JPH0445291A - セラミックス触媒による防蝕方法 - Google Patents
セラミックス触媒による防蝕方法Info
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- JPH0445291A JPH0445291A JP15227390A JP15227390A JPH0445291A JP H0445291 A JPH0445291 A JP H0445291A JP 15227390 A JP15227390 A JP 15227390A JP 15227390 A JP15227390 A JP 15227390A JP H0445291 A JPH0445291 A JP H0445291A
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Landscapes
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）技術分野
本発明は、セラミ・シクス触媒による各種通水管内等に
発生する腐蝕を防止する方法に関するものである。
発生する腐蝕を防止する方法に関するものである。
（ロ）背景技術
近年、建築物の高層化に伴なって水道管等の配管に鋼鉄
管が多く使用ごれるようになり、特にビルやマンション
等で使用される飲料水用通水管やボイラー木管等の内壁
面には、各種原因により鉄銹が発生したり腐蝕が発生し
、飲料水としての適格性に問題が生じたり、パイプそれ
自体の破損の原因となり、パイプの寿命を著しく短縮し
て、ひいては大掛りな改修工事を必要とする。
管が多く使用ごれるようになり、特にビルやマンション
等で使用される飲料水用通水管やボイラー木管等の内壁
面には、各種原因により鉄銹が発生したり腐蝕が発生し
、飲料水としての適格性に問題が生じたり、パイプそれ
自体の破損の原因となり、パイプの寿命を著しく短縮し
て、ひいては大掛りな改修工事を必要とする。
般に、水に関する腐蝕の原因は、従来からの多くの研究
や経験から、様々な環境条件や系内の金属の種類等が相
互に複雑に影響していることが知られており、通常純化
学的原因と電気化学的原因とに大別され、前者は金属と
外部の物質とが直接又は間接に化合することに起因し、
後者は電解作用又は電池作用による金属体の崩壊または
変質に起因するものである。
や経験から、様々な環境条件や系内の金属の種類等が相
互に複雑に影響していることが知られており、通常純化
学的原因と電気化学的原因とに大別され、前者は金属と
外部の物質とが直接又は間接に化合することに起因し、
後者は電解作用又は電池作用による金属体の崩壊または
変質に起因するものである。
パイプライン系に関しても、例えばペイントや被覆剤の
欠落、加工工程での特異な負荷や衝撃、引っかき等に起
因するピット腐蝕、嫌気性バクテリアによるバクテリア
腐食、新―旧パイプ接続による腐蝕、裂は目の成長によ
る腐蝕、あるいは有機物や化学物質に起因する腐蝕等、
その原因は極めて多く、その対策としての電気防蝕は局
部的であり、パイプラインの環境が化学種で汚染されて
いる場合は、電極電源の維持に支障をきたす等多くの問
題が残されている。
欠落、加工工程での特異な負荷や衝撃、引っかき等に起
因するピット腐蝕、嫌気性バクテリアによるバクテリア
腐食、新―旧パイプ接続による腐蝕、裂は目の成長によ
る腐蝕、あるいは有機物や化学物質に起因する腐蝕等、
その原因は極めて多く、その対策としての電気防蝕は局
部的であり、パイプラインの環境が化学種で汚染されて
いる場合は、電極電源の維持に支障をきたす等多くの問
題が残されている。
また、ボイラーなどでは、高温と低温との反復が内部応
力の繰返しを起こして「腐蝕疲労」の原因をなるが、こ
れには機械的条件が絡み合って作用すると考えられ、こ
れが腐蝕条件と組合されると応力腐蝕割れに似た亀裂の
発生と進行が起こる等の問題がある。
力の繰返しを起こして「腐蝕疲労」の原因をなるが、こ
れには機械的条件が絡み合って作用すると考えられ、こ
れが腐蝕条件と組合されると応力腐蝕割れに似た亀裂の
発生と進行が起こる等の問題がある。
（ハ）発明の開示
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされ
たものであって、Ｓ ｉ ０２ 、 ＡＪＪ２０３及び
ＭｇＯを構造成分とし、機能成分としてＭｎ Ｆｅ、
Ｔｉ、Ｃａ、に、Ｃｏ、Ｃｕ。
たものであって、Ｓ ｉ ０２ 、 ＡＪＪ２０３及び
ＭｇＯを構造成分とし、機能成分としてＭｎ Ｆｅ、
Ｔｉ、Ｃａ、に、Ｃｏ、Ｃｕ。
Ｃｒ 、 Ｎ ｉ 、 Ｓ ｎ 、 Ｂ ａ 、 Ｙ又
はＧｄ（７）酸化物の群から選ばれる少なくとも３種類
をそれぞれ０．１ｗｔ％以Ｆでかつ該機能成分としての
金属酸化物が合計テ０．３〜３０．Ｏｗｔ％含むセラミ
ックス焼結体を、所定形状に成形後（以下、この成形物
をセラミックス触媒という）、反応器に装填し、含塩素
水を通過接触せしめて活性水とした後、該活性水をパイ
プ系内の腐食の発生し易い個所に常時接液せしめること
により腐食の発生を防止することを特徴とするセラミッ
クス触媒による防蝕方法を提供するものである。
はＧｄ（７）酸化物の群から選ばれる少なくとも３種類
をそれぞれ０．１ｗｔ％以Ｆでかつ該機能成分としての
金属酸化物が合計テ０．３〜３０．Ｏｗｔ％含むセラミ
ックス焼結体を、所定形状に成形後（以下、この成形物
をセラミックス触媒という）、反応器に装填し、含塩素
水を通過接触せしめて活性水とした後、該活性水をパイ
プ系内の腐食の発生し易い個所に常時接液せしめること
により腐食の発生を防止することを特徴とするセラミッ
クス触媒による防蝕方法を提供するものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
一般に市上水には０．１〜２００ ｗｒｇ／ ｌの塩素
が含有されており、これは２分子のＣ１，である、この
２分子のＣ！；Ｌ２が水と接触すると、次の（１）式に
示すように塩酸（ＨＣｆＬ）と次亜鉛素酸が生成する。
が含有されており、これは２分子のＣ１，である、この
２分子のＣ！；Ｌ２が水と接触すると、次の（１）式に
示すように塩酸（ＨＣｆＬ）と次亜鉛素酸が生成する。
０文、＋）（２０→ＨＣｆＬ＋Ｈｃ文Ｏ・・（１）この
（１）式の反応は極めて遅く、通常の状態では容易に進
行しない。
（１）式の反応は極めて遅く、通常の状態では容易に進
行しない。
この含塩素水を本発明に係るセラミックス触媒と接触さ
せることにより、（１）式の右への反応が著しく促進さ
れ、極めて短時間でＨＣｕとＨＣｕＯとに変換する。
せることにより、（１）式の右への反応が著しく促進さ
れ、極めて短時間でＨＣｕとＨＣｕＯとに変換する。
更に、ＨＣＲＯは次の（２）式に示すように一酸化塩素
を生成する。
を生成する。
２ＨＣ文２ Ｃｌ ２０ ＋ Ｈ２Ｏ・・１１拳・（２
）この（１）、（２）式に示される反応及び生成物を含
めて活性水という。
）この（１）、（２）式に示される反応及び生成物を含
めて活性水という。
上記の（１）、（２）式で示される２分子状塩素が加水
分解し、解離する反応の進行は酸化量元電位を測定する
ことで容易に検知できる。塩素の標準電極電位０文。／
Ｃ交−は＋１．３８Ｖで、鉄の標準電極電位Ｆｅ”／Ｆ
ｅは−０，４４Ｖであり、塩素の標準電極電位はツー２
素についで高く、鉄パイプ中に発生する赤銹の除去なら
びに一般細菌や大腸菌の殺菌作用をすると共に、セラミ
−２クス触媒自体が陽極の役割を果たし、それに連結す
るパイプの防蝕効果が得られるのである。
分解し、解離する反応の進行は酸化量元電位を測定する
ことで容易に検知できる。塩素の標準電極電位０文。／
Ｃ交−は＋１．３８Ｖで、鉄の標準電極電位Ｆｅ”／Ｆ
ｅは−０，４４Ｖであり、塩素の標準電極電位はツー２
素についで高く、鉄パイプ中に発生する赤銹の除去なら
びに一般細菌や大腸菌の殺菌作用をすると共に、セラミ
−２クス触媒自体が陽極の役割を果たし、それに連結す
るパイプの防蝕効果が得られるのである。
即ち、水中に存在する化学種を酸化させて、それによっ
て生じた中電位が陽極となって防蝕作用をするのである
。
て生じた中電位が陽極となって防蝕作用をするのである
。
また、Ｆ ｅ （ＯＨ） ２やＦｅ（ＯＨ）＊とじてパ
イプ内に沈殿している鉄化合物は、−ヒ記活性水中の塩
酸と反応してＦｅ’＋とＦｅ３＋が生成するが、該パイ
プ内の水のｐＨは中性であるので、次の（３）、（４）
式により生成したＦｅＣ１゜及びＦｅＣ，Ｑ３により、 Ｆｅ （ＯＨ）、、＋２ＨＣＪ１ → ＦｅＣ１，，＋２Ｈ２０ｈ １１６（３）Ｆ ｅ （Ｏ
Ｈ） ３＋ ３ ＨＣｌ ”ＦｅＣｌ２．、＋３Ｈ，、
Ｏ＊ ＊ ＊（４）ＦｅＣ１ｐ ＋２ＦｅＣ１，、＋４
Ｈ，Ｏ−＊Ｆｅ０ＩＩＦｅ２ Ｃ）＊ ＋８ＨＣＭ−＊
−（ｓ）−上記（５）式に示されるように、磁鉄鉱（Ｆ
ｅＯ・Ｆｅ、、０３）が生成され、パイプ内壁表面に安
定した皮膜が形成されて、不働態化して防蝕作用をする
。
イプ内に沈殿している鉄化合物は、−ヒ記活性水中の塩
酸と反応してＦｅ’＋とＦｅ３＋が生成するが、該パイ
プ内の水のｐＨは中性であるので、次の（３）、（４）
式により生成したＦｅＣ１゜及びＦｅＣ，Ｑ３により、 Ｆｅ （ＯＨ）、、＋２ＨＣＪ１ → ＦｅＣ１，，＋２Ｈ２０ｈ １１６（３）Ｆ ｅ （Ｏ
Ｈ） ３＋ ３ ＨＣｌ ”ＦｅＣｌ２．、＋３Ｈ，、
Ｏ＊ ＊ ＊（４）ＦｅＣ１ｐ ＋２ＦｅＣ１，、＋４
Ｈ，Ｏ−＊Ｆｅ０ＩＩＦｅ２ Ｃ）＊ ＋８ＨＣＭ−＊
−（ｓ）−上記（５）式に示されるように、磁鉄鉱（Ｆ
ｅＯ・Ｆｅ、、０３）が生成され、パイプ内壁表面に安
定した皮膜が形成されて、不働態化して防蝕作用をする
。
更に、ＨＣＩは再度水酸化鉄と反応しく上記（３）、（
４）式に示す） 、 （５）式の反応が進行し、ＦｅＯ
・Ｆｅ２Ｏ３皮膜をパイプ内面に形成してパイプ内の腐
蝕の発生を防止するのである。
４）式に示す） 、 （５）式の反応が進行し、ＦｅＯ
・Ｆｅ２Ｏ３皮膜をパイプ内面に形成してパイプ内の腐
蝕の発生を防止するのである。
即ち、上記反応の繰返しにより、パイプライン系内全面
に防蝕皮膜が形成されるのである。
に防蝕皮膜が形成されるのである。
防蝕作用を充分に発揮させるためには、パイプ系内で活
性水をパイプ内壁面に常時接液させ、しかも通水流の上
流側にセラミ−、クス触媒を装填した反応器を配設する
必要がある。
性水をパイプ内壁面に常時接液させ、しかも通水流の上
流側にセラミ−、クス触媒を装填した反応器を配設する
必要がある。
本発明法による防蝕作用は比較的広範囲（長いパイプラ
イン）でも充分な効果を示すが、複数の反応器をパイプ
ライン系に配設すれば更に効果的である。
イン）でも充分な効果を示すが、複数の反応器をパイプ
ライン系に配設すれば更に効果的である。
本発明に係るセラミックス触媒の成分９組成等は上記の
通りであり、その形状は粒状、板状、管状或は繊維状等
その用途に応じて所望の形状に製造でき、低コストで多
量生産ができるのである。
通りであり、その形状は粒状、板状、管状或は繊維状等
その用途に応じて所望の形状に製造でき、低コストで多
量生産ができるのである。
例えば、粒状又はハニカム状のセラミックス触媒は、含
塩素水の流入口と流出口を設けた竪型又は横型の円筒状
或は角型状の反応器に装填するのであるが、流入・流出
口の位置等によって通水抵抗損失をできる限り少なくな
るように充填する。
塩素水の流入口と流出口を設けた竪型又は横型の円筒状
或は角型状の反応器に装填するのであるが、流入・流出
口の位置等によって通水抵抗損失をできる限り少なくな
るように充填する。
上記反応器の材質は、合成樹脂製、金属製など耐酸・耐
圧性のものであればよく、要するにセラミックス触媒と
含塩素水との固液接触がよりよく行なわれる構造のもの
がよいのである。
圧性のものであればよく、要するにセラミックス触媒と
含塩素水との固液接触がよりよく行なわれる構造のもの
がよいのである。
一方、含塩素水としては、重上水中には微量の塩素を含
んでいるものの、必要に応じては塩素を添加する。
んでいるものの、必要に応じては塩素を添加する。
次に、本発明の詳細な説明する。
（ニ）実施例
実施例１
成分組成がＳ ｉ Ｏ１！＝ ４０．８０ ｗｔ％、Ａ
ｕｔｏｓ： ２３．５０ ｗｔ％、 Ｍ ｇ Ｏ： １
０．１０ ｗｔ％、 Ｍ ｎ Ｏ：１１．５０ ｗｔ％
、 Ｆ ｅ ｔ Ｏａ ： ７．０６ｗｔ％、ＴｉＯ２
：０、１５ｗｔ％、 Ｃａ Ｏ： ０−１５ｗｔ％、
Ｋ ｑ Ｏ： ０．２５ｗｔ％、 Ｃｏ Ｏ： ２．５
０ｗｔ％、 Ｃｕ Ｏ： ３．００ｗｔ％。
ｕｔｏｓ： ２３．５０ ｗｔ％、 Ｍ ｇ Ｏ： １
０．１０ ｗｔ％、 Ｍ ｎ Ｏ：１１．５０ ｗｔ％
、 Ｆ ｅ ｔ Ｏａ ： ７．０６ｗｔ％、ＴｉＯ２
：０、１５ｗｔ％、 Ｃａ Ｏ： ０−１５ｗｔ％、
Ｋ ｑ Ｏ： ０．２５ｗｔ％、 Ｃｏ Ｏ： ２．５
０ｗｔ％、 Ｃｕ Ｏ： ３．００ｗｔ％。
Ｃｒ２０．、 ： ０．５０ｗｔ％、およびＮ ｔ ：
０．５０ｗｔ％であるセラミックス触媒（平均粒径：
１０腸腸φ）１００ＫｇをＰＰ製１５０Ｍの竪型円筒状
反応器に装填し、受水タンクからの予め塩素を添加した
含塩素水（Ｃｌｚ ＝ ２０ｍｇ／ ｌ）を該反応器の
流入ロム通水し、上記のセラミックス触媒と接触させて
、反応器上部に設けられた流出口から活性水を流出させ
、ポンプ加圧してボイラー木管（総パイプ長さ：約４５
ｍ）に給水した。
０．５０ｗｔ％であるセラミックス触媒（平均粒径：
１０腸腸φ）１００ＫｇをＰＰ製１５０Ｍの竪型円筒状
反応器に装填し、受水タンクからの予め塩素を添加した
含塩素水（Ｃｌｚ ＝ ２０ｍｇ／ ｌ）を該反応器の
流入ロム通水し、上記のセラミックス触媒と接触させて
、反応器上部に設けられた流出口から活性水を流出させ
、ポンプ加圧してボイラー木管（総パイプ長さ：約４５
ｍ）に給水した。
水中の塩素濃度をセラミックス反応器給水口部でサンプ
リングし、常に一定となるように調整した。通水速度は
約０．３ ｍ３７分であった。
リングし、常に一定となるように調整した。通水速度は
約０．３ ｍ３７分であった。
１ケ月後のボイラ一定期検査時にフランジ部をはずし、
水管内部を目視観察した結果、赤錆は勿論のこと、管内
の腐蝕現象は全く認められなかった。
水管内部を目視観察した結果、赤錆は勿論のこと、管内
の腐蝕現象は全く認められなかった。
更に、２ケ月後の定期検査の結果、木管内壁には平均厚
さ５ｐｍ程度ｒｙ）ＦｅＯ＊ Ｆｅ２Ｏ，皮膜が均一に
生成しており、木管自体の腐蝕は全く認められなかった
。
さ５ｐｍ程度ｒｙ）ＦｅＯ＊ Ｆｅ２Ｏ，皮膜が均一に
生成しており、木管自体の腐蝕は全く認められなかった
。
これに対して、本発明によらない通常水（活性水でない
もの）を使用した場合は、１ケ月で木管内に若干の腐蝕
の発生と赤錆の発生が認められ、２ケ月後には赤錆の発
生が著しく、しかも応力腐食割れに似た微細な亀裂の発
生が数ケ所に認められた。
もの）を使用した場合は、１ケ月で木管内に若干の腐蝕
の発生と赤錆の発生が認められ、２ケ月後には赤錆の発
生が著しく、しかも応力腐食割れに似た微細な亀裂の発
生が数ケ所に認められた。
（ホ）発明の効果
に述したように、本発明法によれば、含塩素水をセラミ
ックス触媒と接触させて活性水とし、パイプ内を通過さ
せることにより、管内の腐蝕の発生を防止すると共に、
該活性水を管内に発生した鉄化合物と反応させて安定な
ＦｅＯ＊Ｆｅ２Ｏ３皮膜を管内壁に形成させることによ
り防蝕することができ、特に広範囲にわたる長いパイプ
ライン系の管内の防蝕に効果がある。
ックス触媒と接触させて活性水とし、パイプ内を通過さ
せることにより、管内の腐蝕の発生を防止すると共に、
該活性水を管内に発生した鉄化合物と反応させて安定な
ＦｅＯ＊Ｆｅ２Ｏ３皮膜を管内壁に形成させることによ
り防蝕することができ、特に広範囲にわたる長いパイプ
ライン系の管内の防蝕に効果がある。
また、本発明によれば、管内の赤錆等の発生が完全に防
１−できることも勿論である。
１−できることも勿論である。
しかも、本発明法におけるセラミックス触媒は物理的、
化学的に非常に安定しており、長期間の使用にも充分耐
えることができる。
化学的に非常に安定しており、長期間の使用にも充分耐
えることができる。
なお、本発明法はビルやマンションの給水管及びボイラ
ー木管内の防蝕に効果を発揮するのみならず、各種業界
での通水管等にも利用できることは勿論である。
ー木管内の防蝕に効果を発揮するのみならず、各種業界
での通水管等にも利用できることは勿論である。
Claims (1)
- ＳｉＯ＿２，Ａｌ＿２Ｏ＿３及びＭｇＯを構造成分と
し、機能成分としてＭｎ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｃａ，Ｋ，Ｃｏ
，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ｂａ，Ｙ又はＧｄの酸化物
の群から選ばれる少なくとも３種類をそれぞれ０．１ｗ
ｔ％以上でかつ該機能成分としての金属酸化物が合計で
０．３〜３０．０ｗｔ％含むセラミックス焼結体を、所
定形状に成形後に反応器に装填し、含塩素水を通過接触
せしめて活性水とした後、該活性水をパイプ系内の腐食
の発生し易い個所に常時接液せしめることにより腐食の
発生を防止することを特徴とするセラミックス触媒によ
る防蝕方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15227390A JPH0445291A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | セラミックス触媒による防蝕方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15227390A JPH0445291A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | セラミックス触媒による防蝕方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0445291A true JPH0445291A (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15536903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15227390A Pending JPH0445291A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | セラミックス触媒による防蝕方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0445291A (ja) |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP15227390A patent/JPH0445291A/ja active Pending
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