは、船舶、化学プラント、発電プラント等の
海水利用熱交換器、復水器などの銅合金管及び特に海水
淡水化装置の熱放出部鋼合金製伝熱管内面の防食法に関
する。
〔従来の技術］
現在、各種プラントの海水利用熱交換器、復水器類の銅
合金管の防食法としては、冷却海水中に微量の鉄イオン
を注入する方法が広く実用化されている。この鉄イオン
注入法は、鉄源として硫酸第１鉄を用いるものと、鉄材
を’ｉｔ解しその電解液を用いるものの二つに大別でき
る。
合金管の防食法としては、冷却海水中に微量の鉄イオン
を注入する方法が広く実用化されている。この鉄イオン
注入法は、鉄源として硫酸第１鉄を用いるものと、鉄材
を’ｉｔ解しその電解液を用いるものの二つに大別でき
る。
この他に鉄配管系の目゛然溶解によるものがあるが、は
とんど用いられていない。
とんど用いられていない。
鉄イオン注入による防食は海水中に注入された鉄イオン
が酸化物状態、コロイド状態とな）管内面に鉄被膜を形
成することによる。注入条件として、 （１） 硫酸第１鉄溶液の場合 ■ ＣＬ ５〜ｉ、 Ｏｐｐｍ （Ｆｅ”＋とじて）
×１〜２Ｈｒ／ｄａｙ ＠ （ＬＯ５〜（Ｌｌｐｐｍ（Ｆｅ”＋とじて）連続
注入 （２）鉄電解の場合 ■ αＯＳ 〜ｌ １ ｐｐｍ （Ｆａ”＋とじて）連
続注入 これらは、発電プラントの復水器等の海水供給が一過式
であり、伝熱管長が比較的短かい銅合金管の腐食を防止
する点に主眼をおいたものであり、鉄イオンの注入は数
ケ月行なわれる。
が酸化物状態、コロイド状態とな）管内面に鉄被膜を形
成することによる。注入条件として、 （１） 硫酸第１鉄溶液の場合 ■ ＣＬ ５〜ｉ、 Ｏｐｐｍ （Ｆｅ”＋とじて）
×１〜２Ｈｒ／ｄａｙ ＠ （ＬＯ５〜（Ｌｌｐｐｍ（Ｆｅ”＋とじて）連続
注入 （２）鉄電解の場合 ■ αＯＳ 〜ｌ １ ｐｐｍ （Ｆａ”＋とじて）連
続注入 これらは、発電プラントの復水器等の海水供給が一過式
であり、伝熱管長が比較的短かい銅合金管の腐食を防止
する点に主眼をおいたものであり、鉄イオンの注入は数
ケ月行なわれる。
〔発明が解決しようとする課題］
これに対して、海水淡水化装置では熱放出部伝熱管に供
給された海水はそのまま放出されるのではなく、その一
部が熱回収部で使用される。
給された海水はそのまま放出されるのではなく、その一
部が熱回収部で使用される。
また熱放出部は５つのステージから構成されている。こ
の丸め、次の問題がある。
の丸め、次の問題がある。
（１） 鉄を含んだ海水が蒸発水として利用されると
、蒸発室にスケールの析出が起こる。このため、プラン
トを運転しながら数ケ月連続して鉄イオン注入を行なう
ことができないので短期間（２〜３日）で良好な鉄被膜
を形成する必要がある。（短期間なら熱回収部への海水
の供給をストップすることが可能） （２）伝熱管長、すなわち銅合金管長が復水器の場合の
数倍となる。このため遠距離部まで均一な鉄被膜を生成
させることが必要である。
、蒸発室にスケールの析出が起こる。このため、プラン
トを運転しながら数ケ月連続して鉄イオン注入を行なう
ことができないので短期間（２〜３日）で良好な鉄被膜
を形成する必要がある。（短期間なら熱回収部への海水
の供給をストップすることが可能） （２）伝熱管長、すなわち銅合金管長が復水器の場合の
数倍となる。このため遠距離部まで均一な鉄被膜を生成
させることが必要である。
このように、船舶、発電プラント等の復水器と海水淡水
化装置の熱放出部の構成・機能は本質的に異なっており
、復水器への従来の鉄イオン注入方法をそのまま適用で
きない。
化装置の熱放出部の構成・機能は本質的に異なっており
、復水器への従来の鉄イオン注入方法をそのまま適用で
きない。
鉄イオン注入による鉄被膜の要件として、■ 鉄被膜の
付層状態（均一性、密着性）が良好なこと。
付層状態（均一性、密着性）が良好なこと。
■ 鉄材着量がＦｅ として（Ｌ ２ ｑ／ｃｒｔｒ”
以上あること。
以上あること。
■ 但し、付着過多は伝熱効果を低下させるためｒｅ
として［１５１９７ｃｍ２以下が好ましい。
として［１５１９７ｃｍ２以下が好ましい。
が要求される。
第３図に、復水器に適用されている鉄電解注入法を６０
ｆｆ！の銅合金管に適用した場合の管内面の鉄材着量の
分布を示す。この防食法を以下説明する。
ｆｆ！の銅合金管に適用した場合の管内面の鉄材着量の
分布を示す。この防食法を以下説明する。
■ 使用した電解槽
平行平板型鉄電極電解槽に海水を通して電解した。
■ 注入ａ度及び注入日数
短期間で鉄被膜を形成する必要があるため？θ として
Ｌ Ｏｐｐｍとし、注入は３日間連続して行なった。
Ｌ Ｏｐｐｍとし、注入は３日間連続して行なった。
■ 銅合金管径及び管内海水流速
管径；３４φ、管内海水流速６２１Ｈ／ ｓ６０■ 電
解液の注入 銅合金管に海水を連続的に通水し、定量ポンプによりミ
解液を海水ラインに注入する。
解液の注入 銅合金管に海水を連続的に通水し、定量ポンプによりミ
解液を海水ラインに注入する。
３日間連続注入後、定量ポンプ及び海水の通水をストッ
プし、銅合金管内表面への鉄付着状況を調査した。
プし、銅合金管内表面への鉄付着状況を調査した。
第３図において、電解液の注入点から１０ｍ地点ではＦ
ｅとしてα５ ｑ／ｃｍ”、２０ｍ地点で０１ ｑ／３
”、５５ｍ地点では（Ｌ ０１ ｑ／ｙｓ”以下の鉄材
着量であり、注入点から１５ｍ付近までが有効範囲にあ
るが、１５ｆＲ以降は防食に必要な鉄材着量以下で、か
つ、付層状態も悪い。
ｅとしてα５ ｑ／ｃｍ”、２０ｍ地点で０１ ｑ／３
”、５５ｍ地点では（Ｌ ０１ ｑ／ｙｓ”以下の鉄材
着量であり、注入点から１５ｍ付近までが有効範囲にあ
るが、１５ｆＲ以降は防食に必要な鉄材着量以下で、か
つ、付層状態も悪い。
第３図の結果から明らかなように復水器に適用されてい
る方法では長管で短期処理が要求される海水淡水化装置
の熱放出部のよプな長大銅合金管の防食には適さない。
る方法では長管で短期処理が要求される海水淡水化装置
の熱放出部のよプな長大銅合金管の防食には適さない。
［発明の目的］
本発明は長大で短期処理が要求される銅合金管の防食可
能な防食方法を提供することを目的とする。
能な防食方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するだめの手段］
本発明者らは、一定範囲の鉄材着量を有し、均一で密着
性が良好な鉄被膜を形成できる防食法について鋭意研究
を行なった結果、鉄被膜が形成されるのは鉄イオンが酸
化されて酸化物からコロイド状態となシ、それから管内
面に付着する現象より、鉄イオンがコロイド状態になる
のを抑制し、鉄イオンが単独で存在しないようにすれば
よいことに着目し、それについて種々の物質について調
査検討した結果、カルボン酸イオン（−ａＯＯ−）を有
する物質を添加する方法によって、鉄イオンのコロイド
化が抑制でき、鉄被膜の付着量及び付着状態ヲコントロ
ールできることを確認した。本発明はこの知見に基づい
て完成されたものである。
性が良好な鉄被膜を形成できる防食法について鋭意研究
を行なった結果、鉄被膜が形成されるのは鉄イオンが酸
化されて酸化物からコロイド状態となシ、それから管内
面に付着する現象より、鉄イオンがコロイド状態になる
のを抑制し、鉄イオンが単独で存在しないようにすれば
よいことに着目し、それについて種々の物質について調
査検討した結果、カルボン酸イオン（−ａＯＯ−）を有
する物質を添加する方法によって、鉄イオンのコロイド
化が抑制でき、鉄被膜の付着量及び付着状態ヲコントロ
ールできることを確認した。本発明はこの知見に基づい
て完成されたものである。
すなわち、本発明は鉄電極を電解によって溶出させた電
解液中にカルボン酸イオンを共存させた後、この液を銅
合金管通水ラインに注入することを特徴とする防食法で
ある。
解液中にカルボン酸イオンを共存させた後、この液を銅
合金管通水ラインに注入することを特徴とする防食法で
ある。
〔作用コ
鉄イオンを化合物形態にしてしま９と、その化合物の平
衡濃度に応じた分だけしか鉄イオンが存在しなくなるた
め一度に消費されることがなく、消費されたら化合物が
解離し鉄イオンを供給するようになる。この結果、注入
点から遠距′ａ部まで有効表鉄イオンを保持することが
可能であり、遠くまで鉄被膜を形成させることができる
。この場合、カルボン酸イオン（−ＣＯＯ−）を有する
物質の遣を変えることにより、鉄イオンの解離する量が
変化するため、環境条件（海水温度、銅合金管の長さ等
）に通した鉄イオン注入が可能である。
衡濃度に応じた分だけしか鉄イオンが存在しなくなるた
め一度に消費されることがなく、消費されたら化合物が
解離し鉄イオンを供給するようになる。この結果、注入
点から遠距′ａ部まで有効表鉄イオンを保持することが
可能であり、遠くまで鉄被膜を形成させることができる
。この場合、カルボン酸イオン（−ＣＯＯ−）を有する
物質の遣を変えることにより、鉄イオンの解離する量が
変化するため、環境条件（海水温度、銅合金管の長さ等
）に通した鉄イオン注入が可能である。
カルボン酸イオン（−ＣＯＯ−）を有する物質の代表列
を次に示す。
を次に示す。
■クエン酸・・・ａａｏＨｃ馬ａ（ｏＨ）（ｃｏｏｎ）
ａＨ，ｃｏｏｎ■酢酸 ・・・ａｎ、ｃｏｏｎ ■ギ酸 ・・・ＨＣ！ＯＯＨ ■酒石酸 ・・・ｃｏｏｎｃ馬００Ｈ，０ＯＯＯＨ〔実
施列〕 第１図は本発明の一実施例における試験装置のフロー図
である。
ａＨ，ｃｏｏｎ■酢酸 ・・・ａｎ、ｃｏｏｎ ■ギ酸 ・・・ＨＣ！ＯＯＨ ■酒石酸 ・・・ｃｏｏｎｃ馬００Ｈ，０ＯＯＯＨ〔実
施列〕 第１図は本発明の一実施例における試験装置のフロー図
である。
海水タンク１に汲み上げられた海水２を海水ポンプ３で
塩化ビニル管４を経て銅合金管５へ供給する。鉄イオン
の注入は海水２の一部を定量ポンプ６で塩化ビニル管７
を介して、ビニールホース８を経て電解槽９に送り、該
電解槽９内で定を流電源１０から通電線１１．１２を介
して流れた電流により鉄陽極を溶出させ鉄イオンを生成
させ、この電解槽９で生成した電解液をビニールホース
１３で塩化ビニル・ａ４の末端に注入する。ここで、ビ
ニールホース１３の途中にカルボン酸溶解槽１４内のカ
ルボン酸溶液１５を定量ポンプ１６で、ビニールホース
１７を経て送る。
塩化ビニル管４を経て銅合金管５へ供給する。鉄イオン
の注入は海水２の一部を定量ポンプ６で塩化ビニル管７
を介して、ビニールホース８を経て電解槽９に送り、該
電解槽９内で定を流電源１０から通電線１１．１２を介
して流れた電流により鉄陽極を溶出させ鉄イオンを生成
させ、この電解槽９で生成した電解液をビニールホース
１３で塩化ビニル・ａ４の末端に注入する。ここで、ビ
ニールホース１３の途中にカルボン酸溶解槽１４内のカ
ルボン酸溶液１５を定量ポンプ１６で、ビニールホース
１７を経て送る。
（イ）銅合金管５内の海水流速・・・２ ＦＦＩ ／
ＢｅＱ（ロ）海水２温度・・・２２〜２４℃ （ハ）銅合金管５形状・・・５４鴫φ×６０ｍ（ロ）注
入濃度（電解条件）及び時間 −−−Ｆｅとしてｔ Ｏｐｐｍ Ｘ ４０ Ｈｒ以上の
試験装置及び条件下で本発明を具体的に説明する。
ＢｅＱ（ロ）海水２温度・・・２２〜２４℃ （ハ）銅合金管５形状・・・５４鴫φ×６０ｍ（ロ）注
入濃度（電解条件）及び時間 −−−Ｆｅとしてｔ Ｏｐｐｍ Ｘ ４０ Ｈｒ以上の
試験装置及び条件下で本発明を具体的に説明する。
カルボン酸イオンを有する物質としてクエン酸を用いた
場合について説明する。
場合について説明する。
まず、市水をカルボン酸溶解槽１４に５を入れ、クエン
酸を添加し溶解し、更に市水を加えて全量を１０ｔとし
た。クエン酸の添加量としては、１０００Ｆと２００１
との２種類について実施した。電解槽９側の流Ｒｒｉ６
Ｌ／Ｈｒ％クエン酸溶液１５の流量は４００α／ Ｂ
ｒとして、鉄イオンの注入を行ない、銅合金管５内表面
の鉄被膜の状態を調査した。
酸を添加し溶解し、更に市水を加えて全量を１０ｔとし
た。クエン酸の添加量としては、１０００Ｆと２００１
との２種類について実施した。電解槽９側の流Ｒｒｉ６
Ｌ／Ｈｒ％クエン酸溶液１５の流量は４００α／ Ｂ
ｒとして、鉄イオンの注入を行ない、銅合金管５内表面
の鉄被膜の状態を調査した。
第２図に鉄被膜付着量の鉄イオン注入点からの距離によ
る分布を示した。
る分布を示した。
第２図において実線ムはクエン酸を１０００ｆ添加した
場合、破線Ｂはクエン酸を２００？添加した場合の結果
である。クエン酸を１０００１添加した場合には、注入
点から遠くなる程鉄被膜付着盆が多く、クエン酸を２０
０？添加した場合には注入点近傍が鉄被膜付着量が多く
なる結果が得られた。・このことは、クエン酸の添加量
によって鉄被膜付着量をコントロールできることを示し
ておシ、銅合金管５の長さめるいは銅合金管５内流速等
に応じた鉄イオン注入が可能である。
場合、破線Ｂはクエン酸を２００？添加した場合の結果
である。クエン酸を１０００１添加した場合には、注入
点から遠くなる程鉄被膜付着盆が多く、クエン酸を２０
０？添加した場合には注入点近傍が鉄被膜付着量が多く
なる結果が得られた。・このことは、クエン酸の添加量
によって鉄被膜付着量をコントロールできることを示し
ておシ、銅合金管５の長さめるいは銅合金管５内流速等
に応じた鉄イオン注入が可能である。
第２図において、鉄イオン注入点からの距離によυ、鉄
被膜の付着蓋は異なっているが６゜ｍの位置まで実線ム
、破線Ｂとも防食有効範囲の付着波を有してお９、密着
性も非常に良好であった。
被膜の付着蓋は異なっているが６゜ｍの位置まで実線ム
、破線Ｂとも防食有効範囲の付着波を有してお９、密着
性も非常に良好であった。
第３図に示したクエン酸等のカルボン酸イオンを有する
物質を添加しなかった場合の結果と比較して、本発明の
防食法は鉄被膜を長管に短期間で均一に形成させること
ができ、極めて優れている。
物質を添加しなかった場合の結果と比較して、本発明の
防食法は鉄被膜を長管に短期間で均一に形成させること
ができ、極めて優れている。
又、クエン酸を添加した防食法で、鉄被膜を形成させた
銅合金管に約６ケ月間海水を通水後、管内面を調査した
ところ腐食の発生はなく、防食効果は良好であった。
銅合金管に約６ケ月間海水を通水後、管内面を調査した
ところ腐食の発生はなく、防食効果は良好であった。
なお、クエン酸以外のカルボンばイオンを有する物質を
添加した場合も、添加量をコントロールすることによ）
、防食有効範囲内の鉄被膜付着量を得ることができた。
添加した場合も、添加量をコントロールすることによ）
、防食有効範囲内の鉄被膜付着量を得ることができた。
さらに設備や鉄イオンの注入濃度の設定法を簡便化する
ため電解液を一旦電解液槽に貯え（クエン酸は予め添加
しておく）、電解終了後１１Ｌ解液を注入する方法も試
み、同様の結果を得た。
ため電解液を一旦電解液槽に貯え（クエン酸は予め添加
しておく）、電解終了後１１Ｌ解液を注入する方法も試
み、同様の結果を得た。
海水淡水化装置の熱放出部のように伝熱管長が長く、且
つ短期処理が要求される熱交換器類の防食法として極め
て有効である。さらに、伝熱管に何等かの原因で腐食が
発生した場合、早急な防食対策が必要であるが、本発明
防食法によって短期間で良好な鉄被膜を生成させること
ができる。
つ短期処理が要求される熱交換器類の防食法として極め
て有効である。さらに、伝熱管に何等かの原因で腐食が
発生した場合、早急な防食対策が必要であるが、本発明
防食法によって短期間で良好な鉄被膜を生成させること
ができる。
以上のことから、海水利用熱交換器類の信頼性が向上す
る。
る。
第１図は、本発明の一実施例における装置のフロー図、
第２図は本発明の一実施例としてのクエン酸を添加した
場合の鉄被膜付着量の分布を示す図、第３図は、従来の
方法による鉄被膜付着量の分布を示す図である。
場合の鉄被膜付着量の分布を示す図、第３図は、従来の
方法による鉄被膜付着量の分布を示す図である。
Claims (1)
- 鉄電極を電解により溶出させた電解液中にカルボン酸イ
オンを共存させた後、この液を銅合金管通水ラインに注
入することを特徴とする銅合金管の防食法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3403188A JPH01212780A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 銅合金管の防食法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3403188A JPH01212780A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 銅合金管の防食法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01212780A true JPH01212780A (ja) | 1989-08-25 |
Family
ID=12402979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3403188A Pending JPH01212780A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 銅合金管の防食法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01212780A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9821357B2 (en) | 2008-10-28 | 2017-11-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method and apparatus for manufacturing a bent product |
-
1988
- 1988-02-18 JP JP3403188A patent/JPH01212780A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9821357B2 (en) | 2008-10-28 | 2017-11-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method and apparatus for manufacturing a bent product |
| US10016802B2 (en) | 2008-10-28 | 2018-07-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method and apparatus for manufacturing a bent product |
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