JPS5929093A - スケ−ルの除去方法 - Google Patents

スケ−ルの除去方法

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JPS5929093A
JPS5929093A JP13892782A JP13892782A JPS5929093A JP S5929093 A JPS5929093 A JP S5929093A JP 13892782 A JP13892782 A JP 13892782A JP 13892782 A JP13892782 A JP 13892782A JP S5929093 A JPS5929093 A JP S5929093A
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water
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JPS6222680B2 (ja
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Sadao Yamada
定生 山田
Shin Sugino
杉野 伸
Takayuki Kono
隆之 河野
Makinori Ikeda
池田 真輝典
Hiroshi Kamoshita
洋 鴨志田
Toshiyuki Mizoguchi
溝口 利幸
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Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Kurita Water Industries Ltd
Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
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Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Kurita Water Industries Ltd
Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/24Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with neutral solutions

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はボイラプラント、原子カプラントなどの加熱
水系の機器配管類内表面に析出、付着、堆積したシリカ
または有機物スケールを除去する方法に関するものであ
る1、 発電用の貫流型または循環型ボイラプラント、あるいは
沸騰水型または加圧水型原子カプラントなどの加熱水系
、特に50.kg(/C1rL2以上の圧力で運転され
る加熱水系においては、高純度の給水を供給し、腐食お
よびスケールの発生を防止している。
一般にこの種の加熱水系における給水は、工業用水など
の原水を、イオン交換樹脂を含む脱塩装置に上り脱塩し
、真空もしくは加;熱式脱気装置を用いた物理的脱気方
法および(または)ヒドラジンもしくは亜硫酸塩を用い
た化学的脱酸素方法により脱気、脱酸素し、はとんど不
純物を含まない状態で給水される。。
ところが、このような高純度の給水でも、原水の採取場
所によってはシリカやフミン酸、リグニンスルホン酸等
の有機物が微量に混入し、これらが長期の運転中に加熱
水系の金属表面に析出、付帝、堆積してスケールを生成
し、種々の障害の原因となる。。
従来、これらのスケールはボイラ捷たは原子カプラント
の定期点検のために運転が停止された際、酸、アルカリ
などの洗浄剤により化学的に除去されていた、このよう
な化学的洗浄方法においては、洗浄のための複雑な作業
が必要であるとともに、大量の廃液が発生し、中和等に
よる困雅な処理が必要となった一、特に原子カプラント
の場合、放肘注物質を含むだめ、被曝を避けての中和、
蒸発法等による濃縮後のセメント等による同化などの特
殊な処理を必要としていた。また残留する洗浄剤に基づ
< +1.<食あるいは汚染などのいわゆるアフターフ
ェイント現象が発生するなどの問題点があったー この発明は、このような従来法における問題点を改善す
るだめのもので、単に高部条件下て溶存酸素を10 p
pb以上含む脱塩水と接触させるという1m学な作業で
安全かつ効率的に7リカまだは有機物スケールを除去す
ることのできるスケールの除去方法を提供することを目
的としている。、この発明は溶存酸素が71’1I)b
以下の高純度水が供給さiするIJI+熱水系の内壁面
に生成したシリカまたは有機物スケールに、溶存酸素を
10 ppl)以−ヒ含む脱塩水を、80゛Cす、上の
状態で接触させることを特徴とするスケールの除去方法
である5、本発明で加独水系とは、系内あ水(水蒸気を
含む)が加熱される密閉または開放系の水系である。
発電用に多く使用される工賃離型または循場型ボイラプ
ラントあるいは沸騰水型′またばυ11圧水型原子カプ
ラントなど、50 kgr///I2以上の圧力となる
ように運転される加熱水系では、前述のように高純度の
給水が使用されており、溶存酸素は71)I)b以下と
されている。本発明ではこのような系に加熱条件下で溶
存酸素10 r)I)b以−トの水を供給することによ
り、金属表面に生成したシリカまたは有機物スケールを
除去する。
本発明において用いられる溶存酸素を101)I)b以
−ヒ含む脱塩水は、ボイラあるいは原子カプラントに供
給される給水に所定量の酸素を注入することにより製造
できる。この方法に供される給水は、工業用水や地下水
などの原水を脱塩装置で脱塩し、溶存酸素を除去するこ
とにより涛られる。
このような給水処理のために使用される脱塩装置として
は強酸性カチオン交換樹脂、弱酸性カチオン交換1酊脂
、強塩基注アニオン交換制脂、弱塩基1住アニオン交換
(酊脂などの公知のイオン交換樹脂を単独または組合せ
て使用したものがあり、その代表的な処理方法として次
のようなものがある。
(1′)11形強酸性カチオン交換樹脂とOII形強塩
基1生アニオン交換闇脂の混床塔。
〆i、’)  1.1形強酸性カチオン交換樹脂塔−説
炭酸塔−〇11形強塩基性アニオン交換樹脂塔・(2床
ろ塔)11リ ) 。
■ 11形強酸性カチオノ交換樹脂塔−01l形弱j話
基1牛アニオノ交換樹脂塔−脱炭酸塔−OIt形・強塩
基性アニオン交換樹脂塔・・・(3床4塔型)。
■ ■1形強酸性カチオン交換樹脂塔−説炭酸塔−01
1形強塩基性アニオン交換樹脂塔−1,1形強酸性カチ
オン交換樹脂塔−〇 H膨強塩基性アニオン交換樹脂塔
・・・(4床5塔型)。
イオン交換樹脂を用いだ脱塩方法として(伐−ヒ配に限
定されず、たとえば上記の2床6塔型等の後にさらにシ
リカボリツンヤあるいは混床式ポリノシャなどを付設し
たものなども採用可能である。
上記のような脱塩装置により得られた脱塩水は溶存酸素
を除去して給水とされるが、このだめの溶存酸素除去方
法としては、物理的、化学的処理法が採用できる。物理
的処理法としては真空または加熱脱気による方法、ある
いは水素ガスを供給して)1り中の溶存(俊素と水素と
を反応させる方法なとがあけられる。一方、化学的処理
法としては、ヒドラジンや卯硫酸塙などの脱酸素剤を添
加する方法があげられる。これらの方法は場合によって
単独で用いられたり、あるいは組合せて用いられる。組
合せ方法としては、例えば物理的に脱気処理した後、脱
酸素剤を添加し、さらに水素ガスを供給する方法などが
あげられる。
こうして得られる脱酸素された脱塩水はその1ま通常運
転時の給水とできるもので、溶存酸素7 r)I)l)
  リ、下、一般的には0ppb  となっているが、
これをスケール除去用として[重用するには、溶存酸素
を10ppb以上存在させる。この発明において、/リ
カや有機′吻スケールが金属表面から溶出するのは、溶
存酸素か゛酸化剤として作用するからと考えられ、10
 p 1)l)が゛臨界濃度であることがわかった。
溶存酸素計が10ppl〕未満であると、スケール除去
効果が悪化する。また後述のように高温での運転中に洗
浄を行う場合に(は、あ捷りにも多量の溶存[寝素が存
在すると腐食の問題が発生するので、10〜1000p
p+)とするのが望ましい。加社水系を運休して洗浄す
る場合はi 0ppb−飽和量(8ppm )でよい。
脱岐素された給水にr酸素を溶解するだめには、給水系
に酸素供給管を付設し、必要時に酸素供給管を通じて1
俊素を供給し、溶解するのが望ましいが、加熱水系へ直
接1酸素を供7拾してもよい。1唆素源としては[酸素
カス、空気、もしくはこれらを望素カスで希釈したもの
、寸だけ過酸化水素などがあげられる。まだ溶存酸素量
を制御するだめに、必要に応じて水素ガスを用いてもよ
い。
−上記は洗浄水として給水を使用する場合について説明
したが、給水処理に準じた処理により別途洗浄水を得て
もよい1.この場合には溶存酸素の除去は厳密に行う必
要はなく、むしろ飽和量の(容存酸素を含む脱塩水に、
必要に応じて水素ガスなどを供給し、所定量の溶存酸素
を含むように調整する方が簡単で好ましい、−1 加熱水系の洗浄を行う時期は特に限定されないが、ボイ
ラ′!、たけ原子カプラントの定期検査時、スケールの
生成量が一定以上となったとき、あるいはスケール1に
関係なく一定期間経過したときなどがあげられる。
洗浄方法は溶存酸素を含む洗浄水まだは酸素を加熱水系
に供給し、溶rr酸素を10 ppH以上含む洗浄水を
、11情度80℃以上、好ましくは120℃以−ヒてス
ケールと接触させ、洗浄水を循環まだは]W拌して洗浄
を行う。洗浄操作としては、加熱水系の運休時に洗浄作
業として行うこともできるが、貫流ボイラなと、給水の
全量が蒸気化する系以外の加圧水系では、運転中に水系
の溶存酸素量を高めて洗浄操作を行うことができる。運
休時に洗浄する場合は、洗浄水槽から洗浄水を系内に供
給し、80°Cは上、好ましくは120°C頃−トて一
定時間循環させて洗浄を行うのが望ましいい運転中に洗
浄を行う場合には、腐食を防止するため11m度、圧力
を若干下げて洗浄してもよい3゜ このような洗浄操作を行うことにより、金属表面に付着
したンリカまだは有機物スケールは除去され、洗浄水側
へ移行する。運休時に洗浄を行う場合は洗浄絡了後、洗
浄へを全敗排出するか、運転中に洗浄を行う場合は系内
の水(洗浄水)を一部づつ排出する1、 排出される洗浄水には多量のンリカまだは有機物スケー
ル成分が含まれているので、浄化装置に導入し、環境汚
染物質を除去してから放流するのが望ましい7、浄化装
置としてはイオン交換樹脂塔、粉末イオン交換樹脂をプ
レコートした濾過lL電磁フィルタなどがあげられる2
、 これらの浄1ヒ装置は洗浄水排出系路に設け、洗浄廃水
中のスケール成分等を除去した後放流するようにしても
よいが、洗浄水の循環系路内に浄化装置を設け、洗浄水
中の不純物を除去して一部を放流するとともに、残部を
再循環すれば、洗浄効率がよくなる、まだこれらの浄化
装置として給水処理′または復水処理用等の既設の設備
を利用してもよい。。
上記の処理により浄fヒ装置には不純物が捕捉されるが
、イオン交換樹脂や電磁フィルタの場合は必要により再
生し、その再生廃液を処理した後廃棄処分し、粉末イオ
ン交換樹脂の場合には全量を廃棄処分することができる
。特に原子カプラントの場合は、分離した不純物が放射
化しているので、粉末イオン交換樹脂を含む戸材や、電
(第フィルタなどから発生ずる再生廃液は、セメントや
プラスチックによる固[ヒ処理等したのち適切な処分を
行う、−1 以−ヒのようにしてスケールの洗浄操作が終了すると、
運転中に洗浄を行った場合はそのまま通常運転に移り、
運休中に洗浄を行った場合は洗浄水を排出後給水を供給
し通常運転に移る。。
なお以上の説明において、洗浄水の溶存酸素は頭vJ1
0 ppb以上あればよく、洗浄の途中で1゜ppb未
満となっても差支えない6.また洗浄操作もJ二記説明
のもの(で限定されず、任意に変更可能である1、さら
に除去対象となるスケールもシリカまだは(および)有
)残物を主成分として含むものであれば、曲の1戊分を
含んでいてもよい。、また洗浄対象となるυ0執水系も
ポイラヅラ/トまたは原子カゾラ/1・に限定されない
、。
以上のとおり、本発明によれは、加・臥水系に生成した
/リカまたは有機物スケールに、溶存酸素を101)p
b以F含む脱塩水を、温lt80 ’c、l:J上で接
触させるように構成したので、簡単な作業で安全かつ効
率よくシリカまたは有機物スケールを除去することがで
き、この洗浄作業v′i加熱水系の運転中にも行うと七
ができる。1さらに洗(予成として、酸、アルカリ等の
化学薬品を使用する必要がないので、洗浄コストを低く
するとともに、薬品の残留によるアフターフェイント等
の問題が発生することはなく、洗浄廃液の処理も容易で
、放射性廃棄物等の量も少なくなる3、また溶存酸素に
よる腐食も本発明の実施に要する程度の短時間の接触で
はほとんど問題とならず、従来の化学薬品に比べれば腐
食性は小さい1、 次に本発明の実施例について説明する。
実施例1 原水を混床式イオン交換樹脂塔を含む脱塩装置で脱塩し
た後、真空脱気装置により脱気を行って得られた脱塩水
にヒドラジン0.5 ppmとアンモニアを3 ppm
 添加した給水(溶存1峻素Oppb )を供給して2
年間蒸気発生を行った強制循環型ボイラ(蒸気l黒度2
85℃、圧力66 kgr 4ゴ)に生成した有機性ス
ケールの除去を行った。上記ボイラ水には給水から持込
まれたリグニンスルホン酸塩が検出され、若干の着色が
見られた。また一旦運体してボイラ内のこげ茶色のター
ル状スケールを取出し、化学分析したところ、酸1ヒカ
ルンウA 2重量%、シリカ15重騎係、強熱城′8t
755重量係であった。このボイラ内にシリカスケール
の付着したテストピースも併せて10るし、ボイラの洗
浄を開始した。
洗浄にあたって、まず上記給水に酸素カスを注入してf
4 仔iMt素を飽和させ、連休中のボイラに供給した
。続いてボイラの晶度、圧力を第1図に付記する値に高
めて運転し蒸気を発生させた。この開始水中に酸素ガス
と水素ガスを注入して、溶存酸素量を第1図に付記する
所定暇に調整し、洗浄を行った。なおボイラのブロー水
は全給水量の10係とした、 洗浄効果は、有機物スケールの除去状態については、ブ
ロー水を抜き取り、260 nmの紫外線吸収イ1す定
によりU V値を測定し、またシリカスケールの除去状
態についてはJIs−I38224によりボイラ水中の
7リカの量をit’ll定したー紫外線吸収測定結果は
第1図のグラフに示す通りである1、この結果より、飽
和の溶存酸素が含まれていてもl晶度が低い状婢では有
を役物スケールの1@出幼果が悪く、また高(1児下で
あっても溶存酸素が10 pph未満では溶出効果が悪
いが、溶存酸素が10 ppb以上で高を品の場合には
有を役物スケールの除去効果が高いことがわかる1、 一方、ボイラ水中のシリカは常温下では、ボイラ給水(
3〜5 ppl))の2〜5倍程度しか検出されなかっ
たが、255°C以上の高温下で溶存酸素が10ppb
以−ヒ含まれる状態で、ボイラ給水の15〜20倍のシ
リカが検出された。また洗浄後ボイラからテストピース
を取り出したところ、シリカス)1−ルの重量が半減し
−ていた。これらの結果、上記条件下ではシリカスケー
ルが効果的に溶出し、除去効果が高いことがわかる。
実施例2 実施例1で用いたスケール付着ボイラのチューブを3 
tx X 3 (:Inの大きさに切り出し、これをガ
ラスフックで吊るし、還流器付きフラスコ中に挿入した
。次にこのフラスコ中に溶存酸素を8 ppm (飽和
)含む脱塩水500 Inlを供給し、ウォーターA 
7.により水温を40°C180”に、100’CK設
定して有機物スケール成分の溶出量を実施例1と同様の
方法で測定した。
結果を第2図のグラフに示す。これ°から水温がso’
c以−ヒになると、スケール成分の(容量効果が大にな
ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は実施1シリ1および2における紫
外:腺吸収測定結果を示すグラフである1、代理人 弁
理士  柳 原    成 02動力炉・核燃料開発事業回天 洗工学センター内 ■出 願 人 栗田工業株式会社 東京都新宿区西新宿3丁目4番 7号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)溶存酸素が7 ppb以下の高純度水が供給され
    る加此水系の内1層面に生成したシリカまたは有機物ス
    ケールに、溶存酸素を10 ppb以−ヒ含む脱塩水を
    、80℃す、上の状態で接触させることを特徴とするス
    ケールの除去方法
  2. (2)溶存酸素を10 ppb以上含む脱塩水は脱塩お
    よび脱酸素された水に酸素カス、空気または過酸1ヒ水
    素を注入した水である特許請求の範囲第1項記載のスケ
    ールの除去方法
  3. (3)スケールと溶存酸素を10 ppb以上含む脱塩
    水の接触は加熱水系の運転中に行うようにした特許請求
    の範囲′PJ1項まだは第2項記載のスケールの除去力
    、去
  4. (4)加熱水系はボイラプラントまだは原子カプラント
    である特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに
    記載のスケールの除去方法
JP13892782A 1982-08-10 1982-08-10 スケ−ルの除去方法 Granted JPS5929093A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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