KR101213379B1 - 개선된 스케일 컨디셔닝제 및 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열 교환 용기, 특히 증기 발전기에서 발견되는 것과 같은 주로 매우 밀집된 마그네타이트로 구성된 튜브 스케일, 경화된 슬러지 및 다른 퇴적물의 용해 및 파괴를 개선시키는 개선된 스케일 컨디셔닝 조성물 및 방법에 관한 것이다. 개선된 스케일 컨디셔닝 조성물을 이용하여 처리된 후에, 이들 마그네타이트가 풍부한 퇴적물은 공지된 상업적으로 이용가능한 고압 수-기계적 세척 기법을 이용하여 보다 쉽게 제거된다. 본 발명은 또한 세척 공정 동안 증기 발전기 내부의 탄소 및 저 합금 강 성분의 부식을 감소시키고 생성되는 폐기물의 양을 감소시키면서도 단시간 및 비교적 낮은 온도에서 효과적인 세척을 제공한다.

Description

개선된 스케일 컨디셔닝제 및 처리 방법{IMPROVED SCALE CONDITIONING AGENTS AND TREATMENT METHOD}
본 발명은 2004년 4월 1일자로 출원되고 발명의 명칭이 "개선된 스케일 컨디셔닝제 및 처리 방법"인 미국 특허 가출원 제60/558,143호를 우선권으로 주장한다. 이의 내용을 본원에 참고로 인용한다.
본 발명은 산업적 가공 용기 및 파이프, 예를 들면 쉘(shell) 및 튜브 열 교환기, 보일러 및 증기 발전기의 필름, 스케일(scale) 및 슬러지의 제거 또는 구조적 변형을 개선시키기 위한 개선된 배합의 스케일 컨디셔닝 공정 및 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 광범위한 pH 수준 및 증가된 농도 수준에서 수행될 수 있는, 필름, 스케일, 슬러지 퇴적물 등의 제거를 개선시키거나, 이들의 구조를 변형시키기위한 개선된 배합의 스케일 컨디셔닝 공정 및 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 퇴적물의 다공성을 증가시켜 이들을 제거하는 것을 돕거나 열 교환 조작 동안 퇴적물을 통한 열 이동을 개선시키는 것으로 보인다. 상기 조성물은 열 교환기의 구조적 일체성에 부정적 영향을 미치지 않는다. 따라서, 세척 공정 기간이 증가될 수 있고, 이는 필름, 스케일 및 슬러지 퇴적물의 다공성의 증가를 더욱 촉진시킨다.
밀폐된 열 전달 시스템에서 장기간동안 물이나 수용액에 노출된 금속 표면에는 스케일이 나타나고/나거나 슬러지와 다른 퇴적물로 뒤덮힌다. 이는 시스템의 물 순도 수준과는 무관하게 발생한다. 예를 들면 상업적인 전력 발전 플랜트에서, 200℃ 이상의 온도에서의 온-라인 조작 후에, 예를 들면 원자력 증기 발전기로 공지된 것들과 같은 큰 쉘과 튜브 열 교환기에는 점착성 스케일 및/또는 슬러지 퇴적물이 튜브, 튜브 시트, 튜브 지지 플레이트 및 다른 내부 부품의 2차 측면 상에 나타난다. 이들 문제가 되는 스케일과 퇴적물은 심지어는 물의 순도가 몇 ppm 또는 몇 ppb 이하로 조절될 수 있는 경우에조차 형성된다. 시간이 경과함에 따라, 이들 스케일과 슬러지의 축적은 증기 발전기의 작동 성능에 부정적인 영향을 미칠 것이다.
증기를 발생시키기 위해 사용되는 열 교환기의 내부 표면에 축적된 스케일과 슬러지를 제거하기 위해 다양한 오프-라인 세척 방법이 개발되어왔다. 상업적으로 성공적인 방법은 쇼크 웨이브를 이용한 압력 펄스; 물 타격; 약 5 내지 25% 범위의 농도의 다양한 킬레이트화제를 이용한 승온에서의 화학적 세척; 상승된 pH(약 10.5)에서 스케일 컨디셔닝제의 이용; 및 고압 수를 이용한 플러싱을 포함한다. 원자력 증기 발전기의 2차 측면과 같은 열 교환 용기의 내부를 청소하기 위한 가압 펄스 및 화학적 방법 둘 모두 종래 기술에 공지되어 있다. 프랭클린(Franklin) 등의 미국 특허 제4,899,697호, 프랭클린 등의 미국 특허 제4,921,662호, 프랭클린 등의 미국 특허 제5,006,304호, 프랭클린 등의 미국 특허 제5,092,280호 및 캐드 웰(Cadwell) 등의 미국 특허 제5,092,355호 모두는 물에 도입된 쇼크 웨이브를 이용하여 원자력 증기 발전기의 2차 측면 내에서 열 교환기 표면으로부터 슬러지와 부스러기를 느슨하게 하여 제거하는 가압 펄스 세척 방법 및 장치를 개시하고 있다. 프랭클린 등의 미국 특허 제5,019,329호는 펄스 또는 다른 쇼크 웨이브 유형 세척 조작동안 원자력 증기 발전기의 2차 측면을 수직으로 플러싱함으로써 원자력 증기 발전기의 2차 측면을 세척하는 개선된 방법을 개시하고 있다.
종래 기술의 화학적 세척 방법에서는, 전형적으로 슬러지와 퇴적물이 효과적으로 제거되기 전에 화학적 세척제와 세척 용액을 여러번 도입하고 제거하는 것이 필요하였다. 이런 종래 기술의 방법에서는, 만족스러운 결과를 얻기 위해 세척 공정동안 시스템을 가열하는 것이 전형적으로 필요하였다. 또한, 종래 기술에서는,부식성이고, 탄소와 저 합금 강의 촉진된 새롭고 원하지 않는 부식을 촉진하는 많은 세척제가 사용되었고/되었거나, 추가의 중화 또는 세정 단계를 요구하였다. 일부 종래 기술의 방법에서는, 부식 억제제를 이용하여 이 부식이 감소될 수 있다. 그러나, 부식 억제제를 포함하면, 이들 부식 억제제가 감소된 효능을 갖고/갖거나 세척 조작 온도가 120℃를 초과함에 따라 열 분해될 수 있기 때문에 세척 공정의 적용 온도가 더욱 제한된다.
루탐(Rootham)의 미국 특허 제5,764,717호 및 루탐 등의 미국 특허 제5,841,826호는 스케일 슬러지와 다른 퇴적물을 원자력 증기 발전기로부터 제거하는 화학적 세척 방법을 개시하고 있다. 세척제를 발전기 내부에 도입한 후, 수용액중의 비-부식성 염기성 아민-함유 화학적 세척제중에 가압 펄스를 생성시킨다. 화학 적 세척제는 철 물질에 대해 반응이 없다. 특히 이들 스케일 컨디셔닝제 배합물은 대부분의 스케일과 경화된 슬러지 퇴적물의 주 성분인 마그네타이트와의 상호작용을 최소화시키도록 고안되었다. 이들 물질과의 상호작용을 최소화시키면 발전기의 2차 측면의 내부에서 임의의 부식 효과가 제거될 것으로 여겨진다.
펠러스(Fellers) 등의 미국 특허 제5,779,814호 및 펠러스 등의 미국 특허 제6,017,399호는 증기 발전 시스템의 성분으로부터 고형 퇴적물을 제어하고 제거하는 방법을 개시하고 있다. 이 방법은 휘발성 아민을 증기 발전 시스템의 수성 상에 첨가함을 포함한다. 그런 다음 휘발성 아민을 함유하는 수성 상을 증기로 전환시키고, 고형 퇴적물을 함유하는 시스템의 화합물과 접촉시킨다.
발명의 요약
종래 기술과는 달리, 마그네타이트와의 상호작용이 화학적 세척 공정을 개선시키는 것을 확인하였다. 본 발명의 개선된 배합 스케일 컨디셔닝제는, 제어된 용해를 야기하는 마그네타이트와 상호작용하는 능력과, 구리와 실리케이트가 풍부한 열수 미네랄의 제거를 돕는 능력을 모두 갖고 있고, 이들 작용은 둘 모두 스케일 슬러지의 다공성을 증가시킬 수 있다. 고도로 밀집화된 마그네타이트는 일반적으로 강한 염기성 아민과 삽입제(intercalation agent)의 조합을 포함하는 종래 기술의 컨디셔닝제에 의한 침투에 일반적으로 저항한다. 그러나, 본 발명의 개선된 스케일 컨디셔닝제는 이러한 제한점을 극복함으로써 주로 고도로 밀집화된 균질 마그네타이트로 구성된 스케일과 기타 퇴적물의 제거에 특히 유용하다.
본 발명의 한 양태에서는 열 교환 용기 내부, 특히 원자력 증기 발전기의 2차 측면의 내부에 존재하는 튜브 스케일, 경화된 슬러지 및 주로 고도로 밀집화된 마그네타이트로 구성된 다른 퇴적물을 부분적으로 용해시키고 연화시키고 파괴하는데 효과적인 방법을 제공한다. 개선된 스케일 컨디셔닝제를 이용하여 처리한 후, 이들 퇴적물은 상업적으로 이용가능한 고압 수-기계적 세척 기법, 예를 들면 종래의 슬러지 랜싱(lancing), 세실(CECIL, 상표명), 가압 펄스 세척(PPC) 및 상부 번들 수력 세척(UBHC)을 이용하여 보다 쉽게 제거된다.
본 발명의 양태에 따른 방법은 더 넓은 범위의 pH 수준, 더 높은 에틸렌다이아민 테트라아세트산(EDTA) 농도 및 낮은 온도에서의 세척에 효과적이고, 최소량의 액체 방사성 폐기물을 생성하고, 세척 공정동안 증기 발전기 내부의 탄소 및 저 합금 강의 부식을 최소화시킨다. 본 발명의 따른 방법은 본원에 개시된 세척제가 발전기의 강 성분에 부정적인 영향을 미치지 않음을 나타내었다. 그 결과, 종래 기술의 공정과 비교시, 반응 공정이 느려질 수 있고, 이는 개선된 세척을 위한 스케일 슬러지의 다공성을 증가시킨다.
일반적으로, 본 발명은 원자력 증기 발전기의 내부와 같은 열 교환 용기 내부의 스케일, 슬러지, 부식 생성물 및 다른 퇴적물을 화학적으로 제거하고 파괴시키기 위한 개선된 방법으로서, 종래 기술과 연관된 단점이 없거나 단점을 적어도 부분적으로 개량시켰다. 본 발명의 방법은 일반적으로, 열 교환 용기(예를 들면 원자력 증기 발전기의 2차 측면)의 내부에 첨가제의 희석된 수용액을 도입시키는 단계를 포함한다. 열 교환기에 도입된 용액은, 공지된 수-기계적 세척 기법을 이용하여 보다 쉽게 제거되거나 통상의 수력에 의해 플랜트의 재시동시 제거될 수 있게 약화되도록 퇴적물과 반응하여, 제어된 방식으로 밀집화된 마그네타이트를 부분적으로 용해시키고, 남아있는 퇴적물의 구조를 변화시킨다. 퇴적물 구조의 다공성이 증가하고, 이는 후속적인 제거를 개선시킨다. 본 발명은 부식 억제제를 사용하지 않고서도 증기 발전기 내부의 탄소와 저 합금 강 구조 성분을 과다하게 부식시키지 않으면서 마그네타이트를 부분적으로 용해시키고 퇴적 구조물을 변형시킨다. 스케일 컨디셔닝 공정(존재하는 스케일과 퇴적물의 용해, 연화 및 파괴)이 종결되면, 세척 용액을 증기 발전기로부터 배수시킨다. 컨디셔닝 용액의 적용이 PPC의 적용과 함께 수행되는 경우, 세척 용액 잔류물의 제거를 위해, 최소한 탈이온수 또는 탈이온수, 하이드라진 및 선택적으로 암모니아 또는 하나 이상의 아민의 혼합물로 컨디셔닝-후 세정하는 것이 바람직하다. 그러나, 희석 컨디셔닝 용액에의 노출이 종결된 후 증기 발전기에 수-기계적 세척 공정이 적용되는 경우에는, 이런 컨디셔닝-후 세정 단계가 필요하지 않다.
또한, 본 발명의 새로운 방법에서는 종래 기술 공정과 관련된 독성 및/또는 혼합된 폐기물의 발생 가능성을 포함하는 폐기물 처리 문제가 제거된다.
본 발명의 방법에서는 화학적 세척제의 희석된 수용액이 EDTA, 하이드록시에틸 에틸렌다이아민 트라이아세트산(HEDTA)일 수 있는 킬레이트화제나 킬레이트화제의 혼합물 또는 라우릴 치환된 EDTA 및/또는 폴리아스파트산 + 이미노다이석시네이트 등과 같은 킬레이트화제들로 형성된다. 아스코브산이거나, 또는 아스코브산, 시트르산, 하이드라진, 촉매화된(catalyzed) 하이드라진, 카보하이드라지드 등의 이성질체 형태중 하나와 같은 환원제가 화학적 세척제로 사용될 수 있다. 가장 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 pH 조절 화합물, 예를 들면 저급 알킬 아민 또는 알칸올아민, 수산화 암모늄 등이 또한 포함된다. 거품을 적게 형성하는 비-이온성 계면활성제, 예를 들면 트라이톤(Triton) X-100 등이 포함될 수 있다.
질소를 함유하는 알킬 아민 또는 알칸올아민은 다이메틸아민, 에틸아민, 1,2-다이아미노에탄 및 다이아미노프로판, 에탄올아민, 다이에탄올아민, 트라이에탄올아민, 2-메틸-2-아미노-1-프로판올, 5-아미노펜탄올 및 메톡시프로필아민 또는 유사한 화합물을 포함하는 군중 하나 이상이다.
본 발명의 방법에 따르면 수용액중의 세척제의 농도는 약 2중량%까지 또는 그 이상으로 유지될 수 있다. 이들 농도는 종래 기술의 농도보다 상당히 더 높다. 상기 농도는 바람직하게는 총 용액을 기준으로 1중량% 까지이다. 1중량%보다 높은 농도, 2중량%보다 높은 농도 또한 본 발명의 범위에 드는 것으로 간주된다. 비록 이들 농도가 다공성을 증가시키고, 스케일, 슬러지 및 다른 퇴적물을 부분적으로 제거하고 파괴하는데 효과적인 것으로 확인되었지만, 특정 용도에서는 더 낮은 농도가 유용할 수도 있다. 세척 공정에 바람직한 적용 온도는 95℃ 미만, 보다 바람직하게는 약 30 내지 75℃, 가장 바람직하게는 약 30℃이다. 세척 공정에 적용하기에 바람직한 pH 범위는 pH4 내지 pH11이다. 상기 농도는 pH 수준과 관련이 있는 것으로 발견되었다. 더 높은 농도는 더 높은 pH 수준을 요구한다. 더 낮은 농도는 더 낮은 pH 수준을 요구한다. 예를 들면, 약 1% 이상의 EDTA 농도%는 바람직한 다공성을 생성하기 위해 9.8 내지 10.8의 pH 수준을 요구할 수 있다. 당 분야의 숙련된 자들이 인식하는 바와 같이, 열 교환 시스템은 동일하지 않고, 물의 조성, 작동 온도 및 교환기 디자인과 같은 변수가 다양하여, 다소 독특한 세척 요구사항을 갖는다. 따라서, 적절한 세척 방법을 선택하는데 있어, 화학적 세척 조성물과 적용 변수 둘 모두를 플랜트 특이성 시험에 근거하여 어느 정도 변형시키는 것이 전형적이다. 따라서 세척 조성물과 적용 변수에서의 이런 통상적인 조절은 본 발명의 범위와 일치한다.
본 발명의 바람직한 양태의 개선된 스케일 컨디셔닝제는 원자력 증기 발전기의 2차 측면으로부터 퇴적물을 제거하는 것을 보조하는데 특히 유용하다. 작동시, 반응기 코어로부터 열 교환기 튜브의 내부를 통해 뜨거운 방사성의 물이 유동하여, 그의 열의 대부분을 튜브의 벽을 통해 이들 튜브를 둘러싸고 있는 비-방사성 물로 전달시킨다. 이로 인해 비-방사성 물이 비등하여 증기를 생성하여, 이 증기가 전력 발생에 사용된다. 비등 과정 동안, 스케일, 슬러지 및 다른 퇴적물이 유리 전폭 튜브 표면상에, 튜브 지지체 플레이트와 튜브 벽사이의 홈에, 지지체 플레이트 내부의 돌출부와 유동 공극에, 그리고, 튜브 시트 및 튜브 지지체 플레이트의 상부 표면과 같은 수평 표면에 축적된다. 화학적 분석 결과, 상기 슬러지, 튜브 스케일 및 다른 2차 측면 퇴적물의 주 성분이 미량의 구리, 구리 산화물 및 규소성 미네랄이 있는 마그네타이트임을 나타내었다. 본 발명의 양태에 따른 개선된 스케일 컨디셔닝제는 마그네타이트의 용해를 촉진시킴으로써, 상기 슬러지, 스케일 및 다른 퇴적물의 다공성을 증가시킨다. 이는 마그네타이트와 세척 용액 사이의 상호작용을 증대시킨 결과이다. 본 발명에 따른 스케일 컨디셔닝제는 마그네타이트와 반응하여 이를 제거한다.
세척 용액은 킬레이트화제나 킬레이트화제의 혼합물과 pH 조절제를 포함할 수 있는 희석된 세척제를 함유하는 탈미네랄수의 수성 용액이다. 세척제는 환원제 및/또는 계면활성제를 포함할 수 있다. 환원제는 여러 형태중 하나를 취할 수 있고, 예를 들면 아스코브산이거나, 또는 아스코브산, 시트르산, 하이드라진, 촉매화된 하이드라진, 카보하이드라지드 등의 이성질체 형태를 화학적 세척제에 이용할 수 있다. 하이드라진이 매우 효과적인 환원제로 밝혀졌다. 계면활성제는 본 발명에 따른 바람직한 다공성을 수득하는데 있어 필수 성분은 아닌 것으로 밝혀졌다. 세척 방법의 효율은 킬레이트화제와 마그네타이트 사이의 반응 속도를 제어하는 능력에 의해 측정된다. 퇴적물에 존재하는 마그네타이트와 킬레이트화제 사이의 반응이 서서히 진행되는 경우, 킬레이트화제는 퇴적물의 표면에서만 작용하는 것이 아니라 표면 아래로 침투하여 퇴적물 내부의 다공성을 증가시켜 마그네타이트의 라미나(laminar) 용해를 촉진시킨다. 이런 반응은 결과적으로 마그네타이트의 언더커팅(undercutting) 및 퇴적 매트릭스 내부의 소량 성분, 예를 들면 구리와 규소 화합물의 용해를 야기한다. 킬레이트화제나 킬레이트화제의 혼합물은 EDTA, HEDTA, 및 라우릴 치환된 EDTA 및/또는 폴리아스파트산 + 이미노다이석시네이트와 같은 킬레이트화제를 포함하는 군에서 선택될 수 있다. 바람직한 킬레이트화제는 EDTA 및 이의 비누화된 유도체이다. pH 조절 화합물은 수산화 암모늄 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 화합물, 예를 들면 저급 알킬 아민 또는 알칸올아민을 포함한다. 바람직한 알칼리화제는 알칸올아민인데, 이는 종래의 시험에서 알칸올아민이 EDTA에 의한 철의 킬레이트화에 효과적인 pH 범위를 연장시킴을 보여주었기 때문이다.
용액의 물 성분중의 킬레이트화제의 바람직한 농도는 2중량%까지이다. 농도는 2중량%를 초과할 수 있다. 바람직하게는, 바람직한 농도는 약 1중량% 이하 및 약 1중량%이다. 1중량%보다 낮은 농도도 고려된다. 농도는 2중량%보다 높을 수도 있다. 본 발명자들은 이 농도에서, 킬레이트화제와 마그네타이트 사이의 반응 속도가 퇴적물 내의 소량 성분을 최대한 용해시키면서도 증기 발전기 내부의 탄소 및 저 합금 강 성분의 부식을 최소화하기에 충분히 느림을 발견하였다. 또한, 지방 정부의 환경 배출 규정에서 사용된 세척 용액의 직접 방출이 금지되는 경우, 사용된 세척 용액은 이온 교환 수지에 쉽게 흡착되어 고체 폐기물로서 폐기될 수 있다. 환원제 및 pH 조절제의 농도는 선택된 킬레이트화제와 그의 농도에 의해 결정된다. 농도 수준이 세척 공정의 pH 수준과 관련있는 것으로 발견되었다. 킬레이트화제의 농도가 더 높으면 더 높은 pH 수준을 사용할 수 있다. 예를 들면, 약 1%의 EDTA 농도%는 9.8 내지 10.8의 pH 수준을 요구할 수 있다.
세척 공정에 바람직한 적용 온도는 95℃ 미만, 바람직하게는 30 내지 75℃의 범위이고, 가장 바람직하게는 약 30℃이다. 킬레이트화제와 마그네타이트 사이의 반응 속도는 온도 의존적지만, 본 발명자들은 킬레이트화제와 마그네타이트 사이의 반응이 일반적으로 이 온도 범위에서 잘 제어됨을 발견하였다. 본 발명의 스케일 컨디셔닝제와 관련하여 더 높은 pH 범위를 사용할 수 있다. 세척 공정에 적용하기에 바람직한 pH 범위는 pH 5.5 내지 pH 11이다. 본 발명자들은 이 pH 범위 이내에서 탄소와 저 합금 강의 부식이 최소화되고, 킬레이트화제와 마그네타이트 사이의 반응 속도가 잘 제어됨을 발견하였다.
바람직한 조건 하에서, 비-부동화된 쿠폰(coupon)을 이용한 부식 시험은 전형적인 증기 발전기 2차 측면 탄소 및 저 합금 강의 금속 손실 비율이 세척 공정의 1회 적용당 0.0002 내지 0.0003인치의 범위임을 나타낸다. 이러한 낮고 매우 보존적인 부식 비율은 세척 공정을 여러번 적용할 수 있게 한다. 전형적으로 원자력 증기 발전기의 화학적 세척을 위한 1회 적용당 부식 속도의 한계점은 0.002 내지 0.003인치이고, 제한 부식 속도에서 수행될 수 있는 최대 세척 적용 횟수는 3회이다.
본 발명에 따르면, 적절한 양의 하나 이상의 미리 혼합된 희석되거나 농축된 용액 또는 개별적인 성분을 열 교환기에 공급함으로써 컨디셔닝 용액을 제조할 수 있다. 유동 유도 혼합시키고/시키거나 불활성 기체를 이용하여 스파징하여 마그네타이트가 킬레이트화제를 빨아올리는 속도를 제어할 수 있다. 이 바람직한 공정은 세척 용액을 공정-중 보충하거나 하지 않고 수행될 수 있다.
본 발명이 전술된 양태 및 실시예와 관련하여 개시되었지만, 당 분야의 숙련자들에게는 추가의 변형이 명확할 것이다. 예를 들면 세척제의 농도는 2중량% 이상일 수 있는 것으로 간주된다. 본 발명은 특정하게 언급된 양태로서 제한되고자 하는 것이 아니며, 따라서, 독점적인 권리를 주장하는 본 발명의 진의와 범위를 평가하기 위해서는 전술된 바람직한 양태와 실시예의 논의가 아닌 첨부된 특허청구범위를 참고해야만 한다.

Claims (43)

  1. 하나 이상의 열 전달 액체를 이용하는 열 교환 시스템 내부의 스케일(scale) 및 퇴적물을 컨디셔닝시키고 제거하는 방법으로서,
    상기 열 교환 시스템의 작동을 중단시키는 단계;
    상기 열 교환 시스템으로부터 상기 열 전달 액체의 적어도 일부를 제거하는 단계;
    상기 열 교환 시스템으로 스케일 컨디셔닝제의 수성 세척 용액을 도입하되, 상기 스케일 컨디셔닝제가 킬레이트화제를 포함하고, 상기 킬레이트화제가 1중량% 초과 2중량% 이하의 처리 농도로 상기 수성 세척 용액에 존재하는 단계;
    상기 수성 세척 용액을 처리 온도로 유지시키는 단계;
    상기 수성 세척 용액을 9.0 초과 11.0 이하의 처리 pH로 유지시키는 단계;
    실질적으로 모든 상기 수성 세척 용액을 상기 열 교환 시스템으로부터 제거하는 단계;
    대체 열 전달 액체를 도입하는 단계; 및
    상기 열 교환 시스템을 다시 작동시키는 단계를 포함하고,
    상기 열 교환 시스템이 원자력 발전소의 증기 발전기를 포함하며,
    부식 억제제를 사용하지 않고 수행되는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 킬레이트화제가 EDTA, HEDTA, 라우릴 치환된 EDTA, 및 폴리아스파트산과 이미노다이석시네이트로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 킬레이트화제를 포함하고,
    상기 스케일 컨디셔닝제가 pH 조절제를 추가로 포함하고,
    상기 pH 조절제가 10개 미만의 탄소 원자를 갖는 질소 함유 지방족 화합물인, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리 온도가 95℃ 미만인, 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 처리 온도가 75℃ 미만인, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리 pH가 9.8 내지 10.8인, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수성 세척 용액이 상기 열 교환 시스템을 순환할 때 이를 유동-유도된 혼합, 불활성 기체 스파징 또는 이들의 조합에 의해 진탕시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    실질적으로 모든 수성 세척 용액을 상기 열 교환 시스템으로부터 제거하는 단계 이전에, 추가의 스케일 컨디셔닝제를 도입하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 추가의 스케일 컨디셔닝제를 농축된 예비혼합 용액으로서 열 교환 시스템으로 도입하고, 상기 추가의 스케일 컨디셔닝제의 도입이 스케일 컨디셔닝제를 처리 농도로 유지시키기에 충분한, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 교환 시스템에 수성 세정 용액을 도입하는 단계;
    하나 이상의 수-기계적 세척 조작을 수행하는 단계; 및
    실질적으로 모든 상기 수성 세정 용액을 제거하는 단계를 추가로 포함하고,
    이들 추가 단계들이 대체 열 교환 액체를 도입하기 전에 종결되는, 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케일 컨디셔닝제가 환원제를 추가로 포함하고, 상기 환원제가 아스코브산, 시트르산, 하이드라진, 촉매화된(catalyzed) 하이드라진, 카보하이드라지드, 및 아스코브산, 시트르산, 하이드라진, 촉매화된 하이드라진 및 카보하이드라지드의 이성질체 형태를 포함하는 군에서 선택되는, 방법.
  11. 하나 이상의 열 전달 액체를 이용하는 열 교환 시스템 내부의 스케일 및 퇴적물을 컨디셔닝시키고 제거하는 방법으로서,
    상기 열 교환 시스템의 작동을 중단시키는 단계;
    상기 열 교환 시스템 내부로 스케일 컨디셔닝제의 수성 세척 용액을 제공하되, 상기 스케일 컨디셔닝제가 킬레이트화제를 포함하고, 상기 킬레이트화제가 1중량% 초과 2중량% 이하의 처리 농도로 상기 수성 세척 용액에 존재하는 단계;
    상기 수성 세척 용액을 처리 기간동안 상기 열 교환 시스템 전체를 통해 순환시키되, 상기 수성 세척 용액을 순환시키는 동안, 상기 수성 세척 용액의 온도 및 pH를 처리 온도 범위 및 9.0 초과 11.0 이하의 처리 pH 범위 이내로 유지시키고, 처리 기간의 적어도 일부 동안 상기 수성 세척 용액이 상기 열 교환 시스템을 순환할 때 이를 진탕시키는 단계;
    상기 처리 기간이 끝날 때 실질적으로 모든 상기 수성 세척 용액을 상기 열 교환 시스템으로부터 제거하는 단계;
    대체 열 전달 액체를 도입하는 단계; 및
    상기 열 교환 시스템을 다시 작동시키는 단계를 포함하고,
    상기 열 교환 시스템이 원자력 발전소의 증기 발전기를 포함하며,
    처리 온도, 처리 pH 및 처리 기간의 조합이 마그네타이트 스케일의 다공성 및 용해도 둘 모두를 증가시키기에 충분하고,
    처리 온도, 처리 pH 및 처리 기간의 상기 조합으로 인해 1회 적용당 탄소 및 저 합금 강이 0.0002 내지 0.0003인치 범위로 부식되며,
    부식 억제제를 사용하지 않고 수행되는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 수성 세척 용액을 형성하는 단계가 소정 양의 수성 예비혼합 용액을 상기 열 교환 시스템으로 도입시킴을 추가로 포함하고, 상기 수성 예비혼합 용액이 상기 스케일 컨디셔닝제의 농축 용액을 포함하고, 상기 수성 예비혼합 용액의 소정 양이, 상기 열 교환 액체와 조합되는 경우, 상기 스케일 컨디셔닝제의 농도가 처리 농도 범위 이내이도록 수성 세척 용액을 형성하기에 충분한, 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 처리 온도가 95℃ 미만인, 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 처리 온도가 75℃ 미만인, 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 처리 pH가 9.8 내지 10.8인, 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 스케일 컨디셔닝제가 환원제를 추가로 포함하고, 상기 환원제가 아스코브산, 시트르산, 하이드라진, 촉매화된 하이드라진, 카보하이드라지드, 및 아스코브산, 시트르산, 하이드라진, 촉매화된 하이드라진 및 카보하이드라지드의 이성질체 형태를 포함하는 군에서 선택되는, 방법.
  20. 하나 이상의 열 전달 액체를 이용하는 열 교환 시스템 내부의 스케일 및 퇴적물을 컨디셔닝시키고 제거하는 방법으로서,
    상기 열 교환 시스템의 작동을 중단시키는 단계;
    상기 열 교환 시스템에 스케일 컨디셔닝제의 수성 세척 용액을 제공하되, 상기 스케일 컨디셔닝제가 킬레이트화제를 포함하고, 상기 열 교환 시스템에서 상기 수성 세척 용액 중의 상기 킬레이트화제의 처리 농도가 1중량% 초과 2중량% 이하이며, 상기 수성 세척 용액이 9.0 초과 11.0 이하의 pH를 갖는 단계;
    실질적으로 모든 상기 수성 세척 용액을 상기 열 교환 시스템으로부터 제거하는 단계; 및
    상기 열 교환 시스템을 다시 작동시키는 단계를 순서대로 포함하고,
    상기 열 교환 시스템이 원자력 발전소의 증기 발전기를 포함하며,
    상기 열 교환 시스템의 작동을 중단하는 단계와 열 교환 시스템을 다시 작동시키는 단계 사이에, 탄소 및 저 합금 강이 0.0002 내지 0.0003인치 범위로 부식되는 단계를 추가로 포함하고,
    부식 억제제를 사용하지 않고 수행되는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 열 교환 시스템에 상기 스케일 컨디셔닝제의 수성 세척 용액을 제공하기 전에, 상기 열 교환 시스템으로부터 상기 열 전달 액체의 적어도 일부를 제거하는 단계; 및
    실질적으로 모든 상기 수성 세척 용액을 상기 열 교환 시스템으로부터 제거한 후에, 대체 열 전달 액체를 도입하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 스케일 컨디셔닝제가 환원제를 추가로 포함하는, 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 스케일 컨디셔닝제가 pH 조절제를 추가로 포함하는, 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 스케일 컨디셔닝제가 비-이온성 계면활성제를 추가로 포함하는, 방법.
  25. 제 20 항에 있어서,
    실질적으로 모든 상기 수성 세척 용액을 상기 열 교환 시스템으로부터 제거하는 단계 이전에, 상기 수성 세척 용액을 상기 열 교환 시스템 전체를 통해 순환시키되, 상기 수성 세척 용액을 순환시키는 동안, 상기 수성 세척 용액을 처리 온도로 유지시키고, 상기 수성 세척 용액이 상기 열 교환 시스템을 순환할 때 이를 진탕시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 수성 세척 용액을 순환시키는 동안, 상기 수성 세척 용액을 9.8 내지 10.8의 pH로 유지시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 수성 세척 용액이 9.8 내지 10.8의 pH를 갖는, 방법.
  28. 제 20 항에 있어서,
    상기 열 교환 시스템에 상기 수성 세척 용액을 제공하는 단계가 상기 열 교환 시스템으로 상기 수성 세척 용액을 도입시킴을 포함하는, 방법.
  29. 제 20 항에 있어서,
    상기 열 교환 시스템에 상기 수성 세척 용액을 제공하는 단계가 상기 열 교환 시스템에서 상기 수성 세척 용액을 형성시킴을 포함하는, 방법.
  30. 하나 이상의 열 전달 액체를 이용하는 열 교환 시스템 내부의 스케일 및 퇴적물을 컨디셔닝시키고 제거하는 방법으로서,
    상기 열 교환 시스템의 작동을 중단시키는 단계;
    상기 열 교환 시스템에 스케일 컨디셔닝제의 수성 세척 용액을 제공하되, 상기 스케일 컨디셔닝제가 상기 수성 세척 용액 내에서 0.34 mol/L 초과 0.068 mol/L 이하의 농도로 킬레이트화제를 포함하고, 상기 수성 세척 용액이 9.0 초과 11.0 이하의 pH를 갖는 단계;
    실질적으로 모든 상기 수성 세척 용액을 상기 열 교환 시스템으로부터 제거하는 단계; 및
    상기 열 교환 시스템을 다시 작동시키는 단계를 순서대로 포함하고,
    상기 열 교환 시스템이 원자력 발전소의 증기 발전기를 포함하며,
    상기 킬레이트화제가 2중량% 이하의 농도로 상기 수성 세척 용액 중에 존재하고,
    상기 킬레이트화제가 1중량% 초과의 처리 농도로 상기 수성 세척 용액 중에 존재하며,
    상기 열 교환 시스템의 작동을 중단하는 단계와 열 교환 시스템을 다시 작동시키는 단계 사이에, 탄소 및 저 합금 강이 0.0002 내지 0.0003인치 범위로 부식되는 단계를 추가로 포함하고,
    부식 억제제를 사용하지 않고 수행되는 방법.
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 제 1 항에 있어서,
    처리 pH가 9 내지 11인, 방법.
  34. 제 1 항에 있어서,
    열 교환 시스템 내부의 유리 전폭 튜브 표면으로부터 스케일 및 퇴적물을 컨디셔닝시키고 제거하는 단계를 포함하고;
    열 교환 시스템이 유리 전폭 튜브 표면에 의해 열을 열 전달 액체로 전달하도록 설정되고 배치되며;
    상기 스케일 컨디셔닝제가 환원제를 포함하고;
    상기 수성 세척 용액이 열 교환 시스템으로 도입될 때 상기 유리 전폭 튜브 표면에 스케일 및 퇴적물이 축적되는, 방법.
  35. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 교환 시스템의 작동을 중단하는 단계와 열 교환 시스템을 다시 작동시키는 단계 사이에, 스팀 발전기의 튜브의 표면상에 배치된 마그네타이트 스케일의 다공성을 증가시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  36. 제 11 항에 있어서,
    처리 pH가 9 내지 11인, 방법.
  37. 제 11 항에 있어서,
    열 교환 시스템 내부의 유리 전폭 튜브 표면으로부터 스케일 및 퇴적물을 컨디셔닝시키고 제거하는 단계를 포함하고;
    열 교환 시스템이 유리 전폭 튜브 표면에 의해 열을 열 전달 액체로 전달하도록 설정되고 배치되며;
    상기 스케일 컨디셔닝제가 환원제를 포함하고;
    상기 수성 세척 용액이 열 교환 시스템으로 도입될 때, 상기 유리 전폭 튜브 표면에 스케일 및 퇴적물이 축적되는, 방법.
  38. 제 20 항에 있어서,
    상기 수성 세척 용액이 9 내지 11의 pH를 갖는, 방법.
  39. 제 20 항에 있어서,
    열 교환 시스템 내부의 유리 전폭 튜브 표면으로부터 스케일 및 퇴적물을 컨디셔닝시키고 제거하는 단계를 포함하고;
    열 교환 시스템이 유리 전폭 튜브 표면에 의해 열을 열 전달 액체로 전달하도록 설정되고 배치되며;
    상기 스케일 컨디셔닝제가 환원제를 포함하고;
    상기 수성 세척 용액이 열 교환 시스템으로 도입될 때, 상기 유리 전폭 튜브 표면에 스케일 및 퇴적물이 축적되는, 방법.
  40. 제 20 항에 있어서,
    상기 열 교환 시스템의 작동을 중단하는 단계와 열 교환 시스템을 다시 작동시키는 단계 사이에, 스팀 발전기의 튜브의 표면상에 배치된 마그네타이트 스케일의 다공성을 증가시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  41. 제 30 항에 있어서,
    상기 pH가 pH 9.8 내지 pH 10.8인, 방법.
  42. 제 30 항에 있어서,
    열 교환 시스템 내부의 유리 전폭 튜브 표면으로부터 스케일 및 퇴적물을 컨디셔닝시키고 제거하는 단계를 포함하고;
    열 교환 시스템이 유리 전폭 튜브 표면에 의해 열을 열 전달 액체로 전달하도록 설정되고 배치되며;
    상기 스케일 컨디셔닝제가 환원제를 포함하고;
    상기 수성 세척 용액이 열 교환 시스템으로 도입될 때, 상기 유리 전폭 튜브 표면에 스케일 및 퇴적물이 축적되는, 방법.
  43. 제 30 항에 있어서,
    상기 열 교환 시스템의 작동을 중단하는 단계와 열 교환 시스템을 다시 작동시키는 단계 사이에, 스팀 발전기의 튜브의 표면상에 배치된 마그네타이트 스케일의 다공성을 증가시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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