SUS蒸気配管腐蝕について

質問

教えてください。
弊社はロータリードラム方式潤滑処理装置という装置で特許を取得しており、こちらの装置（ボンデ処理装置）を大手メーカーさまを含め多くのユーザー様にご使用していただいております。
今回、弊社でも初めての不具合の現象がありまして、皆様にお知恵をお借りしたく、質問をさせていただきました。
まず、どのような不具合がおこったのかと申しますと、弊社の潤滑処理装置で二硫化モリブデン処理を行なっているユーザー様がおります。
そちらのユーザー様にて、二硫化モリブデン槽内のスチームコイル（蒸気加熱管）に腐蝕が生じ、多数の電蝕のような穴が開いてしまったのです。
スチームコイルはSUS-304製のタンク内にあり、二硫化モリブデン液に漬かっている状態となっております。スチームコイルの材質はSUS-304製、40A管（3?厚）です。
タンク内にはSUS製の回転ドラムがあり、ドラム内を処理物のみが通りぬける仕組みとなっております。スチームコイルはこのドラムの下部に配置しております。スチームコイルはエルボを多数使用した蛇管となっております。
スチームコイルにあいた穴の状態ですが、なぜか、スチームコイルの全ての180°エルボ部裏面（タンクの底方向側）のみ、電蝕で出来たような丸い穴があいていたようです。使用年数は約２年で、スチームコイルに通す蒸気の圧力は約0.5～0.6Mpaです。
ドラムもタンクもスチームコイルもSUS製ですので、電蝕は起こりにくいと考えております。
また、弊社は成立して三十数年になりますが、このような現象は初めてです。他社ユーザー様でも同じ仕様のものが在りますが、このような現象はありません。
二硫化モリブデン溶液とSUSの相性が悪いとか、タンクの底に鉄切子が多少あると大きな電蝕が起きてしまうとか、なにかございますでしょうか？
弊社としても、原因についてはお手上げ状態です。
なにか、考えられる原因がございましら、お知恵をお貸しください。よろしくお願い申し上げます。

ニップ工業ホームページ
http://www.nippu.co.jp

回答No.4

noname#230359

先ず、以下から電蝕の内容を確認して下さい。
http://d.hatena.ne.jp/keyword/%c5%c5%bf%aa

そして、ステンレスの腐食を以下から確認下さい。
http://www.hsk.ecnet.jp/sus-kaisetu.htm
http://www.nisshin-steel.co.jp/nisshin-steel/product/market/32stainless/idx.htm

最後に、蒸気の物理的な作用を加味した腐食を以下で確認して下さい。
http://www.eccj.or.jp/he_qa/heat/n9907.html

『エロージョン・コロージョン』が、
3年程経過して、水冷の冷却器に穴が明いた原因です。
参考にして下さい。

回答No.3

noname#230359

回答（１）さんの補足です。
スチームコイル内に流れるわずかに酸性（特に塩基を含んだ）のスチームが二硫化モリブデン溶液との温度差でパイプ内で凝結しパイプ底に溜まる。
この酸性の凝結した液が、耐食性の低いパイプとエルボの溶接部分（下部）を腐食した。
やはり、スチームを一度調べ見ると良いのでは。
あと、パイプ内を不動態化処理してみるのも一つの手です。
不動態化処理には硝酸などの強酸化材で処理したりします。

お礼

ニトキンさん、補足アドバイスありがとうございます。
確かに、ご指摘のように薬液との温度差によりスチームコイル内に酸性の蒸気が凝結し、これにより腐蝕ということも考えられます。
しかし、他処理槽も同じような構造になっており、不具合は出ておりません。また、蒸気メイン配管は勾配をつけずに装置上方についておりますが、こちらの管は通常の黒ＳＧＰ管です。もし、わずかな酸性のスチームが温度差で液化し、その液により腐蝕が進んだと考えると、蒸気メイン配管は先に腐蝕されていてもおかしくないはずなのです。この点が不具合が起こった時点でも疑問点となっております。
パイプ内の不動態化処理ですが、うちの下請けでは処理は難しいですが、今後検討したいと思います。
皆さんのご好意によるご回答、大変参考になります。ありがとうございます。

回答No.2

noname#230359

今回の事象を拝見すると、気になるのは二硫化モリブデン溶液の変質です。「エルボ部裏面（タンクの底方向側）のみ、電蝕で出来たような丸い穴があいていたようです。」と特定の場所に出ているのが気になります。

処理前の基材残渣で二硫化モリブデン溶液を変質させ、硫化物を作る可能性、または、二硫化モリブデン溶液を抜いた際に、スチームコイルが結露するような事象はおきていないでしょうか。

お礼

アドバイス・ご指摘ありがとうございます。
現在、二硫化モリブデンの薬液について薬品メーカー殿に変質の現象があるのかどうかを調べていただいております。
私は化学はあまり詳しくないので、よくわかりませんが、Mr.DLCさまがおっしゃた様に、処理物が鉄ですので、切子やカス、または鉄イオン・その他成分などが二硫化モリブデンに作用し、硫黄を生成して硫酸になり、腐食を起こしたのではないかと考えました。ただ、薬品メーカー様に質問した際に、「あまり考えにくいことである」というお話でしたので、何ともいえません。現在調査中です。
スチームコイル結露の件ですが、こちらのユーザー様はまったくといってよいほどタンク清掃などを行なわないので、スチームコイルが露出することが無いのです。ですので、結露が起きているかどうかはわからないです。申し訳ありません。

回答No.1

noname#230359

当社でも鋼線の皮膜処理をおこなっており同様のトラブルの経験があります。
私が思うところを数点あげさせてもらいますが

?ボイラーの水質管理。軟水器が正常に動作しているでしょうか。

?同じ蒸気配管系統で酸性の液体(硫酸、塩酸、ボンデ等)を使用しているよう　でしたらそちらの薬液が蛇管内へ侵入し腐食させている可能性があります。
　この場合は蒸気が流れている時に酸性の槽から気泡が出ていると思います。　ボイラーにプロテクター等がついていてもいちど水質調査してみることをお　勧めします。

私の勝手な考えですがおそらく二硫化モリブデン液が配管を直接腐食させることはないと思いますので。

以上ですが参考にしていただければ幸いです。

お礼

ご丁寧なアドバイスありがとうございます。
ユーザーが大手メーカー様なので、ボイラーの水質管理等は安全かと思い、園点は考えておりませんでした。参考にさせていただきます。
同じ蒸気配管系統でボンデ（化成処理）を使用しておりますが、薬液が蛇管に進入している様子は無いようです。
ボイラーの水質管理、軟水器の動作を確認項目とさせていただきます。
ありがとうございました。