冷却水系统的处理方法技术方案

本发明专利技术提供一种冷却水系统的处理方法，其能够通过基础处理工序形成防腐蚀效果高的防腐蚀皮膜。本发明专利技术提供一种冷却水系统的处理方法，其施行基础处理工序，该基础处理工序在冷却水系统启动时，向该水系统中添加磷酸盐和锌化合物在该冷却水系统的金属构件表面上形成初期防腐蚀皮膜，其中，在该基础处理工序中，在设定磷酸总浓度为70～120mgPO4/L、锌浓度为10～30mgZn/L、钙硬度为25～75mgCaCO3/L、pH为6.0以上且低于7.0的条件下维持5～36小时施行前期基础处理工序，然后，调节pH为7.0～7.5，进一步进行基础处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在冷却水系统的金属构件表面上形成防腐蚀皮膜的。
技术介绍
作为循环冷却水系统的热交换器传热管、配管等构件的材料通常所使用的铁系金属，与水接触时会发生显著的腐蚀。因此，施行了在冷却水中添加各种抗腐蚀剂在铁系金属构件表面上形成薄的防腐蚀皮膜的防止腐蚀的方法。该防止腐蚀的方法，包括在循环冷却水系统开始运转时施行的基础处理工序，以及在施行基础处理后在通常运转时施行的通常处理工序。通常，在循环冷却水系统开始运转时，在金属构件表面上未形成有防腐蚀皮膜，处·于极容易发生腐蚀的状态。在基础处理工序中，采用较高浓度的抗腐蚀剂对铁系金属构件的表面形成防腐蚀皮膜。在通常处理工序中，对于基础处理工序中形成防腐蚀皮膜的铁系金属构件，采用低浓度的抗腐蚀剂来保持防腐蚀皮膜。已知以往有一种形成防腐蚀皮膜的方法，其中，作为循环冷却水系统的初期的基础处理工序，在冷却水中添加无机磷酸盐和锌化合物，然后使冷却水循环一定时间，由此在铁系金属构件表面上形成防腐蚀皮膜。如此所形成的防腐蚀皮膜是由双层结构组成以磷酸铁和氧化铁为主体的致密的基底层，以及以磷酸锌为主体的致密的表面层。并且，该致密的双层结构的防腐蚀皮膜可以发挥阳极防腐蚀和阴极防腐蚀的功能、防止铁系金属构件的腐蚀(日本特开2003-105573号公报)。在该日本特开2003-105573号公报的0037段中，记载了在钙硬度为120mgCaC03/L、锌离子浓度为O. 13mmol/L、六偏磷酸钠浓度为I. 58mmol/L (以磷原子浓度计)、pH为7.0的条件下施行基础处理工序。在相同编号的公报的0045段中，记载了在钙硬度为240mgCaC03/L、锌离子浓度为O. 13mmol/L、六偏磷酸钠浓度为3. 16mmol/L (以磷原子浓度计)、PH为7. O的条件下施行基础处理工序。在日本特开2005-290419号公报的0004段中，也记载了利用磷和锌的初期防腐蚀皮膜形成处理。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2003-105573号公报专利文献2 :日本特开2005-290419号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提供一种，其能够通过基础处理工序形成防腐蚀效果高的防腐蚀皮膜。用于解决课题的方法第一技术方案的，其施行基础处理工序，该基础处理工序在冷却水系统启动时，向该水系统中添加磷酸盐和锌化合物在该冷却水系统的金属构件表面上形成初期防腐蚀皮膜，其特征在于，在该基础处理工序中，在设定磷酸总浓度为70 120mgP04/L、锌浓度为10 30mgZn/L、钙硬度为25 75mgCaC03/L、pH为6. O以上且低于7. O的条件下维持5 36小时施行前期基础处理工序，然后，调节pH为7. O 7. 5，进一步进行基础处理。第二技术方案的，其特征在于，在第一技术方案中，所述前期基础处理工序施行5 24小时。 第三技术方案的，其特征在于，在第一技术方案或第二技术方案中，所述前期基础处理工序中的钙硬度设为40 60mgCaC03/L。专利技术效果采用本专利技术方法可形成有防腐蚀效果高的防腐蚀皮膜。对该机理的详细情况尚未明确，但有如下推断。在本专利技术的的前期基础处理工序中，通过阳极反应从铁系金属构件上溶解析出铁，该铁离子与水中的磷酸离子发生反应而生成磷酸铁；同时，通过阴极反应而生成0H_，该0H_与锌离子发生反应而生成氢氧化锌。在本专利技术方法的前期基础处理工序的条件下，效率良好地生成这些磷酸铁和氢氧化锌，并且形成有纳入这些磷酸铁和氢氧化锌的致密的防腐蚀皮膜。该前期基础处理工序后，调节pH在7. O 7. 5后进一步进行基础处理，在水中的钙离子与磷酸离子发生反应而生成磷酸钙，在前述防腐蚀皮膜上进一步形成皮膜，由此，使防腐蚀皮膜在整体上变得强固。附图说明图I是表示实验结果的图。图2是说明试验方法的示意图。图3是表示实验结果的图。图4是实施例和比较例中使用的实际设备的系统图。具体实施例方式下面，进一步详细说明本专利技术。在本专利技术中，在基础处理工序中，在设定水中的成分浓度为磷酸总浓度为70 120mgP04/L、锌浓度为10 30mgZn/L、钙硬度为25 75mgCaC03/L、pH为6. O以上且低于7. O的条件下维持5 36小时施行前期基础处理工序，然后，调节pH为7. O 7. 5，进一步进行基础处理。由此，在金属构件表面上形成初期防腐蚀皮膜。作为该金属构件，优选为铁系金属构件，特别优选为碳钢构件。作为冷却水系统，优选开放循环式冷却水系统。作为适用本专利技术方法的水系统的水质，优选水中所含钙硬度为25 75mg_CaC03/L,特别优选为40 60mg-CaC03/L。若钙硬度低于25mg_CaC03/L，则无法充分形成通过磷酸盐与钙发生作用而生成的由磷和钙构成的防腐蚀皮膜；若超过75mg-CaC03/L，则可能会析出、附着由磷和钙构成的积垢。此外，若处理对象水系统的水质不在上述范围，则可以通过添加或去除硝酸钙、氯化钙等的钙硬度成分来调节水质。对这种水系统添加磷酸和/或其盐等的磷系防腐蚀成分以使添加后水系统的磷酸总浓度成为70 120mg-P04/L、特别是成为80 110mg_P04/L。若添加防腐蚀剂后的磷酸浓度低于70mg-P04/L，则无法形成充分的防腐蚀皮膜；若超过120mg-P04/L，则浓度变高而可能影响到环境。此外，在基础防腐蚀皮膜形成工序中，当消耗防腐蚀成分等而使磷酸浓度低于上述最低必需磷酸浓度时，优选追加磷酸等以保持最低必需磷酸浓度。作为磷系防腐蚀成分，除了磷酸和/或其盐、例如磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾以外，还能够使用焦磷酸盐、三聚磷酸盐、六偏磷酸盐等聚磷酸盐，例如，焦磷酸钾、焦磷酸钠等焦磷酸碱金属盐，焦磷酸二氢二钠等焦磷酸二氢盐等。对它们既可以单独使用一种也可以并用两种以上。作为锌，优选氯化锌、硫酸锌等，其添加量设为10 30mgZn/L，优选设为15 25mgZn/L。在本专利技术中，在水系统中添加上述磷酸系和锌系防腐蚀剂的同时，调节初期pH为6. O以上且低于7. 0，优选调节为6. O 6. 5。若该初期pH为7以上，则从铁系金属构件溶解析出的铁少，因此，在铁系金属构件表面上无法充分形成作为防腐蚀皮膜成分的磷酸铁；若pH低于6则腐蚀性增强，有可能导致被处理对象金属或体系内存在的其它金属材料发生一段时间的腐蚀。对初期PH的调节方法没有特别限制，但优选通过添加盐酸、硫酸等酸来进行调节的方法。另外，在本专利技术中，优选添加防腐蚀剂并调节初期pH为6以上且低于7的水系统的M碱度为10mg-CaC03/L以上且低于20mg_CaC03/L。基础处理工序通常情况下是在常温下实施，但为了防止由处理对象的状况引起产生高温部时(例如，在运转热交换器的同时施行初期防腐蚀皮膜形成处理时等)等的、由防腐蚀剂成分与水系统的钙构成的磷酸钙系积垢在金属构件表面上过量析出、附着而产生的不良影响，根据需要而添加具有防止磷酸钙系积垢的析出和/或附着效果的高分子电解质。作为该高分子电解质，只要具有上述防止积垢析出和/或附着的效果即可，没有特别限制，可使用由(甲基)丙烯酸或其盐构成的单体与含有磺酸基的单体等进行共聚而成的丙烯酸系聚合物等。作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.26 JP 2010-0716771.ー种冷却水系统的处理方法，其施行基础处理工序，该基础处理工序在冷却水系统启动时，向该水系统中添加磷酸盐和锌化合物在该冷却水系统的金属构件表面上形成初期防腐蚀皮膜，其特征在干， 在该基础处理工序中，在设定磷酸总浓度为70 120mgP04/L、锌浓度为10 30mgZn/し钙硬度...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田和久，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：