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ボイラーの清掃・保全は、安全な運転と長期的な機器寿命の維持に欠かせない作業です。二級ボイラー技士試験では「内部清掃の手順」「スケール除去の方法」「煙道清掃の注意事項」「清掃後の確認事項」が出題されます。
清掃の目的と種類
ボイラーの清掃は、大きく「内面清掃(水側)」と「外面清掃(火側・煙道側)」の2つに分けられます。
| 清掃の種類 | 除去対象 | 主な方法 |
|---|---|---|
| 内面清掃(水側) | スケール・スラッジ・腐食生成物 | 機械的清掃(スケールカッター等)・化学洗浄(酸洗浄) |
| 外面清掃(火側) | すす(煤)・ばいじん・灰 | スートブロワー・手動清掃(スクレーパー・ブラシ) |
スケール(水あか)が熱効率に与える影響
スケールとは、給水中に溶けているカルシウム・マグネシウム塩などが蒸発濃縮により伝熱面に析出した固形物です。スケールの熱伝導率は鋼材の約1/30以下であり、薄いスケールの層でも著しく熱の伝わりを妨げます。
- スケール厚さ1mm:熱効率約2〜3%低下。
- スケール厚さ5mm:熱効率約10〜15%低下。
- スケールが厚くなると伝熱面の温度が過度に上昇し、過熱→変形→破損に至る危険がある。
内面清掃の手順
ボイラーの内面清掃は、完全に冷却・減圧・排水してから行います。ボイラーの中に入る場合(缶胴内部)は、酸欠・一酸化炭素中毒・残圧などの危険があるため、入缶前の安全確認が必須です。
- 冷却・減圧を確認する:圧力計が0を指し、温度が安全な範囲(入缶する場合は人体に安全な温度)まで低下していることを確認する。
- 排水・ドレン弁の開放:缶水をすべて排出し、ドレン弁を開いたままにして圧力が残らないようにする。
- 換気・酸素濃度確認:缶胴内に入る前に十分な換気を行い、酸素濃度(18%以上)を測定する。
- 機械的清掃または化学洗浄:スケールは機械的(スケールカッター・ハンマリング)または酸洗浄(塩酸・クエン酸)で除去する。化学洗浄後は十分に水洗いし、中和処理を行う。
- 腐食・損傷の確認:清掃後に内部の腐食(孔食・全面腐食)・亀裂・変形がないか目視・打音検査を行う。
外面清掃(煙道・バーナーまわりのすす除去)
ボイラーの外面(燃焼ガスが通る側)にすすや灰が付着すると、伝熱が妨げられ排ガス温度が上昇し熱効率が低下します。外面清掃の注意事項は以下のとおりです。
- スートブロワー(蒸気または圧縮空気を噴射してすすを吹き飛ばす装置)は、運転中に使用できる装置。定期的に作動させる。
- 手動清掃(ブラシ・スクレーパーによる除去)は停止後に行う。
- すすには燃料の硫黄分が酸化したSO₃が含まれており、水分と反応して硫酸になる(露点腐食)。清掃後は早めに乾燥させる。
清掃後の再起動前確認事項
清掃完了後は、次の点を確認してから再起動します。
| 確認項目 | 確認内容 |
|---|---|
| 各ハッチ・マンホールの閉止 | 清掃のために開けたマンホール・ハンドホール・点検口をすべて閉じ、ガスケットが正しくセットされていることを確認する。 |
| 工具・異物の残留確認 | 缶内・煙道内に工具・ウエス・清掃用具が残っていないことを確認する。 |
| 弁・コックの開閉状態 | 清掃中に閉めた弁・コックを正しい状態(給水弁開・ドレン弁閉など)に戻す。 |
| 給水して水漏れ確認 | 清掃後に給水し、水面計・配管接続部・マンホール周辺から水漏れがないことを確認する。 |
試験頻出ポイントと誤りやすい問題
- スケール1mmの熱効率への影響は「約2〜3%低下」。「影響はほとんどない」は誤り。
- 缶内に入る前は「酸素濃度の確認」が必須。「残圧がゼロ」だけでは不十分。
- スートブロワーは「運転中に使用できる」外面清掃装置。「停止時のみ使用」は誤り。
- 化学洗浄(酸洗浄)後は「十分な水洗いと中和処理」が必要。そのまま運転しない。
- 清掃後の再起動前に「工具や清掃用具が缶内に残っていないことを確認する」のは基本中の基本。
この記事のまとめ
- 清掃は内面(水側:スケール・スラッジ除去)と外面(火側:すす・灰除去)の2種類。
- スケールは熱効率を低下させ、過熱事故の原因にもなる。定期的な内面清掃が重要。
- 缶内に入る前は冷却・減圧・換気・酸素濃度確認を必ず行う。
- 清掃後は工具の残留確認・弁の開閉確認・水漏れ確認を行ってから再起動する。
出典:安全衛生技術試験協会 公表試験問題・ボイラー及び圧力容器安全規則(e-Gov法令検索)
作成:fufumumu_design|更新:2026年11月
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