JPS6059081A - 防食方法 - Google Patents

防食方法

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JPS6059081A
JPS6059081A JP16521583A JP16521583A JPS6059081A JP S6059081 A JPS6059081 A JP S6059081A JP 16521583 A JP16521583 A JP 16521583A JP 16521583 A JP16521583 A JP 16521583A JP S6059081 A JPS6059081 A JP S6059081A
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acid
water
cooling water
anticorrosive
salt
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Shinji Ano
信二 阿野
Takahiko Uchida
隆彦 内田
Tomoyasu Imai
智康 今井
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Kurita Water Industries Ltd
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Kurita Water Industries Ltd
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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
    • C23FNON-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
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は防食方法に関し、更に詳しくは、冷却水系にお
ける金属材料の防食方法に関する。
一般に、石油精製プラント、化学工業プラント、空調プ
ラント等の冷却水系においては、金属管表面及び水路壁
面等に、腐食やスケールが生成し、高率低下を招くと共
に、閉塞事故をひきおこしかねない情況にある。このた
め、常時、腐食やスケールの生成を防止するように細心
の注意が払われている。
従来、冷却水系における鉄、銅、アルミニウム、亜鉛等
の金属材料の腐食を防止するために種種の防食方法が適
用されてきた。
これらの防食方法のうち、冷却水系における金属材料の
表面に防食剤としてのアクリル酸系重合体による吸着型
の防食被n@を形成して腐食抑制を1図る方法がある。
この防食作用は、アクリル酸系重合体の極性基によって
金属材料の表面に該重合体か吸着され、疎水基によって
水や溶存酸素等の金IA材料表面への拡散が阻害される
ことによってもたらされるものである。
しかしなから、防食剤としてアクリル酸重合体を使用す
る防食方法では、水温、水素イオン濃18−Mアルカリ
度等の対象水系の条件にもよるか 水系中の容存1n類
イオン(例えばカルシウムイオン、マグネシウムイオン
)か相異なる重合体のカルボキシルイオンによって吸着
され、用を形成し、その結果重合体を架橋ゲル化させる
現象を措き、水系中で防食剤が浪費されるために防食効
果は著しく低下するという問題点があった。また、1−
記したケル化現象が見られない場合であっても、防食被
■り自体が結合力の弱い吸着型であるため 賃温、高塩
類濃度等の条件下では十分な腐1走抑制が図れないとい
う問題点もあった。
本発明の目的は一1=記した問題点の解消にあり、とり
わけ、冷却水系における優れた腐食抑制機能を発揮する
防食方法を提供することである。
本発明者らは、上記したような問題点を解消するため鋭
意研究を重ねた結果、冷却水系(対象水系)において防
食剤とゲル化しやすい重合体を(II用することにより
防食方法の大幅な改善が可能との知見を得、本発明の防
食方法を完成するに至った。
すなわち、本発明の防食方法は、比較的ゲル化しやすい
水溶性高分子化合物と、防食剤とを冷却水系に添加する
と共に、冷却水系のpifを 65以]二に調整するこ
とを特徴とするものである。
本発明に使用される上記 ケル化しやすい水溶性高分子
化合物は、pHか6.5以上、カルシウム硬度が50〜
1,000mg/文(CaC03)の条件の冷却水中に
、所定量の水溶性高分子化合物を添加したときにゲル化
する高分子化合物である。この水溶性高分子化合物は冷
却水系において比較的ゲル化しゃすい水溶性化合物であ
れば格別限定はされないが、アクリル酸又はイタコン酸
系重合体が好ましく、更に好ましくは分子量5,000
〜200,000のアクリル酸重合体又はその塩;分子
量 1,000〜10、OQOのイタコン酸重合体又は
その塩:及び分子1’(1,000〜10,000のア
クリル酸−無水マレイン酸共重合体又はその塩が挙げら
れる。また、これらの塩の具体例としては、ナトリウム
塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモこラム塩及びトリ
エタノールアミン塩、アルキルアミン塩等からなる群よ
り選ばれる一種以上の化合物等が挙げられる。
本発明に使用される防食剤の−、例としては、上記した
ケル化しやすい水溶性高分子化合物を添加する冷却水系
と同一の水質条件下でゲル化しない水溶性高分子化合物
が挙げられる。この化合物としては、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸及びこれらの水溶性用、
例えば、ナトリウJ、 19、カリウムi島、リチウム
塩、アンモニウム塩及びトリエタノールアミン塩、アル
キルアミン塩5等の有機アミン塩等からなる群から選ば
れる一種以1−の化合物(以下「構成単位」Aという)
;及び、アリルスルホン酸、イタコン酸、フマル酸、ビ
ニルスルホン酸、スチリルスルポン酸及びこれらの水溶
性塩(前述のアクリル酸等の水溶性塩と同様のものが挙
げられる)、アクリルアミド、メタクリルアミド、アク
リル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリル酸ヒ
ドロキシアルキルエステル、メタクリル酸ヒドロキシア
ルキルエステル、アリルエーテル、n−ブチレン、イン
ブチレン、アミジノ、酢酸ビニル、スチレン、エチレン
、エチレンオキシド、アクリロニトリル等からなる群か
ら選ばれる一種以上の化合物(以下C構成単位B」とい
う);を所望のモル比で水に加え、過酸化物等の重合開
始剤を添加し、加熱することにより、対応するモル比の
構造単位からなる共重合体を得ることができる。かがる
共重合体は、分子量500〜200,000であること
が好ましい。
前記構成単位Aとして、アクリル酸若しくはメタクリル
酸又はこれらの塩を用いる場合は、前記構成単位Bとし
ては、アリルスルポン酸及びその水溶性塩、アリルエー
テル並ひにメタクリル酸2−ヒドロキシエチルから選ば
れる一種以上の化合物を用いることが好ましい。この場
合、構成単位Bとして、アリルスルホン酸又はその水溶
性塩を用いるときには、共重合体は、その効果を考慮す
ると、分子9500〜50.000であることが特に好
ましく、分子4)500〜10.000であることか更
に好ましい。同様に、構成単位Bの共重合体全体に占め
る割合は、 01〜3モル%であることか好ましく、0
,1モル%以−1−11.0モル%未満であることが虹
に好ましい。また、構成単位Bとして、アリルエーテル
を用いるときには、共重合体は、その効8末を考慮する
と、分子量500〜50.000であることか特に々f
ましい。同様に、構成単位Bの共重合体全体に占める割
合は、 0,5〜80モル%であることが好ましい。用
いるアリルエーテルとしては、ポリエチレングリコール
モノアリルエーテル、3−7リルキシプロパン1.2−
ジオール等が挙げられ、特にポリエチレングリコールモ
ノアリルエーテルがICましい。また、構成単位Bとし
て、メタグリル酸2−ヒドロキシエチルを用いるときに
は、共重合体は、その効果を考慮すると、分子量500
〜20.000であることが特に&rましく、分子量1
.000〜10.000であることが更に好ましい。同
様に、構成単位Bの共重合体全体に占める割合は、 0
.1〜88モル%であることが好ましい。
前記構成単位Aとして、マレイン耐父はその水溶性塩−
を用いる場合は、構成単位Bとしては、インブチレン又
はアミジノを用いることがIfましいうこの場合、構成
単位Bとして、イソブチレンをIIいるときには、共重
合体は、その効果を考慮すると、分子4N 3.000
〜30.000であることが特に好ましい。同様に、構
成単位Bの共重合体全体に占める割合は、10〜80モ
ル%であることが好ましい。また、構成単位Bとして、
アミジノを用いるときには、共重合体は、その効果を考
慮すると、分子量500〜50,000であることが特
に好ましい。
同様に、構成単位Bの共重合体全体に占める割合は 水
溶性である限り特に制限されないが、50モル%である
ことが好ましい。また、ゲル化しにくい水溶性高分子化
合物として、マレイン酸重合体も未発明方法に適用し得
る。
史に、未発明に使用される防食剤の他の例としては、1
111硝酸、リン酩、ホスホン酸、多価金属、カルボン
酸又はそれらの塩が挙げられる。多価金11ハとしては
、クロム酸、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、アルミン酸 硝酸ア
ルミニウム、塩化アルミニウム、fl=化ニッケル、硫
酸ニッケル、モリブデン酸 塩化コバルト、硝酸コバル
ト等か挙げられる。カルボン酸としては、α−グルコヘ
プI・ン酸 リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸
、シ、つ醇、コハク酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げ
られる。これらの塩としては、前述のアクリル酸等の水
溶性塩と同様のものが挙げられる。
本発明の防食方法は、従来の防食方法と同様に冷ノil
l水系にa統帥又は間欠的に前述の水溶性高分子化合物
及び防食剤を直接添加して行なう。本発明の防食方法は
、純水、軟水、水道水及び工業用爪等あらゆる水質に適
用でき、薬剤の添加量は、Q ノill水系のカルシウ
ム硬度に応じて決定されるものであるが、通常、基礎投
入時には水溶性高分子化合物が5−1,000mg/文
、防食剤が1−1.DOOmg/文であり、保持投入時
には前者が1=100mg/u、後者が0.5〜500
mg/見である。また、防食剤か無機化合物である場合
において、基礎投入時には水溶性高分子化合物が1〜5
00mg/ l、防食剤が0.5〜500mg/ fL
であり、保持投入時には前者が 1〜100mg/文、
後者が0.5〜500mg/文である。なお、薬剤がい
ずれも重合体である場合には、使用に際して予め、冷却
水系の試験水中に両方の重合体を加え、ゲル化の有無を
観察して選択すればよい。
また、低濃縮冷却水系若しくは装置の運転初期段階では
、外部よりカルシウム塩やマグネシウム塩等を添加する
ことによりゲル化を促進してもよい。本発明の防食方法
における冷却水系のpH@囲は6.5以上であり、この
pH@囲が6.5未満では効果が悪化するので好ましく
ない。
本発明の防食方法が適用される冷却水系の具体例として
は、開放循環式冷却水系、密閉循環式冷却水系、−渦式
冷却水系等が挙げられる。
田下において、未発明の実施例を掲げ、更に詳、Mll
に説明する。
実施例 聞1〃循環式冷却水系に設置した熱交換器(材質: 5
TB−35,14,6φX 2?50mm) 4系列を
用いて防食試験を行なった。
熱交換器入口の水温を30°C1出口のそれを50°C
となるように温度制御した。流速は0.511I/se
cとした。熱交換器を循環する水として表1に示した水
質を有する横浜市水3倍濃縮相当水を用いた。この水に
、アクリル酸−アリルエーテル共重合体(モル比82.
5ニア、5、分子量:5.000)を20mg/文孝加
し、史に、第1系列の水にはポリアクリル酸ソーダ(分
子J3:30.000)を、第2系列の水にはポリイタ
コン酸ソータ(分子1%、:5.700)を、第3系列
の水にはアクリル酸ソーダー無水マレイン酸ソーダ共千
合体(分子量:5.000)を、各々 10mg/愛ず
つ添加した。
添加後、1〜3系列の熱交換器出口水を採取したところ
白濁しており、一方、4系列目の出口水は全く濁ってい
なかった。
1力月後、通水を中断し、チューブの腐食量と孔食深さ
とを測定した。結果を表2に示す。
なお、第2系列において、ポリイタコン酸ソーダの添加
量を2mg/ nに減らしたところ、白濁はなくなると
ともに、1力月後の結果も、前記の4系列の結果と同様
となった。
表 1 表 2 以1−1詳述したとおり、未発明の防食方法によれば、
腐食量は極めて低減され、かつ、孔食深さも大幅に改善
された優れた防食効果を得ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 比較的ゲル化しやすい水溶性高分子化合物と、防
    食剤とを冷却水系に添加すると共に、冷却水系のpHを
    6.5以上に調整することを特徴とする冷ノJ1水系の
    防食方法。 2、 水溶性高分子化合物が、アクリル酸又はイタコン
    酸系重合体である特許請求の範囲第1項記載の防食方法
    。 3、 屯合体が、分子量5’ 、 000〜200,0
    00のポリアクリル酩又はその塩である特許請求の範囲
    第2イ1記載の防食方法。 4、 屯合体が、分子量1.000〜10,000のポ
    リイタコン酸又はアクリル酸−無水マレイノ酸共重合体
    もしくはそれらの塩である特許請求の範囲第2項記載の
    防食方法。 5、防食剤が、ゲル化しにくいアクリル酸又はマレイン
    酸系重合体である特許請求の範囲第1項乃至第4項のい
    ずれかに記載の防食方法。 6、防食剤が、亜硝酸、リン酊、ホスホン酸、多価金属
    、カルボン酸又はそれらの塩である特許請求の範囲第1
    項乃至第4項のいずれかに記載の防食方法。
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