化学清洗方法以及化学清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种去除铁锈的化学清洗方法以及化学清洗装置。将包含除锈剂的清洗液通过药液供给管线(102)直接向具有附着有铁锈的构件的清洗对象设备(10)供给，所述除锈剂是螯合剂、还原剂或者螯合剂与还原剂的混合物。通过至少将附着有铁锈的区域浸渍于清洗液，并将清洗液的氧化还原电位维持为使铁锈在清洗液中溶出的值来实施化学清洗，由此铁锈从构件溶出而被去除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于去除附着于水冷壁管内表面等的铁锈的化学清洗方法以及化学清洗装置。
技术介绍
图20所例示的火力发电系统1具备直流锅炉10。作为锅炉的供水系统，设置有冷凝器20、冷凝脱盐装置21、汽封蒸汽冷凝器22、低压供水加热器23、脱气器24、高压供水加热器25以及节煤器26。作为锅炉的蒸汽系统，设置有汽水分离器30、过热器31、涡轮32以及再热器33。作为涡轮32，也可以设置高压涡轮、中压涡轮以及低压涡轮。在将氧处理应用于锅炉供水系统的火力发电系统1中，产生直流锅炉10的水冷壁管的金属温度上升的现象，从而因水冷壁管破损而产生的锅炉供水的泄漏成为问题。水冷壁管的金属温度上升的原因在于，从低压供水加热器排水系统27或供水系统的配管溶出铁而生成铁锈(Fe2O3)，铁锈附着并堆积于水冷壁管内表面而导致导热变差。为了预防上述的水冷壁管的泄漏的不良情况，定期地实施水冷壁管的化学清洗，去除由堆积于管内表面的铁锈等铁系氧化物构成的皮。在以往的化学清洗中，在节煤器26～汽水分离器30之间设置循环路，通过使加热到60～80℃左右的酸性的清洗液(盐酸等)在循环路内流通，来实施水冷壁管内侧的清洗(例如参照专利文献1)。专利文献2公开了去除在原子炉用蒸汽发生器内产生的污泥等的方法。专利文献3公开了用于从在火力发电成套设备或核发电成套设备等中使用的金属制过滤器清洗并去除氧化铁皮的方法。在专利文献3的方法中，通过仅使附着于过滤器的铁氧化物中的附着部分的铁溶解，来使铁氧化物皮从过滤器剥离而将其去除。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平8-105602号公报专利文献2：日本特表2004-535546号公报专利文献3：日本特开2013-71111号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在如专利文献1那样以往的化学清洗中，所设置的循环路内需要充满清洗液。另外，由于使用酸性的清洗液而在清洗中产生氢气，因此，化学清洗无法与利用火的机械、电施工并行地进行作业。这样，在实施化学清洗的期间，不仅浸渍于清洗液的设备无法进行维护作业，其他的设备也无法进行维护作业，从而存在无法高效地进行维护这样的问题。在以往的化学清洗方法中，为了去除由铁系氧化物构成的皮，需要使清洗液以较快的流速流通。另外，为了获得足够的流量，需要与大径配管连接，但直流锅炉10的上游侧配管以及下游侧配管为小径配管，在对化学清洗装置进行连接时不合适。因此，具体而言，如专利文献1所示那样，只能在节煤器26的上游侧配管以及汽水分离器30内的配管连接循环路，存在装置上的制约。铁锈是难溶性氧化物，对于以往的酸性的清洗液(例如盐酸系或柠檬酸系)而言，难以在清洗液中溶解，通过化学清洗而产生污泥。另外，在配管、专利文献3的金属制过滤器的表面上形成有作为自然氧化皮的磁铁矿层。在专利文献3的方法中，没有使附着的铁氧化物皮全部溶解，而仅使磁铁矿层溶解来剥离皮。因此，若使用专利文献3所公开的方法，则会产生污泥。火力发电系统1中的直流锅炉10的水冷壁管等的配管形状长且复杂，因此，当产生污泥时，存在污泥堆积于配管的中途的一部分而将配管内堵塞的情况。因此，在以往的化学清洗中需要从清洗液去除污泥。作为去除污泥的方法，存在如下方法：在清洗液通过的部分的中途设置过滤器来捕获在清洗液中浮游的污泥的方法；在化学清洗后切断清洗对象设备的配管等的一部分并检查管内部，利用吸引清扫等物理方法去除污泥后再次将配管焊接起来的方法等。另外，在使用了酸性的清洗液的以往的化学清洗中，需要如上述那样对清洗液进行加热，需要另外设置用于加热清洗液的升温设备。另外，在清洗后必须对浸渍于酸性的清洗液的设备内进行中和，需要大量的中和水。如图20所示的火力发电系统那样，在汽水分离器30的下游侧存在具有不锈钢制的部件的过热器31的情况下，当不锈钢制部件与盐酸等酸性的清洗液接触时，有可能发生腐蚀。因此，在以往的化学清洗中，需要在与成为清洗对象的设备的下游侧邻接的非清洗系统内冲水并加压，以防止清洗液的侵入，从而设置有冲水、加压用的泵。这样，在进行以往的化学清洗的情况下，除了需要大量的清洗液和冲水用以及中和用的水之外，还需要大型的设备及其设置施工，由于工期长，因此，带来维护成本高的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种去除铁锈的化学清洗方法以及用于实施该化学清洗方法的化学清洗装置。用于解决课题的方案本专利技术的第一方案是一种化学清洗方法，所述化学清洗方法具有如下工序：清洗液供给工序，在该清洗液供给工序中，向具有附着有铁锈的构件的清洗对象设备供给清洗液，所述清洗液包含除锈剂，所述除锈剂是螯合剂、还原剂或者所述螯合剂与所述还原剂的混合物；以及清洗工序，在该清洗工序中，将所述构件中的至少附着有所述铁锈的区域浸渍于所述清洗液，将所述清洗液的氧化还原电位维持为使所述铁锈在所述清洗液中溶出的值，从而从所述构件去除所述铁锈，所述螯合剂是氨基酸系螯合剂、羟酸系螯合剂以及有机磷系螯合剂中的任一种，所述还原剂是金属离子、亚硫酸盐、草酸、蚁酸、抗坏血酸、焦棓酸、肼、氢中的任一种，所述清洗液的pH在4～8的范围内。本专利技术的第二方案是一种化学清洗装置，其用于对具有附着有铁锈皮的构件的清洗对象设备进行化学清洗，所述化学清洗装置具备：药液箱，其收容pH在4～8的范围内的清洗液，所述清洗液包含除锈剂，所述除锈剂是螯合剂、还原剂或者所述螯合剂与所述还原剂的混合物，所述螯合剂是氨基酸系螯合剂、羟酸系螯合剂以及有机磷系螯合剂中的任一种，所述还原剂是金属离子、亚硫酸盐、草酸、蚁酸、抗坏血酸、焦棓酸、肼、氢中的任一种；药液供给管线，其将所述清洗对象设备与所述药液箱连结，且向所述构件供给所述清洗液；泵，其设置于所述药液供给管线；药液排出管线，其将所述清洗对象设备与所述药液箱连结，且将所述清洗液从所述构件排出；使所述构件中的至少附着有所述铁锈的区域浸渍于所述清洗液的机构；以及将清洗中的所述清洗液的氧化还原电位维持为使所述铁锈在所述清洗液中溶出的值的机构，所述药液箱、所述药液供给管线以及所述泵是向所述构件供给所述清洗液的机构。在上述方案的化学清洗方法以及化学清洗装置中，由于仅向清洗对象设备输送清洗液，因此，能够大幅削减化学清洗所需的清洗液量。此外，由于使用包含除锈剂的清洗液，因此，即便在清洗对象设备的下游侧配置具有不锈钢制部件的设备的情况下，也无需实施用于防止构件的腐蚀的冲水等，无需用于冲水的设备，简化了装置结构。另外，由于在清洗时不产生氢，因此能够与使用火的机械施工或电施工并行地实施化学清洗，并且能够并行地实施各部分的检查、维护作业，因此，能够缩短维护工期。这样，若使用本专利技术的化学清洗方法以及化学清洗装置，能够大幅削减设备费、药品费等的维护所需的成本，因此是有利的。在上述化学清洗方法中，在所述值维持为在银-氯化银电极基准下为-0.8V以上且-0.4V以下的范围内的状态下实施所述清洗工序。在上述化学清洗方法中，也可以通过向所述清洗对象设备供给还原气氛气体来调整所述值。上述化学清洗装置具备还原气氛调整部，该还原气氛调整部将清洗中的所述清洗液的氧化还原电位调整为在银-氯化银电极基准下为-0.8V以上且-0.4V以下的范围内的值。在上述化学清洗装置中，所述还原气氛调整部也可以向所述清洗对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学清洗方法，其具有如下工序：清洗液供给工序，在该清洗液供给工序中，向具有附着有铁锈的构件的清洗对象设备供给清洗液，所述清洗液包含除锈剂，所述除锈剂是螯合剂、还原剂或者所述螯合剂与所述还原剂的混合物；以及清洗工序，在该清洗工序中，将所述构件中的至少附着有所述铁锈的区域浸渍于所述清洗液中，将所述清洗液的氧化还原电位维持为使所述铁锈在所述清洗液中溶出的值，从而从所述构件去除所述铁锈，所述螯合剂是氨基酸系螯合剂、羟酸系螯合剂以及有机磷系螯合剂中的任一种，所述还原剂是金属离子、亚硫酸盐、草酸、蚁酸、抗坏血酸、焦棓酸、肼、氢中的任一种，所述清洗液的pH在4～8的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.04 JP 2014-139043;2014.07.04 JP 2014-139041.一种化学清洗方法，其具有如下工序：清洗液供给工序，在该清洗液供给工序中，向具有附着有铁锈的构件的清洗对象设备供给清洗液，所述清洗液包含除锈剂，所述除锈剂是螯合剂、还原剂或者所述螯合剂与所述还原剂的混合物；以及清洗工序，在该清洗工序中，将所述构件中的至少附着有所述铁锈的区域浸渍于所述清洗液中，将所述清洗液的氧化还原电位维持为使所述铁锈在所述清洗液中溶出的值，从而从所述构件去除所述铁锈，所述螯合剂是氨基酸系螯合剂、羟酸系螯合剂以及有机磷系螯合剂中的任一种，所述还原剂是金属离子、亚硫酸盐、草酸、蚁酸、抗坏血酸、焦棓酸、肼、氢中的任一种，所述清洗液的pH在4～8的范围内。2.根据权利要求1所述的化学清洗方法，其中，将所述值维持为在银-氯化银电极基准下为-0.8V以上且-0.4V以下的范围内来实施所述清洗工序。3.根据权利要求1或2所述的化学清洗方法，其中，通过向所述清洗对象设备供给还原气氛气体来调整所述值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的化学清洗方法，其中，所述清洗工序中的所述清洗液的温度在所述构件的周边的环境温度以上且比所述环境温度高10℃的温度以下的范围内。5.根据权利要求1至4中任一项所述的化学清洗方法，其中，在所述清洗液静置的状态下，将所述区域浸渍于所述清洗液中。6.根据权利要求1至4中任一项所述的化学清洗方法，其中，在所述清洗工序中，反复进行将所述清洗液从所述构件排出的工序以及将排出来的所述清洗液输送至所述构件的工序，从而使所述清洗液的液面的高度在所述区域的附近移动。7.根据权利要求1至4中任一项所述的化学清洗方法，其中，在所述清洗工序中，所述清洗液通过所述构件而从所述构件的上游侧端部排出，排出来的所述清洗液直接向所述构件的下游侧端部循环。8.根据权利要求1至4中任一项所述的化学清洗方法，其中，所述化学清洗方法还具有如下工序：计测工序，在该计测工序中，计测所述清洗液中的铁浓度；以及判断工序，在该判断工序中，基于所述铁浓度，来判断从所述构件去除所述铁锈的去除状况，在所述清洗工序中，将所述清洗液从所述清洗对象设备排出，在所述计测工序中，计测排出来的所述清洗液中的铁浓度，在所述判断工序中判断为所述铁浓度为规定浓度以上的情况下或者判断为浓度梯度的变化量为规定范围内的值的情况下，结束所述清洗工序。9.一种化学清洗装置，其用于对具有附着有铁锈皮的构件的清洗对象设备进行化学清洗，其中，所述化学清洗装置具备：药液箱，其收容pH在4～8的范围内的清洗液，所述清洗液包含除锈剂，所述除锈剂是螯合剂、还原剂或者所述螯合剂与所述还原剂的混合物，所述螯合剂是氨基酸系螯合剂、羟酸系螯合剂以及有机磷系螯合剂中的任一种，所述还原剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：下田翔，椿崎仙市，吉田茂，大久保宏树，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP