ボイラー腐食防止剤: 種類、投与量、監視

ボイラー腐食防止剤の一般的な種類とその使用時期

阻害剤の化学的性質が異なれば、腐食メカニズムも異なります。ボイラーの種類 (蒸気と密閉熱水)、水の化学的性質、冶金学、排出量/規制の制限に基づいて選択してください。

脱酸素剤 (例: 亜硫酸ナトリウム、ヒドラジン代替品)

目的: 溶存酸素を除去して、孔食や析出物中の腐食を防ぎます。蒸気システムの給水処理や残留酸素が残る脱気補給に一般的です。

アミン（揮発性アミン）の撮影

目的: 凝縮水および蒸気側の金属表面に疎水性の薄い膜を形成し、凝縮水ライン、蒸気トラップ、熱交換器を保護します。凝縮水腐食 (中性化腐食) が一般的なシステムで使用されます。

リン酸塩/アルカリ性ビルダー

目的: 低圧ボイラーまたは補給水システム内のバルク水のアルカリ度を維持し、鋼鉄上に保護リン酸塩層を形成します。キャリーオーバーや堆積を避けるために制御する必要があります。

閉ループシステム用の亜硝酸塩/モリブデン酸塩

目的: 密閉熱水システム (温水など) 内の鉄金属の腐食を防止します。亜硝酸塩は通常、酸素化された閉鎖システムに使用されます。亜硝酸塩が適合しない場合は、モリブデン酸塩を選択できます。

ポリマー分散剤および閾値抑制剤

目的: 酸化鉄と硬度の析出物を分散させて、緻密な析出不足の腐食サイトを形成しないようにします。多くの場合、他の阻害剤と組み合わせて使用​​されます。

適切な阻害剤プログラムを選択する方法

選択には、システムの冶金、供給水の品質、動作圧力/温度、環境制約、および既存の化学薬品との適合性のバランスを考慮する必要があります。

• 主な腐食メカニズム (酸素孔食、一般的な均一腐食、隙間腐食、凝縮水腐食) を特定します。
• システムの材料 (炭素鋼、銅合金、ステンレスグレード) をマッピングし、最も脆弱な部品の保護を優先します。
• 排水（リン酸塩、亜硝酸塩、モリブデン酸塩）の規制制限を確認し、排出制限を満たす化学薬品を選択してください。
• 既存の殺生物剤、スケール防止剤、および軟化/再生化学薬品との化学的適合性を確認します。
• 本格的に導入する前に、小規模なラボの互換性テストとパフォーマンス テスト (クーポンまたは回転シリンダー) を実行します。

投与原理と計算例

用量目標は通常、活性阻害剤の mg/L (ppm) として表されます。投与戦略オプション: 連続供給 (定常状態システムに推奨) または定期的なショット投与 (メンテナンスまたは起動に使用)。

実際の投与手順

• 抑制剤の目標残留濃度を設定します (例: 一部のフィルム アミンの場合は 150 ～ 300 ppm、特定の脱酸素剤の場合は活性成分 200 ppm - メーカーのガイダンスに従ってください)。
• 配管や凝縮水の戻り経路を含むシステムの体積を正確に測定します (リットルまたはガロン)。
• 化学物質が急速に混合する供給ポイントを選択してください (補給/供給水ライン、アミンをフィルム化するための凝縮液戻り)。
• メイクアップ率とブローダウンを考慮して、目標濃度を維持できるサイズの定量ポンプを使用してください。

計算例（桁ごと）

システム容量 = 10,000 L、ターゲット阻害剤 = 200 mg/L (ppm) 活性であると仮定します。計算:

ステップ 1: 体積に目標濃度を掛ける: 10,000 × 200 = 2,000,000 (単位: mg)。
ステップ 2: mg をグラムに変換します: 2,000,000 ÷ 1,000 = 2,000 g。
ステップ 3: グラムをキログラムに変換します: 2,000 ÷ 1,000 = 2 kg。
10,000 L で 200 mg/L を達成するには、活性阻害剤の必要質量 = 2 kg。

監視と分析制御

ポンプの稼働時間だけに頼るのではなく、阻害剤の存在とシステムの状態を検証する監視プログラムを実装します。

重要な日常測定

• 阻害剤の残留 (メーカー固有のテストキットまたはラボ分析) — 頻度: 重要度に応じて毎日から毎週。
• 給水、ボイラー水、凝縮水の pH — アルカリ度を制御し、酸の攻撃や過剰供給の検出に役立ちます。
• メイク時および脱気後の溶存酸素 (DO) — 脱酸素剤の有効性を確認します。
• 鉄 (Fe) と銅 (Cu) の濃度 (ppm または ppb) - レベルの上昇は腐食活動を示します。
• 総溶解固形分 (TDS) / 導電率およびブローダウン制御の検証。
• トラップ、ストレーナー、サンプルポイントの目視検査。腐食速度 (mm/年) を調べるための定期的な金属クーポン暴露テスト。

注入ポイント、装置、および制御戦略

適切な射出位置が性能を左右します。揮発性化学物質の場合は、給水または蒸気/凝縮水の戻りに注入します。供給水またはホットウェルに注入されるバルク抑制剤の場合。

• 給水タンク/脱気装置: 脱酸素剤や大量のアルカリ性化学薬品に適しています。
• ホットウェル/凝縮水戻り: 凝縮水ラインと熱交換器を保護するためのアミンの膜形成に適しています。
• 脱気器の下流のボイラー供給ライン: 蒸気にフラッシュする前にバルク水に確実に混合します。
• 非腐食性の NSF/ASME 準拠の定量ポンプと背圧逆止弁を使用してください。注入ポイントの上流と下流にサンプルポートを設置します。

一般的な問題のトラブルシューティング

給餌または互換性の問題を迅速に特定することで、ダウンタイムが削減されます。測定データの症状を使用して問題を切り分けます。

症状: ボイラー水中の継続的に高い鉄分

• 考えられる原因: 投与量不足、酸素侵入による行き詰まり、脱気不足。アクション: 残留物を確認し、DO スカベンジャー ショットを増やし、脱気装置と凝縮水戻りを検査して空気漏れがないか確認します。

症状: 泡立ちまたはキャリーオーバー

• 考えられる原因: 過剰なリン酸塩または有機物。溶解しにくい沈殿物。縮合性アミンはキャリーオーバーの原因となります。アクション: シリカとリン酸塩のチェックを実行し、リン酸塩濃度を下げ、ボイラーのブローダウン制御を確認します。

症状: 凝縮水による腐食

• 考えられる原因: 低い凝縮液 pH、酸性キャリーオーバー、フィルム化アミンの欠如。アクション: 凝縮水の pH を測定し、凝縮水中和剤または凝縮水戻りへのアミン注入の撮影を検討します。

互換性、安全性、環境への配慮

複数の化学物質の相互作用、作業員の安全、廃水の排出制限に注意してください。

• 互換性: ラボでのテストを行わずに、未知の化学物質を混合しないでください。亜硝酸塩は特定のアミンや有機物と反応する可能性があります。リン酸塩の過剰供給は沈着を引き起こします - 分散剤とのバランス。
• 安全性: 多くの脱酸素剤や濃縮アミン製品は危険です。適切な PPE、保管用梱包材、流出時の対応計画を使用してください。
• 規制: リン酸塩、モリブデン酸塩、亜硝酸塩の地域の排出制限を確認してください。退院が制限されている場合は、退院前に影響の少ない化学薬品または現場での治療を選択してください。

記録管理とKPI

化学薬品の供給記録を監視結果やメンテナンス イベントに結び付ける簡単なログを維持します。有用な KPI には、腐食速度 (mm/年)、Fe ppm 傾向、抑制剤残留量、ブローダウン頻度などがあります。

実際の実装チェックリスト

• システムの水量、冶金学、および化粧化学を監査します。
• 一次腐食メカニズムに適合する抑制剤ファミリーを選択してください。
• 工場全体に展開する前に、確認のためにベンチ クーポンまたはラボ テストを実行します。
• メーター、サンプルポート、フィードとモニタリング用の明確な SOP を設置します。
• 結果を記録し、測定された残留物と鉄の傾向に基づいて送り速度を調整します。

これらの実践的な手順に従うことで、腐食速度が低下し、予定外のメンテナンスが減り、コンポーネントの寿命が延びます。ご希望があれば、印刷可能な投与ワークシート、またはお客様のシステム容量と補給率に合わせた連続供給阻害剤制御用のサンプル SOP を作成できます。