JPH03236485A - 水系の金属の腐食抑制方法 - Google Patents
水系の金属の腐食抑制方法Info
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- JPH03236485A JPH03236485A JP3355290A JP3355290A JPH03236485A JP H03236485 A JPH03236485 A JP H03236485A JP 3355290 A JP3355290 A JP 3355290A JP 3355290 A JP3355290 A JP 3355290A JP H03236485 A JPH03236485 A JP H03236485A
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Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
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］
本発明は水系の金属の腐食抑制方法に係り、特に水系の
環境変化にも好適に対応して、水系の金属の腐食を確実
にかつ効率的に防止することができる水系の金属の腐食
抑制方法に関する。
環境変化にも好適に対応して、水系の金属の腐食を確実
にかつ効率的に防止することができる水系の金属の腐食
抑制方法に関する。
［従来の技術］
冷却水系を構成する配管や熱交換器等には炭素鋼を主体
とする金属材料が多く使用されていることから、従来よ
り冷却水に起因する金属材料の腐食を抑制する目的で、
多くの冷却水系では防食剤が添加使用されている。そし
て、防食剤の使用にあたっては、冷却水を採水しこれを
化学分析（水質分析）して、水質及び防食剤の濃度を求
め、ブロー水量や防食剤の注入量を調整するいわゆる水
質管理が行なわれている。
とする金属材料が多く使用されていることから、従来よ
り冷却水に起因する金属材料の腐食を抑制する目的で、
多くの冷却水系では防食剤が添加使用されている。そし
て、防食剤の使用にあたっては、冷却水を採水しこれを
化学分析（水質分析）して、水質及び防食剤の濃度を求
め、ブロー水量や防食剤の注入量を調整するいわゆる水
質管理が行なわれている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、水質分析や水質管理には、多大な労力と
時間を要し、水質の変化が生じた場合において、採水−
分析−調整の手順を追ってゆくと、水質変化が生じてか
ら防食剤の注入量を調整してこれに対応するには時間的
なずれがあるため、常に金属の腐食抑制環境を好適に維
持することは困難であった。
時間を要し、水質の変化が生じた場合において、採水−
分析−調整の手順を追ってゆくと、水質変化が生じてか
ら防食剤の注入量を調整してこれに対応するには時間的
なずれがあるため、常に金属の腐食抑制環境を好適に維
持することは困難であった。
また、プラントの運転状況、例えば冷却水の流速や温度
条件は個々の熱交換器で異なるばかりでなく、時々刻々
変化している。そして、防食剤が添加された冷却水系で
あっても、流速の遅い熱交換器はど腐食障害が生じやす
いことは経験的に知られていたが、従来の冷却水処理で
はこの流速の変化に応した水質管理を行なうことは実際
上困難であった。
条件は個々の熱交換器で異なるばかりでなく、時々刻々
変化している。そして、防食剤が添加された冷却水系で
あっても、流速の遅い熱交換器はど腐食障害が生じやす
いことは経験的に知られていたが、従来の冷却水処理で
はこの流速の変化に応した水質管理を行なうことは実際
上困難であった。
このようなことから、従来、時々刻々変化する冷却水の
水質や防食剤濃度及びプラントの運転状況に好適に対応
して常に腐食を抑制する環境を安定かつ確実に維持でき
る方法が望まれていた。
水質や防食剤濃度及びプラントの運転状況に好適に対応
して常に腐食を抑制する環境を安定かつ確実に維持でき
る方法が望まれていた。
本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって
、常に良好な腐食抑制環境を安定かつ確実に維持し、効
率的な腐食抑制処理を行なうことができる水系の金属の
腐食抑制方法を提供することを目的とする。
、常に良好な腐食抑制環境を安定かつ確実に維持し、効
率的な腐食抑制処理を行なうことができる水系の金属の
腐食抑制方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段及び作用コ本発明の水系の
金属の腐食ＩＪ ａ方法は、下記［１］式、即ち、 ［Ｉｎｈｌ ｘ ［ＣａＨ］ ｘ ａ ｘ ｙｎ≧２５
００−［Ｉ ］ここで、 ［Ｉｎｈｌ ：防食剤濃度（ｍｇ／ｕ）［ＣａＨ］
：水中のカルシウム硬度（ｍｇ／ ＩＬ （ＣａＣＯ
３換算））（以下ｒＣａ硬度（ｏ＋ｇ／ｉａｓ ＣａＣ
０ａ ）と表す）■ ＝流速（ｍ ／ ｓ ） α、ｎ：流動条件によって決まる定数であり、例えば、
水流速と管径との関係等からレイノルズ数を求め、それ
が層流を示すときはα＝６．ｎ＝０．５、乱流の時はα
＝４ｎ＝０．８を表す。
金属の腐食ＩＪ ａ方法は、下記［１］式、即ち、 ［Ｉｎｈｌ ｘ ［ＣａＨ］ ｘ ａ ｘ ｙｎ≧２５
００−［Ｉ ］ここで、 ［Ｉｎｈｌ ：防食剤濃度（ｍｇ／ｕ）［ＣａＨ］
：水中のカルシウム硬度（ｍｇ／ ＩＬ （ＣａＣＯ
３換算））（以下ｒＣａ硬度（ｏ＋ｇ／ｉａｓ ＣａＣ
０ａ ）と表す）■ ＝流速（ｍ ／ ｓ ） α、ｎ：流動条件によって決まる定数であり、例えば、
水流速と管径との関係等からレイノルズ数を求め、それ
が層流を示すときはα＝６．ｎ＝０．５、乱流の時はα
＝４ｎ＝０．８を表す。
を満足するように、防食剤の添加量、水中のカルシウム
硬度及び水の流速の条件のうちの少なくとも１条件を制
御することを特徴とする。
硬度及び水の流速の条件のうちの少なくとも１条件を制
御することを特徴とする。
即ち、本発明者らは、時々刻々変化する環境を検知し、
金属と接触する水系の条件を常に腐食抑制環境にコント
ロールするべく鋭意検討を重ねた結果、水質（Ｃａ硬度
）、防食剤濃度及び防食の対象とする熱交換器等の水系
の流速の３つの因子を実験式に代入して求めた値を腐食
制御指標とし、この値が腐食抑制の限界値以上になるよ
うに前記３つの因子の１つ以上をコントロールすること
により腐食抑制環境を良好に維持することができること
を見出し本発明を完成させた。因みに、従来において、
防食剤濃度、Ｃａ硬度及び流速を一元化して制御しよう
という考え方はなされていなかった。
金属と接触する水系の条件を常に腐食抑制環境にコント
ロールするべく鋭意検討を重ねた結果、水質（Ｃａ硬度
）、防食剤濃度及び防食の対象とする熱交換器等の水系
の流速の３つの因子を実験式に代入して求めた値を腐食
制御指標とし、この値が腐食抑制の限界値以上になるよ
うに前記３つの因子の１つ以上をコントロールすること
により腐食抑制環境を良好に維持することができること
を見出し本発明を完成させた。因みに、従来において、
防食剤濃度、Ｃａ硬度及び流速を一元化して制御しよう
という考え方はなされていなかった。
以下に本発明の詳細な説明する。
水中の硬度成分としては、カルシウムイオン、マグネシ
ウムイオン等が挙げられるが、これらのうち最も防食に
重要な硬度成分はカルシウムイオンである。
ウムイオン等が挙げられるが、これらのうち最も防食に
重要な硬度成分はカルシウムイオンである。
また、同一条件下における水系の流速の差は腐食障害に
大きく影響を及ぼす因子である。
大きく影響を及ぼす因子である。
従って１本発明の方法においては、前記［Ｉ］式を満足
するように の 防食剤の添加量 ■ 水中のＣａ硬度 ■ 水の流速 のいずれか１つ又はそれ以上の因子を制御するが、これ
らのうち、水中のＣａ硬度を変更する方法としては、水
系の濃縮倍数を変える、即ち、ブロー量を変えるなどの
方法を採用することができる。また、流速は、弁を開放
したり絞ったりすることにより容易に変えることができ
る。
するように の 防食剤の添加量 ■ 水中のＣａ硬度 ■ 水の流速 のいずれか１つ又はそれ以上の因子を制御するが、これ
らのうち、水中のＣａ硬度を変更する方法としては、水
系の濃縮倍数を変える、即ち、ブロー量を変えるなどの
方法を採用することができる。また、流速は、弁を開放
したり絞ったりすることにより容易に変えることができ
る。
本発明において、前記ＣＩ］式を満足するように上記■
〜■を制御することにより、時々刻々変化する水質（Ｃ
ａ硬度）や防食剤濃度及び流速に対してより確実に対応
するためには、対象とするＣａ２＋イオンの濃度や流速
をＭ統帥に検知し、前記［Ｉ１式の演算をマイクロプロ
セッサ−、マイコン、演算装置、シーケンサ−等を用い
て自動的に行ない、前記［Ｉ］式の左辺が限界値２５０
０以上となるようにＣａ硬度や水中の防食剤濃度及び流
速を自動的に調整する自動計測・自動制御装置を用いて
常に腐食抑制環境を維持するようにするのが最も好まし
い。
〜■を制御することにより、時々刻々変化する水質（Ｃ
ａ硬度）や防食剤濃度及び流速に対してより確実に対応
するためには、対象とするＣａ２＋イオンの濃度や流速
をＭ統帥に検知し、前記［Ｉ１式の演算をマイクロプロ
セッサ−、マイコン、演算装置、シーケンサ−等を用い
て自動的に行ない、前記［Ｉ］式の左辺が限界値２５０
０以上となるようにＣａ硬度や水中の防食剤濃度及び流
速を自動的に調整する自動計測・自動制御装置を用いて
常に腐食抑制環境を維持するようにするのが最も好まし
い。
なお、本発明において用いられる防食剤の種類としては
、クロム酸、重クロム酸、（ポリ）リン酸、ホスホン酸
、モリブデン酸、オキシカルボン酸、（七ノー、ジー、
トリー）カルボン酸、カルボン酸系高分子電界質等のア
ニオン性防食剤が挙げられる。これらのうち、特に有機
又は無機のリン系、ホスホン酸系のものが好適である。
、クロム酸、重クロム酸、（ポリ）リン酸、ホスホン酸
、モリブデン酸、オキシカルボン酸、（七ノー、ジー、
トリー）カルボン酸、カルボン酸系高分子電界質等のア
ニオン性防食剤が挙げられる。これらのうち、特に有機
又は無機のリン系、ホスホン酸系のものが好適である。
具体的には無機系のものとして正リン酸、メタリン酸、
重合リン酸塩が、有機系のものとして、各種リン酸エス
テル、或いは、アミノトリメチルホスホン酸、エチレン
ジアミンテトラメチレンホスホン酸等のアミノポリホス
ホン酸類、又は、メチレンジホスホン酸、ヒドロキシェ
チリデンジホスホン酸、１，２．４−カルボキシ−２−
ホスホノブタン、ヒドロキシホスホノ酢酸等のホスホン
酸類が挙げられる。
重合リン酸塩が、有機系のものとして、各種リン酸エス
テル、或いは、アミノトリメチルホスホン酸、エチレン
ジアミンテトラメチレンホスホン酸等のアミノポリホス
ホン酸類、又は、メチレンジホスホン酸、ヒドロキシェ
チリデンジホスホン酸、１，２．４−カルボキシ−２−
ホスホノブタン、ヒドロキシホスホノ酢酸等のホスホン
酸類が挙げられる。
なお、［Ｉ］式は、この式で表わされさえすれば、両辺
をどのように変形しても本発明の［１１式の範囲内であ
る。
をどのように変形しても本発明の［１１式の範囲内であ
る。
［実施例］
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
説明する。
実施例１〜１０．比較例１〜７
Ｃａ硬度、防食剤の種類及び濃度、流速を第２表に示す
値として通水試験を行なった。
値として通水試験を行なった。
試料は次のようにして作製した。８ち、市販の炭素鋼チ
ューブ（Ｓτ８−３５ ：公称外径１９ｍｍ、内径１５
ｍｍ、長さ３−）を２０ｃｍの長さに切断し、内表面の
ミルスケールを除去するために１０％塩酸で２分間エツ
チングし、エツチング後純水でリンスした。その後、ア
ルコールで脱水し、風乾した後、端面をエポキシ樹脂で
被覆し、デシケータ中に１日間放置後、試料とした。
ューブ（Ｓτ８−３５ ：公称外径１９ｍｍ、内径１５
ｍｍ、長さ３−）を２０ｃｍの長さに切断し、内表面の
ミルスケールを除去するために１０％塩酸で２分間エツ
チングし、エツチング後純水でリンスした。その後、ア
ルコールで脱水し、風乾した後、端面をエポキシ樹脂で
被覆し、デシケータ中に１日間放置後、試料とした。
試験液には、Ｓ１表に示す組成の標準水質を試薬により
調製して得られた標準試験液のＣａ硬度（Ｃａ濃度）及
び防食剤濃度を第２表の如く変化させて用いた。
調製して得られた標準試験液のＣａ硬度（Ｃａ濃度）及
び防食剤濃度を第２表の如く変化させて用いた。
第１表 標準試験液の水質
＊「ボリクリンＴ−２２５」
（栗田工業株式会社登録商標）
通水試験は、東２表に示すＣａ硬度及び防食剤濃度とな
るように調製した試験液を、第２表に示す流速となるよ
うに前記試料チューブ内に流すことにより行なった。通
水後の腐食減量を、通水を中止して試料を乾燥させた後
、秤量して通水前後の重量差により求め、腐食速度は通
水４日日の腐食減量（Ｗ４）と同一条件で実施した１日
日の腐食減量（ＷＩ）との差（Ｗ４ ＷＩ）から求め
た。
るように調製した試験液を、第２表に示す流速となるよ
うに前記試料チューブ内に流すことにより行なった。通
水後の腐食減量を、通水を中止して試料を乾燥させた後
、秤量して通水前後の重量差により求め、腐食速度は通
水４日日の腐食減量（Ｗ４）と同一条件で実施した１日
日の腐食減量（ＷＩ）との差（Ｗ４ ＷＩ）から求め
た。
前記［Ｉ］式の左辺の計算値（実施例２．比較例６は層
流、他は乱流）及び試験結果を第２表及び第１図に示す
。
流、他は乱流）及び試験結果を第２表及び第１図に示す
。
第２表及び第１図より、前記［Ｉ］式の左辺が２５００
以上となるように制御することにより、良好な腐食抑制
環境が維持されることが明らかである。
以上となるように制御することにより、良好な腐食抑制
環境が維持されることが明らかである。
特に、実施例１と比較例１とからＣａ硬度と防食剤が同
一条件の場合、流速条件が前記［Ｉ］式を満足しなくな
ると腐食速度が急激に速まることが認められる。また、
実施例１と比較例２から、防食剤濃度と流速が同一条件
の場合、水中のＣａ硬度が前記［Ｉ］式を満足しないと
やはり腐食が進行することもわかる。
一条件の場合、流速条件が前記［Ｉ］式を満足しなくな
ると腐食速度が急激に速まることが認められる。また、
実施例１と比較例２から、防食剤濃度と流速が同一条件
の場合、水中のＣａ硬度が前記［Ｉ］式を満足しないと
やはり腐食が進行することもわかる。
第３表
実施例１１
パイロットプラントを用いて、運転中にＣａ硬度、防食
剤としてヒドロキシェチリデンジホスホン酸濃度及び流
速を第３表に示す如く変化させたこと以外はそれぞれ実
施例１と同様にして腐食速度を求め、結果を第３表に及
び第２図に示した。
剤としてヒドロキシェチリデンジホスホン酸濃度及び流
速を第３表に示す如く変化させたこと以外はそれぞれ実
施例１と同様にして腐食速度を求め、結果を第３表に及
び第２図に示した。
第３表及び第２図からも、本発明に従って、前記［Ｉ］
式の左辺の計算値が２５００以上の範囲となるように制
御することにより、良好な腐食抑制環境が得られ、また
２５００未満であると腐食速度が急激に増大することが
明らかである。
式の左辺の計算値が２５００以上の範囲となるように制
御することにより、良好な腐食抑制環境が得られ、また
２５００未満であると腐食速度が急激に増大することが
明らかである。
／
／
／
／′
／
／
［発明の効果コ
以上詳述した通り、本発明の水系の金属の腐食抑制方法
によれば、 ■ 従来の水質管理では不十分であった流速が遅い場合
の金属の腐食抑制効果の向上が図れる。
によれば、 ■ 従来の水質管理では不十分であった流速が遅い場合
の金属の腐食抑制効果の向上が図れる。
■ 水質や防食剤濃度及び流速の変動に十分に対応し、
金属の腐食を確実に防止する。
金属の腐食を確実に防止する。
■ 水質分析項目が削減され、また、自動検知、制御シ
ステムの導入により管理を自動化することにより、従来
木質管理に要していた労力と時間を大幅に削減すること
ができる。
ステムの導入により管理を自動化することにより、従来
木質管理に要していた労力と時間を大幅に削減すること
ができる。
等の優れた効果が奏される。従って本発明によれば、時
々刻々変化する水系の環境条件に迅速かつ確実に対応し
て常に水系を腐食抑制環境に保つことにより、金属の腐
食を安定かつ確実に効率的に防止することが可能とされ
る。
々刻々変化する水系の環境条件に迅速かつ確実に対応し
て常に水系を腐食抑制環境に保つことにより、金属の腐
食を安定かつ確実に効率的に防止することが可能とされ
る。
第１図は実施例１〜１０及び比較例１〜７の結果を示す
グラフ、第２図は実施例１１の結果を示すグラフである
。
グラフ、第２図は実施例１１の結果を示すグラフである
。
Claims (1)
- （１）水系に防食剤を添加して金属の腐食を抑制する方
法において、下記［Ｉ］式を満足するように、防食剤の
添加量、水中のカルシウム硬度及び水の流速よりなる群
から選ばれる１又は２以上の条件を制御することを特徴
とする水系の金属の腐食抑制方法。 ［Ｉｎｈ］×［ＣａＨ］×α×Ｖ＾ｎ≧２５００・・・
［Ｉ］ただし、式中、 ［Ｉｎｈ］：防食剤濃度（ｍｇ／ｌ） ［ＣａＨ］：水中のカルシウム硬度 （ｍｇ／ｌ（ＣａＣＯ＿３換算）） Ｖ：流速（ｍ／ｓ） α、ｎ：流動条件によって決まる定数 である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3355290A JPH03236485A (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 水系の金属の腐食抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3355290A JPH03236485A (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 水系の金属の腐食抑制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03236485A true JPH03236485A (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=12389718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3355290A Pending JPH03236485A (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 水系の金属の腐食抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03236485A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015012362A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | 栗田工業株式会社 | 冷却水系の処理方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6124080A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | テ−プカセツト |
-
1990
- 1990-02-14 JP JP3355290A patent/JPH03236485A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6124080A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | テ−プカセツト |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015012362A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | 栗田工業株式会社 | 冷却水系の処理方法 |
| JP2015025160A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 栗田工業株式会社 | 冷却水系の処理方法 |
| CN105408519A (zh) * | 2013-07-25 | 2016-03-16 | 栗田工业株式会社 | 冷却水系统的处理方法 |
| CN105408519B (zh) * | 2013-07-25 | 2019-03-15 | 栗田工业株式会社 | 冷却水系统的处理方法 |
| TWI664152B (zh) * | 2013-07-25 | 2019-07-01 | 日商栗田工業股份有限公司 | 冷卻水系統的處理方法 |
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