TWI708867B - 密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法及密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑以及腐蝕抑制系統 - Google Patents

密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法及密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑以及腐蝕抑制系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI708867B
TWI708867B TW104111524A TW104111524A TWI708867B TW I708867 B TWI708867 B TW I708867B TW 104111524 A TW104111524 A TW 104111524A TW 104111524 A TW104111524 A TW 104111524A TW I708867 B TWI708867 B TW I708867B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
cooling water
water system
closed cooling
corrosion
alkali metal
Prior art date
Application number
TW104111524A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201542879A (zh
Inventor
寺本哲也
吉川崇
Original Assignee
日商栗田工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商栗田工業股份有限公司 filed Critical 日商栗田工業股份有限公司
Publication of TW201542879A publication Critical patent/TW201542879A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI708867B publication Critical patent/TWI708867B/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • C23F11/12Oxygen-containing compounds
    • C23F11/124Carboxylic acids

Landscapes

  • 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

本發明提供一種對密閉冷卻水系中的鐵系構件及銅系構件有效的腐蝕抑制方法。本發明提供一種密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,在包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中,添加(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽。

Description

密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法及密閉冷卻水系用腐 蝕抑制劑以及腐蝕抑制系統
本發明是有關於一種包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法及密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑以及腐蝕抑制系統。
業界將冷卻水用於化學、石油化學及煉鐵等的各種工廠中的製程冷卻以及用於建築物的空調中。在冷卻水系中的配管及機械零件等設備中,通常使用有鐵系構件及銅系構件。
該些設備中的金屬腐蝕容易引起設備的損壞及耐久性的下降、藉由所述設備所生產的產品的污染、所述產品的生產效率的下降、及廠房(plant)的異常停止等,從而有在經濟上成為大問題之虞。
因此,作為不僅對冷卻水系中的設備的金屬腐蝕進行抑制,而且對水系中的設備的金屬腐蝕進行抑制的方法,是實行利用氧化型或沈澱型的防蝕皮膜的方法、以及藉由脫氧的方法等在成為處理對象的水(被處理水)中添加規定的藥劑的方法。
例如,在專利文獻1中,關於「對與鈣硬度低的水系相連接的銅系構件的腐蝕,特別是對與循環水的鈣硬度低的開放循 環式冷卻水系相連接的銅系構件的腐蝕進行有效抑制的方法」,提出有添加規定的唑系銅用防蝕劑的方法。
又,例如,在專利文獻2中,提出有「一種密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,在密閉冷卻水系中添加亞硝酸及/或其鹽來對所述冷卻水系內的鉄製構件及銅製構件的腐蝕進行抑制,所述密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法的特徵在於:將所述冷卻水系中的酸鹼度(pH)設為9~10.5,將亞硝酸(鹽)濃度設為20mg/L~150mg/L,將唑類化合物濃度設為0.2mg/L~10mg/L。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-207291號公報
[專利文獻2]日本專利特開2013-245389號公報
本發明提供一種密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,在包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中,添加(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽。
又,本發明提供一種密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑,用於包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中,含有(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽。
此外,本發明提供一種腐蝕抑制系統,包括控制部,所述控 制部是以將(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽添加至密閉冷卻水系中的方式來進行控制。
1‧‧‧試樣管
2‧‧‧電加熱器
3‧‧‧容器
4‧‧‧試驗水儲槽
5‧‧‧循環泵
6‧‧‧流量調整閥
7‧‧‧補給水儲槽
8‧‧‧泵
9‧‧‧溢流管
10‧‧‧pH計
11‧‧‧DO計
圖1是試驗例中所使用的試驗裝置的說明圖。
用以實施本發明的形態提供一種密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,在包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中,添加(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽。
在所述腐蝕抑制方法中,亦可將密閉冷卻水系中的冷卻水的pH設為9.0~10.0的範圍內,且亦可將溶氧的濃度設為0.1mg/L以下。
在所述腐蝕抑制方法中,亦可以使密閉冷卻水系的冷卻水中的濃度達到30mg/L~200mg/L的方式,來添加(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上。
在所述腐蝕抑制方法中,亦可以使密閉冷卻水系的冷卻水中的濃度達到50mg/L~300mg/L的方式,來添加(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽。
在所述腐蝕抑制方法中,亦可在密閉冷卻水系中進而添加(c)唑類化合物。此時,亦可使密閉冷卻水系的冷卻水中的(c)唑類 化合物的濃度維持在0.5mg/L以上。
又,用以實施本發明的形態提供一種密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑,用於包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中,含有(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽。
所述密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑亦可更包含(c)唑類化合物。
又,用以實施本發明的形態提供一種腐蝕抑制系統,包括控制部,所述控制部是以將(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽添加至密閉冷卻水系中的方式來進行控制。
且說,在密閉冷卻水系中,由於是中途未設置向大氣開放的部分而在密閉的狀態下使冷卻水循環的冷卻方式,因此通常具有如下優點:與開放冷卻水系相比冷卻水(循環水)不易污染,從而可抑制維修的頻率。
另一方面,在密閉冷卻水系中,由於與外部空氣的接觸少,故而需要時間來使密閉冷卻水系內的冷卻水(循環水)的pH達到與大氣平衡的狀態。因此,在密閉冷卻水系中,在藉由添加對所述系內的設備的腐蝕進行抑制的藥劑來使pH上升時,反而有可能使銅系構件的腐蝕發展的環境長時間持續。
因此,用以實施本發明的形態的主要目的在於提供一種對密閉冷卻水系中的鐵系構件及銅系構件這兩者均有效的腐蝕抑制方法。
根據用以實施本發明的形態,可提供一種對密閉冷卻水系中的鐵系構件及銅系構件這兩者均有效的腐蝕抑制方法。
以下,對用以實施本發明的形態進行說明。再者,以下所說明的實施形態是揭示本發明的代表性的實施形態的一例,而並不藉此來狹義地解釋本發明的範圍。
<腐蝕抑制方法>
本發明的實施形態的腐蝕抑制方法是在包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中,添加(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽。
自先前以來,在藉由將藥劑添加至水系中的被處理水中來對設備的腐蝕進行抑制的方法中,有利用氧化型或沈澱型的防蝕皮膜的方法、藉由脫氧的方法等。
作為藉由氧化型皮膜的腐蝕抑制方法,有利用亞硝酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽等的方法。作為藉由沈澱型皮膜的腐蝕抑制方法,有利用磷酸鹽或鋅鹽的方法。作為藉由脫氧的腐蝕抑制方法,有利用聯胺或異抗壞血酸鹽的方法。
然而,鉬酸鹽、鋅鹽、聯胺等為污染物排放和轉移登記(Pollutant Release and Transfer Register,PRTR)制度的對象物質,亞硝酸鹽、磷酸鹽等為水質污染防止法的對象物質,從而被限制使用。鎢酸鹽雖然不受限制,但價格較高,因此難以高濃度地使用,從而在腐蝕性高的水的情況下存在效果欠佳的傾向。
另一方面,異抗壞血酸鹽的安全性高,即使在30℃的低水溫中亦會產生脫氧反應,因此被認為可有效用作密閉冷卻水系的防蝕劑。
但是,在異抗壞血酸鹽的脫氧反應中,會產生有機酸作為副產物,藉由所述有機酸而引起密閉冷卻水系中的冷卻水(循環水)的pH的下降,從而有使鐵系構件及銅系構件腐蝕之虞。作為其對策,可考慮在密閉冷水系內維持中和所需的鹼量的方法,然而pH高的環境會引起銅系構件腐蝕,因此需要嚴密的pH管理。當使用對pH的變動不具有緩衝作用的純水時,藉由鹼性成分的添加會引起pH的急遽上升,因此難以進行管理。又,在密閉冷卻水系中,由於與外部氣體的接觸少,因此需要時間來使密閉冷卻水系內的冷卻水(循環水)的pH達到與大氣平衡的狀態。因此,在密閉冷卻水系中,在藉由添加對所述系內的設備的腐蝕進行抑制的藥劑來使pH上升時,反而有可能使銅系構件的腐蝕發展的環境長時間持續。
因此,在本實施形態的腐蝕抑制方法中,藉由使用選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上作為安全性高的脫氧劑,且使用鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽作為鹼性成分,來使密閉冷卻水系中的冷卻水的pH管理變得容易,從而有效地抑制對鐵系構件及銅系構件的腐蝕。
成為抑制腐蝕的對象的密閉冷卻水系只要在其設備中包含鐵系構件及銅系構件,則並無特別限定。作為此種密閉冷卻 水系,例如,可舉出一般工廠反應釜系、煉鐵廠冷卻水系、發電用或船用引擎冷卻水系、一般工廠冷卻水系、發電廠軸承冷卻水系等。本實施形態的腐蝕抑制方法更適合用於使用純水的純水密閉冷卻水系。
在本實施形態中,在鐵系構件中,除了鉄製構件以外,亦包括碳鋼等含鉄的鉄合金製構件。又,在銅系構件中,除了銅製構件以外,亦包括黃銅等含銅的銅合金製的構件。作為鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中的具體零件並無特別限定,例如可舉出配管、儲槽(tank)及機械零件等。
密閉冷卻水系中的冷卻水的pH較佳設為9.0~10.0的範圍內。藉由將冷卻水的pH管理至9.0~10.0的範圍內,可對鐵系構件及銅系構件這兩者均維持防蝕效果。所述pH是依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)Z8802中所規定的玻璃電極法,藉由使用玻璃電極的pH計所測定的值。
又,為了抑制對鐵系構件及銅系構件的腐蝕,密閉冷卻水系中的冷卻水的溶氧的濃度較佳為維持在2.0mg/L以下,更佳為維持在0.5mg/L以下,進而更佳為維持在0.1mg/L以下,特佳為維持在小於0.1mg/L的範圍內。所述溶氧濃度是藉由通常使用的溶氧計或可對溶氧進行測定的水質測定器所測定的值。
在本實施形態的腐蝕抑制方法中,較佳為利用pH計或溶氧計來對密閉冷卻水系中的冷卻水的pH及溶氧濃度進行測定,並對該些測定值進行監控。更佳為藉由所述監控,來使密閉 冷卻水系中的冷卻水維持在所述較佳的pH範圍及較佳的溶氧濃度範圍內。
在本實施形態的腐蝕抑制方法中,在密閉冷卻水系(更佳為其冷卻水)中,添加(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上(以下,有時稱為「異抗壞血酸(鹽)等」)。
(a)異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽就脫氧能力而言,可認為具有大致相同的效果,該些物質之中,使用至少一種以上即可,但更佳為異抗壞血酸鹽。
異抗壞血酸鹽及抗壞血酸鹽中的鹽的種類並無特別限定。作為所述鹽的種類,例如較佳為鉀鹽及鈉鹽等鹼金屬鹽,鈣鹽等鹼土類金屬鹽,銨鹽、二乙醇胺鹽及三乙醇胺鹽等有機胺鹽等。該些鹽之中,鉀鹽因水溶性優異而更佳。
在本實施形態的腐蝕抑制方法中,在密閉冷卻水系(較佳為其冷卻水)中,添加(b)選自由鹼金屬碳酸鹽及鹼金屬碳酸氫鹽所組成的群組中的一種以上。
作為較佳的鹼金屬碳酸鹽,可舉出碳酸鉀及碳酸鈉等。作為較佳的鹼金屬碳酸氫鹽,可舉出碳酸氫鉀、碳酸氫鈉等。
(b)鹼金屬碳酸鹽及鹼金屬碳酸氫鹽之中,更佳為使用鹼金屬碳酸鹽。
作為(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽(以下,有時稱為「鹼金屬的碳酸鹽及/或碳酸氫鹽」),較佳為選自由碳酸鉀、碳酸 鈉、碳酸氫鉀及碳酸氫鈉所組成的群組中的一種以上,更佳為碳酸鉀。
在本實施形態的腐蝕抑制方法中,除了(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽以外,亦可併用氫氧化鉀及氫氧化鈉等作為鹼性成分。
在本實施形態的腐蝕抑制方法中,較佳為在密閉冷卻水系中,除了添加所述(a)異抗壞血酸(鹽)等、以及(b)鹼金屬的碳酸鹽及/或碳酸氫鹽以外,亦添加(c)唑類化合物。藉由在密閉冷卻水系中添加唑類化合物,可進一步提高對密閉冷卻水系中的銅系構件的腐蝕抑制效果。
作為此種唑類化合物,較佳為所述構造中的氮原子的數目為1~3的唑類化合物。更具體而言,作為唑類化合物,較佳為選自由甲苯基三唑、苯并三唑、巰基苯并噻唑及該些物質的衍生物所組成的群組中的一種以上,更佳為苯并三唑。
(a)異抗壞血酸(鹽)等、(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽、以及(c)唑類化合物分別添加至密閉冷卻水系中的添加量並無特別限定。該些物質的添加量理想的是根據處理對象的水質、密閉冷卻水系中的鐵系構件及銅系構件的比例、鐵系構件及銅系構件的表面積等,而調整至可獲得腐蝕抑制效果的程度的適當濃度來確定,通常,較佳為以下所述的範圍。
(a)異抗壞血酸(鹽)等可設為如下的添加量:密閉冷卻水系的冷卻水中的濃度較佳為達到30mg/L~200mg/L,更佳 為達到45mg/L~120mg/L,進而更佳為達到60mg/L~90mg/L。藉由將(a)異抗壞血酸(鹽)等的添加量設為所述範圍內,可消耗密閉冷卻水系中的被處理水(冷卻水)中的溶氧,從而不易產生鐵系構件及銅系構件的腐蝕。
(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽可設為如下的添加量:密閉冷卻水系的冷卻水中的濃度較佳為達到50mg/L~300mg/L,更佳為達到75mg/L~150mg/L,進而更佳為達到90mg/L~120mg/L。
可認為,藉由將(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽的添加量設為所述範圍內,可對藉由(a)異抗壞血酸(鹽)等與冷卻水中的氧及鹼性成分的反應而可能作為副產物生成的有機酸進行中和,從而使由有機酸引起的pH下降程度減輕,進而使由所述pH下降引起的對鐵系構件的腐蝕減輕。而且,可認為,藉由將(b)鹼金屬的碳酸鹽及/或碳酸氫鹽的添加量設為所述範圍內,而易於使密閉冷卻水系的冷卻水的pH管理至9.0~10.0的範圍內,從而可抑制由鹼性物質的添加所引起的冷卻水的pH上升,使得由pH上升所引起的銅系構件的腐蝕減輕。
(c)唑類化合物較佳為以使密閉冷卻水系的冷卻水中的濃度維持在0.5mg/L以上的方式來進行添加,以便有效地抑制對銅系構件的腐蝕。所述(c)唑類化合物的冷卻水中的濃度更佳為0.5mg/L~5mg/L的範圍,進而更佳為0.5mg/L~2.5mg/L的範圍。
在本實施形態的腐蝕抑制方法中,(a)異抗壞血酸(鹽)等、(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽、以及(c)唑類化合物等既可作為包含該些物質的混合液添加至密閉冷卻水系中,亦可個別地添加。自密閉冷卻水系中的處理及操作性的觀點考慮,較佳為作為包含(a)異抗壞血酸(鹽)等、(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽、以及(c)唑類化合物的單液添加至密閉冷卻水系中。
在本實施形態的腐蝕抑制方法中,亦可在不妨礙本發明的目的之範圍內,根據需要使用除了(a)異抗壞血酸(鹽)等、(b)鹼金屬的碳酸鹽及碳酸氫鹽、以及(c)唑類化合物以外的其他水處理劑。
作為其他水處理劑,例如可使用防蝕劑、防垢劑、煤泥水處理劑(slime treatment agent)、消泡劑、界面活性劑、及螫合劑等。
根據以上所述的本實施形態的密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,可抑制對密閉冷卻水系中的鐵系構件及銅系構件的腐蝕。關於所述腐蝕抑制的作用,可認為如下。
異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽與密閉冷卻水系的冷卻水中的氧及鹼性成分發生反應,將引起腐蝕的氧(溶氧)加以消耗。然後,在密閉冷卻水系內維持著用以中和藉由所述反應而可能作為副產物生成的有機酸的量的(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽,藉此可將密閉冷卻水系的冷卻水(循環水)管理至pH 9.0~10.0的範圍內,從而提高對鐵系構件及銅系構件的腐蝕抑 制效果。
再者,本實施形態的密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法亦可藉由例如用以對密閉冷卻水系中的水質進行管理的裝置(例如,個人電腦等)的包含中央處理單元(central processing unit,CPU)等的控制部,來實現所述方法中的步驟(順序)。又,本實施形態的密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法亦可將所述方法中的步驟(順序)作為程式例如儲存於包含記憶媒體(通用串列匯流排(universal serial bus,USB)記憶體、硬磁碟驅動機(hard disk drive,HDD)、光碟(compact disk,CD)等)等的硬體資源中,並藉由所述控制部來加以實現。
在本發明中,亦可提供一種包含如上所述的控制部的腐蝕抑制系統。即,本實施形態的腐蝕抑制系統包括控制部,所述控制部是以將(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽添加至密閉冷卻水系中的方式來進行控制。
所述控制部較佳為對密閉冷卻水系中的水質進行管理。更具體而言,控制部較佳為對密閉冷卻水系中的冷卻水的pH、溶氧濃度進行管理。又,控制部較佳為根據冷卻水的pH及溶氧濃度的值,對(a)異抗壞血酸(鹽)等、以及(b)鹼金屬的碳酸鹽及/或碳酸氫鹽的添加量進行調整,來執行該些物質的添加。
<密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑>
本發明的實施形態的密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑是用於包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中的腐蝕抑制劑。並且,所述密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑含有(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽。
本實施形態的密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑較佳為含有(c)唑類化合物。藉由在密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑中含有(c)唑類化合物,可提高對密閉冷卻水系中的銅系構件的腐蝕抑制效果。
又,本實施形態的密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑較佳為含有水。藉由形成為使(a)成分及(b)成分或(a)成分~(c)成分溶解於水中的狀態的密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑,可在實際成為處理對象的現場易於使用。
密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑中的(a)成分、(b)成分及(c)成分較佳為分別使用與所述實施形態的腐蝕抑制方法中所述的(a)~(c)相同的成分。
密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑中的(a)成分、(b)成分及(c)成分的含有比例並無特別限定,但較佳為設為如下的含有比例:藉由添加單液的腐蝕抑制劑,可獲得對鐵系構件及銅系構件的兩者的腐蝕抑制效果。
自所述觀點考慮,(a)成分的含有比例較佳為5質量%~60質量%,更佳為5質量%~30質量%,進而更佳為5質量%~15質量%。
又,(b)成分的含量較佳為5質量%~70質量%,更佳為10質量%~50質量%,進而更佳為15質量%~30質量%。
此外,(c)成分的含有比例較佳為0.01質量%~2質量%,更佳為0.05質量%~1質量%。
當形成為使(a)成分及(b)成分、或(a)成分~(c)成分溶解於水中的腐蝕抑制劑時,水的含有比例並無特別限定,但較佳為25質量%~90質量%,更佳為40質量%~80質量%,進而更佳為60質量%~80質量%。藉由將水的含有比例設為所述範圍內,可形成為使(a)成分及(b)成分、或(a)成分~(c)成分溶解於水中的腐蝕抑制劑,從而可在密閉冷卻水系中易於使用。
當本實施形態的密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑包含(a)成分及(b)成分、或(a)成分~(c)成分時,(a)成分~(c)成分的合計含量較佳為10質量%~75質量%,更佳為15質量%~50質量%,進而更佳為20質量%~40質量%。
又,此時,關於(a)成分、(b)成分與(c)成分的質量比,較佳設為(a)成分:(b)成分:(c)成分=1:1.1~2.5:0.005~0.1的範圍。
在本實施形態的密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑中,亦可在不妨礙本發明的目的範圍內,根據需要含有除了(a)成分、(b)成分及(c)成分以外的其他成分。
作為其他水處理劑,例如可使用防蝕劑、防垢劑、煤泥處理劑、消泡劑、界面活性劑及螫合劑等。
本發明亦可採用如下所述的構成。
[1]一種密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,在包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中,添加(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上、以及(b)選自由鹼金屬碳酸鹽及鹼金屬碳酸氫鹽所組成的群組中的一種以上。
[2]如所述[1]所述的腐蝕抑制方法,其中以按總量計,所述密閉冷卻水系的冷卻水中的濃度達到30mg/L~200mg/L的方式,來添加所述(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上。
[3]如所述[1]或所述[2]所述的腐蝕抑制方法,其中以按總量計,所述密閉冷卻水系的冷卻水中的濃度達到50mg/L~300mg/L的方式,來添加所述(b)選自由鹼金屬碳酸鹽及鹼金屬碳酸氫鹽所組成的群組中的一種以上。
[4]如所述[1]~所述[3]中任一項所述的腐蝕抑制方法,其中將所述密閉冷卻水系中的冷卻水的pH設為9.0~10.0的範圍內。
[5]如所述[1]~所述[4]中任一項所述的腐蝕抑制方法,其中將所述密閉冷卻水系中的冷卻水的溶氧的濃度設為0.1mg/L以下。
[6]如所述[1]~所述[5]中任一項所述的腐蝕抑制方法,其中在所述密閉冷卻水系中添加(c)唑類化合物。
[7]如所述[6]所述的腐蝕抑制方法,其中將所述密閉冷卻水 系的冷卻水中的所述(c)唑類化合物的濃度維持在0.5mg/L以上。
[8]一種密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,在包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中添加腐蝕抑制劑,所述腐蝕抑制劑含有(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,(b)選自由鹼金屬碳酸鹽及鹼金屬碳酸氫鹽所組成的群組中的一種以上,以及(c)唑類化合物。
[9]一種密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑,用於包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中,含有(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)選自由鹼金屬碳酸鹽及鹼金屬碳酸氫鹽所組成的群組中的一種以上。
[10]如所述[9]所述的密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑,其中所述(a)成分的含有比例為5質量%~60質量%,所述(b)成分的含有比例為5質量%~70質量%。
[11]如所述[9]或所述[10]所述的腐蝕抑制劑,其中更包含(c)唑類化合物。
[12]如所述[11]所述的腐蝕抑制劑,其中所述(c)唑類化合物的含有比例為0.01質量%~2質量%。
[13]一種腐蝕抑制系統,包括控制部,所述控制部是以將(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)選自由鹼金屬碳酸鹽及鹼金屬碳酸氫鹽所組成的群組中的一種以上添加至密閉冷卻水系中的方式來進行控制。
[實施例]
以下,舉出試驗例,對本發明的密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法的效果進行具體說明。再者,本發明的效果並不限定於以下所說明的效果。
<試驗例1>
在試驗例1中,使用圖1所示的試驗裝置作為密閉冷卻水系的模型,進行對鐵系構件的腐蝕面的腐蝕試驗。
將試樣管1置於圖1所示的試驗裝置中,通入下述表1所示的各水質的試驗水,求出腐蝕速度。在試驗例1A~試驗例1D中,在試驗水中,以使所述藥劑中的各成分達到下述表1所示的濃度的方式,添加在純水中含有(a)異抗壞血酸鉀等的藥劑。再者,在試驗例1E中,不添加藥劑來進行試驗。作為藥劑,在試驗例1A~試驗例1C中,使用含有(a)異抗壞血酸鉀、(b)碳酸鉀、(c)苯并三唑及水的藥劑,在試驗例1D中,使用含有(a)異抗壞血酸鉀、(c)苯并三唑及水的藥劑。
作為試樣管1,是使用經甲苯脫脂及研磨的外徑24mm、內徑16mm的碳鋼管。
如圖1所示,在試樣管1內部設置電加熱器2,將試樣管1的表面溫度設為80℃。並且,將試驗水的水溫設為30℃,將滯留時間設為80個小時。
將試樣管1收納於容器3內,藉由循環泵5及流量調整閥6而使水溫30℃的試驗水自試驗水儲槽4連續5天進行循環通水。 再者,在試驗水儲槽4內,藉由泵8而自補給水儲槽7補給試驗水,並使所述試驗水自溢流管9溢流,藉此使試驗水儲槽4內一直存積有100L的試驗水。再者,在本試驗中,將試驗水儲槽4加以密閉,在儲槽氣相部內藉由氮氣沖洗(氮封)而設為與外部氣體無接觸的狀態,從而當作密閉冷卻水系。並且,在本試驗中,在試驗裝置內設置pH計10及溶氧計(DO(dissolved oxygen)計)11,對試驗水儲槽4內的試驗水的pH及溶氧濃度進行監控。
對試樣管1的通水試驗前後的質量進行測定,並根據下式算出腐蝕速度。
Figure 104111524-A0101-12-0018-1
將各試驗水的試驗開始時的pH、試驗結束時的pH及溶氧濃度、以及各試驗例中所算出的腐蝕速度的結果示於表1。
再者,各試驗水的試驗開始時及結束時的pH是利用pH計10(栗田工業股份有限公司製造的導電率及pH一體型測定器即商品名「Hakatta\測太(註冊商標)P/C」(電極型:GST-2729C))、在圖1所示的試驗水儲槽4中所測定的值。又,各試驗水的溶氧濃度是利用DO計11(WTW公司製造的Multi水質測定器即商品名「Multi 3410」)、在圖1所示的試驗水儲槽4內所測定的值。
Figure 104111524-A0101-12-0019-3
根據試驗例1的結果,在將(a)成分~(c)成分添加至試驗水中的試驗例1A~試驗例1C中,與未添加(b)成分的試驗例1D、以及(a)成分~(c)成分均未添加的試驗例1E相比,腐蝕速度下降。又,當在pH 9.0~pH 10.0的範圍內進行管理時,溶氧濃度低至2.0mg/L以下,且腐蝕速度降低(試驗例1A~試驗例1C)。另一方面,當在pH 6.5~pH 9.5的範圍內進行管理時,即使將溶氧濃度設為小於0.1mg/L,腐蝕速度亦高,從而無法抑制腐蝕(試驗例1D)。
當對試驗水以大於50mg/L的量添加(a)成分,且對試驗水以大於75mg/L的量添加(b)成分時(試驗例1A及試驗例1B),溶氧濃度達到0.5mg/L以下,腐蝕速度進一步下降。
當對試驗水以大於60mg/L的量添加(a)成分,對試驗水以大於90mg/L的量添加(b)成分時(試驗例1A),溶氧濃度小於 0.1mg/L,從而腐蝕速度進一步下降。
<試驗例2>
在試驗例2中,根據以下的(1)~(5)的順序,進行對銅系構件的腐蝕試驗。
(1)對尺寸為50mm×30mm×1mm、表面積為0.31dm2的銅測試件(C1220P)進行甲苯脫脂而作為試料,對質量進行測定,將其質量設為試驗前質量。
(2)將1000ml的純水裝入至密閉式的可分離式燒杯(separable beaker)中,並添加含有(a)異抗壞血酸鉀等的藥劑,製備試驗水。此時,作為藥劑,在試驗例2A及試驗例2B中使用含有(a)異抗壞血酸鉀、(b)碳酸鉀、(c)苯并三唑及水的藥劑,在試驗例2C、試驗例2D及試驗例2F中使用含有(b)碳酸鉀及水的藥劑,在試驗例2E中使用含有(b)碳酸鉀、(c)苯并三唑及水的藥劑。在試驗例2A~試驗例2F中,(a)~(c)的各成分的添加量如下述表2所示。
(3)將銅測試件浸漬於各試驗水中,在50℃的帶有攪拌器的恆溫槽中,以250rpm攪拌3天。
(4)將水質的pH以1次/天的頻率調整至目標值。
(5)根據銅測試件的試驗前後的質量,按照所述試驗例1中使用的所述數式算出腐蝕速度。
將試驗例2中的各試驗水的pH、溶氧濃度、以及在各試驗例中算出的腐蝕速度的結果示於下述表2。再者,各試驗水的 pH是利用pH計(栗田工業股份有限公司製造的導電率及pH一體型測定器即商品名「Hakatta\測太(註冊商標)P/C」(電極型:GST-2729C))所測定的值。又,各試驗水的溶氧濃度是利用Multi水質測定器(WTW公司製造的商品:Multi 3410)所測定的值。
Figure 104111524-A0101-12-0021-4
根據試驗例2的結果確認到,藉由添加0.5mg/L以上的(c)成分,銅的腐蝕速度處於下降的傾向。
又,確認到,當pH大於10時,銅的腐蝕處於加速的傾向。在本發明中,藉由使用(a)成分及(b)成分,可易於對密閉冷卻水系中的冷卻水的pH進行管理,從而避免形成為銅系構件的腐蝕易於發展的環境。
根據以上的試驗例1及試驗例2的結果,可以說藉由在密閉冷卻水系中添加(a)成分及(b)成分,可有效地抑制對密閉冷卻水系中的鐵系構件及銅系構件的腐蝕。當在密閉冷卻水系 中添加(a)成分及(b)成分來抑制鐵系構件及銅系構件的腐蝕時,較佳為將密閉冷卻水系中的冷卻水的pH管理至9.0~10.0的範圍內,並且將所述冷卻水的溶氧濃度設為0.1mg/L以下。
1‧‧‧試樣管
2‧‧‧電加熱器
3‧‧‧容器
4‧‧‧試驗水儲槽
5‧‧‧循環泵
6‧‧‧流量調整閥
7‧‧‧補給水儲槽
8‧‧‧泵
9‧‧‧溢流管
10‧‧‧pH計
11‧‧‧DO計

Claims (9)

  1. 一種密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,在包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中,添加(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽,其中將所述密閉冷卻水系中的冷卻水的pH設為9.0~10.0的範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,其中將所述密閉冷卻水系中的冷卻水的溶氧的濃度設為0.1mg/L以下。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,其中以使所述密閉冷卻水系的冷卻水中的濃度達到30mg/L~200mg/L的方式,來添加所述(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,其中以使所述密閉冷卻水系的冷卻水中的濃度達到50mg/L~300mg/L的方式,來添加所述(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,其中在所述密閉冷卻水系中添加(c)唑類化合物。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法,其中使所述密閉冷卻水系的冷卻水中的所述(c)唑類化合物的濃度維持在0.5mg/L以上。
  7. 一種密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑,用於包含鐵系構件及銅系構件的密閉冷卻水系中,含有(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽,其中所述密閉冷卻水系中的冷卻水的pH為9.0~10.0的範圍內。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑,其中更包含(c)唑類化合物。
  9. 一種腐蝕抑制系統,包括控制部,所述控制部是以將(a)選自由異抗壞血酸、抗壞血酸及該些物質的鹽所組成的群組中的一種以上,以及(b)鹼金屬碳酸鹽及/或鹼金屬碳酸氫鹽添加至密閉冷卻水系的方式來進行控制,其中所述密閉冷卻水系中的冷卻水的pH為9.0~10.0的範圍內。
TW104111524A 2014-04-11 2015-04-10 密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法及密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑以及腐蝕抑制系統 TWI708867B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014081624A JP5807697B1 (ja) 2014-04-11 2014-04-11 密閉冷却水系における腐食抑制方法及び密閉冷却水系用腐食抑制剤並びに腐食抑制システム
JP2014-081624 2014-04-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201542879A TW201542879A (zh) 2015-11-16
TWI708867B true TWI708867B (zh) 2020-11-01

Family

ID=54287796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104111524A TWI708867B (zh) 2014-04-11 2015-04-10 密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法及密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑以及腐蝕抑制系統

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5807697B1 (zh)
TW (1) TWI708867B (zh)
WO (1) WO2015156220A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6114437B1 (ja) * 2016-05-09 2017-04-12 新菱冷熱工業株式会社 腐食性アニオン除去装置及びアニオン交換樹脂の再生方法
CN106868513A (zh) * 2017-03-07 2017-06-20 马鞍山拓锐金属表面技术有限公司 水基型金属防锈剂及其制备方法
TWI649023B (zh) * 2018-03-16 2019-01-21 台灣積體電路製造股份有限公司 冷卻系統
JP7214185B2 (ja) * 2018-10-02 2023-01-30 株式会社ユーテック 液圧シリンダシステム
JP2020087609A (ja) * 2018-11-20 2020-06-04 株式会社デンソー 冷却液及びこれを用いた冷却回路
CN113061894B (zh) * 2021-03-02 2023-04-25 福建宁德核电有限公司 缓蚀剂及其制备方法、闭式冷却水系统的缓蚀方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06272067A (ja) * 1993-03-19 1994-09-27 Yoko Inoue 防錆方法
JP2010168619A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Kurita Water Ind Ltd ボイラ水処理剤及び水処理方法
JP2013245389A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Kurita Water Ind Ltd 密閉冷却水系における腐食抑制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6181350B2 (ja) * 2012-03-30 2017-08-16 栗田工業株式会社 蒸気発生設備におけるスケール防止方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06272067A (ja) * 1993-03-19 1994-09-27 Yoko Inoue 防錆方法
JP2010168619A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Kurita Water Ind Ltd ボイラ水処理剤及び水処理方法
JP2013245389A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Kurita Water Ind Ltd 密閉冷却水系における腐食抑制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015203121A (ja) 2015-11-16
TW201542879A (zh) 2015-11-16
WO2015156220A1 (ja) 2015-10-15
JP5807697B1 (ja) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI708867B (zh) 密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法及密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑以及腐蝕抑制系統
CA3004311C (en) Corrosion control for water systems using tin corrosion inhibitor with a hydroxycarboxylic acid
TWI527933B (zh) 用於控制產業系統中銅排放及銅合金腐蝕之組合物及方法
TWI516456B (zh) Corrosion Suppression Method in Closed Cooling Water System
JP2009160505A (ja) 水系水におけるスライム抑制方法
JP6401578B2 (ja) 銅防食用組成物、及び、銅防食方法
JP2006176674A (ja) 冷熱輸送媒体
JP5789916B2 (ja) 孔食抑制剤及び孔食抑制方法
WO2014119788A1 (ja) 密閉循環式冷却水系の腐食抑制方法
JP6806186B2 (ja) 循環冷却水用初期処理剤及び循環冷却水系の初期処理方法
JP2019052362A (ja) 水系における金属の局部腐食抑制方法
WO2022230306A1 (ja) チラー用金属腐食抑制剤組成物およびチラーの運転方法
JP2022168637A (ja) チラー水組成物およびチラーの運転方法
JP6635173B1 (ja) 冷却水系の金属部材の防食方法
JP7247794B2 (ja) 循環冷却水系の処理方法
JP2008248303A (ja) 銅基材を含む循環冷却水系の孔食抑制剤および孔食抑制方法
JP2022168596A (ja) チラー用金属腐食抑制剤組成物およびチラーの運転方法
JP2001049471A (ja) 水系防食方法
JP6369095B2 (ja) 銅系部材の腐食抑制方法及び腐食抑制剤
KR101190519B1 (ko) 개방 순환 냉각시스템의 전처리용 수처리제 조성물 및수처리 방법
JP2015108170A (ja) 腐食低減方法及び腐食低減剤
JP5799543B2 (ja) 銅系部材の孔食抑制方法
JP2016204677A (ja) 緑青阻止剤及び緑青阻止方法
JP2012201969A (ja) 銅系部材の孔食停止方法及び孔食停止剤