防蝕ライニングは廃液処理施設における長期的な設備保全に不可欠です。本稿では、pH値の監視がなぜ重要なのか、そして最適な耐蝕材料を選ぶ際の考慮点について詳しく説明します。
pH値は廃液の酸性またはアルカリ性を示し、防蝕材料の選定において重要な指標となります。化学工場や廃液処理施設では、さまざまな化学薬品と腐蝕環境に対応するため、耐蝕性材料の選択が設備の長期維持を可能にする鍵となります。
(株)RSテックは、防蝕ライニング用樹脂の販売、防蝕設計、施工を一貫して行い、防蝕に関わるあらゆる問題解決を目指しています。お客様のニーズに合わせた最適な防蝕ソリューションを提供し、トータルサポートを通じて確かな安心をお届けします。
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化学工場のための耐食性材料と防蝕ライニング技術の詳しい内容は、以下のリンクから確認ができます。
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また化学工場や廃液処理施設では、有害物質の漏洩を防ぐための対策が重要となります。詳しい内容は以下のリンクから確認ができます。
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pHとは？
pHは、溶液の酸性またはアルカリ性の度合いを数値で表したものです。水素イオン（H+）の活性度に基づいており、pHスケールは通常0から14の範囲で示されます。pHが7のとき、溶液は中性とされます。pHが7より低い場合は酸性で、7より高い場合はアルカリ性（塩基性）とされます。pHの値が1単位変わると、水素イオン濃度は10倍の違いを意味します。
たとえば、pHが6の溶液は、pHが7の溶液よりも水素イオン濃度が10倍高く、より酸性です。一方、pHが8の溶液は、pHが7の溶液よりも水素イオン濃度が10分の1で、よりアルカリ性です。
pHの測定は、化学反応の制御、水質の監視、食品の安全性の確保、医学的な診断など、多くの科学的、工業的、環境的な分野で重要です。
| pH値 | 液性 |
| 3.0未満 | 酸性 |
| 3.0以上 6.0未満 | 弱酸性 |
| 6.0以上 8.0以下 | 中性 |
| 8.0を超える 11.0以下 | 弱アルカリ性 |
| 11.0を超えるもの | アルカリ性 |
工場から出る廃水
廃水とは、排水処理を行ってもなお、有害物質が含まれていて、環境に悪影響を与える可能性がある水を指します。具体的には、重金属、有機物、酸・アルカリ物質などが含まれる排水が廃水に該当します。廃水は、排水処理だけでは有害物質を完全に除去できないため、より高度な処理が必要です。
- 排水:
- 工場で使用した水をそのまま捨てる行為、またはその水
- 廃水:
- 排水処理を行ってもなお、有害物質が含まれていて、環境に悪影響を与える可能性がある水
排水槽の防蝕ライニングについては別の記事でまとめています。以下のリンクから確認ができます。
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廃液処理設備に幅広い薬品耐性が必要な理由
化学工場では、さまざまな性質を持つ化学薬品が使用されています。これには酸性、アルカリ性、塩基性の薬品や、有機および無機の化合物が含まれます。廃液処理施設では、これら多様な化学薬品が含まれる廃液を適切に処理する必要があります。
廃液処理設備を長期間安全に維持するために、防蝕材料は幅広い薬品耐性を備える必要があります。その理由は以下の3点です。
- 化学薬品による腐食や溶解：
化学薬品は廃液処理施設の設備や機器を腐食させたり溶解させたりすることがあります。これらの化学薬品に対する耐性を持つことにより、設備や機器の損傷を防ぐことが可能です。 - 化学薬品の反応：
廃液には異なる化学薬品が混ざり合うことで反応が起こる場合があります。これらの反応は有害なガスを発生させたり、腐食を促進させたりすることがあります。 - 化学薬品の環境への影響抑制：
廃液処理設備で扱われる化学薬品は、適切に管理されない場合、環境への重大な影響を及ぼす可能性があります。これらの薬品が自然環境に放出されると、水質汚染や生態系への害など、様々な負の影響が生じることがあるため、厳重な管理と処理が求められます。
幅広い薬品耐性のある防蝕材料とライニング工法の種類については以下のリンクから確認ができます。
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廃液処理設備の防蝕材料選定
化学工場での廃液処理設備の防蝕メンテナンスでは、耐蝕材料の選定が極めて重要です。廃液のpH値、中和に使用する薬品、溶剤の有無、摩耗の有無、温度、圧力などの要因を検討し、それに基づいて適切な材料と施工方法を選択する必要があります。さらに、実際の廃液に材料サンプルを浸漬させて耐蝕性を確認する方法も有効です。
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当社では、様々な耐蝕材料の準備があり、設備の内容にあった防蝕設計（仕様提案）をしております。お気軽にお問合せ下さい。
耐蝕材料の選定ポイント
- 化学薬品への耐性：
- 多種多様な化学薬品に対する反応性を理解する。
- 腐食の種類を識別する。
- pH値の考慮：
- 溶液のpH値を参考にし、その範囲に適した材料を選ぶ。
- pHが中性でも、他の要因による腐食のリスクを評価する。
- 混合液の特性：
- 混合される液体の種類とそれぞれの性質を分析する。
- 混合液による複合的な腐食効果を考慮する。
- 材料の耐性範囲：
- 耐酸性、耐アルカリ性、耐塩素性などの耐性範囲を確認する。
- 温度や圧力などの運用条件下での材料の耐久性を評価する。
中性pH値の落とし穴
廃液の処理には、酸性の廃水を中性に調整したり中和するために薬品が使用されます。しかし、これらの処理によってpH値が中性に近づいても、実際には複数の化学物質が混ざり合った複合液が存在し、予想外の腐食リスクが発生する可能性があります。
pH値だけを指標にした耐蝕材料の選定には危険が伴います。中性のpH値が示されている場合でも、その背後にある化学的な複雑性を見落としてはなりません。防蝕設計を効果的に行う場合、廃液の化学的構成を深く理解し、さまざまな条件下での耐性を確保する材料を選ぶことが不可欠です。
廃液の耐性確認
廃液は単純なものから、多くの化学物質が混ざり合った複雑な構成のものまで幅広く存在します。特に複雑な構成の廃液では、特定の薬品とその濃度を判定することがほぼ不可能になり、耐性を判断することが困難となります。
耐性確認が困難な理由は以下の通りです。
- 複雑な化学過程:
- 工業プロセスは複雑で、反応過程で想定外の副産物が生成されることがあります。この現象は予測しにくいものです。
- 変動する運用条件:
- 生産ラインの変動や、原材料のバッチごとの違いなどにより、廃液の組成が一定ではなく変動することがあります。
- 分析の難易度:
- 特定の化学物質の検出や定量は、高度な分析技術を要することがあります。また、非常に低濃度の物質を検出することは特に難しくなります。
- 未知の汚染物:
- 原材料に含まれていた未知の不純物がプロセスを通じて変化し、検出が困難な汚染物を生成する可能性があります。
つまり実際の廃液に樹脂サンプルを浸漬させる方法は、耐性を確認するのに有効な手段となります。
実際の廃液の完全な化学的組成を把握するには、高度な分析装置と専門的な技術が必要です。これが、実際の廃液にサンプルを浸漬する耐腐食テストが採用される一因です。実際の廃液での耐性確認により、予測不能な要素に対する材料の耐性を確認できるため、より現実的な耐性評価が可能となります。
廃液の耐性確認ができたら、ライニング工法を選択する必要があります。
廃液に最適なライニング工法を選択するポイント
1. 廃液の種類
- 流体：
- 液体の流れの速さや構造物によっては乱流する箇所がある可能性
- 摩耗性：
- 固形物の擦れ摩耗の有無
- 衝撃性：
- 固形物の衝突の有無
- 温度・温度差：
- 高温環境の有無、鋼製の槽であれば外気温との温度差の範囲
2. 既存設備の状態
- メンテナンス性：すでに劣化した設備の防食メンテナンスでは、素地（基材）の補修性や作業環境を考慮した防蝕設計が重要です。
3. その他
- コストバランス
- 施工性
- 耐用年数
防液堤の防蝕ライニングの必要性
廃液や薬液などの有害物質が、事故などの理由で漏れが発生した際に、その液体が工場外へ流出しないようにするための措置が不可欠です。防液堤は、そうした液体が外部環境へ漏出するのを防ぐために設置されます。当然、防液堤の防蝕も、非常に重要となります。
防液堤の防蝕ライニングについて、詳しい内容は以下のリンクから確認ができます。
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耐蝕エポキシ樹脂ライニング材料のご紹介
工場廃水設備は、多種多様な化学薬品に晒されるため、そのメンテナンスには特別な注意が必要です。RSJ#100エポキシライニングはアルカリ性から酸性までの幅広い薬品に対する高い耐性を持ち、工場廃水設備の保護において不可欠な役割を果たします。
耐蝕性エポキシ樹脂 RSJ#100の特長
- 水中硬化性と作業性
- 水中でも湿潤環境でも問題なく硬化し、メンテナンス時の不測の事態に対応可能な優れた作業性
- 不透過性と耐摩耗性
- 塗料に無機セラミックを特殊配合し、乾燥塗膜中に防蝕バリア構造を形成、不透過性と耐摩耗性を向上させています。
- 塗り工程で厚膜施工
- 硬化収縮が少なく、FRPのようなガラス強化繊維の積層作業が無く、塗り工程で厚膜施工が可能
- 耐薬品性
- アルカリ性から酸性まで幅広い薬品耐性があります。
- 追従性
- 薬品耐性の強い硬いビニルエステル樹脂と比べ柔軟性があり、コンクリートや鉄素地に最適です。
- 接着性
- 接着剤としても使用されるエポキシ樹脂の接着力は、RSJ#100の特長の1つです。
RSJ#100エポキシライニング工法の詳しい内容は、以下のリンクから確認ができます。
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RSJ#100の水中での塗布と硬化性の確認をYoutube動画で確認ができます。
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強度が必要な場合はRSJ#100エポキシFRPライニング（強化繊維プラスチック）工法を選択、詳しい内容は以下のリンクから確認してください。
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その他の耐食材料と工法
その他、ビニルエステル耐酸仕様、塩ビライニング、ゴムライニング等、様々な用途に対応できます。詳しい内容は以下のリンクから確認してください。
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まとめ
工場排水の腐食性問題を効果的に対処するためには、広範囲にわたる化学物質に対する高い耐性を持つ防蝕材料の選択が不可欠です。複雑な化学組成を持つ廃液への対策として、実液浸漬試験や実設備への部分施工による耐性検証は非常に有効な手段となります。
これにより、実際の運用環境での材料の耐久性が最も正確に評価されます。さらに、設備メンテナンスにおいては、既に劣化している可能性のある設備の状態を考慮し、施工性と補修性を重視した防蝕対策が求められます。
腐食から大切な設備を守る：
(株)RSテックは、防蝕ライニング専用の樹脂販売、防蝕設計、各種防蝕ライニング施工まで、一貫したサービスを提供しています。お客様のニーズに最適な防蝕対策をトータルにサポートいたします。
主なサービス内容
- 防蝕ライニング専用樹脂の販売
- 豊富な種類と実績から、最適な樹脂をご提案。ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂
- 高性能・高耐久な樹脂で、設備を長期的に保護
- 防蝕設計
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- 高度な技術と豊富な経験で、高品質な施工を実現
- 飽和ポリエステル粉体塗装、フレークライニング、FRPライニング、塩ビライニング、ゴムライニングなど、幅広い工法に対応
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