工業用ボイラーは、電力、化学工業、軽工業などの業界で広く利用されており、企業や公共機関の生活にも広く利用されています。ボイラーが使用されていない間、大量の空気がボイラーの給水系統に流入します。ボイラーは水を排出していますが、金属表面には水膜があり、酸素がこれに溶解して飽和状態になり、酸素侵食につながります。ボイラーの金属表面に塩分が付着し、水膜に溶解すると、腐食がさらに深刻になります。経験上、ボイラーの深刻な腐食は、主に運転停止中に発生し、使用中に進行し続けます。したがって、運転停止中に適切な保護措置を講じることは、ボイラーの腐食を防ぎ、安全な運転を確保し、ボイラーの耐用年数を延ばすために非常に重要です。
ボイラー停止時の腐食を防ぐ方法は数多くありますが、乾式法と湿式法の 2 つに分けられます。
1. 乾式法
1. 乾燥剤法
乾燥剤技術とは、ボイラー停止後、水温が100～120℃に低下した時点で、すべての水を排出し、炉内の廃熱を利用して金属表面を乾燥させる技術です。同時に、ボイラー水系に析出したスケールを除去し、水スラグなどの物質を排出します。その後、乾燥剤をボイラー内に注入することで、表面を乾燥状態に保ち、腐食を防ぎます。一般的に使用される乾燥剤には、CaCl2、CaO、シリカゲルなどがあります。
乾燥剤の配置：薬剤を複数の磁器皿に分け、それぞれ異なるボイラーに置きます。このとき、外気の流入を防ぐため、すべてのソーダと水のバルブを閉じてください。
デメリット：この方法は吸湿性のみに優れています。乾燥剤を投入した後は必ず検査を行い、薬剤の潮解性に注意してください。潮解性が発生した場合は、速やかに交換してください。
2. 乾燥方法
この方法は、ボイラー停止時にボイラー水温が100～120℃に低下した際に水を排出する方法です。水が排出された後、炉内の余熱を利用して煮沸したり、熱風を炉内に導入したりすることで、ボイラー内面を乾燥させます。
デメリット: この方法は、メンテナンス中のボイラーの一時的な保護にのみ適しています。
3. 水素充填方法
窒素チャージ法は、ボイラー水系に水素をチャージし、一定の正圧を維持して空気の侵入を防ぐ方法です。水素は非常に不活性で非腐食性であるため、ボイラー停止時の腐食を防ぐことができます。
方法は次のとおりです。炉を停止する前に、窒素充填パイプラインを接続します。炉内の圧力が0.5ゲージに低下すると、水素ボンベは一時的なパイプラインを介してボイラードラムとエコノマイザに窒素を送り始めます。要件：（1）窒素純度は99％以上である必要があります。（2）空の炉に窒素を充填する場合、炉内の窒素圧力は0.5ゲージ圧以上である必要があります。（3）窒素を充填するときは、ポット水システムのすべてのバルブを閉じ、漏れを防ぐためにしっかりと締め付ける必要があります。（4）窒素充填保護期間中、水システム内の水素の圧力とボイラーの気密性を常に監視する必要があります。過剰な窒素消費が見つかった場合は、すぐに漏れを見つけて除去する必要があります。
デメリット:水素漏れの問題には細心の注意を払い、毎日時間通りに点検し、問題があればタイムリーに対処する必要があります。この方法は、短期間使用停止するボイラーの保護にのみ適しています。
4. アンモニア充填方法
アンモニア充填法は、ボイラーを停止し、水を排出した後、ボイラー全容積をアンモニアガスで充填する方法です。アンモニアは金属表面の水膜に溶解し、金属表面に耐腐食性の保護膜を形成します。また、アンモニアは水膜中の酸素の溶解度を低下させ、溶存酸素による腐食を防止します。
デメリット: アンモニア充填方式を使用する場合は、ボイラー内のアンモニア圧力を維持するために銅部品を取り外す必要があります。
5.コーティング方法
ボイラーの使用停止後は、水を抜き、汚れを取り除き、金属表面を乾燥させます。その後、ボイラーの非稼働時の腐食を防ぐため、金属表面に防錆塗料を均一に塗布します。防錆塗料は一般的に、黒鉛粉末とエンジンオイルを一定の割合で混合して作られます。塗布する際は、接触する可能性のあるすべての部分に均一に塗布する必要があります。
デメリット：この方法は効果的で、長期間の炉停止メンテナンスに適していますが、実際の操作が難しく、腐食しやすいコーナー、溶接部、パイプ壁への塗装は容易ではないため、理論的な保護にしか適していません。
2. 湿式法
1.アルカリ溶液法：
この方法は、ボイラー内にpH値が10以上の水を満たし、アルカリを添加する方法です。金属表面に耐腐食性保護膜を形成し、溶存酸素による金属の腐食を防ぎます。使用するアルカリ溶液は、NaOH、Na3PO4、またはこれらの混合物です。
デメリット: 溶液内のアルカリ濃度を均一に保ち、ボイラーの pH 値を頻繁に監視し、派生スケールの形成に注意する必要があります。
2.亜硫酸ナトリウム保護法
亜硫酸ナトリウムは還元剤であり、水中の溶存酸素と反応して硫酸ナトリウムを生成します。これにより、金属表面が溶存酸素によって腐食されるのを防ぎます。また、リン酸三ナトリウムと亜硝酸ナトリウムの混合溶液による防食法も使用できます。この方法は、この混合液が金属表面に保護膜を形成し、金属の腐食を防ぐという性質に基づいています。
欠点: この湿式保護方法を使用する場合は、のこぎり炉を起動する前に溶液をきれいに排出して徹底的に洗浄し、再び水を追加する必要があります。
3. 加熱法
この方法は、運転停止期間が10日以内の場合に用いられます。蒸気ドラムの上部に水タンクを設置し、配管で蒸気ドラムに接続します。ボイラーを停止した後、水タンクに脱酸素水を満たし、水タンクの大部分を水で満たします。水タンクは外部の蒸気によって加熱されるため、水タンク内の水は常に沸騰状態を維持します。
欠点: この方法の欠点は、蒸気を供給するために外部の蒸気源が必要になることです。
4. フィルム形成アミンの使用を停止するための保護方法（バックアップ）
この方法は、ボイラーの運転停止中に圧力と温度が適切な条件まで低下した際に、有機アミン系皮膜形成剤を熱システムに添加するものです。この薬剤は蒸気と水とともに循環し、薬剤分子が金属表面に密着して配向します。この配向により、「遮蔽効果」を持つ分子保護層が形成され、金属表面における電荷や腐食性物質（酸素、二酸化炭素、水分）の移動を防ぎ、金属腐食防止の目的を達成します。
欠点：本剤の主成分は、高純度の直鎖アルカンとオクタデシルアミンをベースとした垂直方向の皮膜形成アミンです。他の薬剤と比較して、高価で、管理が煩雑です。
上記のメンテナンス方法は日常的な運用が容易であり、多くの工場や企業で採用されています。しかし、実際の運用プロセスでは、炉の停止理由や停止時期が異なるため、メンテナンス方法の選択も大きく異なります。実際の運用では、一般的に以下の点に沿ってメンテナンス方法が選択されます。
1. 炉を3か月以上停止する場合は、乾式法の乾燥剤法を使用する必要があります。
2. 炉を1～3か月間停止する場合は、アルカリ溶液法または亜硝酸ナトリウム法を使用できます。
3. ボイラーの運転停止後、24時間以内に再始動できる場合は、圧力維持方式を採用できます。この方式は、断続運転するボイラーや1週間以内に停止するボイラーにも適用できます。ただし、炉内の圧力は大気圧よりも高くなければなりません。圧力がわずかに低下した場合は、速やかに火をつけて圧力を上昇させる必要があります。
4. ボイラーがメンテナンスのために停止している場合は、乾燥方式を採用できます。放水が不要な場合は、圧力保持方式を採用できます。メンテナンス後、ボイラーが時間通りに運転できない場合は、信用期間の長さに応じて適切な保護対策を講じる必要があります。
5. 湿気対策を使用する場合は、機器の凍結による損傷を防ぐために、ボイラー室の温度を 10 ℃ 以上 0 ℃ 未満に維持するのが最適です。
投稿日時: 2023年11月13日
