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3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3回(全5問)です。低温腐食の原因・苛性脆化の防止策・スケール防止の組み合わせ・ピッチングの進行特性・炭酸カルシウムと硫酸カルシウムの違いなど、第1回・第2回で出題していない範囲を中心に出題しています。

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

低温腐食の原因として、正しいものはどれか。

(1)ボイラー水中の溶存酸素が金属を腐食させる
(2)燃料中の硫黄分から生じた硫酸が、金属面で結露して腐食を起こす
(3)ボイラー水のアルカリ濃度が局部的に高くなり、金属を侵す
(4)異種金属の接触により電位差が生じて腐食が起きる
(5)スケールが付着して金属が過熱され、強度が低下する

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正解:(2)燃料中の硫黄分から生じた硫酸が、金属面で結露して腐食を起こす
低温腐食は煙側(燃焼ガス側)で起きる腐食です。燃料中の硫黄が燃焼して亜硫酸ガス(SO₂)→三酸化硫黄(SO₃)→硫酸(H₂SO₄)となり、エコノマイザや空気予熱器の低温部で金属面の温度が露点以下になると結露して腐食が起きます。硫黄分の多い重油を使うと発生しやすくなります。

第2問

苛性脆化の防止策として、誤っているものはどれか。

(1)ボイラー水のアルカリ濃度が高くなりすぎないようpH管理を行う
(2)リン酸ナトリウム系の薬品を使い、水酸化ナトリウムの遊離を抑える
(3)リベット構造をできるだけ避け、溶接構造にする
(4)ボイラー水中の溶存酸素を除去するため脱気処理を強化する
(5)すき間部分でのボイラー水の濃縮を防ぐ構造にする

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正解:(4)ボイラー水中の溶存酸素を除去するため脱気処理を強化する
脱気処理で溶存酸素を除去するのは「酸素腐食」の防止策であって、苛性脆化の防止策ではありません。苛性脆化はアルカリの局部濃縮が原因なので、pH管理の適正化、低リン酸処理、すき間のない溶接構造の採用などが有効な防止策です。

第3問

スケールの防止策の組合せとして、正しいものはどれか。

(1)脱気処理・脱酸素剤の使用・防食剤の添加
(2)軟化装置による軟化処理・清缶剤(軟化剤)の使用・ブロー管理
(3)異種金属の接触防止・絶縁材の挿入・犠牲陽極の取付け
(4)リベット構造の廃止・溶接構造の採用・低リン酸処理
(5)硫黄分の少ない燃料の使用・給水温度の上昇・耐腐食性材料の使用

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正解:(2)軟化装置による軟化処理・清缶剤(軟化剤)の使用・ブロー管理
スケールの原因は硬度成分(Ca・Mg)なので、軟化装置で硬度成分を除去し(外部処理)、残った成分を清缶剤の軟化剤(リン酸ナトリウムなど)でスラッジに変え、ブローで排出する(内部処理)のが正しい防止策の組合せです。(1)は酸素腐食、(3)は電食、(4)は苛性脆化、(5)は低温腐食の防止策です。

第4問

ピッチング(点食)の特徴として、正しいものはどれか。

(1)金属表面が均一に薄くなっていく腐食である
(2)金属の結晶粒界に沿ってひび割れが発生する
(3)表面の穴は小さいが、深くまで進行して貫通することがある
(4)金属が外側に膨らんで変形する現象である
(5)異種金属の接触部でのみ発生する腐食である

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正解:(3)表面の穴は小さいが、深くまで進行して貫通することがある
ピッチング(点食)は溶存酸素による酸素腐食で生じます。金属表面に針で突いたような小さな穴が開き、見た目は大したことがなくても穴は深くまで進行しています。最終的に金属を貫通して漏れの原因になる危険な腐食です。(2)は苛性脆化、(4)は膨出(バルジング)の説明です。

第5問

炭酸カルシウムスケールと硫酸カルシウムスケールの比較として、正しいものはどれか。

(1)炭酸カルシウムは硬くて除去しにくく、硫酸カルシウムは軟らかい
(2)炭酸カルシウムは高温部に付きやすく、硫酸カルシウムは低温部に付きやすい
(3)炭酸カルシウムは比較的軟らかく酸で溶けやすいが、硫酸カルシウムは硬くて除去しにくい
(4)両方とも同じ硬さで、除去のしやすさに違いはない
(5)硫酸カルシウムは酸で簡単に除去でき、炭酸カルシウムは除去できない

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正解:(3)炭酸カルシウムは比較的軟らかく酸で溶けやすいが、硫酸カルシウムは硬くて除去しにくい
炭酸カルシウム(CaCO₃)は低温部に付きやすく、比較的軟らかいため酸洗浄で除去できます。一方、硫酸カルシウム(CaSO₄)は硬くて除去が困難で、高温になるほど溶けにくくなる厄介なスケールです。試験では両者の違いを問う問題がよく出ます。

結果の振り返り

正解数をチェック!

5問正解 完璧!このテーマはバッチリです
3〜4問正解 あと一歩!間違えた問題を復習しましょう
0〜2問正解 解説記事を読み直してから再チャレンジ!

解説記事に戻って復習する → スケール・腐食の原因と防止策(酸素腐食・苛性脆化)

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