JPS634084A - 熱交換器の防食方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱交換器の腐食を防止する方法に係り、特に冷
却管として銅合金製の管を用いると共に冷却水として海
水を用いた熱交換器に好適な防食方法に関するものであ
る。

〔従来技術〕

鉄イオンを注入して冷却管を防止する技術については、
「火力原子力発電Ｊ　Ｖｏｌ、　２６−ＮＱＩＯ。

Ｏｃｔ、１９７５　ｒ復水器細管の防食皮膜生成に関す
る研究Ｊ　１１１３頁〜１１１６頁に詳しい。

上記文献その他により、硫酸第１鉄注入法、鉄自然溶出
法、および鉄電解法が公知である。

硫酸第１鉄注入法は、冷却海水中に硫酸第１鉄を注入し
て銅系冷却管に鉄イオンを供給し、鉄系の保護皮膜を形
成させる方法であるが、自然の海水中に硫化物等の薬液
を注入することは環境保全の見地から問題があり、だん
だん用いられなくなりつつある。また、鉄自然溶出法は
、第２図に示す如く冷却水系内または冷却水系に流入す
る系内に鉄片１６を浸漬して鉄イオンを溶出させ、これ
を熱交換器に導入して防食する方法であるが、鉄イオン
の溶出速度が非常に遅いため、充分な鉄イオンを溶出さ
せるためには鉄イオン供給装置が非常に大形になって実
用的でなく、−般に採用されていない。

上記のことから、最も一般的な方法として鉄電解法が考
えられる。この方法は、第３図に示す如く鉄イオン供給
装置内または冷却水系内鉄片を陰極及び陽極に用いて鉄
を電気分解して鉄イオンを発生させ、これを熱交換器に
導いて銅系冷却管に保護皮膜を形成させるものであるが
、鉄を電気分解するため高価な外部電源装置が必要なこ
とおよび、常時、大量の電力を消費することなどの経済
的欠点を有している。

従って、本発明者は先に、より経済的で、かつ、冷却管
保護に充分な鉄イオンを溶出させる勝れた方法として、
鉄イオン供給装置内に鉄と鉄よりも貴なる自然電位を有
するチタン、銅、ステンレス等の金属とを混在させ、鉄
を犠牲電極として使用することにより鉄イオンを多量に
発生させ、これを熱交換器の銅系冷却管に供給してなる
ことを特徴とする熱交換器の防食方法を創作した（以下
、試案という）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者は、前記試案に係る発明を完成した後、更にそ
の実用化試験と改良研究を進め、鉄イオンの溶出を促進
する技術の開発を追求した。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の研究を要約して述べる次の如くである。

前記の先願に係る防食方法においては、鉄片と、鉄より
も貴なる金属材料とを、イオン供給装置内に混在させる
が、実用化に際しては、これら電位の異なる異種材料の
少なくとも一点を互に電気的に導通させ、他端は冷却水
を介して対向させることにより、鉄と鉄よりも貴なる電
位を有する異種材料とによって閉回路を形成させること
が鉄の溶解速度を速めるのに効果のあることを実験によ
って確認した。また、鉄よりも貴なる自然電位を有する
材料としては、該先願発明に規定した銅、ステンレスお
よびチタン等の異種金属ばかりでなく炭素などの、鉄よ
りも貴なる自然電位を有する非金属材料もまた、この目
的のために十分使用出来ることを確認した。

さらに、鉄イオン供給装置の入口に磁石を配設して該装
置入口の冷却水を磁化させることによって鉄イオンの溶
解速度が大幅に加速されることを確認し、より勝れた鉄
イオン溶解技術を確立した。

上記の研究成果に基づいて試案の防食方法を改良し、鉄
イオンの溶出を一層促進するため、本発明の防食方法は
、冷却水の流路中に自然溶水法による鉄イオン供給装置
を設けるとともに、該鉄イオン供給装置内に鉄製の部材
および鉄よりも貴なる材料製の部材を装入し、上記鉄よ
りも貴なる材料によって鉄製部材からの鉄イオン溶出を
促進し、かつ、前記の鉄製部材と、鉄よりも貴なる材料
製の部材とは、それぞれの１点以上を相互に電気的に導
通せしめると共に、上記導通点以外の部分の少なくとも
１部分は冷却水流中において対向せしめ、更に、前記の
冷却水が鉄イオン供給装置に流入する個所の付近に磁界
を形成し、上記鉄イオン供給装置に流入する冷却水を磁
化して鉄イオンの溶出を促進することを特徴とす４る。

【作用〕

以上のように構成すると、鉄と、鉄よりも貴なる材料と
が電池を形成して鉄イオンの溶出を確実に進行せしめ、
更に、冷却水が磁化された状態で上記電池の電解液とし
て流通するため、鉄イオンの溶出が一層促進される。

〔実施例〕

次に、本発明方法の１実施例を第１図について説明する
。

熱交換器３は銅系合金製の冷却管６を備えており、冷却
水として海水（矢印７）が供給される。

上記の海水７（冷却水）は熱交換器入口側冷却水配管１
カ・ら熱交換器３の入口側水室２に流入し銅系の冷却管
６を流過し、この間に熱交換を行ったのち出口側水室４
に至り、その後配管５によって系外に排水される系統に
おいて、入口側冷却海水入口配管工の途中から海水の一
部が海水取水ボンプ８により吸み上げられ鉄イオン注入
装置１１に導かれる。この鉄イオン注入装置１１の入口
には永久磁石または電気磁石からなる磁化装置１０が配
設されており、この内部を通過する間に海水は磁化され
、磁化水となって鉄イオン注入装置１１に流入する。鉄
イオン供給装置１１ｆｌｌの内部は鉄製の板１６と鉄よ
りも貴なる自然電位を有する材料、例えば銅製の板１５
とが交互に配列され、これら異常材料の１箇所は電気的
に導通しであるため、導電率を有する海水の冷却水がこ
れら板材の間隙を通過する場合、対向する板材は冷却水
によって電気的閉回路を構成するが、これら両材料には
電位差が存在するため、自然電位の低い鉄製の板１６が
犠牲電極となり、急速に溶出して鉄イオンとなる。尚、
これら板によって構成される複数の通路の入口には多孔
板からなる分配板１７が設けられており、各通路に海水
が均等に流入する様に考慮されている。

さらに、鉄イオン注入装置１１の入口に磁化装Ｗｔ１０
を配記して冷却海水を磁化したあと鉄イオン注入装置に
導くと鉄の溶解速度が著しく加速される０本発明者が本
実施例について実験した結果、冷却水入口部に磁場を形
成することにより、磁場を形感じない（地磁気のみ）場
合に比して、鉄イオン溶解速度が数十倍に高まることを
確認した。

従って、磁化装置１０を配設することによって、鉄イオ
ン注入装置！１１を小形化することが可能となる。

上述のようにして、冷却水として用いる海水中に鉄イオ
ンを溶出せしめると、冷却管６の内部には海水に対して
耐食性を有する鉄系保護皮膜が形成され、著しい防食効
果を発揮する。

また、この方法によれば、鉄を電気分解するための外部
電源を必要としないので、経済的にも安価でありその上
、保守が容易で、安全（感電の虞れが無い）である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の方法によれば、鉄イオン
を発生させる為に、高価な外部電源を必要とせず、自然
電位の異なる異種材の電位差と、磁界により磁化された
冷却水とによって、鉄イオンを高能率で安価に供給でき
、熱交換器の銅系冷却管に鉄系の保護皮膜を形成させる
ことができるという優れた実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の１実施例の説明図である。 第２図及び第３図は従来技術に係る防食方法の説明図で
ある。 １・・・冷却海水入口管、２・・・冷却水入口側水室、
３・・・熱交換器、４・・・冷却水出口側氷室、５・・
・冷却海水出口配管、６・・・銅系冷却管、７・・・冷
却水としての海水、８・・・ポンプ、１０・・・磁化装
置、１１・・・鉄イオン注入装置、１３・・・濾過器、
１５・・・銅製の板、１６・・・鉄製の板、１７・・・
分配板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、熱交換器に設けられた銅合金製の冷却管の腐食を防
   止するため、冷却水の中へ鉄イオンを供給する方法にお
   いて、冷却水の流路中に自然溶水法による鉄イオン供給
   装置を設けるとともに、該鉄イオン供給装置内に、鉄製
   の部材および鉄よりも貴なる材料製の部材を装入し、上
   記鉄よりも貴なる材料によつて鉄製部材からの鉄イオン
   溶出を促進し、かつ、前記の鉄製部材と、鉄よりも貴な
   る材料製の部材とは、それぞれの１点以上を相互に電気
   的に導通せしめると共に、上記導通点以外の部分の少な
   くとも１部分は冷却水流中において対向せしめ更に前記
   の冷却水が鉄イオン供給装置に流入する個所の付近に磁
   界を形成し、上記イオン供給装置に流入する冷却水を磁
   化して鉄イオンの溶出を促進することを特徴とする熱交
   換器の防食方法。