純水と腐食の関係について

質問

純水と腐食の関係について

　設備業に従事している者です。炭素鋼管内に純水を通水させる場合、空気中の酸素が純水中に混入し、pHが下がり腐食が懸念されると伺ったことがあります。そこで以下について教えてください。

(1)上水より純水のほうが酸素を取込む量が多い（pHの低下が大きい）のでしょうか。
(2)本文の見解は間違っているのでしょうか。
(3)純水を用いることで腐食が発生する原因（メカニズム）は本文以外にあるのでしょうか（導電率が低いことが理由で原因があるというようなことを聞いたことがあります）。
(4)純水を用いる系統を密閉回路にした場合、腐食の懸念はなくなるのでしょうか。

回答No.2

c80s3xxx · ベストアンサー

根本的に誤解の塊ですね．

> 空気中の酸素が純水中に混入し、pHが下がり

酸素が溶けても問題なるような pH 低下は起こりません．pH に効くのはせいぜい二酸化炭素でしょう．しかし，酸素の存在と二酸化炭素 (酸，電解質) の存在は，腐食を促進する方向に働くことは確かです．

> (1)上水より純水のほうが酸素を取込む量が多い（pHの低下が大きい）のでしょうか。

酸素溶解量は純水でも，水道水でも差はありません．空気が溶けたときの (二酸化炭素による) pH 低下量も，意味のある違いは出ません．水道水と比べていいのか，というのはありますが．

> (2)本文の見解は間違っているのでしょうか。

文面通りなら間違っています．

> (3)純水を用いることで腐食が発生する原因（メカニズム）は本文以外にあるのでしょうか（導電率が低いことが理由で原因があるというようなことを聞いたことがあります）。

導電率が低いことは腐食を「抑える」方向に有効です．つまり，純水の方が酸素濃度が同じであっても腐食は本質的におこりにくいのです．

> (4)純水を用いる系統を密閉回路にした場合、腐食の懸念はなくなるのでしょうか。

配管内に電位差があるとか，異種金属との接触とかの問題があるので，それだけでは何ともいえません．完全な孤立閉鎖系 (密閉系でポンプとかもなく，さらに配管がヒモでぶらさげるとかで宙に浮いてるとか) なら，純水を入れてある管が腐食することは考えなくていいでしょう．

お礼

回答ありがとうございます。

なるほど～、酸素によるpH低下という考えが間違っているんですね。

酸素より二酸化炭素が要因なんですね。

＞空気が溶けたときの (二酸化炭素による) pH 低下量も，意味のある違いは出ません．水道水と比べていいのか，というのはありますが．

そうですかぁ、、水道水と純水ではそれほど差がないんですね。

本当、勉強になります！

回答No.3

RTO

腐食以前に、純水を白鋼管に通せばたちどころに汚れて純水ではなくなってしまいますけど。

一体何のための純水配管なのですか？

お礼

回答ありがとうございます。

＞一体何のための純水配管なのですか？

すいません、用途（背景）はよく把握しておりません。。

ただ、そういった事象が過去に発生したと聞いたので、質問の通り疑問を投稿させて頂きました。

＞腐食以前に、純水を白鋼管に通せばたちどころに汚れて純水ではなくなってしまいますけど。

やっぱりそうなんですよね。配管の選定の時点で、一般論から離れているんですよね。

回答No.1

MOMON12345

詳しくは専門家に譲るとして、水は何でも良く溶かします。
純水でない場合はある程度不純物が溶けた状態なのですが、純水はそうではないのでステンレスなども腐食させます。
純水の配管には専用の(PTFEなど安定な物質で加工された)管を使うべきでしょう。

ガスに関しては、酸素より二酸化炭素の方が水に溶けやすくpHを下げます。
加圧送水する場合はガスが逃げにくくなりますね。
ただ純水というのはそうしたガス類の混入もない状態を言う(イオン交換すると何もなくなる)ので、密閉配管ならガスの混入は心配しなくて良いような気がします。

お礼

回答ありがとうございます。

＞純水でない場合はある程度不純物が溶けた状態なのですが、純水はそうではないのでステンレスなども腐食させます。

やっぱり純水は水道水よりステンレスを腐食させるんですね。

勉強になります。