ボイラーの取扱い ミニテスト

スケール・腐食の原因と防止策 ミニテスト【第2回】

スケール・腐食の原因と防止策(酸素腐食・苛性脆化)」の内容から出題するミニテスト第2回(全5問)です。シリカスケールの特徴・スラッジとスケールの違い・電食の原因・苛性脆化の発生箇所・酸素腐食の防止策など応用的な内容を出題しています。

スケール・腐食の原因と防止策 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

スケールの種類のうち、非常に硬く最も除去しにくいとされるものとして、正しいものはどれか。

(1)炭酸カルシウム
(2)硫酸カルシウム
(3)シリカスケール(SiO₂系)
(4)炭酸マグネシウム
(5)水酸化マグネシウム

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正解:(3)シリカスケール(SiO₂系)
シリカスケールはスケールの中で最も硬く、除去が最も困難です。伝熱を大きく阻害し、特に高圧ボイラーで問題になります。炭酸カルシウムは比較的軟らかく酸に溶けやすい、硫酸カルシウムは硬いが最も除去しにくいのはシリカです。

第2問

スラッジについての記述として、正しいものはどれか。

(1)伝熱面に固着した硬い沈殿物で、化学洗浄でないと除去できない
(2)水中に浮遊する軟らかい泥状の沈殿物で、ブロー(吹出し)で排出できる
(3)溶存酸素によって生じるサビの一種である
(4)燃焼ガス中のすすが伝熱面に付着したものである
(5)ボイラー水が蒸発して残った結晶である

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正解:(2)水中に浮遊する軟らかい泥状の沈殿物で、ブロー(吹出し)で排出できる
スラッジはスケールと違って伝熱面に固着しておらず、軟らかい泥状のためブローで排出できます。清缶剤の軟化剤(リン酸ナトリウムなど)は、硬度成分がスケールになる前にスラッジに変えて排出しやすくする役割があります。(1)はスケールの説明です。

第3問

電食(でんしょく)の原因として、正しいものはどれか。

(1)ボイラー水のpHが低すぎる(酸性になっている)
(2)ボイラー水中の溶存酸素が金属と反応する
(3)異なる種類の金属が接触した状態でボイラー水に浸かっている
(4)スケールが付着して金属が過熱される
(5)すき間部分でアルカリが局部的に濃縮される

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正解:(3)異なる種類の金属が接触した状態でボイラー水に浸かっている
電食は、鉄と銅のように異種金属が接触してボイラー水に浸かっていると、電池のような状態になり一方の金属(鉄側)が集中的に腐食する現象です。水道管で鉄管と銅管の接続部にサビが集中するのも同じ原理です。防止策は異種金属の直接接触を避ける(絶縁材を挟む)ことです。

第4問

苛性脆化が発生しやすい箇所として、正しいものはどれか。

(1)ボイラー水面付近の金属壁
(2)水管の直管部分
(3)ボイラーの胴体の中央部
(4)リベット穴やころ広げ部分などのすき間
(5)煙管の内側(燃焼ガス側)

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正解:(4)リベット穴やころ広げ部分などのすき間
苛性脆化はすき間部分で起きやすい腐食です。リベット穴やころ広げ部分のすき間にボイラー水が入り込み、蒸発して苛性ソーダ(NaOH)が濃縮されると、金属の結晶粒界が侵されてひび割れ(クラック)が発生します。現代のボイラーは溶接構造が主流なので、この問題は減っていますが試験では出題されます。

第5問

酸素腐食の防止策として、誤っているものはどれか。

(1)脱気器で加熱脱気を行い、溶存酸素を除去する
(2)脱酸素剤(亜硫酸ナトリウムやヒドラジン)で化学的に酸素を除去する
(3)給水温度を高くして、水中に溶ける酸素の量を減らす
(4)ボイラー水のpHを酸性に保ち、酸素との反応を抑制する
(5)真空脱気で減圧して溶存酸素を追い出す

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正解:(4)ボイラー水のpHを酸性に保ち、酸素との反応を抑制する
ボイラー水を酸性にすると、むしろ腐食が加速します。ボイラー水はアルカリ性(pH 11〜11.8)に維持することで金属表面に保護被膜ができ、腐食を防ぎます。脱気処理(加熱脱気・真空脱気)、脱酸素剤の使用、給水温度を高くすることはすべて正しい酸素腐食の防止策です。

結果の振り返り

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