JPH02277786A - グラスライニング製機器のジャケット内スケールの洗浄除去法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、グラスライニング製機器のジャケット内スケ
ールの除去方法に関する。さらに詳しくは、ジャケット
内に生成した鉄酸化物を主成分としたスケールを、洗浄
液を用いて洗浄する際に、水素透過によるライニンググ
ラスの破損を起こさずに溶解除去する方法に関する。

（従来の技術〉 グラスライニング製機器のジャケント内には、通常熱媒
体としてスチーム、水、その他の熱媒流体が通され使用
されるが、長い間にジャケット内面には腐食等によりｐ
ｅｓｏいＦｅｔＯｚ等の鉄酸化物を主成分とするスケー
ルが生成付着する。　比較的低温で使用されている場合
にはＦｅ１２．が、　高温で使用されている場合にはＦ
ｅ５０ｇが多く存在する。

このようなスケールは熱伝導を悪くシ、生産性を著しく
低下させると共にスチーム、冷却水などの使用を増加さ
せるので、定期的にジャケット内スケールを除去するこ
とが望まれる。

グラスライニング製機器のジャケット内スケールの除去
方法としては、高圧水による洗浄等の物理的方法、およ
び有機酸またはキレート化剤を洗浄剤として用いて溶解
除去する化学的方法が知られ°ている。

グラスライニング製機器のジャケット内のスケールの除
去に塩酸等の化学洗浄剤を用いた場合には、酸と金属と
の反応により発生する水素が金属組織の内部格子を通過
して反対側のライニンググラスと鋼板の境界に達し、こ
こに滞留して次第に圧力を増し、ついには強い力となっ
てグラスを破損する、すなわち酸衝撃の恐れがある。し
かしながら本発明者らは先にインヒビターを含む塩酸溶
液を用いて酸衝撃を起こすことなくスケールを除去する
方法を発明し、特許出願をした。（特願昭６２−２１５
５６６号、特願昭６３−１６５３７５号） 〈発明が解決しようとする課題〉 高圧水洗浄等の物理的方法は、開放部からの除去可能範
囲が限られているので対象機器のジャケットの数ケ所に
洗浄用の孔をあけたり、またその復旧工事を施さなけれ
ばならず、長い期間と高い費用を必要とする。またスケ
ールの完全除去は難かしく、化学的方法に比べて効果が
少ない、一方、有機酸またはキレート化剤を洗浄剤とし
て用いる方法はごく初期段階のスケールを除去するため
には適用できるが、実際に付着堆積した鉄酸化物を主体
とするスケールには適用しても効果が小さかったり、高
価な洗浄剤を多く必要とする。先に本発明者らが発明し
たインヒビターを含む塩酸溶液を用いる方法は除去能力
が高く、酸衝撃を起こさずにスケールを除去できるので
良い方法である。

しかし、これらの洗浄剤を用いてグラスライニング製機
器のジャケット内のスケールを除去する方法において、
例えばインヒビターまたは塩酸等の洗浄剤濃度の調整ミ
ス等により水素の透過量が増加して酸衝撃を起こした場
合に、ライニンググラスの補修の困難さ、および機会損
失が極めて大きいものとなるため酸衝撃対する心配は拭
いされない、したがって、水素透過量をモニタリングす
ることが望ましいが、ライニング母材を透過する水素を
直接測定することは不可能である。

かかる事情に鑑み、本発明者らは洗浄液を用いてグラス
ライニング製機器のジャケット内スケールを除去する方
法において、水素透過量を監視し、水素透過量が多い場
合に備えながら洗・浄を行う方法について鋭意検討した
結果、本発明を完成するに至った。

（課題を解決するための手段〉 すなわち本発明は、洗浄液を用いてグラスライニング製
機器のジャケット内スケールを洗浄除去する方法におい
て、ジャケット材または洗浄液の循環ラインに取りつけ
た水素透過量測定用テストピースを透過してくる水素量
を測定し、予め求めておいた鋼材厚みと水素透過量の関
係からグラスライニング母材の水素透過量を求め、母材
の水素透過量が洗浄期間中に母材１ｆ＋（当たり３０−
を越えないように洗浄液中の洗浄剤濃度、インヒビター
濃度、洗浄温度または洗浄時間を調整することを特徴と
するグラスライニング製機器のジャケット内スケールの
洗浄除去法である。

本発明の対象とするグラスライニング製機器はジャケッ
ト付きのグラスライニング類の反応槽、重合槽または配
管等である。

以下、塩酸を洗浄剤として用いる場合について詳細に説
明する。有機酸またはキレート化剤を洗浄剤として用↓
）る場合は公知の洗浄剤の濃度、温度等の洗浄条件を用
いて塩酸の場合と同様にスケールの洗浄除去が行われる
。

塩酸を洗浄剤として用いた場合に、インヒビターはラウ
リルアミン、ラウリルジメチルアミンおよびプロパギル
アルコールからなる群より選ばれた少なくとも一種の化
合物またはこれら少なくとも一種の化合物と塩化第一ス
ズを含むものであり、母材の腐蝕速度および水素透過速
度ともに最も小さ（、スケールの溶解速度が速いことか
らラウリルアミンとプロパギルアルコールおよび塩化第
一スズを含む塩酸溶液が好ましく用いられる。

ラウリルアミンおよびラウリルジメチルアミン（以下、
ラウリルアミン等と称する。）はその塩酸塩等の無機塩
を用いれば塩酸に溶解するが、遊離のアミンそのままで
は溶解しにくいので、予めジエチレングリコール等の界
面活性剤に溶解した後に塩酸に溶解させることが望まし
い。

ラウリルアミン等の添加濃度は塩酸水溶液に対し、約５
０〜１１０００ｐｐ、好ましくは１００〜５００ｐｐｍ
の範囲で用いられる。約５ｏｐｐｍより濃度が低いと母
材の腐蝕速度および水素透過速度ともに大きくなり、ま
た約１１０００ｐｐ以上の濃度にしてもそれに見合った
効果は得られないし、またラウリルアミン等を溶解する
ための界面活性剤を多（必要とし、多く用いてもしだい
にラウリルアミン等が析出してくる等の不都合がある。

プロパギルアルコールやラウリルアミン等は単体を塩酸
に溶解させるだけではなく、これ等を含む薬剤を塩酸に
溶解させて用いてもよい。

塩化第一スズを含まなくても、母材の腐蝕を押さえ、酸
衝撃をおこすことなくジャケット内のスケールを除去す
ることは可能であるが、塩化第一スズを添加することに
より母材の腐蝕をさらに少なくし、かつスケールの溶解
を促進することができる。

塩化第一スズの添加濃度は塩酸溶液に対し、約Ｏ８１〜
５％、好ましくは０．５〜３％の範囲で用いられる。約
０．１％より濃度が低いと効果が少なく、約５％以上の
濃度にしてもそれに見合った効果は得られない。

塩酸濃度は約５〜１５％の範囲でスケールの付着程度に
より適当な濃度が選択される。塩酸濃度にほぼ比例した
スケールの溶解速度が得られるが、約５％より薄くなる
とスケールの溶解除去速度がおそ（なる、約１５％以上
でもスケールの除去の点においては問題はないが、塩酸
のヒユームが激しくなってくるのでこれに対する対策が
必要となり好ましくない。

塩酸の代わりに硫酸を用いることはスケールの溶解除去
力が小さく、硝酸を用いることは母材の腐蝕が太き（好
ましくない、塩酸溶液には硫酸、燐酸等の鉱酸や、一般
のスケール除去に用いられる防食剤等が共存していても
良い。

また溶解速度は洗浄時の温度にほぼ比例する。

洗浄温度は特に制限されるものではなく、スケールの量
や塩酸濃度を考慮して決められるが、通常約４０〜６０
℃で行われる。約４０℃より低くなるとスケールの溶解
速度が遅くなり、約６０℃より高くなると母材の腐蝕が
大きくなってくるので好ましくない。

スケールの洗浄条件はスケールの付着状態、グラスライ
ニング製機器の停止可能時間等を勘案して上記の洗浄条
件内で設定される。通常、約３〜５時間洗浄することに
よってスケールをほぼ完全に除去することができる。

上記の洗浄条件内であればグラスの破損を起こすことは
ないが、薬剤調合の間違いや測定計器の故障等で水素透
過量が大きい条件で洗浄し、酸衝撃を起こす懸念が残る
。したがって、そのような場合でも水素の透過量をモニ
ターしていればグラスの破損を回避することができる。

グラスライニング母材を透過する水素量は現在のところ
直接測定することができない。したがって、ジャケット
材または塩酸溶液のｗｉ環ラインに取りつけた水素遇過
量測定用テストピースを透過してくる水素量を測定し、
予め求めておいた鋼材厚みと水素透過量の関係からグラ
スライニング母材の水素透過量を求める。水素透過量測
定用テストピースを用いる場合は通常、塩酸溶液の温度
、濃度等を測定するための塩酸溶液の循環ラインに設け
られた測定ボックスにテストピースを取りつけて測定さ
れる。水素透過量は材質によって若干異なるので通常テ
ストピースには母材と同一材質が選ばれる。

水素透過量はグリセリン置換法や電気化学的測定法（防
食技術１銭、　５０３−５０８　（１９７７））等の公
知の方法で測定される。

水素透過量測定用テストピースまたはジャケット材を透
過する水素量からグラスライニング母材の水素透過量を
推定するには、種々の厚みの鋼材について水素透過量を
測定した結果から得られた次式を用いて行うことができ
る。

ち、次式で母材の水素透過量を求めることかできる。

すなわち、母材の厚みＴは予めわかっているので、ジャ
ケット材またはテストピースの厚みＴｏと水素透過量の
測定値Ｈ０から母材の水素透過量Ｈを求めることができ
る。

テストピースの厚みが約１−２ｆｉ、母材の厚みが約１
０〜２０ｆｌのような通常実施される範囲では、Ｘは約
２とすることができる。すなわ水素の透過量が多い場合
には上記に記載の条件を考慮して塩酸溶液の温度を下げ
るとか、濃度をさげるとか、インヒビター濃度をあげる
とかの対策をこうしる。

ライニンググラスの損傷はライニングの状態等によって
も多少異なるが、水素の透過量が母材１−当たり３０〜
４０−になるとグラスにつまとび等が発生してくる。し
たがって、母材１−当たり３０−を越えないように、好
ましくは安全を見て１ＯＮ１を越えないように管理する
のが望ましい０時間当たりの水素ｉ２１適量が急激に増
加したり、水素の透過量が多く、母材１ｎｆ当たり３０
−を越える恐れのあるときは洗浄不充分でも洗浄は中止
する。

ジャケット内のスケールの除去が終了したら、洗浄液を
ジャケットから抜いて水洗し、アルカリで中和処理し、
さらに水洗した後に反応等の使用に供する。

〈発明の効果） 本発明の方法によれば、水素透過によるライニンググラ
スの剥離トラブル、いわゆる酸衝撃を起すことな（、ま
た母材の腐食を最少限に抑制し、しかも比較的大量のス
ケールを速やかに容易に除去することが可能である。

〈実施例〉 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明すが、本
発明はこれら実施例に限定されない。

参考例１ スケールの成分であるＦｅ５Ｏａ、Ｆａｔ’ｓとグラス
ライニング製反応槽のジャケット内から採取したスケー
ルについて熔解状態を調べた。

フラスコに１０％塩酸５９ｍｌを入れ、６０℃に保持し
てＦｅｔｕｓ、Ｆｅｔｕｓまたはスケールを２ｇ加え攪
拌した。所定時間毎に液を採取し、液中のＦｅイオン濃
度を分析した。結果を第１表に示した。

参考例２ 参考例１の結果、溶解しにくいＦｅｔａｓについて、温
度または塩酸濃度を代え、それ以外は参考例１と同様（
塩酸濃度をかえた試験は塩酸５０ｍＪにＦｅｚｅｓを１
ｇ加えた。）に行い、温度または塩酸濃度の影響を調べ
た。結果を第２〜３表に示した。

参考例３ 水素透過速度とライニンググラスの剥離との関係は直接
測定出来ないので別々にもとめた。

１０％塩酸を軟鋼板の片面に６０℃で接液し、軟鋼が腐
蝕されて発生する水素が軟鋼板を透過して軟鋼板の反対
側に達する量を測定した。

接液面積は７．０７−で、ｉ３過水素量はグリセリン置
換法（防食技術　並、５０４．１９７７）で測定した。

ａＨｒ後と６Ｈｒ後の値から透過速度を求めた。

結果を第４表に示した。

次にグラスライニングを施した鋼板（１００ｘｌｏｏａ
）について同様に１０％塩酸を接液しく接液面積は７．
０７ｃｄ）、透過した水素でライニンググラスが剥離す
るまでの時間を求めた。

結果を第５表に示した。

第４表と第５表の値を見比べると、グラスライニングを
施した鋼板とそうでない鋼板とは厳密には水素透過速度
は異なると考えられるので一部には言えないが、ライニ
ング面１ｆｆｒ当り約３０〜４０ｍＪの水素が滞留する
とグラスが剥離するように思われる。

参考例４ 厚さが１簡の軟鋼板を用い、１０％塩酸に各種添加剤を
加えた洗浄液を用いて参考例３と同様に行い水素透過速
度を求めた。同時に液中のＦｅ濃度を測定し腐蝕速度を
求めた。結果を第６表に示した。

参考例５ 添加剤量を変更したり、混合して用いた以外は参考例４
と同様に行った。結果を第７表に示した。

参考例６ グラスライニングのテストピース（ｉ［厚３鶴、グラス
ライニング１１．５日）について、第７表に示す洗浄液
を網側に６０℃で接触させた。その結果、隘１と隘４以
外は１００Ｈｒ経過してもグラスの剥離は起こらなかっ
た。

参考例７ グラスライニング製重合槽のジャケット内から採取した
スケールについて、塩化第一スズの有無によるスケール
の溶解状態を調べた。

プロパルギルアルコールを２００ｐｐｍ−ラウリルアミ
ンを１０１００ｐｐジエチレングリコール９００ｐｐｍ
）および塩化第一スズを含む１０％塩酸を用いた以外は
参考例１と同様に行った。結果は第８表に示した。

参考例８ 塩化第一スズの有無による母材の腐蝕速度および水素の
透過速度を調べた。

プロパルギルアルコールを２００ｐｐｍ、ラウリルアミ
ンを１０１００ｐｐジエチレングリコール９００ｐｐｍ
）および塩化第一スズを含む１０％塩酸、厚さが１．５
　籠の軟鋼板を用い、参考例４と同様にして母材の腐蝕
速度および水素透過速度を測定した。結果を第９表に示
した。

実施例１ 本体内容量が１４ｆｆｒでジャケット内容積が約１、７
　ｆｆｒのグラスライニング製反応槽（グラスライニン
グ側鋼厚１２鶴）のジャケット側に生成した鉄酸化物を
主成分とするスケール（推定付着量的９０ｋｇ）を次の
方法で洗浄除去した。

ラウリルアミンをジエチレングリコールに溶解し、これ
を塩酸に溶かしてラウリルアミンが１０１００ｐｐジエ
チレングリコールは９００ｐｐｍ）、プロパルギルアル
ールが２００ｐｐｍおよび塩化第一スズを０．５％含む
１０％塩酸を２．８ｎｒｌ１合した。　洗浄液温を６０
℃に保持しながらジャケット側に通液し、循環しながら
３、５　Ｈｒ洗浄を継続した。

この間、ジャケット外壁側の一部（板厚５鶴）に取り付
けた水素透過量測定器（グリセリン置損法による測定）
によって測定した水素透過速度は１ｍ／ｎｆ−ｈｒ以下
であった。

３、５　Ｈｒ後洗浄を停止し、十分水洗（アルカリ中和
処理含む）した、洗浄後、グラス面は健全であり、また
ジャケット内壁面の目視検査ではスケールのほぼ１００
％が除去され、母材の腐蝕はほとんどなかった。

また、総括伝熱係数を測定したところ洗浄前が２４４　
ｋｃａｌｌｒｄ−ｈｒ−”ｃであり、洗浄後のそれは３
１５ｋｃａｌ／イ・ｈｒ・℃となっており、５３％の向
上が認められた。

実施例２ 本体内容量が２０ｒＪでジャケット内容積が約２．１−
のグラスライニング製反応槽のジャケット内に生成した
鉄酸化物を主成分とするスケール（推定付着量的１２０
ｋｇ）を次の方法で洗浄除去した。

ラウリルアミンをジエチレングリコールに溶解し、これ
を塩酸に溶かしてラウリルアミンが１０１００ｐｐジエ
チレングリコールは７００ｐｐｍ）、プロバルギルアル
ールが２００ｐｐｍおよび塩化第一スズが０．８％含む
１０％塩酸を３．１Ｍ調合した。洗浄液温を６０℃に保
持しながらジャケット側に通液し、循環しなから５Ｈｒ
洗浄を継続した。

この間、塩酸溶液の循環ラインに設けられた測定ボック
スに１鶴厚さのテストピースを取りつけて、その水素透
過量を電気化学的測定法で求めた。水素透過量はｌｄ／
ｆｆ１−ｈｒ以下であった。

ＳＨｒ後洗浄を停止し、十分水洗（アルカリ中和処理含
む）した。洗浄後、グラス面は健全であり、またジャケ
ット内壁面の目視検査ではスケールのほぼ１００％が除
去され、母材の腐１虫はほとんどなかった。

また、総括伝熱係数を測定したところ洗浄前が２６１　
ｋｃａ（１／ｒｔ・ｈ　ｒ　・’ｃであり、洗浄後のそ
れは３４０ｋｃａｊ！／イ・ｈｒ・℃となっており、３
０％の向上が認められた。

実施例３ 本体内容量が２０ｒＩｒでジャケット内容積が約２．１
Ｍのグラスライニング製反応槽のジャケット内に生成し
た鉄酸化物を主成分とするスケール（推定付着１約１３
０に＋ｒ）を次の方法で洗浄除去した。

有機酸用のインヒビターであるイビットＮｏ。

３０ＡＲ（朝日化学工業■製）０．３％および塩化第−
スズ０．５％を含む５％クエン酸水溶液を３．０ｒｒｒ
調合した。洗浄液温を６５℃に保持しながらジャケット
側に通液し、循環しなから５Ｈ「洗浄を継続した。

この間、洗浄液の循環ラインに設けられた測定ボックス
にｌ　ｍ１１厚さのテストピースを取りつけて、その水
素透過量を電気化学的測定法で求めた。水素透過量はｌ
ｓｄ／ｎ？−ｈｒ以下であった。

ＳＨｒ後洗浄を停止し、十分水洗（アルカリ中和処理含
む）した。洗浄後、グラス面は健全であり、またジャケ
ット内壁面の目視検査ではスケールは少量除去され、母
材の腐蝕はほとんどなかった。

また、総括伝熱係数を測定したところ洗浄前が２７０　
ｋｃａｌｌ／ｎｒ・ｈｒ　・”Ｃであり、洗浄後のそれ
は２８７　ｋｃａｌ／ｒｄ−ｈｒ−”Ｃとなっており、
６．３％の向上が認められた。

第３表 第１表 第４表 第２表 第５表 第 表 第 表 第 表 第 表 手 続 補 正 書 （自発）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、洗浄液を用いてグラスライニング製機器のジャケッ
   ト内スケールを洗浄除去する方法において、ジャケット
   材または洗浄液の循環ラインに取りつけた水素透過量測
   定用テストピースを透過してくる水素量を測定し、予め
   求めておいた鋼材厚みと水素透過量の関係からグラスラ
   イニング母材の水素透過量を求め、母材の水素透過量が
   洗浄期間中に母材１ｍ＾２当たり３０ｍｌを越えないよ
   うに洗浄液中の洗浄剤濃度、インヒビター濃度、洗浄温
   度または洗浄時間を調整することを特徴とするグラスラ
   イニング製機器のジャケット内スケールの洗浄除去法。