JPS602390B2 - 鉄鋼製部材の化学洗浄法 - Google Patents
鉄鋼製部材の化学洗浄法Info
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- JPS602390B2 JPS602390B2 JP14947679A JP14947679A JPS602390B2 JP S602390 B2 JPS602390 B2 JP S602390B2 JP 14947679 A JP14947679 A JP 14947679A JP 14947679 A JP14947679 A JP 14947679A JP S602390 B2 JPS602390 B2 JP S602390B2
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- cleaning
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
- C23G1/088—Iron or steel solutions containing organic acids
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鉄鋼製機器類を含む鉄鋼製部材を一液で脱ス
ケール及び防錆処理する化学的洗浄法に関する。
ケール及び防錆処理する化学的洗浄法に関する。
従来、蒸気発生プラントや化学プラントなどの水あるい
は蒸気が通る系統のスケールや錆による腐食を防止する
目的で、あるいは稼動後の火力プラントのボィラその他
の鉄鋼製機器類に対して熱伝導性を向上させる目的で、
酸洗浄を行ったのち、水洗により酸液を十分に排出し、
最後に防鏡処理によって酸洗で清浄になった洗浄面を防
錆保護している。
は蒸気が通る系統のスケールや錆による腐食を防止する
目的で、あるいは稼動後の火力プラントのボィラその他
の鉄鋼製機器類に対して熱伝導性を向上させる目的で、
酸洗浄を行ったのち、水洗により酸液を十分に排出し、
最後に防鏡処理によって酸洗で清浄になった洗浄面を防
錆保護している。
このような酸洗浄から防錆処理までの化学洗浄方法とし
て具体的には第1表に示す‘a’、{bー等の方法があ
るが、いずれも次のような欠点を有している。
て具体的には第1表に示す‘a’、{bー等の方法があ
るが、いずれも次のような欠点を有している。
{1} 化学洗浄工程として酸洗浄→水洗→くえん酸リ
ンス→中和防錆の4程からなっているため、工程数が多
いという繁雑性ばかりでなく、特に水洗から中和防錆ま
での処理に数十時間もかかり、徹夜作業となることも多
く、多大の労力と費用を要する。
ンス→中和防錆の4程からなっているため、工程数が多
いという繁雑性ばかりでなく、特に水洗から中和防錆ま
での処理に数十時間もかかり、徹夜作業となることも多
く、多大の労力と費用を要する。
【21 酸洗浄から中和防錆処理までの化学洗浄による
廃液量は、工程が繁雑なため被洗浄機器類保有水量の約
4〜5倍にもなり、その廃液処理に多大の労力と費用を
要する。
廃液量は、工程が繁雑なため被洗浄機器類保有水量の約
4〜5倍にもなり、その廃液処理に多大の労力と費用を
要する。
第1表
また、鉱酸に2塩基酸以上のオキシ酸を添加して酸洗浄
した後、該酸液を排出することなく酸液にアルカリを添
加して中和し、さらに防錆剤を添加して防錆を行なう酸
洗浄法が、特公昭46一16401号公報にて知られて
いる。
した後、該酸液を排出することなく酸液にアルカリを添
加して中和し、さらに防錆剤を添加して防錆を行なう酸
洗浄法が、特公昭46一16401号公報にて知られて
いる。
この方法は、鍵酸によってスケールを除去し、上記のオ
キシ酸によって溶出した鉄イオンの封鎖を行なうのであ
るが、防錆処理終了後に行なう水洗によって鍵酸が残留
すると、この鉱酸に起因するCI‐、Sの‐がボィラ運
転時に鋼材の腐食因子となるばかりでなく、中和剤とし
て添加するアルカリのうち炭酸ナトリウム、水酸化ナト
IJウム、アルカリ性りん酸ナトリウム等が残留すると
高温、高圧のボィラの場合、運転時にボィラ蒸発管の高
温部に濃縮してアルカリ腐食を生起する因子となる等の
欠点があり、これらの欠点を除くためには大量の水を使
用した長時間の水洗によって上記腐食の因子を完全に除
去する必要がある。
キシ酸によって溶出した鉄イオンの封鎖を行なうのであ
るが、防錆処理終了後に行なう水洗によって鍵酸が残留
すると、この鉱酸に起因するCI‐、Sの‐がボィラ運
転時に鋼材の腐食因子となるばかりでなく、中和剤とし
て添加するアルカリのうち炭酸ナトリウム、水酸化ナト
IJウム、アルカリ性りん酸ナトリウム等が残留すると
高温、高圧のボィラの場合、運転時にボィラ蒸発管の高
温部に濃縮してアルカリ腐食を生起する因子となる等の
欠点があり、これらの欠点を除くためには大量の水を使
用した長時間の水洗によって上記腐食の因子を完全に除
去する必要がある。
本発明は以上の諸点に鑑みてなされたもので、鉄鋼製部
材の化学洗浄工程を、除鏡・脱スケール工程と防錆処理
工程の2工程とし、しかもこの2工程を上記の公知方法
にみられるような欠点のない実質的に一液で、迅速、簡
便に行なうことのできる化学洗浄法を提供するものであ
る。
材の化学洗浄工程を、除鏡・脱スケール工程と防錆処理
工程の2工程とし、しかもこの2工程を上記の公知方法
にみられるような欠点のない実質的に一液で、迅速、簡
便に行なうことのできる化学洗浄法を提供するものであ
る。
すなわち本発明は、スルファミン酸、酒石酸のうちの少
くとも1種、および/またはアンモニア水を添加してp
Hを3.0〜3.5に調整したくえん酸、りんご酸、グ
リコン酸、グリコール酸のうちの少くとも1種の有機酸
溶液で脱スケールした後、同溶液にポリりん酸塩、ウル
トラりん酸塩、メタりん酸塩のうちの少くとも1種の童
合りん酸塩とアンモニア水、エタノールアミン、ヒドラ
ジンのうちの少くとも1種のpH調整剤を添加しpHを
5以上にして防錆処理することを特徴とする鉄鋼製部材
のイG学洗浄法に関する。
くとも1種、および/またはアンモニア水を添加してp
Hを3.0〜3.5に調整したくえん酸、りんご酸、グ
リコン酸、グリコール酸のうちの少くとも1種の有機酸
溶液で脱スケールした後、同溶液にポリりん酸塩、ウル
トラりん酸塩、メタりん酸塩のうちの少くとも1種の童
合りん酸塩とアンモニア水、エタノールアミン、ヒドラ
ジンのうちの少くとも1種のpH調整剤を添加しpHを
5以上にして防錆処理することを特徴とする鉄鋼製部材
のイG学洗浄法に関する。
以下、本発明方法で使用する各薬品の作用について説明
する。
する。
○}有機酸:
本発明では、スルフアミン酸、酒石酸、くえん酸、りん
ご酸、グリコン酸、グリコール酸が使用でき、このうち
後四者はアンモニア水を加えてPH3.0〜3.5に調
整しておく。
ご酸、グリコン酸、グリコール酸が使用でき、このうち
後四者はアンモニア水を加えてPH3.0〜3.5に調
整しておく。
本発明の有機酸は、鉄スケールを溶解して脱スケールを
行なうことが主な目的であり、上記の前二者は鉄スケー
ルの溶解力が極めて大きいが、上記の後四者は鉄スケー
ルの溶解力が小さく、そのまま用いたのでは完全な脱ス
ケールを行なうことができない。
行なうことが主な目的であり、上記の前二者は鉄スケー
ルの溶解力が極めて大きいが、上記の後四者は鉄スケー
ルの溶解力が小さく、そのまま用いたのでは完全な脱ス
ケールを行なうことができない。
しかし本発明者等の研究の結果、これらをアンモニア水
で軸3.0〜3.5に調整すれば、鉄スケールの溶解力
が顕著に増大することが判明した。上記の後四者にアン
モニア水を加えて餌調整するのは、この知見に基づくも
のである。また、これらの有機酸は鉄鋼製機器類の脱ス
ケールの他にpH調整剤添加後の防錆処理時の溶出鉄の
沈殿封鎖が目的であるため、有機酸の最適使用濃度は鉄
スケール量によって決定するのが好ましい。
で軸3.0〜3.5に調整すれば、鉄スケールの溶解力
が顕著に増大することが判明した。上記の後四者にアン
モニア水を加えて餌調整するのは、この知見に基づくも
のである。また、これらの有機酸は鉄鋼製機器類の脱ス
ケールの他にpH調整剤添加後の防錆処理時の溶出鉄の
沈殿封鎖が目的であるため、有機酸の最適使用濃度は鉄
スケール量によって決定するのが好ましい。
ところで本発明法を適用する火力プラントのボイラの場
合、酸洗浄による溶出鉄量は通常3000〜800Q例
の範囲内にあるので、鉄スケールを溶解するための有機
酸濃度は2〜柵t%でよいが、本発明法ではスケール除
去後、酸液に直接斑調整新旧皮び童合りん酸塩を添加し
てpH5以上好ましくは6〜8に調整し、防錆処理する
ので、その時溶出鉄イオンが沈殿しないだけの有機酸濃
度が必要である。
合、酸洗浄による溶出鉄量は通常3000〜800Q例
の範囲内にあるので、鉄スケールを溶解するための有機
酸濃度は2〜柵t%でよいが、本発明法ではスケール除
去後、酸液に直接斑調整新旧皮び童合りん酸塩を添加し
てpH5以上好ましくは6〜8に調整し、防錆処理する
ので、その時溶出鉄イオンが沈殿しないだけの有機酸濃
度が必要である。
鉄イオンに対する有機酸の封鎖力は防錆時の舟によって
異なり、高pHになる程、封鎖力は低下し、また有機酸
の種類によっても異なる。
異なり、高pHになる程、封鎖力は低下し、また有機酸
の種類によっても異なる。
そこで鉄スケール量が多い機器類の化学洗浄に当っては
封鎖力の高い有機酸を使用すべきであり、その優劣は各
有機酸濃度を同じにした場合、くえん酸>グリコン酸>
りんご酸>スルフアミン酸>グリコール酸>酒石酸の順
となる。溶出イオン量に対し有機酸濃度が不足すると防
錆処理時に封鎖力を失って水酸化鉄の沈殿を生成し、洗
浄面を汚染するばかりでなく、防錆皮膜の化成にも悪影
響を及ぼすので、鉄鋼製機器類の鉄スケール量に応じて
有機酸の選択並びに防錆処理時の斑選択が必要である。
なお、有機酸は酸腐食抑制剤と併用することもでき、こ
の酸腐食抑制剤としては従来公知のものが使用できる。
封鎖力の高い有機酸を使用すべきであり、その優劣は各
有機酸濃度を同じにした場合、くえん酸>グリコン酸>
りんご酸>スルフアミン酸>グリコール酸>酒石酸の順
となる。溶出イオン量に対し有機酸濃度が不足すると防
錆処理時に封鎖力を失って水酸化鉄の沈殿を生成し、洗
浄面を汚染するばかりでなく、防錆皮膜の化成にも悪影
響を及ぼすので、鉄鋼製機器類の鉄スケール量に応じて
有機酸の選択並びに防錆処理時の斑選択が必要である。
なお、有機酸は酸腐食抑制剤と併用することもでき、こ
の酸腐食抑制剤としては従来公知のものが使用できる。
例えば、アミン系酸洗用防食剤であるヒビロンK−4、
ヒビロンK−150(杉村化学工業■製、商品名)、ィ
ビツト3M舵(住友化学工業■製、商品名)等が使用で
きる。‘2’童合りん酸塩 重合りん酸塩としてはポリりん酸のNa、K塩〔一般式
MM2Pn○机十,、M:1価の陽イオン、酸化物モル
比M20/P205=1〜2〕、ウルトラりん酸のNa
、K塩〔一般式(xM20)P205、M:1価の陽イ
オン、0くx〈1〕、メタりん酸のNa、K塩〔一般式
Mn(P03)nM:1価の腸イオン、酸化物モル比M
20/P205=1〕などが有効である。
ヒビロンK−150(杉村化学工業■製、商品名)、ィ
ビツト3M舵(住友化学工業■製、商品名)等が使用で
きる。‘2’童合りん酸塩 重合りん酸塩としてはポリりん酸のNa、K塩〔一般式
MM2Pn○机十,、M:1価の陽イオン、酸化物モル
比M20/P205=1〜2〕、ウルトラりん酸のNa
、K塩〔一般式(xM20)P205、M:1価の陽イ
オン、0くx〈1〕、メタりん酸のNa、K塩〔一般式
Mn(P03)nM:1価の腸イオン、酸化物モル比M
20/P205=1〕などが有効である。
添加濃度は0.05〜0.かt%程度で充分であり、あ
まり高濃度になると防錆皮膜の繊密性を欠き、防錆効果
が低下するので好ましくない。本発明の防錆処理時の防
錆機構は明らかでないが、母によって防錆皮膜の化成状
態が異なることから、適正pH溶液中では蚤合りん酸塩
が適度に解離し鉄鋼面と反応して不溶性の第二りん酸鉄
〔FeHP04〕及び第三りん酸鉄〔Fe3(P04)
2〕の不動態化膿が鉄鋼面に生成結晶化するためと考え
られる。
まり高濃度になると防錆皮膜の繊密性を欠き、防錆効果
が低下するので好ましくない。本発明の防錆処理時の防
錆機構は明らかでないが、母によって防錆皮膜の化成状
態が異なることから、適正pH溶液中では蚤合りん酸塩
が適度に解離し鉄鋼面と反応して不溶性の第二りん酸鉄
〔FeHP04〕及び第三りん酸鉄〔Fe3(P04)
2〕の不動態化膿が鉄鋼面に生成結晶化するためと考え
られる。
なお本重合りん酸塩は斑調整剤とは別に有機酸に併用添
加して最初から使用してもよい。【31斑調整剤 上記の防錆処理時に添加される斑調整剤はアンモニア水
、モノェタ/ールアミン、ジェタ/ールアミン、トリエ
タ/ールアミン、ヒドラジンのうちの少くとも1種であ
る。
加して最初から使用してもよい。【31斑調整剤 上記の防錆処理時に添加される斑調整剤はアンモニア水
、モノェタ/ールアミン、ジェタ/ールアミン、トリエ
タ/ールアミン、ヒドラジンのうちの少くとも1種であ
る。
これらは有機酸で脱スケールしたのち、同溶液に童合り
ん酸塩と同時あるいは順次添加して、防錆処理液の餌を
5以上好ましくは6〜8に調整すればよい。
ん酸塩と同時あるいは順次添加して、防錆処理液の餌を
5以上好ましくは6〜8に調整すればよい。
斑5未満では防錆皮膜の繊密性に欠き、防錆効果が低下
するので好ましくない。また斑9を越すと防錆皮膜の化
成量が少なく防錆効果も悪い。以下、実施例をあげ、本
発明方法を更に詳述する。
するので好ましくない。また斑9を越すと防錆皮膜の化
成量が少なく防錆効果も悪い。以下、実施例をあげ、本
発明方法を更に詳述する。
実施例
第2表の酸液(くえん酸、りんご酸、グリコン酸、グリ
コール酸はあらかじめアンモニア水で餌3に調整したも
の)120叫に酸騰食抑制剤ヒピ。
コール酸はあらかじめアンモニア水で餌3に調整したも
の)120叫に酸騰食抑制剤ヒピ。
ンK‐4((杉村化学工業■製、商品名)を0.柵t%
添加した溶液に、四三酸化鉄を主成分とするスケールの
付着しているボィラチューブ(外径31.8◇、内径2
00のものを5弧の長さに輪切し、チューブの外面を切
削してスケールを除去したもの)を浸潰し、85〜90
℃で6時間保持した。次に同酸液に童合りん酸塩と斑調
整剤を添加して第2表のように調整し、80qoで2時
間防錆処理した。防錆処理後の試験片を騒く水洗して自
然乾燥させ、屋上で爆蕗試験を行ない、肉眼による防錆
効果の評価を行なった。その結果は第2表に示すように
いずれの有機酸でもスケール除去は完全であるが、防錆
処理時の有効班は防鏡効果から明らかなように5〜9の
範囲で、柑6〜8が特に好ましい。
添加した溶液に、四三酸化鉄を主成分とするスケールの
付着しているボィラチューブ(外径31.8◇、内径2
00のものを5弧の長さに輪切し、チューブの外面を切
削してスケールを除去したもの)を浸潰し、85〜90
℃で6時間保持した。次に同酸液に童合りん酸塩と斑調
整剤を添加して第2表のように調整し、80qoで2時
間防錆処理した。防錆処理後の試験片を騒く水洗して自
然乾燥させ、屋上で爆蕗試験を行ない、肉眼による防錆
効果の評価を行なった。その結果は第2表に示すように
いずれの有機酸でもスケール除去は完全であるが、防錆
処理時の有効班は防鏡効果から明らかなように5〜9の
範囲で、柑6〜8が特に好ましい。
また防錆処理時に鉄の沈殿生成があると、適正餌範囲内
でも防錆効果がなくなっていることがわかる。沈殿生成
は有機酸濃度と餌に影響しており、酸洗浄による溶出鉄
イオンが600瓜血を越えるような場合は、くえん酸、
りんご酸、スルフアミン酸、グリコン酸を除くグリコー
ル酸及び酒石酸は防錆処理時のpHを6〜8まで下げる
ことにより鉄の沈殿生成も無くなり、有機酸濃度も少な
くてすみ、防錆効果もよくなることがわかる。第2表 蔭電算藁美奈 {唇屋ぞ願参鮒言明母上館奪ヒ〃 1
日間で発錆する以上詳述したように本発明は、新設時及
び稼動後の火力プラント、化学プラント等のボィラ、熱
交換器その他の鉄鋼製部材の化学洗浄法として最適であ
り、{11 酸洗浄後の水洗を必要としない2工程のイ
G学洗浄法であるので、化学洗浄所要時間は従来法に比
し約1′2に短縮でき、それによる労力と人件費を大幅
に節減できる、‘2} 本発明法は2工程で、実質的に
一液法であるので、化学洗浄により生ずる廃液量は従来
法に比し約1/2に減少し、その廃液処理に要する費用
もほぼ半減する。
でも防錆効果がなくなっていることがわかる。沈殿生成
は有機酸濃度と餌に影響しており、酸洗浄による溶出鉄
イオンが600瓜血を越えるような場合は、くえん酸、
りんご酸、スルフアミン酸、グリコン酸を除くグリコー
ル酸及び酒石酸は防錆処理時のpHを6〜8まで下げる
ことにより鉄の沈殿生成も無くなり、有機酸濃度も少な
くてすみ、防錆効果もよくなることがわかる。第2表 蔭電算藁美奈 {唇屋ぞ願参鮒言明母上館奪ヒ〃 1
日間で発錆する以上詳述したように本発明は、新設時及
び稼動後の火力プラント、化学プラント等のボィラ、熱
交換器その他の鉄鋼製部材の化学洗浄法として最適であ
り、{11 酸洗浄後の水洗を必要としない2工程のイ
G学洗浄法であるので、化学洗浄所要時間は従来法に比
し約1′2に短縮でき、それによる労力と人件費を大幅
に節減できる、‘2} 本発明法は2工程で、実質的に
一液法であるので、化学洗浄により生ずる廃液量は従来
法に比し約1/2に減少し、その廃液処理に要する費用
もほぼ半減する。
という工業的に極めて顕著な効果を奏するものである。
また、本発明方法は、前記の特公昭46−16401号
方法に比べ、‘1} 鉱酸を全く使用していないばかり
でなく、防錆処理時のpH調整剤として残留しても高温
液中で無害なものに分解するものを使用しているため、
水洗は簡単でよく、水の使用量および水洗時間は少くて
よい・■ 公知方法の防錆作用は一般に亜硝酸塩皮膜と
言われているものによるが、本発明法ではりん酸鉄の不
動態化膜によるもので、防錆効果が公知方法の約1.針
音も増大する、等の効果を奏する。
方法に比べ、‘1} 鉱酸を全く使用していないばかり
でなく、防錆処理時のpH調整剤として残留しても高温
液中で無害なものに分解するものを使用しているため、
水洗は簡単でよく、水の使用量および水洗時間は少くて
よい・■ 公知方法の防錆作用は一般に亜硝酸塩皮膜と
言われているものによるが、本発明法ではりん酸鉄の不
動態化膜によるもので、防錆効果が公知方法の約1.針
音も増大する、等の効果を奏する。
Claims (1)
- 1 スルフアミン酸、酒石酸のうちの少くとも1種、お
よび/またはアンモニア水を添加してpHを3.0〜3
.5に調整したくえん酸、りんご酸、グリコン酸、グリ
コール酸のうちの少くとも1種の有機酸溶液で脱スケー
ルした後、同溶液にポリりん酸塩、ウルトラりん酸塩、
メタりん酸塩のうちの少くとも1種の重合りん酸塩とア
ンモニア水、エタノールアミン、ヒドラジンのうちの少
くとも1種のpH調整剤を添加しpHを5以上にして防
錆処理することを特徴とする鉄鋼製部材の化学洗浄法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14947679A JPS602390B2 (ja) | 1979-11-20 | 1979-11-20 | 鉄鋼製部材の化学洗浄法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14947679A JPS602390B2 (ja) | 1979-11-20 | 1979-11-20 | 鉄鋼製部材の化学洗浄法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5672163A JPS5672163A (en) | 1981-06-16 |
| JPS602390B2 true JPS602390B2 (ja) | 1985-01-21 |
Family
ID=15475977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14947679A Expired JPS602390B2 (ja) | 1979-11-20 | 1979-11-20 | 鉄鋼製部材の化学洗浄法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602390B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5322635A (en) * | 1991-05-16 | 1994-06-21 | H.E.R.C. Incorporated | Soap compositions of carboxylic acids and amines useful in removal and prevention of scale |
| US5653917A (en) * | 1994-06-29 | 1997-08-05 | Singerman; Gary M. | Rust-removing alkali metal hydrogen citrate composition |
| AUPP762398A0 (en) * | 1998-12-09 | 1999-01-14 | Cairnscorp Technology Pty. Limited | Cleaning solutions containing citric acid and uses thereof |
| CN106835158B (zh) * | 2016-12-26 | 2019-04-26 | 四会市联泰金属制品有限公司 | 一种钢材的表面酸化处理方法 |
-
1979
- 1979-11-20 JP JP14947679A patent/JPS602390B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5672163A (en) | 1981-06-16 |
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