(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外表面が保温材で覆われた金属製の配管の防食方法であって、
前記保温材に前記配管へ向かって延びる少なくとも１つの細孔をあけ、
塩化物イオンと反応して難溶性塩化物を形成する成分及び塩化物イオンを捕集する成分の少なくとも一方を含む腐食抑制剤を、前記保温材の前記細孔を通して前記配管の外表面に注入する
ことを特徴とする配管の防食方法。
【請求項２】
前記難溶性塩化物は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｌ、Ｐｂ及びＰｔからなる群から選択される金属の塩化物である請求項１に記載の配管の防食方法。
【請求項３】
前記難溶性塩化物を形成する成分は、亜硝酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、ホウ酸塩及びリン酸塩からなる群から選択される請求項１または２に記載の配管の防食方法。
【請求項４】
前記難溶性塩化物を形成する成分は、亜硝酸銀であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配管の防食方法。
【請求項５】
前記腐食抑制剤は、前記亜硝酸銀を０．１〜１．３８重量％含む請求項４に記載の配管の防食方法。
【請求項６】
前記塩化物イオンを捕集する成分は、ハイドロカルマイトである請求項１〜５のいずれかに記載の配管の防食方法。
【請求項７】
前記ハイドロカルマイトは、亜硝酸型である請求項６に記載の配管の防食方法。
【請求項８】
前記細孔を複数あけ、前記配管の外表面に前記腐食抑制剤を注入する請求項１〜７のいずれかに記載の配管の防食方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、保温材が外表面に接触して配置された金属製の配管の防食方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学プラント及びエネルギープラント等の各種プラントにおいては、高温の流体を流通させる金属製の配管が多く敷設されており、流体の温度低下を防止するために、通常、配管の外表面を覆うように保温材が施工されている。ところが、このような保温材で覆われた金属製の配管では、保温材の内部に水分が侵入することにより、配管の外表面と保温材との間に水分が入り込み、配管の外表面に腐食（保温材下腐食（CUI：Corrosion Under Insulation））が発生するという問題がある。また、侵入した水分中に塩化物イオンが存在する場合、その腐食はさらに促進される。
【０００３】
配管の外表面が保温材で覆われているため、このような保温材下腐食の点検確認を行おうとする場合、目視での点検が困難となり、保温材を撤去する必要がある。
【０００４】
そこで、このような保温材下腐食を抑制するために、特許文献１には、腐食の促進因子となる塩化物イオンを捕集するハイドロカルマイトを有効成分として予め含有した保温材を用いる方法が開示されている。
また、特許文献２には、塩化物イオン等の腐食性イオン物質を捕集するとともに、化学反応をおこなって不動態化するための吸着剤を配管の外表面に付着させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９９８２２号公報
【特許文献２】特開２００４−３６０００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１及び２に記載されている方法は、配管を新設する場合には、大変有効であるが、保温材で覆われた既存の配管に対しては、保温材を解体して防食作業を行わなければならず、多大な手間と費用がかかる。
【０００７】
そこで、この発明は、このような従来の問題点を解消し、保温材を解体せずとも、金属製の配管の外表面の腐食を抑制することができる配管の防食方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る配管の防食方法は、外表面が保温材で覆われた金属製の配管の防食方法であって、保温材に配管へ向かって延びる少なくとも１つの細孔をあけ、塩化物イオンと反応して難溶性塩化物を形成する成分及び塩化物イオンを捕集する成分の少なくとも一方を含む腐食抑制剤を、前記保温材の前記細孔を通して前記配管の外表面に注入する方法である。
【０００９】
難溶性塩化物は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｌ、Ｐｂ及びＰｔからなる群から選択される金属の塩化物であることが好ましい。
また、難溶性塩化物を形成する成分は、亜硝酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、ホウ酸塩及びリン酸塩からなる群から選択されることが好ましい。
また、難溶性塩化物を形成する成分は、亜硝酸銀であることが好ましい。
さらに、腐食抑制剤は、亜硝酸銀を０．１〜１．３８重量％含むことが好ましい。
塩化物イオンを捕集する成分は、ハイドロカルマイトであることが好ましい。
また、ハイドロカルマイトは、亜硝酸型であることが好ましい。
また、細孔を複数あけ、前記配管の外表面に前記腐食抑制剤を注入してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、保温材を解体せずとも、金属製の配管の外表面の腐食を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施形態に係る配管の防食方法を説明するための図である。
【図２】図１に示した実施形態において、腐食抑制剤の到達範囲を示す図である。
【図３】図１に示した実施形態の変形例に係る配管の防食方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、添付の図面に示す好適な実施形態に基づいて、この発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１を参照して、この発明の一実施形態に係る配管の防食方法を説明する。
図１に示す鋼製の配管１１は、その外表面が保温材１２で覆われ、さらに、その外表面が亜鉛鉄板１３で覆われているといった一般的な構造をもつ配管である。
この実施形態に係る配管１１の防食方法は、まず、保温材１２を覆っている亜鉛鉄板１３に１つの開口部１４を形成し、次いで、その開口部１４から保温材１２の内部にシリンジ１５の先端を挿入することにより、配管１１の外表面を覆っている保温材１２に、配管１１へ向かって延びる１つの細孔１６を形成し、そのシリンジ１５の先端部に配置された注入口から腐食抑制剤を注入するという方法である。腐食抑制剤は、塩化物イオンと反応して難溶性塩化物を形成する成分として水溶性の亜硝酸銀を、塩化物イオンを捕集する成分として非水溶性の亜硝酸型ハイドロカルマイトをそれぞれ含むものである。
【００１５】
このような成分からなる腐食抑制剤が、保温材１２上から配管１１へ向かって注入されることにより、配管１１の外表面と保温材１２との間に存在する塩化物イオンが固定化される一方、配管１１の外表面部分の金属の不動態化が行われる。
より具体的にいえば、上述したように、保温材下腐食は、配管１１の外表面と保温材１２との間に水分が入り込むことにより発生するが、この実施形態においては、配管１１の外表面と保温材１２との間に上記成分からなる腐食抑制剤を注入することにより、腐食の発生ではなく、下記に示すような亜硝酸銀による塩化物イオンの固定化及び亜硝酸型ハイドロカルマイトによる塩化物イオンの固定化という２つの反応をおこす。
【００１６】
１）亜硝酸銀による塩化物イオンの固定化
水溶性である亜硝酸銀は、溶媒である水に溶解した状態で、配管１１の外表面と保温材１２との間に侵入する。そこで、次式（１）に示すように、亜硝酸銀による銀イオンと、塩化物イオンＣｌ−とが反応し、難溶性結晶である塩化銀ＡｇＣｌを生成することにより、塩化物イオンＣｌ−を固定化する。一方、亜硝酸イオンＮＯ２−は、溶媒である水とともに配管１１の外表面に到達し、次式（２）に示すように、鉄イオンＦｅ２＋と水酸化物イオンＯＨ−との反応により、酸化被膜、すなわち、不動態皮膜を生成する。
ＡｇＮＯ２＋Ｃｌ−→ＡｇＣl＋ＮＯ２−   （１）
Ｆｅ２＋＋２ＮＯ２−＋２ＯＨ−→２ＮＯ＋Ｈ２Ｏ＋γ-Ｆｅ２Ｏ３（不動態皮膜）  （２）
【００１７】
２）亜硝酸型ハイドロカルマイトによる塩化物イオンの固定化
亜硝酸型ハイドロカルマイトは、次式（３）に示すように、塩化物イオンＣｌ−を吸着固定化し、亜硝酸イオンＮＯ２−を放出する。一方、亜硝酸イオンＮＯ２−は、次式（４）に示すように、鉄イオンＦｅ２＋と水酸化物イオンＯＨ−との反応により、酸化被膜、すなわち、不動態皮膜を生成する。
３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｃａ（ＮＯ２）２＋２Ｃｌ−→３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＣａＣｌ２＋２ＮＯ２−  （３）
Ｆｅ２＋＋２ＮＯ２−＋２ＯＨ−→２ＮＯ＋Ｈ２Ｏ＋γ-Ｆｅ２Ｏ３（不動態皮膜）  （４）
【００１８】
このような反応の結果、配管１１は、保温材１２を解体せずとも、金属製の配管１１の外表面の腐食を抑制することができる。また、その結果、その使用期間も大幅に延長することができ、メンテナンスにかかる費用も大幅に削減できる。
【００１９】
また、この実施形態においては、水溶性の亜硝酸銀及び非水溶性の亜硝酸型ハイドロカルマイトという物性の異なる成分からなる腐食抑制剤を用いるので、配管１１の外表面全体に、腐食抑制剤を行き渡らせることができる。
図２を参照して、この実施形態において、配管１１へ向かって注入された腐食抑制剤の到達範囲について説明する。
図２は、図１の示す配管１１に向かって、亜硝酸銀１８及び亜硝酸型ハイドロカルマイト１９を含む腐食抑制剤をシリンジ１５の注入口から注入した後、亜鉛鉄板１３の開口部１４をシーリング材１７で塞いだ図である。
【００２０】
亜硝酸銀１８は、水溶性であるため、注入した部位（シリンジ１５の注入口）から、配管１１の外表面に沿って配管１１と保温材１２との隙間に入り込み、特に、腐食成分を含む水分が蓄積しやすい配管１１の下部にも容易に到達することができる。
一方、亜硝酸型ハイドロカルマイト１９は、非水溶性であるため、シリンジ１５により注入された箇所の近傍に貯留し、注入口から離れた箇所まで広範囲に到達させることができない。
従って、図２に示すように、腐食抑制剤に含まれる亜硝酸銀１８と亜硝酸型ハイドロカルマイト１９とでは、その到達範囲に偏りが生じるが、この実施形態のようにこれら２つの成分を組み合わせることで、配管１１の外表面全体に腐食抑制剤を行き渡らせることができる。
【００２１】
また、先述した反応式（１）〜（４）に示すように、亜硝酸銀は、１価の塩であるため、亜硝酸銀１モルに対し、１モルの塩化物イオンしか固定化することができないが、亜硝酸型ハイドロカルマイトは、２価のアニオンを有しているアルミニウム複合水酸化物であるため、亜硝酸型ハイドロカルマイト１モルに対し、２モルの塩化物イオンを固定化することができる。
従って、図２に示すように、各成分からなる腐食抑制剤の注入では、その到達範囲に偏りが生じるとしても、この実施形態のように２つの成分を組み合わせることで、効率よく塩化物イオンを固定化することができる。
【００２２】
上記実施形態では、塩化物イオンと反応して形成される難溶性塩化物として、塩化銀を生成したが、これに限定されず、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｌ、Ｐｂ及びＰｔからなる群から選択される金属の塩化物であってもよい。特に、その中でも、環境への影響等が少ないＡｇからなる塩化物であることが好ましい。
また、上記実施形態では、塩化物イオンと反応して難溶性塩化物を形成する成分として好ましい亜硝酸銀を用いたが、これに限定されず、配管１１の外表面を不動態化させる機能を有する成分、例えば、亜硝酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、ホウ酸塩及びリン酸塩であってもよい。
なお、塩化物イオンと反応して難溶性塩化物を形成する成分として亜硝酸銀を用いる場合、腐食抑制剤は、亜硝酸銀を０．１〜１．３８重量％含むことが好ましい。このような量の亜硝酸銀を含んでいれば、効率よく、塩化物イオンを固定化することができる。
【００２３】
上記実施形態では、塩化物イオンを捕集する成分として好ましい亜硝酸型のハイドロカルマイト（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｃａ（ＮＯ２）２・ｎＨ２Ｏ）を使用しているが、ハイドロカルマイト（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＣａＸ２／ｍ・ｎＨ２Ｏ）であれば、特にその種類は限定されない。
【００２４】
上記実施形態に係る配管の防食方法では、保温材１２を覆っている亜鉛鉄板１３に１つの開口部１４を形成し、次いで、その開口部１４から、配管１１の外表面を覆っている保温材１２に、配管１１へ向かって延びる１つの細孔１６をシリンジ１５であけ、そのシリンジ１５の注入口から、腐食抑制剤を注入したが、これに限定されず、保温材１２に複数の細孔をあけ、それら複数の細孔からそれぞれ腐食抑制剤を注入してもよい。
例えば、図３に示すように、亜鉛鉄板１３に２つの開口部１４及び２０を形成し、それらの開口部１４及び２０から、配管１１へ向かって伸びる細孔１６及び２１をシリンジ１５及び２２であけ、これらシリンジ１５及び２２の注入口からそれぞれ腐食抑制剤を注入してもよい。
【００２５】
上記実施形態に係る配管の防食方法では、塩化物イオンと反応して難溶性塩化物を形成する成分及び塩化物イオンを捕集する成分からなる腐食抑制剤の双方を併用したが、これに限定されず、いずれか１方の成分を含む腐食抑制剤を用いたとしても、保温材を解体せずに、金属製の配管の外表面の腐食を抑制することができる。
なお、亜鉛鉄板１３に形成した開口部１４、２０は、数ｍｍ程度の直径を有していればシリンジ１５、２２を挿入するのに十分であり、施工後はシーリング材１７の他、屋外用耐候性テープで塞ぐこともできる。
【符号の説明】
【００２６】
１１  配管、１２  本体、１３  亜鉛鉄板、１４，２０  開口部、１５，２２  シリンジ、１６，２１  細孔、１７  シーリング材、１８  亜硝酸銀、１９  亜硝酸型ハイドロカルマイト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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