2022 年度研究成果報告書

発電プラントボイラ設備材料の腐食挙動に及ぼす有機アミンの影響の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	20K04158
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分18010:材料力学および機械材料関連
研究機関	信州大学
研究代表者	牛立斌信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (20262694)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	腐食 / ボイラ設備材料 / ボイラ水 / 有機アミン / 蟻酸 / 酢酸 / 塩化物イオン
研究成果の概要	火力発電プラントボイラ設備用STBA24, STBA12低合金鋼および低圧蒸気タービン用13Cr鋼を用い、各種有機アミンで調製した模擬ボイラ水および有機アミンの生成物として有機酸を添加した模擬ボイラ水における各種腐食試験を実施した。有機アミンを添加した場合は、従来のアンモニアと比較して低合金鋼の腐食速度が低下した。腐食表面の分析結果に基づき、有機アミンの腐食抑制機構を考察した。塩化物イオン(Cl-)含有ボイラ水中における13Cr鋼の孔食およびすきま腐食は酢酸および蟻酸の添加により抑制された。一方、蟻酸はCl-含有環境に長時間使用中のボイラ設備用低合金鋼の腐食促進因子であることが明らかになった。
自由記述の分野	工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	火力発電プラントのボイラ給水・補給水には水処理薬剤として各種有機アミンを使用する傾向が見られる。しかし、これらの有機アミンはボイラ設備材料の腐食挙動に与える影響が不明である。さらに、これらのアミンは熱分解により有機酸の蟻酸や酢酸などを生成し、プラント設備材料腐食の一要因になることも懸念されている。本研究では、火力発電プラントボイラ設備材料ならびに低圧蒸気タービン材料の腐食挙動に及ぼすこれらの有機アミンおよび有機酸の影響を解明し、得られた研究成果は火力発電プラントの安全運転などに貢献できる。