【1. 有害な不純物(敵:全8種)】
├─ 硬度成分 ─── ① カルシウムイオン / ② マグネシウムイオン
- ボイラー内で加熱・濃縮されると、水に溶けていられなくなり、炭酸やシリカと結びついてガチガチの結晶(スケール)
になります。これがボイラーの伝熱面に付着すると、熱が鉄板に伝わらなくなり、過熱による「ふくれ」や「破裂」を引き起こします。
├─ 腐食性ガス ─ ③ 溶存酸素 / ④ 二酸化炭素(炭酸ガス)
- 鉄(ボイラー)と水がある環境に酸素が存在すると、電気化学反応(酸化)が起こり、鉄が急速に溶け出します。特に高温下では、金属表面の局部に集中して針で突いたような深い穴をあける「ピッティング(点食)」という致命的な腐食を起こします。
- 蒸気とともにボイラーから出ていき、冷えて蒸気戻り管(復水管)で水に戻るとき、水に溶けて「炭酸(弱酸性)」になります。酸性になった水は鉄をじわじわと溶かすため、復水系統の全面腐食(配管が薄くなる)の原因になります。
├─ 溶解防止 ── ⑤ 塩化物イオン / ⑥ 硫酸イオン
- 鉄の表面には、腐食を防ぐための薄い保護膜(不動態皮膜)が自然に作られますが、これらのイオン(特に塩化物イオン)はサイズが小さく浸透力が強いため、保護膜を突き破って中の鉄を露出させ、局所的な腐食を爆発的に進行させます。また、薬品で除去できないため、濃度を下げるには「ブロー(換水)」しかありません。
└─ その他 ─── ⑦ シリカ / ⑧ 懸濁物(浮遊物)
- カルシウムなどと結びつくと、熱伝導率が極めて低い最硬質のシリースケールを形成します。さらに高圧ボイラーでは、シリカが蒸気そのものに溶け込んでボイラーの外へ飛び出し(選択的キャリーオーバー)、後続のタービン翼に固着してタービンの効率を低下させます。
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▼(これらを防ぐために投入する)
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【2. 水処理薬品(味方:全7種)】
├─ pH調節剤 ── ⑨ 水酸化ナトリウム / ⑩ 炭酸ナトリウム
- 鉄は酸性で激しく溶けますが、強アルカリ性(pH11〜11.8)の環境下では表面に強固な保護膜(不動態皮膜)を作り、自らを守る性質があります。この環境を強制的に作るとともに、水中のマグネシウムを無害な泥(水酸化マグネシウム)に変えるために投入します。
├─ 軟化剤 ─── ⑪ リン酸ナトリウム(リン酸塩)
- 水中のカルシウムイオン(①)と反応し、壁にこびり付く結晶ではなく、水に溶けないサラサラした非粘着性の泥(リン酸カルシウムのスラッジ)に変えます。これにより、固いスケール化を防ぎ、底に沈めてブロー(排出)で処理できるようにします。
├─ 脱酸素剤 ── ⑫ 亜硫酸ナトリウム / ⑬ ヒドラジン
自身が酸素1個分不足している未完成な状態であるため、水中の溶存酸素(③)と出会うと猛烈な勢いで酸素を奪い取り、安定した「硫酸ナトリウム」に変化します。これにより酸素を消滅させます。ただし、高温高圧下では熱分解して腐食性ガス(二酸化硫黄など)を出すため、高圧ボイラーには使用できません。
└─ 防食剤 ─── ⑭ 中和性アミン / ⑮ 皮膜性アミン
- 揮発性(気体になりやすい)のアルカリ薬品です。ボイラー内で蒸気と一緒に配管へ飛び出していき、蒸気が冷えて水に戻るタイミングでその水に溶け込みます。これにより、二酸化炭素(④)によって酸性になりかけた凝縮水を「中和」してアルカリ性に保ち、配管の腐食を防ぎます。
- 中和性アミンのように酸を薄めるのではなく、配管の金属表面に直接くっつき、「水を弾く撥水性の薄い皮膜(コーティング)」を形成します。これにより、酸性の水や酸素が鉄の表面に直接触れるのを物理的に遮断して守ります。
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▼(水処理のミスや濃縮で発生する)
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【3. 発生する現象(結果:全2種)】
└─ 異常現象 ── ⑯ キャリーオーバー(プライミング・フォーミング) / ⑰ アルカリ脆化
- 管の取り付け部などの「わずかな隙間」にボイラー水が侵入すると、そこで水だけが蒸発を繰り返し、水酸化ナトリウム(⑨)が異常な高濃度(数十%)に濃縮されます。この超高濃度アルカリが、鉄の結晶の隙間を化学的に侵食し、さらに運転時の強い応力(引き裂く力)が加わることで、鉄板が突然ガラスのように割れてしまいます。
試験問題は、必ず以下の「1対1の対立・対応関係」をすり替えて出してきます。
- 「低圧」か「高圧」か(分解ガスのひっかけ)
- 【低圧専用】炭酸ナトリウム(高圧だと二酸化炭素を出す)
- 【低圧専用】亜硫酸ナトリウム(高圧だと二酸化硫黄を出す)
- 【高圧対応】ヒドラジン(分解しても水と窒素だけで安全)
- 「中和」か「皮膜」か(アミン兄弟のひっかけ)
- 中和性アミン = 凝縮水の酸性をアルカリで中和する。
- 皮膜性アミン = 金属表面に撥水性の皮膜を作る。
- 「スケール(固着)」か「スラッジ(泥)」か(軟化のひっかけ)
- カルシウム等の不純物は放っておくとスケール(害)になる。
- リン酸ナトリウムを入れると、非粘着性のスラッジ(無害な泥)になって沈殿する。
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(Saionji General Trading & Business Development)
説明しよう!西園寺貴文とは、常識と大衆に反逆する「社会不適合者」である!平日の昼間っからスタバでゴロゴロするかと思えば、そのまま軽いノリでソー◯をお風呂代わりに利用。挙句の果てには気分で空港に向かい、当日券でそのままどこかへ飛んでしまうという自由を履き違えたピーターパンである!「働かざること山の如し」。彼がただのニートと違う点はたった1つだけ!そう。それは「圧倒的な書く力」である。ペンは剣よりも強し。ペンを握った男の「逆転」ヒップホッパー的反逆人生。そして「ここ」は、そんな西園寺貴文の生き方を後続の者たちへと伝承する、極めてアンダーグラウンドな世界である。 U-18、厳禁。低脳、厳禁。情弱、厳禁。



