JPH0368957B2 - - Google Patents

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、特に冷却管として鋼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を好適な防
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」Vol.26−No.10、
Oct.1975「復水器細管の防食皮膜生成に関する研
究」1113頁〜1116頁に詳しい。

上記文献その多により、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
に大形になつて実用的でなく一般に採用されてい
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。

従つて、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
材料とによつ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つ
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つ
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、そ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、海水７（冷却水）は熱交換器入口側冷却
水配管１から熱交換器３の入口側水室２に流入し
銅系の冷却管６を流過し、この間に熱交換器を行
つたのち出口側水室４に至り、その後配管５によ
つ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１の途中から海水の一部が海水取水
ポンプ８により吸み上げられ鉄イオン注入装置１
１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１
０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、磁化水となつて鉄イオン注入装置
１１に流入する。鉄イオン供給装置１１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、例えば鋼製の板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てある
ため、導電率を有する海水の冷却水がこれら板材
料の間隙を通過する場合、対向する板材は冷却水
によつて電気的閉回路を構成するが、これら両材
料には電位下が存在するため、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、これら板によつて構成される
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
置１０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。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、
磁場を形感しない（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。従つて、磁化装置１０を配設することによつ
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政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つて、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……冷却水出口側水室、
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鋼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。