JPS586785B2 - 圧力容器の脱脂洗浄方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヒドラジンを用いる普通鋼などの脱脂洗浄方法
に関する。

圧力容器、たとえば、ボイラなどの内面には製作中に使
用された油あるいは付帯設備組込時に持込まれた油脂類
が付着しているため、水洗のみで該ボイラを稼動すると
キャリオーバを起す原因の一つとなり、また浮遊物と結
合してスラツジやスケールとともにボイラの伝熱面に焼
付き局部的な過熱をおこして伝熱面を膨張させついには
破裂することがあるため給水系統および伝熱内面の油脂
分を除去することは非常に重要なことである。

したがって従来から苛性ソーダ、炭酸ソーダ、第三りん
酸ソーダおよび亜硫酸ソーダを成分としたアルカリ溶液
を用いて脱脂洗浄（以下ソーダ煮と称する）をボイラの
稼動前に行ないボイラ内面に付着している油脂を溶解あ
るいは乳化させて取除く作業が行なわれるが、同時に洗
浄液に配合している第三りん酸ソーダの作用で脱脂後の
缶内面に防錆被膜を生成させることも要件の一つになっ
ている。

しかしソーダ煮による脱脂洗浄法は次のような欠点があ
る。

ｏソーダ煮液は、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、第三りん酸
ソーダおよび亜硫酸ソーダと他種類の薬品を使用するた
め作業がまぎらわしい。

ｏアルカリ濃度が高く排水時には中和処理を要すため、
処理設備が必要であり、その設備が不備なところでは、
ソーダ煮による脱脂洗浄は困難である。

ｏ脱脂洗浄時の処理圧力（２０ｋｇ／ｃｍ２）が高く処
理時間（８ｈ）も長い。

本発明は上記ソーダ煮に代わる脱脂洗浄法として脱脂剤
にヒドラジンを用いる洗浄法に関するものであり脱脂洗
浄したい部品を圧力容器内に入れておこなうことも可能
であり、本法の特徴は次のようである。

ｏ圧力容器内に水張りしながら缶保存水量に対し１００
ｐｐｍ以上のヒドラジンを任意に添加すればよいため洗
浄準備が容易である。

ｏ脱脂洗浄時の処理圧力（のぞましくは１５ｋｇ／ｃｍ
２）はソーダ煮より低く処理時間（のぞましくは５〜６
時間）も短かい。

ｏヒドラジンの強い還元力の作用によって薄錆があって
も防錆被膜が得られる。

ｏ洗浄廃液（１例をあげるとヒドラジン２００ｐｐｍ，
ＣＯＤ１００，ｐＨ１０）は中和が必要であるが、中和
に要する酸は従来法の１／１０以下と少なくてよい。

ｏ１２０℃位でヒドラジンは分解し始め１７０〜１８０
℃で活発になり鉄面とよく反応し、３５０℃以上ではＮ
２とＨ２とに分解する。

次にヒドラジンによる脱脂洗浄法の作用効果を実施例に
よって説明する。

実施例 １ この発明の脱脂洗浄液を選定するため、ビーカおよびオ
ートクレーブを用い軟鋼を加熱して脱脂および防錆性試
験を行った結果を表１で示したがヒドラジン濃度は４０
０ｐｐｍ以上が適当であった。

本発明に基づくオートクレーブ試験の結果は全く発錆が
なく脱脂率も９５％以上であることを条件に評価したも
のであり、脱脂率および防錆性を若干犠性にすれば１０
０ｐｐｍ以上のヒドラジン濃度でも脱脂洗浄効果がある
ことがうかがえた。

ヒドラジン濃度を５００ｐｐｍ以上とすれば脱脂率およ
び防錆性はより尚上することが考えられるが、余り濃度
を高くすると洗浄廃液中に多量のヒドラジンが残り、中
和に要する酸の量が多くなる。

また必要以上に濃度を高めても脱脂率には限界があり、
かつ、濃度の増加に比例して防錆性が向上するわけでは
なく、従って、ヒドラジンの添加量は圧力容器内部に付
着している油脂類の量に応じて適宜設定すべきものであ
る。

実施例 ２ この発明の脱脂洗浄条件を設定するため、オートクレー
ブを用いて洗浄時の圧力および時間と脱脂ならびに防錆
被膜の生成状況を調査した結果を表２に示した。

試験は５０×１００×１ｍｍの磨き鋼板を化学天秤で精
秤し、その片面に約２０ｍｇを目標に精秤した油を塗り
拡げた試験片を、あらかじめヒドラジンを添加したオー
トクレーブ内に吊り下げ除々に加熱して圧力を５．１０
．１５および２０ｋｇ／ｃｍ２に昇圧後５〜８ｈその圧
力で保持し油の除去率を測定した。

その結果油の除去率の目標値９５％に対し５ｋｇ／ｃｍ
２の圧力では脱脂率および防錆被膜の生成は十分でなか
った。

しかし１０ｋｇ／ｃｍ２以上では脱脂率および防錆被膜
の生成は良好となり、実用上十分な効果が認められた。

実施例 ３ 以上の基礎データをもとにボイラでヒドラジンによる脱
脂洗浄方法を適用した実施例を表３に示した。

ボイラ据付後給水系統内面に残留しているごみ等を除去
するため、水洗を行なった後、脱脂洗浄による脱脂率を
確認するため、植物油および鉱物油を試験片の片面に精
秤して塗り拡げ、ドラム内に取り付けたのち純水をボイ
ラ内へ給水しながら缶保有水量に対して目標５００ｐｐ
ｍのヒドラジンを入れ定常運転時の液面まで給水する。

その後加熱して既定圧力の１５ｋｇ／ｃｍ２で５ｈ保持
し漸次徐冷し大気圧近くになったのち洗浄液をブローし
てさらに水洗を行ない内部を調査した結果によると脱脂
効果は従来のソーダ煮に比べて遜色なく良好であり、試
験片による脱脂率も９７〜９８％と良好であった。

また防錆被膜の生成も良好であったことから実用的な脱
脂洗浄法であることが立証された。

なお、脱脂率の測定は、脱脂洗浄後、試験片に残留した
油をｎ−ヘキサンにて十分洗浄しそのヘキサンを揮散さ
せたのち、１００〜１０５℃の乾燥器に入れて３０分間
乾燥し、デシケータ中に放冷し重さをはかつて算出した
。

実施例 ４ 試験方法：ヒドラジン濃度２０ｐｐｍおよび１００ｐｐ
ｍの溶液をオートクレープ に充填し、その中に厚サ１ｍｍ×巾５０ ｍｍ×長サ１００ｍｍの軟鋼板試験片にタービン油（＃
９０）を塗布したものを 浸漬した。

試験温度は７０℃と１５０℃の２条件 とし、浸漬時間は３時間とした。

試験結果：試験温度７０℃では油分は５０％しか除去さ
れていないが、１５０℃では ９０％近く除去されている。

このばあいＮ２Ｈ４濃度は２０ｐｐｍと１００ｐｐｍの
間で脱脂効果に特に差異はなかった。

実施例 ５ （本発明を圧力１４５ｋｇ／ｃｍ２Ｇ、蒸発量３５０ｔ
／ｈの水管式ボイラの洗浄処理に適用した実施例） （１）処理液の調整と注入 常設ポンプでボイラに給水しながら、常設薬注ポンブで
ヒドラジンを給水流量に対し比例注入した。

ヒドラジン濃度を２００ｐｐｍとするため５０ｔ／ｈの
給水流量に対し、８０％抱水ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４・Ｈ
２０）を２０ｌ／ｈの割合で注入した。

（２）処理工程 ボイラに点火昇圧してドラム圧力を１０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ
として約６時間保持した。

消火後放冷してドラム圧力が２ｋｇ／ｃｍ２・Ｇに低下
してからエアベントを開け、ボイラ水が１００℃以下に
なってからボトムブロー弁を開け、処理液を全量ブロー
シた。

（３）水洗 常設給水ポンプのミニマムフロー運転により５０〜６０
℃に加温した給水（ヒドラジン濃度５０ｐｐｍ）を、気
水ドラム水面計可視範囲の最上端まで給水したのち、そ
の全量をブローした。

この操作を２回くり返してボイラ内部を水洗した。

以上の洗浄処理時の温度ならびに水質経過を図１に示す
。

図１から本発明による方法の作用を説明するとｏヒドラ
ジン濃度； 初期濃度２００ｐｐｍが、水中の溶存酸素や赤サビに消
費されて１４０ｐｐｍまで低下している。

このことは赤サビ除去の効果を示している。ｏ油分； 昇圧完了時点で最高値に達し、内壁に付着していた油分
が溶出したことが分る。

その後鉄分の沈降に伴なって低下している。

ｏ全鉄； 昇温とヒドラジンの作用によって内壁表面の不安定な赤
サビが剥離除去されボイラ水中に懸濁している。

この懸濁鉄は処理中に次第に沈降している。

ｏ濁度； 全鉄とよく似た傾向を示していることから主として剥離
除去された赤サビによる濁度であることが分る。

以上の結果からボイラ内の油分や赤サビなどが除去でき
たことが分る。

また実際に処理後の気水胴および下部ヘダー内を点検し
たところ、油脂類、じんあい類はほとんど除去されてお
り、表面は黒色酸化鉄の防錆皮膜が完成していた。

なお洗浄廃液（Ｎ２Ｈ４１４０ｐｐｍ，ＣＯＤ７０ｐｐ
ｍ、ｐＨ９．７）は中和の必要はあったが、中和に要し
た酸は従来法の約１／２５と少なくてよかった。

そしてＣＯＤについては水質汚濁防止法上は特に低減す
る必要はなかった。

上述のように本発明は普通鋼などの圧力容器や部品等の
脱脂洗浄液にヒドラジン溶液を用いるため洗浄準備が容
易で、処理圧力が低くて安全であり、処理時間も短かく
てすみ、薄錆があっても防錆被膜が得られ、洗浄廃液の
処理も簡単ｌこすむという、非常に有益な洗浄方法であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を圧力１４５ｋｇ／ｃｍ２Ｇ、蒸発量３
５０ｔ／ｈの水管式ボイラに実施した例の温度ならびに
水質変化の時間的経過を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力容器内に１００ｐｐｍ以上のヒドラジンの水溶
   液を満し、圧力を１０ｋｇ／ｃｍ３以上に昇圧させると
   ともに、このヒドラジンが分解し始る温度以上に加熱し
   て５〜８時間保って同容器内面又は同容器内の鋼材の脱
   脂および防錆被膜生成を行うことを特徴とする脱脂洗浄
   方法。