[发明专利]用于去除不锈钢的与介质接触的表面上的红锈覆层的水性清洁溶液、其用途及制备方法

说明书

用于去除不锈钢的与介质接触的表面上的红锈覆盖物的水性清洁溶液，包含第一组分和第二组分。第一组分是碱金属亚硫酸盐以及第二组分是碱金属甲酸盐，其中这样设定其浓度，使得甲酸盐相对于亚硫酸盐的摩尔比为1.5‑4.2，并且清洁溶液的pH值为4.0至4.8。为了制备水性清洁溶液，首先提供碱金属氢氧化物水溶液，然后以过量的方式这样混入第一量的浓甲酸水溶液，使得pH值被设定为3.5至4.5，随后根据待设定的亚硫酸盐的浓度混入第二量的固体碱金属亚硫酸盐，由此得到5.5至6.5的pH值，最后混入第三量的浓甲酸水溶液直至达到4.0至4.8的pH值。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于去除不锈钢的与介质接触的表面上的红锈覆盖物(覆层)的水性(含水)清洁溶液。此外，本发明涉及根据本发明的清洁溶液的用途及其制备方法。

背景技术

制药和生物技术工业以及食品工业中的许多装置都包括用于纯水或超纯水或超纯蒸汽的管道系统，其通常由奥氏体不锈钢制成。在此普遍知晓，这些通常经调温的系统的与介质接触的内表面在几个星期到几个月的运行时间后会发展成黄色、红色至黑紫色，通常还有红褐色至铁锈色的表面着色，这在技术术语中称为“红锈(Rouging)”。红锈的主要成分是含有氧化态为+3的铁的各种铁氧化物和氢氧化铁，其也可含有一定量的铬、镍和钼。红锈层不仅能够以视觉方式，而且例如能够采用常见的白布擦拭测试来证明，并且视严重程度而定或多或少地能够被轻易擦除。红锈层可通过层颗粒的传播而导致下游系统的污染，并且单是出于这个原因就已极其不受欢迎。因此，去除红锈覆盖物，也称为“除锈”，是上述管道系统等的维护中的重要方面。在此，在不破坏表面、例如电抛光层(Elektropolitur)的前提下将红锈覆盖物在有用的时限内且尽可能完全地去除是至关重要的。

已知各种除锈方法，其通常包括用合适的清洁溶液处理与介质接触的内表面。在此原则上可区分为酸性和pH中性的除锈方法。然而，前一段时间已经认识到，使用浓的无机酸如硫酸和盐酸等来除锈带来了许多缺点。特别是在运输过程中以及在使用过程中对其进行的操作由于腐蚀性作用和酸蚀作用而具有相当大的危险。因此，已经做出各种努力来开发在pH中性范围内有效的除锈剂。

例如，US 4,789,406(Holder)描述了在6.5至7.5的pH范围内的除锈方法，其中首先用有机还原剂/络合剂预处理受影响的表面，随后依次用无机还原剂、无机润湿剂以及最后用冲洗水处理。

WO2009/095475A1(Ateco)还描述了使用含水中性清洁溶液去除不锈钢上的红锈覆盖物。在此，提出了一种清洁溶液，其含有还原剂和至少一种络合剂。

pH中性除锈领域中的其它进展描述于G.Henkel和B.Henkel的综述文章中(G.Henkel和Benedikt Henkel,Derouging von austenitischen mittels pH-neutraler Hochleistungschemikalien,TechnoPharm.1，第1期,2011,46-53)。

另外，在市场上可获得许多种基于酸性或准中性的除锈剂，这些除锈剂虽然对某些应用情形确实较好地起作用，但在某些状况下不能达到所需的清洁效果。此外，一部分在实际应用中也显示出一些缺点：

-由于使用了剧毒物质而造成了对人类和环境的高风险可能性(另见相关安全数据表)；

-复杂的操作(需要用氮气覆盖、气味问题、在使用地点制备化学品混合物的要求、昂贵的清洁过程监控)；

-昂贵的化学品。

鉴于这种情况，仍然需要高效、低成本、易于处理并且特别是对环境无害的除锈方法或除锈剂。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于去除不锈钢的与介质接触的表面上的红锈覆盖物的改进的水性清洁溶液。本发明的其它目的是关于用途的说明或关于制备根据本发明的清洁溶液的方法的说明。