(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化鉄スケールを溶解除去する化学洗浄剤組成物であって、マロン酸、グリコール酸及び還元剤を含有し、
還元剤が、Ｌ−アスコルビン酸、エリソルビン酸、これらの塩或いはこれらの誘導体の１種又は２種以上であり、
マロン酸とグリコール酸と還元剤との配合割合が、重量比で、マロン酸：グリコール酸：還元剤＝１：０．５〜１．５：０．５〜２であることを特徴とする化学洗浄剤組成物。
【請求項２】
還元剤がＬ−アスコルビン酸及び／又はエリソルビン酸であることを特徴とする請求項１に記載の化学洗浄剤組成物。
【請求項３】
マロン酸、グリコール酸及び還元剤とを合計濃度で５〜２０重量％含有する水溶液であることを特徴とする請求項１又は２に記載の化学洗浄剤組成物。
【請求項４】
原子力発電プラントの蒸気発生器の二次側に蓄積した酸化鉄スケールを溶解除去する化学洗浄剤組成物であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の化学洗浄剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属表面に蓄積した酸化鉄スケール、特に原子力発電プラントの蒸気発生器の二次側に蓄積した酸化鉄スケールを効率的に溶解除去する化学洗浄剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電プラントの蒸気発生器の二次側には、経時により酸化鉄スケールが析出、蓄積し、伝熱阻害等のスケール障害を引き起こすため、これを除去する必要がある。
【０００３】
従来、このような酸化鉄スケールを溶解除去する洗浄方法としては、鉄錯体形成性の酸にヒドラジンを添加して用いる方法が提案されている（特公平５−８８３１７号公報）。また、より低温度で酸化鉄スケールを溶解することができる洗浄剤組成物として、マロン酸にＬ−アスコルビン酸又はエリソルビン酸を配合した洗浄剤組成物が提案されている（特公昭５３−７３１号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公平５−８８３１７号公報に開示されている方法では、スケールの溶解を促進するために、洗浄温度を１５０〜２５０℃まで高める必要があり、洗浄中に洗浄対象物、特に蒸気発生器の一次側の検査や補修作業を並行して行うことができない。このため、定期点検工事に長時間を要するという欠点がある。
【０００５】
このように、並行して他の作業を行うことなどを勘案した場合、更には洗浄作業性の面等からは、できるだけ低い温度で洗浄することができる洗浄技術の開発が望まれる。
【０００６】
特公昭５３−７３１号公報に開示されている洗浄剤組成物であれば、酸化鉄スケールをマロン酸で錯体化することにより、比較的低温で酸化鉄スケールを溶解除去することができるが、酸化鉄スケールの蓄積量が多くなると、溶解しているマロン酸鉄錯体がその溶解度を超えて析出してくるため、一回の洗浄処理では十分な洗浄効果が得られないという欠点があった。
【０００７】
例えば、原子力発電プラントの蒸気発生器を化学洗浄する場合、１基当り３０００ｋｇ程度の酸化鉄スケール蓄積量を想定しておく必要があるが、この場合、洗浄液量を７０ｍ３とすると、一回の洗浄処理によりＦｅイオン換算で約３００００ｍｇ／Ｌの濃度に相当する酸化鉄スケールを溶解する必要がある。ところが、マロン酸とＬ−アスコルビン酸又はエリソルビン酸との併用（最適配合比＝７：３）では、マロン酸鉄錯体の溶解度に限界があり、薬剤濃度を高めても高濃度にスケールを溶解させることは困難であることから、洗浄処理を数回繰り返して行う必要があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、金属表面に蓄積した酸化鉄スケール、特に原子力発電プラントの蒸気発生器の二次側に蓄積した酸化鉄スケールを、低温にて容易に溶解除去することができ、しかも、多量のスケールであっても一回の洗浄処理で効率的に溶解除去することができる化学洗浄剤組成物を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の化学洗浄剤組成物は、酸化鉄スケールを溶解除去する化学洗浄剤組成物であって、マロン酸、グリコール酸及び還元剤を含有し、還元剤が、Ｌ−アスコルビン酸、エリソルビン酸、これらの塩或いはこれらの誘導体の１種又は２種以上であり、マロン酸とグリコール酸と還元剤との配合割合が、重量比で、マロン酸：グリコール酸：還元剤＝１：０．５〜１．５：０．５〜２であることを特徴とする。
【００１０】
本発明者らは、できるだけ低温でしかも多量のスケールを一回の洗浄処理で溶解除去する化学洗浄剤組成物を開発すべく鋭意検討を重ねた結果、マロン酸とＬ−アスコルビン酸やエリソルビン酸等の還元剤との配合物に、更にグリコール酸を併用することにより、低温で多量の酸化鉄スケールを一回の化学洗浄処理で効率的に溶解除去することができることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
即ち、本発明者らは、マロン酸とＬ−アスコルビン酸やエリソルビン酸等の還元剤との配合組成物の低温での優れた酸化鉄溶解性能を維持しながら、酸化鉄スケールの溶解量を増大させる手段として、各種有機類の配合効果を検討した結果、グリコール酸の配合が最も有効であることを見出し、本発明に至った。
【００１２】
本発明において、還元剤としては、Ｌ−アスコルビン酸及び／又はエリソルビン酸が好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
本発明の化学洗浄剤組成物は、マロン酸とグリコール酸と還元剤とを有効成分として含むものである。
【００１５】
このうち、還元剤としては還元力が強く、また、新たなスケール析出の問題がないことから、Ｌ−アスコルビン酸、エリソルビン酸、これらの塩或いはこれらの誘導体、特にＬ−アスコルビン酸又はエリソルビン酸を用いる。なお、Ｌ−アスコルビン酸、エリソルビン酸の塩としては、酸水溶液中に溶解するものであればどのような塩でも使用できるが、特にナトリウム塩、カリウム塩のようにスケール成分を含まない塩が好ましい。誘導体としては例えば、６−デスオキシ−Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−ラムノアスコルビン酸、Ｌ−アラボアスコルビン酸又はエリソルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸の多量体などを用いることができる。これらは１種を単独で用いても、２種以上を混合して用いても良い。
【００１６】
なお、本発明において、マロン酸、グリコール酸は、通常、各々マロン酸、グリコール酸そのものを使用するが、マロン酸塩やグリコール酸塩のように水溶液中でマロン酸やグリコール酸を生成する化合物であっても良い。
【００１７】
本発明において、マロン酸とグリコール酸と還元剤との配合割合は、重量比でマロン酸：グリコール酸：還元剤＝１：０．５〜１．５：０．５〜２である。各有効成分がこの範囲よりも多くても少なくても、これら３成分を併用することによる溶解量増大の相乗効果が十分に得られない。
【００１８】
本発明の化学洗浄剤組成物は、これらマロン酸、グリコール酸及び還元剤とを合計濃度で５〜２０重量％含有する水溶液として使用するのが好ましい。この濃度が低いと十分な洗浄効果が得られず、逆に高濃度水溶液では、取り扱い性、廃液処理、コスト等の面で好ましくない。この化学洗浄剤組成物は、予め高濃度水溶液として調製したものを使用時に希釈して用いても良い。また、各有効成分の１種又は２種を含む水溶液を使用時に混合して用いたり、洗浄系内に別々に添加して系内で混合されるような使用形態とすることも可能である。
【００１９】
本発明の化学洗浄剤組成物によるスケールの洗浄処理は、常法に従って行うことができ、洗浄対象物を本発明の化学洗浄剤組成物中に浸漬させたり、配管等の洗浄対象物中に本発明の化学洗浄剤組成物を流通させるなどして、洗浄対象物と本発明の化学洗浄剤組成物とを接触させれば良い。
【００２０】
この場合、洗浄処理条件は、用いる化学洗浄剤組成物の濃度や洗浄対象物のスケールの蓄積量等によっても異なるが、４０〜６０℃，２４〜４８時間の比較的低温、短時間の洗浄処理で効率的にスケールを溶解除去することができる。
【００２１】
本発明の化学洗浄剤組成物は、原子力発電プラントの蒸気発生器の二次側に蓄積した酸化鉄スケールや、熱交換器、ボイラ等の酸化鉄スケールの溶解除去に有効に使用することができる。
【００２２】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２３】
実施例１
模擬酸化鉄スケール（Ｆｅ３Ｏ４）を対象に、本発明の化学洗浄剤組成物の洗浄効果を確認する試験を行った。
【００２４】
まず、３．５重量％のマロン酸、３重量％のＬ−アスコルビン酸及び３．５重量％のグリコール酸を含む水溶液４００ｍＬをビーカーにとり、これにＦｅ３Ｏ４の粉末２７．６ｇを添加した。このビーカーを６０℃の恒温浴槽に浸漬し、緩やかに撹拌しながら２４時間溶解試験を行い、結果を表１及び図１に示した。
【００２５】
比較例１
実施例１において、グリコール酸を含まず、７重量％のマロン酸と３重量％のＬ−アスコルビン酸を含む水溶液を用いたこと以外は同様にして溶解試験を行い、結果を表１及び図１に示した。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１及び図１より、グリコール酸を併用した実施例１では、比較例１に比べて溶解量が多く、酸化鉄スケールを３００００ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅを超える多量に溶出させることができることが明らかである。
【００２８】
実施例２〜５
マロン酸とＬ−アスコルビン酸とグリコール酸とを７：６：７（重量比）の割合で、合計酸濃度が３重量％、５重量％、１０重量％、又は２０重量％となるように含む各水溶液４００ｍＬに、酸濃度に対して一定の過剰量のＦｅ３Ｏ４粉末を添加して２４時間後の各酸濃度における溶解量を調べ、結果を表２及び図２に示した。なお、試験温度は６０℃とした。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
表２より、合計酸濃度は高い程溶解量が多く、合計酸濃度２０重量％では、６９０００ｍｇ／Ｌ  ａｓＦｅもの大量の酸化鉄スケールを溶解させることができることがわかる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の化学洗浄剤組成物によれば、原子力発電プラントの蒸気発生器の二次側に蓄積した酸化鉄スケール等の金属表面に蓄積した酸化鉄スケールを、低温にて、しかも、多量のスケールであっても一回の洗浄処理で効率的に溶解除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１及び比較例１におけるスケール溶解量（Ｆｅイオン換算）の経時変化を示すグラフである。
【図２】  実施例２〜５におけるスケール溶解量（Ｆｅイオン換算）を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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