工業用ボイラーは電力、化学工業、軽工業、その他の産業で一般的に使用されており、企業や機関の生活の中でより広く使用されています。ボイラーが使用されていないときは、大量の空気がボイラーの水系に流れ込みます。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、そこに酸素が溶け込んで飽和状態となり、酸素侵食が発生します。ボイラーの金属表面に水膜に溶ける塩スケールが付着している場合、この腐食はより深刻になります。実際には、ボイラーの深刻な腐食は、主に停止プロセス中に形成され、使用中に進行し続けることがわかっています。したがって、停止プロセス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止し、安全な運転を確保し、ボイラーの耐用年数を延ばす上で非常に重要です。
ボイラー停止腐食を防止する方法は数多くありますが、乾式法と湿式法の 2 つに分類できます。
1. 乾式法
1. 乾燥剤方式
デシカント技術とは、ボイラー停止後、水温が100～120℃まで下がると水を全て排出し、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、水スラグ等を排出します。次に、腐食を避けるためにボイラーの表面を乾燥した状態に保つために、乾燥剤がボイラーに注入されます。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: 薬をいくつかの磁器皿に分割し、異なるボイラー上に置きます。このとき、外気の流入を防ぐためにすべての炭酸飲料と水のバルブを閉める必要があります。
欠点: この方法は吸湿性があるだけです。乾燥剤を追加した後は検査する必要があります。薬剤の潮解性に常に注意してください。潮解が発生した場合は適時に交換してください。
2. 乾燥方法
ボイラー停止時、ボイラー水温が100～120℃まで下がったところで水を排出する方法です。水がなくなったら、炉内の余熱を利用して煮沸したり、炉内に熱風を導入してボイラー内面を乾燥させます。
欠点: 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
窒素充填法は、ボイラー水系に水素を充填し、空気の侵入を防ぐために一定の正圧を維持する方法です。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てください。炉内の圧力が 0.5 ゲージに低下すると、水素シリンダーが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ー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した場合。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、漏れを発見し、直ちに排除する必要があります。
短所:水素漏れのトラブルには細心の注意を払い、毎日時間厳守で確認し、問題が発生した場合にはタイムリーに対処する必要があります。この方法は、短期間停止してい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、ボイラーを停止して水を放出した後、ボイラー全量をアンモニアガスで満たす方法です。アンモニアは金属表面の水膜に溶解し、金属表面に耐食性の保護膜を形成します。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ぐこともできます。
短所: アンモニア充填法を使用する場合、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. 塗装方法
ボイラーの停止後は、水を抜き、汚れを取り除き、金属表面を乾燥させてください。次に、ボイラーの使用停止時の腐食を防ぐために、金属表面に防食塗料の層を均一に塗布します。防錆塗料は一般的に黒鉛粉とエンジンオイルを一定の割合で混ぜて作られています。塗装の際は、接触する可能性のあるすべての部分を均一に塗装する必要があります。
短所: この方法は効果的であり、炉の長期停止メンテナンスに適しています。ただし、実際の操作は難しく、腐食しやすいコーナー、溶接部、パイプ壁の塗装は容易ではないため、理論上の保護にのみ適しています。
2.湿式法
1.アルカリ溶液法：
ボイラー内にアルカリを加えてpH10以上の水を満たし、金属表面に耐食性の保護膜を形成し、溶存酸素による金属の腐食を防ぐ方法です。使用されるアルカリ溶液は、NaOH、Na3PO4、またはその 2 つの混合物です。
短所: 溶液中の均一なアルカリ濃度を維持し、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を払う必要があります。
2. 亜硫酸ナトリウムの保護方法
亜硫酸ナトリウムは、水中の溶存酸素と反応して硫酸ナトリウムを生成する還元剤です。これにより、溶存酸素による金属表面の腐食が防止されます。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保護方法も用いることができる。この方法は、この混合液が金属表面に保護膜を形成し、金属の腐食を防ぐことができることに基づいています。
短所: この湿式保護方法を使用する場合、鋸炉を開始する前に溶液をきれいに排出し、徹底的に洗浄し、水を再度追加する必要があります。
3. 加熱法
この方法はシャットダウン時間が 10 日以内の場合に使用されます。蒸気ドラムの上に水槽を設置し、パイプで蒸気ドラムと接続する方法です。ボイラーが停止すると、ボイラーは脱酸素水で満たされ、水タンクの大部分は水で満たされます。水槽は外部の蒸気により加熱され、水槽内の水は常に沸騰状態を保ちます。
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であることです。
4. 皮膜形成性アミンの使用を停止（バックアップ）するための保護方法
この方法は、ユニットの停止中にボイラーの圧力と温度が適切な条件に低下したときに、熱システムに有機アミン皮膜形成剤を追加します。薬剤は蒸気や水とともに循環し、薬剤の分子は金属表面にしっかりと吸着し、順次配向します。これにより、金属表面に電荷や腐食性物質（酸素、二酸化炭素、水分）の移動を防ぐ「シールド効果」を持つ分子保護層を形成し、金属の腐食を防止する目的を達成します。
短所: この薬剤の主成分は、高純度の直鎖状アルカンとオクタデシルアミンをベースとした垂直膜形成アミンです。他の薬剤に比べて高価であり、投与も面倒です。
上記のメンテナンス方法は日常の使用においてより簡単であり、ほとんどの工場や企業で使用されています。しかし、実際の操業プロセスでは、炉を停止する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、一般に次のような観点から保守方法を選択します。
1. 3 ヶ月以上炉を停止する場合は、乾式法におけるデシカント法を使用してください。
2. 炉を 1 ～ 3 ヶ月停止した場合は、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. ボイラー停止後、24 時間以内にボイラーを起動できれば、圧力保持方式を採用することができます。この方法は、断続的に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使用できます。ただし、炉内の圧力は大気圧より高くなければなりません。圧力がわずかに低下していることが判明した場合は、間に合うように火を起こして圧力を高める必要があります。
4. メンテナンス等によりボイラーが停止した場合には、乾燥方式を使用することができます。水を放出する必要がない場合には、圧力保持方式も使用できます。メンテナンス後のボイラーが時間内に稼働できない場合。信用期間の長さに応じて、対応する保護措置を採用する必要があります。
5. 湿式保護を使用する場合、機器の凍結による損傷を避けるために、ボイラー室の温度を 10°C 以上、0°C 以上に保つことが最善です。
投稿日時: 2023 年 11 月 13 日
