JPS6137984A - 非鉄金属防食方法 - 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】 （イ）発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、海水使用系における防食剤が原因となって生
じるスラッジの付着抑制方法に関する。

更に詳しくは、海水による非鉄金属系の腐食を防止する
ために用いている２価鉄イオンが、その系内において種
々の障害を引き起こす酸化鉄スラッジになることを抑制
しつつ防食を行なう方法に関する。

（従来の技術） 現在、多くの工場で使用コストが低い点から海水を冷却
水として利用している。しかしながら、海水は一般の淡
水よシ腐食性が高いという欠点を有している。そのため
、一般に淡水に対しては耐食性が高く、優れた性質を有
する熱伝導性の良い非鉄金属（たとえば、銅、亜鉛、ア
ルミニウム又はそれらの各種合金類）杜、海水に対して
充分な耐食性が有るとは言えず、特に海水汚染が激しい
昨今、８２″′イオンがｗｇ７ｔのレベル単位で含まれ
る事があり、それらが金属と高い反応性をもつので、こ
れら非鉄金属への腐食はよυ深刻なものとなっている。

これらの対策として２価鉄イオンを添加する方法が海外
で見出され、士数年前よシ日本国内においても徐々に採
用され始めた。この方法は、上記非鉄金属の表面に防食
剤として２価鉄イオンが強力な酸化鉄被膜を形成するた
め、優れた防食性能を示すものである。この場合、２価
鉄イオンは、まス水中でヒドロキシ鉄オキサイドと呼ば
れる中間体を生じ、その稜３価の酸化鉄に変化するが、
このヒドロキシ鉄オキサイドが金属の表面に作用し密な
被膜を形成させる重要な要因となる物質と考えられてい
る。しかし、３価の鉄イオンはその様な機構をもたない
ので効果が低いものとされている。

現在２価鉄イオンは通常約０．０１〜５η／ｌの範囲で
連続又は間欠添加されるが、その添加位置にはかなシの
注意が払われている。それは２価鉄イオン及びヒドロキ
シ鉄オキザイドは比較的その寿命が短かい為である。一
方、添加量は必要最小量に抑える傾向に有るが、添加さ
れた２価鉄イオンの全てが被膜形成に関与する事は、事
実上布シ得ず、従って常に使用されない少量の２価鉄が
なお存在しそれは水中で短い時間のうちに酸化鉄（Ｆｅ
２（）１　）にかわる。困った事にこれは系の配管に付
着してスケール、さらには、スラッジとなり系を汚染す
るのみならず、特に伝熱面に付着した場合には、その伝
熱効果を低下させて系全体の機能を低下させてしまう。

この問題点を解決する為物理的な操作の改良を行ってス
ラッジ、スケールの防止を行う幾つかの提案がなされて
いる。その中でも特にスポンジボールによる方法が従来
から行われている。これは、材質がスポンジのボールの
外面に、カーボランダムなどの研磨剤を付着させたボー
ルを、前記スラッジが付着している配管内などに強制循
環させて物理的に取る方法である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記スポンジボール式管内洗滌処理のよ
うな物理的付着抑制方法では、非常に磨耗作用が強いの
で、長期間に亘って使用された場合には、管に著しい磨
耗を生じせしめるという問題点があった。

この発明はかよう寿問題点の解決された方法を提供する
ものである。

（ロ）発明の構成 かくしてこの発明によれば、海水使用系中に２価鉄イオ
ンを添加して該系中の非鉄金属の防食を行なうに当り、
炭素数１０以下の脂肪族オキシカルボン酸又はそのアル
カリ金属塩もしくはアンモニウム塩を添加することによ
り酸化鉄スラッジの生成を抑制しつつ防食を行なうこと
を特徴とする非鉄金属防食方法が提供される。

本発明でいう炭素数１０以下の脂肪族オキシカルボン酸
又はそのアルカリ金属塩もしくはアンモニウム塩の具体
例としては、グリコール酸、乳酸、オキシマロン酸、リ
ンゴ酸、クエン酸、インクエン酸、グリセリン酸、酒石
酸、オキシグルタｙ酸、グルコン酸及びそのカリウム、
ナトリウム、アンモニウム塩が挙げられるが、これらに
限定されるものではない。このうち特に好ましいのは、
クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸及びそのナト
リウム又はアンモニウム塩である。もちろんか＝４− ような添加成分を２種以上併用することも可能である。

炭素数１０以下の脂肪族オキシカルボン酸又はそのアル
カリ金属塩もしくはアンモニウム塩の添加濃度は、防食
剤として使用されている２価鉄イオンの量などにより適
宜変えられるが、通常約０．０１〜５岬／ｌの２価鉄イ
オンが存在する場合、約０．０００２〜５η／ｌ’−よ
り好ましくは、約０．００１〜ＩＷ９／ｌである。しか
しながら、２価鉄イオンが何らかの理由で更に多量添加
されている場合、たとえば間欠投入、海息生物の防止な
どで約２０　ｗｉｉ／Ｌ　Ｉｚるいはそれ以上使用され
ている場合には、それに対応して約０．１〜２０ｑ／Ｌ
の添加濃度が適当である。

このように、２価鉄イオンに対し、添加する炭素数１０
以下の脂肪族オキシカルボン酸又はそのアルカリ金属塩
もしくはアンモニウム塩の量の割合は、通常１：０．０
２〜１：１、より好ましくは１：０．０１〜１：０．２
となるよう添加すればよい０本発明の添加成分である炭
素数１０以下の脂肪族オキシカルボン酸又はそのアルカ
リ金属塩もしくはアンモニウム塩は、そのままの粉末又
は錠剤の形態で用いることができる。また海中に直接添
加したり、海中で徐々に溶解するような適当な固形物と
する事もできる。通常は、氷又はアルコールの如き水溶
性溶媒に溶解して液剤としたものを用いるのが好ましい
。また場合によっては、使用直前に２価鉄イオンの供給
源と１７て主に使用されている硫酸第１鉄（Ｆｅ　ＳＯ
４）と共に適当な比率の混合溶液として系に添加する事
もできる。

従ってこの発明の別の観点によれば、第１鉄イオン供給
化合物と炭素数１０以下の脂肪族オキシカルボン酸又は
そのアルカリ金属塩もしくはアンモニウム塩を含有する
非鉄金属防食剤をも提供するＯ （実施例） 次に実施例を挙げてこの発明を説明する。

実施例　１ 試験液として瀬戸内海海水を用いて、スラッジ発生抑制
能試験を行った。

まず、海水１ｏｏｃｃに対する濃度が２価鉄イオンとし
て２０　Ｗ／Ｌとなるよう１チ硫酸第１鉄水溶液を比色
管に予め添加し、次いで本発明の種々の有効成分を含む
海水１００ＣＣを加えて鉄イオンの分散液を作製した。

その結果を第１表に示す。

なお、２価鉄イオン供給源である１％硫酸第１鉄はＦｅ
　８０４・７Ｈ２０を用い、溶液調整後より３０分以内
に使用した。

第　　１　　表 評価方法： １、・・・・・・変化表し ２、・・・・・・液が黄色を帯びてくる３、・・・・・
・綿状結晶が出始める ４、・・・・・・綿状結晶がスラッジ状に生じ一部沈澱
５、・・・・・・かカり沈積している ６、・・・・・・はとんど沈積している第１表からも明
らかなように、本願発明の有効成分の添加ｉ：　２．　
ＯＴ３９／ｌのものと、従来用いられている薬剤（試験
番号１４及び１５）の添加量２．０岬／ｌのものを比較
した場合、８時間経過後において非常に効果に差があら
れれるのがわかる。

実施例　２ 海水を通水するよシ現場に近い試験を行った。

第１図にその工程を示し、図と共に試験手順を説明する
。

まず海水ピッ）Ｆに海水を貯えておき、ポンプＰｏによ
って海水を系内に一過式で流し、０点よシ系外に排出す
る。この際、ポンプＰｏｊｊ）５０譚離れたＡ点近くに
１　％　ＮａｚＳ水溶液を貯えたピット１が有り、そこ
からポンプＰ、を用いて海水に１　％　Ｎａ２Ｓ水溶液
をＳイオンとして０．０５　ｑ／ｌとなるように連続注
入している。この間、Ａ点よシ２０傭離れたＢ点近くに
本発明の有効成分の水溶液を貯えたピット２が有り、そ
こからポンプＰ２を用いて所定量を海水に加える。２価
鉄イオンは更にＢ点よ、９１０ａｎ離れたＣ点近くのピ
ット３よりポンプＰ３を用いて所定濃度となるように連
続添加する。更にＣ点よシ１ｆｆｉ離れたＤ点において
テストチューブ〔市販品名ニアルブラツク（亜鉛・銅を
主成分とする合金）、形状は１６Ｘ９０Ｘ１ｍｍである
〕を取付け、９点よシ更に１０ｍ離れたＥ点にもテスト
チューブを取り付ける。なお、図に示すように、ポンプ
Ｐ。より６つの支線に分かれておシ、それぞれＡ点と等
距離の位置にＡ、。

Ａ２・・・・・・Ａ６が設定され、同様に１１Ｎａ２Ｓ
水溶液が添加される。またＢ　、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＧ点に
おける装置も同様に設定されている。上記テストチュー
ブ以外の配管は塩化ビニルのパイプを用いている。海水
がテストチューブを流れる際には各基とも１．０　ｍ／
ｓｅｅ　となるようにポンプＰｏによって調整されてい
る。なお海水の温度は２０℃±２℃である。かような装
置を用いて２価鉄イオンを、０．０１〜０．０４η／ｌ
、３０日間連続添加したときのテストチューブ内側に形
成される被膜及びスラッジの量を調べる。試験終了後テ
ストチューブを取シ出し、ＪＩＳＫ−０１００の方法に
準拠してそのテストチューブの腐食速度ｍｄｄ　（ｑ／
ｄａｙ−ｄｍ”）即ち／ｄｍ”１日当りの腐食減量を測
定する。得られた結果を第２表に示す。

第　　２　　表 （注１）　試験番号１０〜１２はＮａ２Ｓを添加する前
に２日間２価鉄イオンＯ，ｉ　０　（ｖ／／、）を添加
しテストチューブに予め酸化鉄被膜を形成させたものを
用いた。

第２表からも明らかなように、オキシカルボン酸が添加
されるとテストチューブの付着物量（硫酸溶解量）が明
らかに減少し酸化鉄スラッジの付着が抑制される事がわ
かる。

（ハ）発明の効果 本発明の方法によれば、酸化鉄スラッジの付着が抑制さ
れるため、約２ケ月に１回必要であったスポンジボール
処理が約４ケ月に１回程度で済むことになシ、管の摩耗
による損害を激減させ管の寿命を延長させるととができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例２における試験工程を表わす
フローチャート図である。 Ｆ・・・・・・・・・海水ビット、Ｄ及びＥ・・・・・
・・・・テストチューブ。 代理人　弁理士　　野　河　信太部 （′１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、海水使用系中に２価鉄イオンを添加して該系中の非
   鉄金属の防食を行なうに当り、炭素数１０以下の脂肪族
   オキシカルボン酸又はそのアルカリ金属塩もしくはアン
   モニウム塩を添加することにより酸化鉄スラッジの生成
   を抑制しつつ防食を行なうことを特徴とする非鉄金属防
   食方法。 ２、炭素数１０以下の脂肪族オキシカルボン酸が、クエ
   ン酸、酒石酸、リンゴ酸又はグルコン酸である特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ３、炭素数１０以下の脂肪族オキシカルボン酸のアルカ
   リ金属塩が、ナトリウム塩又はカリウム塩である特許請
   求の範囲第１又は２項記載の方法。