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JP4019352B2 - Evaluation method and control method of local corrosion - Google Patents
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JP4019352B2 JP2002060045A JP2002060045A JP4019352B2 JP 4019352 B2 JP4019352 B2 JP 4019352B2 JP 2002060045 A JP2002060045 A JP 2002060045A JP 2002060045 A JP2002060045 A JP 2002060045A JP 4019352 B2 JP4019352 B2 JP 4019352B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水系における熱交換器又は配管等の表面に発生する局部腐食(孔食、すき間腐食)をモニタリングする技術等に関する。
【0002】
【従来の技術】
水系プラントの熱交換器や配管等において局部腐食が発生して、進行すると、孔食(浸食)の深さが増加して、やがては貫通に至ると水系プラントの操業停止等の事態を招くことがある。このため、水系プラントの設備の運転、通水を休止することなく局部腐食の進行を確実に予測できる技術が関連産業界から要請されている。
【0003】
ここで、水系において発生する局部腐食に関しては、腐食が進行している部分とその他のいわゆる自由表面との間の物質移動が起こりにくくなることから、局部腐食内部水の水質が極端に変化し、局部腐食内部水において、溶存酸素の消費、金属イオンならびに塩化物イオンの濃縮、金属イオンの加水分解によるpHの低下が起こることが知られている。
【0004】
現在、局部腐食内部水におけるpH低下の機構、塩化物イオンの濃縮の機構について、前者は金属イオンの加水分解から、後者は電気的中性条件から定性的には理解されている。これらの局部腐食内部水の水質変化について、局部腐食をモデル化したセルを用いて実験室的に測定した報告がある(水流徹,腐食防食部門委員会研究集会資料,29,17(1985);杉本克久,腐食防食´86,C−105,(1986))。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、局部腐食の進行に伴った局部腐食内部水の水質変化を測定するのみで、発生した局部腐食に対して積極的にその進行を停止する処理を施し、その局部腐食が修復されるまでの過程ならびに局部腐食が完全に修復されたことの確認を、孔食内部水の水質変化、特にpHならびに塩化物イオン濃度を測定することによって評価する技術はなかった。
【0006】
そこで、本発明は、水系プラントの局部腐食を模擬した微小内部水の水質変化(pHならびに塩化イオン濃度)をモニタリングすることによって、局部腐食の発生や進行状況を評価するとともに、局部腐食の進行現象の機構解明、並びにその発生又は進行を抑制、修復する技術を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成して、上記技術的課題を解決するために、本願では、次の手段を採用する。
【0008】
まず、水系プラントの金属部材局部腐食の模擬構造を備える人工ピットを設け、該人工ピットが設けられた金属部材に水系媒体を連続的に通過させ、前記人工ピットの内部水のpH並びに塩化物イオン濃度を測定することによって、金属部材における局部腐食の発生又は進行状況を評価する。
【0009】
具体的には、水系プラントの所定箇所に、局部腐食状態の模擬構造を備える人工ピットを形成する。例えば、ステンレス鋼製、銅製、炭素鋼製その他の鋼製チューブの一部分に、局部腐食を模擬した構造である人工ピットを設け、該チューブ内に水系媒体を連続的に通水し、人工ピット内部水のpH並びに塩化物イオン濃度の変化をモニタリングする。
【0010】
前記人工ピット内部水のpHを測定する方法については、特に限定しないが、人工ピット内部水に挿入したアンチモン電極の電位を測定し、その電極電位からpHに換算する方法を採用できる。
【0011】
アンチモンの電極反応は、基本的には表面の酸化アンチモン(Sb)と水素イオン(H)との平衡反応であって、次式で表される。
Sb+6H+6e → 2Sb + 3H
【0012】
アンチモン電極電位からpHに換算する式は次の(1)式のように表される。
E(mV VS.Ag/AgCl/sat.KCl)=−44−59×pH・・・(1)
【0013】
従って、人工ピットに設けたアンチモン電極の電位を測定すれば、人工ピット内部水のpHを測定することができる。照合電極としては、飽和塩化カリウム/銀/塩化銀電極を用いる。試作したアンチモン電極の電位を予め種々のpHの溶液で測定して検量線を作成しておき、人工ピット内のアンチモン電極の電位と前記検量線から、人工ピット内のpHを求める。
【0014】
次に、人工ピット内部水の塩化物イオン濃度の測定については、飽和塩化カリウム/銀/塩化電極に対するAg/AgCl電極(極細のAg/AgCl線)の電位を測定する。Ag/AgClの電極電位と塩化イオン濃度との間には以下の(2)式に示される関係があり、Ag/AgClの電極電位測定値から塩化物イオン濃度を求めることができる。なお、次式中のEは、Ag/AgClの電極電位(V)を示している。
Cl(mg/L)=3.4×10EXP[−43.4×E]・・・(2)
【0015】
次に、本願では、水系プラントの金属部材における局部腐食の模擬構造を備える人工ピットの内部水のpH並びに塩化物イオン濃度を測定し、該測定結果に基づいて、前記金属部材において発生した局部腐食の発生又は進行を抑制する方法を提供する。
【0016】
この方法では、前記人工ピットを用いたモニタリング作業から得られたpH並びに塩化物イオン濃度の測定結果に基づいて、実際の水系プラントの熱交換器や配管等の設備における局部腐食又は進行を推定又は予測し、現実の局部腐食を抑制する。
【0017】
例えば、水系プラントの所定箇所に、前記測定結果に応じた所定量のリン酸塩を添加することによって、水系プラント内の金属部材において現実に発生している局部腐食の微細孔又はすき間の内部水のpHの低下並びに塩化物イオンの濃縮を抑制することができる。即ち、リン酸塩は、水系媒体内においてpH緩衝剤として作用するとともに、また、局部腐食の進行に伴って生成するさび膜をカチオン透過性に変質する作用を発揮して塩化物イオンの浸入を阻止する作用を発揮する。なお、水系プラントに対するリン酸塩の添加は、手動又は自動のいずれも選択可能である。
【0018】
また、上記方法によれば、局部腐食の発生又は進行の抑制効果についても、人工ピット内部水の水質変化(pH並びに塩化物イオン濃度)を継続的にモニタリングすることによって確認することができる。即ち、水系プラント内の局部腐食の発生又は進行の抑制効果が良好な場合には、人工ピット内部水のpHの低下並びに塩化物イオンの濃縮が抑制されるという測定結果に反映される。
【0019】
以上のように、本発明は、水系プラントにおける局部腐食の発生又は進行をリアルタイムで監視でき、更には、該局部腐食の発生又は進行を抑制できる方法を提供するという技術的意義を有している。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な実施形態について、添付した図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【0021】
まず、図1は、本発明に係る局部腐食の評価方法を好適に実施できる水系全体の構成を表す図、図2は、同方法で用いる人工ピット並びにその周辺の構成を表す図である。
【0022】
水系プラントの図1中符号1で示された熱交換器の左右端部には、それぞれ流入側ヘッダー2と流出側ヘッダー3が設けられ、両ヘッダー2,3の間には、複数の伝熱チューブ4が配設されている。この伝熱チューブ4の周囲に冷却される液Wが通水されることになる。なお、符号Wは、熱交換器1によって冷却された液を表している。
【0023】
前記流入側ヘッダー2には、符号5で示された冷却塔から吐出される冷却水Cがポンプ6によって供給される。伝熱チューブ4を通過して流出側ヘッダー3から吐出された水Cは、流出側ヘッダー3に連設された鋼製のチューブ7に配置された局部腐食のモニタリング装置8を経て冷却塔5へ返送される。なお、チューブ7の材質は、任意に選択される。
【0024】
ここで、図2に基づいて、モニタリング装置8の構成について説明する。
【0025】
モニタリング装置8は、符号81で示される人工ピットを備えている。この人工ピット81は、前記チューブ7の一部に形成されており、該チューブ7の内部空洞部71に連通する微小孔81aを備えている。即ち、この微小孔81aは、局部腐食の孔食を模擬した構造を備えている。なお、チューブ7並びにモニタリング装置8の設置数は、図1においては3箇所であるが、適宜選択可能である。
【0026】
次に、人工ピット81内には、チューブ7外に配置された電圧計82aから導出するアンチモン電極83と、同じくチューブ7外に配置された電圧計82bから導出するAg/AgCl電極84が、それぞれ微小孔81a内に配置された熱硬化性樹脂体85を貫通して前記微小孔81a内に突出し、対設されている。
【0027】
また、この人工ピット81の両脇には、前記電圧計82a,82bにそれぞれ導通する2本の飽和KCl銀塩化銀電極86,86が、チューブ7の内部空洞部71に突出して、対設されている。なお、飽和KCl銀塩化銀電極86,86は、照合電極として機能する。
【0028】
チューブ7内に試験水となる水Cを連続的に通水する過程において、内部水Xの電位変化を電圧計82(82a,82b)によって検出し、該検出値E(図1参照)は、図1中において符号9で示された演算装置に送られる。演算装置9では、「課題を解決するための手段」の項目において既述した(1)式、(2)式に従って、人工ピット81(の微小孔81a)内に流入する内部水XのpH並びに塩化物イオン濃度を求める。
【0029】
ここで、演算装置9で算出された人工ピット81の内部水XのpH並びに塩化物イオン濃度に関するデータ信号Sを制御部10に送り、槽11に貯留されている所定濃度のリン酸塩溶液12を、ポンプ13を介して冷却水C1が通水される配管14に添加する。制御部10は、前記データ信号Sに応じて、リン酸塩溶液の添加量を制御する。
【0030】
前記方法により、水系に所定量のリン酸塩を添加することによって、現実に発生している水系プラント内に局部腐食の微細孔又はすき間における内部水のpHの低下並びに塩化物イオンの濃縮を抑制することができる。
【0031】
これは、リン酸塩は、水系媒体内においてpH緩衝剤として作用するとともに、また、局部腐食の進行に伴って生成するさび膜をカチオン透過性に変質する作用を発揮して、微細孔又はすき間への塩化物イオンの浸入を阻止する作用を発揮するからである。
【0032】
また、モニタリング装置8では、局部腐食の発生又は進行の抑制効果についても、人工ピット81の内部水の水質変化(pH並びに塩化物イオン濃度)を継続的にモニタリングして確認することができる。
【0033】
即ち、リン酸塩添加によって、水系プラント内の局部腐食の発生又は進行の抑制が見られた場合には、人工ピット81の内部水におけるpHの低下が抑制され、並びに塩化物イオンの濃縮が抑制されるという測定結果がモニタリング装置8から得られることになる。
【0034】
【実施例】
以下、図3、図4に基づいて、本発明の実施例について説明する。
【0035】
実施例1。
試験液には実機冷却水を用いた。上記チューブ7には、炭素綱チューブを用いた。試験液(C)はポンプで循環することで炭素鋼チューブ7に連続的に通水した。人工ピット81内のpHならびに塩化物イオン濃度の経時変化を測定した結果を図3に示す。なお、図3(A)は、人工ピット81の内部水Xにおける塩化物イオン濃度の経時変化を表す図(グラフ)、同図(B)は、人工ピット81の内部水XにおけるpHの経時変化を表す図(グラフ)である。
【0036】
試験開始前の人工ピット81内のpHは約8.5、塩化物イオン濃度は200mg/Lであったのが、約1ヶ月後には、pHは3まで低下し、塩化物イオン濃度は35000mg/Lまで濃縮した。これにより、局部腐食の進行に伴った人工ピット81における内部水XのpH低下、塩化物イオンの濃縮が確認され、局部腐食が進行していることがわかる。
【0037】
即ち、モニタリング装置8によって、人工ピット81の内部水XのpH並びに塩化物イオン濃度の経時変化を把握できることが明らかであるので、本発明に係る局部腐食の評価方法が有効であることがわかった。
【0038】
実施例2。
実施例1と同様の方法に基づいて、炭素鋼製チューブ7への試験水通水を開始し、人工ピット81における内部水XのpHならびに塩化物イオン濃度の変化が確認された時点で、リン酸塩を注入する実験を行った。なお、図4(A)は、人工ピット81の内部水Xにおける塩化物イオン濃度の経時変化を表す図(グラフ)、同図(B)は、人工ピット81の内部水XにおけるpHの経時変化を表す図(グラフ)である。
【0039】
図4に示されているように、リン酸塩の添加によって、人工ピット81内におけるpHの低下、塩化物イオンの濃縮が抑制されることを確認することができた。従って、リン酸塩にはpH緩衛能があり、また、局部腐食の進行に伴って生成するさび膜をカチオン透過性に変質することで塩化物イオンの進入を阻止する作用があることが分かる(図3、図4を比較参照)。
【0040】
【発明の効果】
本発明に係る局部腐食の評価方法及び局部腐食の抑制方法では、水系における炭素鋼その他の鋼製設備の表面にて発生する局部腐食(孔食、すき間腐食)を模擬した微小内部水(人工ピット内部水)のpHならびに塩化物イオン濃度をモニタリングすることによって、局部腐食の発生又は進行の状況をモニタリングすることができる。
【0041】
また、水系プラントにおいて発生した局部腐食に対して積極的にその進行を停止する処理を施し、その局部腐食が修復されるまでの過程、局部腐食が完全に修復されたことの確認並びに局部腐食の進行現象の機構解明が、人工ピットの内部水の水質変化をモニタリングすることによって可能となる。
【0042】
更に、本発明によれば、水系プラントの局部腐食の状況がリアルタイムで把握できるので、水系プラントの余寿命の推定が可能となる。
【0043】
水系プラントの運転を継続しながらの局部腐食のモニタリングが可能となり、局部腐食の進行によって生じる貫通・漏洩事故を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る局部腐食の評価方法を好適に実施できる水系全体の構成を表す図
【図2】同方法で用いる人工ピット(81)並びにその周辺の構成を表す図
【図3】(A)実施例1における人工ピット内部水の塩化物イオン濃度の経時変化を表す図(グラフ)
(B)実施例1における人工ピット内部水のpHの経時変化を表す図(グラフ)
【図4】(A)実施例2における人工ピット内部水の塩化物イオン濃度の経時変化を表す図(グラフ)
(B)実施例2における人工ピット内部水のpHの経時変化を表す図(グラフ)
【符号の説明】
7 チューブ
8 モニタリング装置
9 演算装置
12 リン酸塩溶液
81 人工ピット
81a 微小孔
82a、82b 電圧計
83 アンチモン電極
84 Ag/AgCl電極
85 熱硬化性樹脂体
(熱交換器1から吐出された)冷却水(モニターする試験水)
E 検出値
X (人工ピット81の)内部水
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for monitoring local corrosion (pitting corrosion, crevice corrosion) generated on the surface of a heat exchanger or piping in an aqueous system.
[0002]
[Prior art]
When local corrosion occurs and progresses in the heat exchangers and piping of the water-based plant, the depth of pitting corrosion (erosion) increases, and if it eventually penetrates, the operation of the water-based plant may be stopped. There is. For this reason, there is a demand from the related industry for a technology that can reliably predict the progress of local corrosion without stopping the operation and water flow of the facilities of the water-based plant.
[0003]
Here, regarding the local corrosion that occurs in the water system, since the mass transfer between the part where the corrosion is progressing and other so-called free surface becomes difficult to occur, the water quality of the local corrosion internal water changes extremely, It is known that in locally corroded internal water, consumption of dissolved oxygen, concentration of metal ions and chloride ions, and pH decrease due to hydrolysis of metal ions occur.
[0004]
At present, regarding the mechanism of pH reduction and concentration of chloride ions in locally corroded internal water, the former is understood qualitatively from hydrolysis of metal ions, and the latter from electrical neutral conditions. There are reports of laboratory changes in water quality changes in these locally corroded internal waters using a cell that models localized corrosion (Toru Water Flow, Corrosion and Corrosion Protection Committee Committee Meeting, 29, 17 (1985); Sugimoto, K., Corrosion Protection '86, C-105, (1986)).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the past, only by measuring the water quality change of local corrosion internal water accompanying the progress of local corrosion, the local corrosion that occurred is actively stopped and the local corrosion is repaired. There has been no technique to evaluate the process until it has been confirmed and that the local corrosion has been completely repaired by measuring the water quality changes in the pitting internal water, especially the pH and chloride ion concentration.
[0006]
Therefore, the present invention evaluates the occurrence and progress of local corrosion by monitoring the water quality change (pH and chloride ion concentration) in the micro internal water that simulates local corrosion in an aqueous plant, and also progresses the phenomenon of local corrosion. It is an object of the present invention to provide a technique for elucidating the mechanism of the above, and suppressing or repairing the occurrence or progression thereof.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object and solve the above technical problem, the present invention adopts the following means.
[0008]
First, an artificial pit provided with a simulated structure of local corrosion is provided in a metal member of an aqueous plant, and an aqueous medium is continuously passed through the metal member provided with the artificial pit so that the pH and chloride of the internal water of the artificial pit The occurrence or progress of local corrosion in the metal member is evaluated by measuring the ion concentration.
[0009]
Specifically, an artificial pit having a simulated structure of a local corrosion state is formed at a predetermined location of the water-based plant. For example, an artificial pit having a structure simulating local corrosion is provided in a part of a steel tube made of stainless steel, copper, carbon steel or other steel, and an aqueous medium is continuously passed through the tube to Changes in water pH and chloride ion concentration are monitored.
[0010]
The method of measuring the pH of the artificial pit internal water is not particularly limited, but a method of measuring the potential of the antimony electrode inserted into the artificial pit internal water and converting the electrode potential to pH can be adopted.
[0011]
The electrode reaction of antimony is basically an equilibrium reaction between surface antimony oxide (Sb 2 O 3 ) and hydrogen ions (H + ), and is represented by the following equation.
Sb 2 O 3 + 6H + + 6e → 2Sb + 3H 2 O
[0012]
The formula for converting the antimony electrode potential into pH is expressed as the following formula (1).
E (mV VS.Ag/AgCl/sat.KCl)=−44−59×pH (1)
[0013]
Therefore, if the potential of the antimony electrode provided in the artificial pit is measured, the pH of the water inside the artificial pit can be measured. A saturated potassium chloride / silver / silver chloride electrode is used as a reference electrode. A calibration curve is prepared by measuring the potential of the prototype antimony electrode in advance with solutions of various pHs, and the pH in the artificial pit is obtained from the potential of the antimony electrode in the artificial pit and the calibration curve.
[0014]
Next, regarding the measurement of the chloride ion concentration in the water in the artificial pit, the potential of the Ag / AgCl electrode (extra fine Ag / AgCl line) with respect to the saturated potassium chloride / silver / chloride electrode is measured. There is a relationship represented by the following formula (2) between the electrode potential of Ag / AgCl and the chloride ion concentration, and the chloride ion concentration can be determined from the measured electrode potential of Ag / AgCl. Note that E in the following formula represents an electrode potential (V) of Ag / AgCl.
Cl (mg / L) = 3.4 × 10 5 EXP [−43.4 × E] (2)
[0015]
Next, in the present application, the pH and chloride ion concentration of the internal water of the artificial pit provided with the simulated structure of local corrosion in the metal member of the water-based plant are measured, and the local corrosion generated in the metal member based on the measurement result Provided is a method for suppressing the occurrence or progression of
[0016]
In this method, based on the measurement results of pH and chloride ion concentration obtained from the monitoring work using the artificial pit, local corrosion or progress in the equipment such as heat exchangers and pipes of an actual water plant is estimated or progressed. Predict and suppress real local corrosion.
[0017]
For example, by adding a predetermined amount of phosphate according to the measurement result to a predetermined location in the aqueous plant, the internal water in the local corrosion micropores or gaps actually generated in the metal member in the aqueous plant PH reduction and chloride ion concentration can be suppressed. In other words, phosphate acts as a pH buffer in an aqueous medium, and also acts to alter the rust membrane produced with the progress of local corrosion to cation permeability, thereby invading chloride ions. Demonstrate the action. In addition, the addition of the phosphate to the water-based plant can be selected either manually or automatically.
[0018]
Moreover, according to the said method, the inhibitory effect of generation | occurrence | production or progress of a local corrosion can also be confirmed by monitoring the water quality change (pH and chloride ion concentration) of the water inside an artificial pit. That is, when the effect of suppressing the occurrence or progression of local corrosion in the water-based plant is good, it is reflected in the measurement result that the decrease in pH of the artificial pit internal water and the concentration of chloride ions are suppressed.
[0019]
As described above, the present invention has the technical significance of providing a method capable of monitoring in real time the occurrence or progress of local corrosion in an aqueous plant and further suppressing the occurrence or progress of local corrosion. .
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
[0021]
First, FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an entire water system that can suitably carry out the local corrosion evaluation method according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an artificial pit used in the method and a configuration of its periphery.
[0022]
An inflow side header 2 and an outflow side header 3 are provided at the left and right ends of the heat exchanger indicated by reference numeral 1 in FIG. A tube 4 is provided. The liquid W 1 to be cooled is passed around the heat transfer tube 4. Reference numeral W 2 represents a liquid which is cooled by the heat exchanger 1.
[0023]
Cooling water C 1 discharged from the cooling tower indicated by reference numeral 5 is supplied to the inflow header 2 by a pump 6. The water C 2 discharged from the outflow header 3 after passing through the heat transfer tube 4 passes through the local corrosion monitoring device 8 disposed in the steel tube 7 connected to the outflow header 3, and then the cooling tower 5. Will be returned to. The material of the tube 7 is arbitrarily selected.
[0024]
Here, the configuration of the monitoring device 8 will be described with reference to FIG.
[0025]
The monitoring device 8 is provided with an artificial pit indicated by reference numeral 81. The artificial pit 81 is formed in a part of the tube 7 and includes a minute hole 81 a communicating with the internal cavity 71 of the tube 7. That is, the micro holes 81a have a structure simulating local corrosion pitting corrosion. In addition, although the number of installation of the tube 7 and the monitoring apparatus 8 is three places in FIG. 1, it can select suitably.
[0026]
Next, in the artificial pit 81, an antimony electrode 83 derived from a voltmeter 82a disposed outside the tube 7 and an Ag / AgCl electrode 84 derived from a voltmeter 82b disposed also outside the tube 7, respectively. It penetrates the thermosetting resin body 85 arranged in the micro hole 81a and protrudes into the micro hole 81a so as to be provided.
[0027]
Further, on both sides of the artificial pit 81, two saturated KCl silver-silver chloride electrodes 86, 86 respectively connected to the voltmeters 82a, 82b protrude from the internal cavity 71 of the tube 7 and are opposed to each other. ing. Note that the saturated KCl silver-silver chloride electrodes 86 and 86 function as reference electrodes.
[0028]
In the process of continuously passing water C 2 as test water into the tube 7, the potential change of the internal water X is detected by a voltmeter 82 (82 a, 82 b), and the detected value E (see FIG. 1) is 1 is sent to the arithmetic unit indicated by reference numeral 9 in FIG. In the arithmetic unit 9, the pH of the internal water X flowing into the artificial pit 81 (the minute hole 81 a) according to the expressions (1) and (2) already described in the item “Means for Solving the Problems” and Find the chloride ion concentration.
[0029]
Here, the data signal S relating to the pH of the internal water X of the artificial pit 81 and the chloride ion concentration calculated by the arithmetic device 9 is sent to the control unit 10, and the phosphate solution 12 having a predetermined concentration stored in the tank 11. Is added to the pipe 14 through which the cooling water C1 is passed through the pump 13. The controller 10 controls the amount of phosphate solution added according to the data signal S.
[0030]
By adding a predetermined amount of phosphate to the water system by the above method, the pH reduction of the internal water and the concentration of chloride ions in the micropores or gaps of local corrosion are suppressed in the actual water system plant. can do.
[0031]
This is because phosphate acts as a pH buffer in an aqueous medium, and also acts to change the rust film produced with the progress of local corrosion to cation permeability, thereby forming fine pores or gaps. This is because it exerts the action of preventing the intrusion of chloride ions into the glass.
[0032]
Further, the monitoring device 8 can continuously monitor and confirm the water quality change (pH and chloride ion concentration) of the internal water of the artificial pit 81 with respect to the effect of suppressing the occurrence or progression of local corrosion.
[0033]
That is, when the occurrence or progression of local corrosion in the aqueous plant is suppressed by the addition of phosphate, the pH drop in the internal water of the artificial pit 81 is suppressed, and the concentration of chloride ions is also suppressed. The measurement result is obtained from the monitoring device 8.
[0034]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0035]
Example 1.
Actual cooling water was used as a test solution. The tube 7 was a carbon steel tube. The test liquid (C 2 ) was continuously passed through the carbon steel tube 7 by being circulated by a pump. FIG. 3 shows the results of measuring changes over time in the pH and chloride ion concentration in the artificial pit 81. 3A is a graph (graph) showing a change with time in chloride ion concentration in the internal water X of the artificial pit 81, and FIG. 3B is a change with time in pH of the internal water X in the artificial pit 81. It is a figure (graph) showing.
[0036]
The pH in the artificial pit 81 before the start of the test was about 8.5 and the chloride ion concentration was 200 mg / L. However, after about one month, the pH dropped to 3, and the chloride ion concentration was 35000 mg / L. Concentrated to L. Thereby, the pH drop of the internal water X in the artificial pit 81 accompanying the progress of the local corrosion and the concentration of chloride ions are confirmed, and it can be seen that the local corrosion is progressing.
[0037]
That is, it is clear that the monitoring device 8 can grasp the change in pH of the internal water X of the artificial pit 81 and the chloride ion concentration with time, and thus the local corrosion evaluation method according to the present invention was found to be effective. .
[0038]
Example 2.
Based on the same method as in Example 1, test water flow into the carbon steel tube 7 was started, and when changes in pH and chloride ion concentration of the internal water X in the artificial pit 81 were confirmed, phosphorus was added. Experiments injecting acid salts were conducted. 4A is a graph (graph) showing a change in chloride ion concentration in the internal water X of the artificial pit 81 with time, and FIG. 4B is a change in pH in the internal water X of the artificial pit 81 with time. It is a figure (graph) showing.
[0039]
As shown in FIG. 4, it was confirmed that addition of phosphate suppresses a decrease in pH and concentration of chloride ions in the artificial pit 81. Therefore, it is understood that phosphate has an ability to moderate pH, and has the effect of blocking the entry of chloride ions by changing the rust membrane produced with the progress of local corrosion to cation permeability. (See FIGS. 3 and 4 for comparison).
[0040]
【The invention's effect】
In the method for evaluating local corrosion and the method for suppressing local corrosion according to the present invention, minute internal water (artificial pits) simulating local corrosion (pitting corrosion, crevice corrosion) generated on the surface of carbon steel and other steel equipment in an aqueous system. By monitoring the pH of the internal water) and the chloride ion concentration, it is possible to monitor the occurrence or progress of local corrosion.
[0041]
In addition, the local corrosion that has occurred in the water-based plant is actively stopped, the process until the local corrosion is repaired, confirmation that the local corrosion has been completely repaired, and the local corrosion It is possible to elucidate the mechanism of the progress phenomenon by monitoring the water quality change in the artificial pit.
[0042]
Furthermore, according to the present invention, since the state of local corrosion of the aqueous plant can be grasped in real time, the remaining life of the aqueous plant can be estimated.
[0043]
It is possible to monitor local corrosion while continuing the operation of the water-based plant, and to prevent a penetration / leakage accident caused by the progress of local corrosion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an entire water system that can suitably implement a local corrosion evaluation method according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an artificial pit (81) used in the method and its surroundings. (A) The figure (graph) showing the time-dependent change of the chloride ion concentration of the water in the artificial pit in Example 1.
(B) The figure (graph) showing the time-dependent change of pH of the artificial pit internal water in Example 1.
4A is a graph (graph) showing a change over time in the chloride ion concentration of water in an artificial pit in Example 2. FIG.
(B) The figure (graph) showing the time-dependent change of pH of the artificial pit internal water in Example 2.
[Explanation of symbols]
7 Tube 8 Monitoring device 9 Arithmetic device 12 Phosphate solution 81 Artificial pit 81a Micro hole 82a, 82b Voltmeter 83 Antimony electrode 84 Ag / AgCl electrode 85 Thermosetting resin body C 2 (discharged from heat exchanger 1) Cooling water (test water to monitor)
E Detection value X Internal water (of artificial pit 81)

Claims (3)

水系プラントの金属部材局部腐食の模擬構造を備える人工ピットを設け、該人工ピットが設けられた金属部材に水系媒体を連続的に通過させ、前記人工ピットの内部水のpH並びに塩化物イオン濃度を測定することによって、前記金属部材における局部腐食の発生又は進行状況を評価することを特徴とする局部腐食の評価方法。An artificial pit provided with a simulated local corrosion structure is provided in a metal member of an aqueous plant, and an aqueous medium is continuously passed through the metal member provided with the artificial pit. The pH and chloride ion concentration of the internal water of the artificial pit The method of evaluating local corrosion characterized in that the occurrence or progress of local corrosion in the metal member is evaluated by measuring. 水系プラントの金属部材おける局部腐食の模擬構造を備える人工ピットを設け、該人工ピットが設けられた金属部材に水系媒体を連続的に通過させ、前記人工ピットの内部水のpH並びに塩化物イオン濃度を測定し、該測定結果に基づいて、前記金属部材において発生した局部腐食の発生又は進行を抑制することを特徴とする局部腐食の抑制方法。 The notched with a simulated structure of definitive local corrosion to the metal member of the aqueous plant provided, said notched continuously passed through an aqueous medium to the metal member provided is the internal water notched pH and chloride ion A method for suppressing local corrosion, comprising measuring concentration and suppressing occurrence or progress of local corrosion occurring in the metal member based on the measurement result. 前記測定結果に応じて、所定量のリン酸塩を水系プラントに添加することを特徴とする請求項2記載の局部腐食の抑制方法。  The method for suppressing local corrosion according to claim 2, wherein a predetermined amount of phosphate is added to an aqueous plant according to the measurement result.
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