【二級ボイラー技士・取扱い】ボイラー用水処理（軟化・脱気・清缶剤）

結論：ボイラー水処理は、1台の装置で水を「きれい」にする作業ではありません。軟化装置は硬度、脱気装置は溶存気体、清缶剤は残留成分とpH、吹出しは濃縮という別々の問題を担当します。

旧本文の「ボイラー水は一律pH 11〜11.8が適正」という断定は撤回します。目標値はボイラー形式、圧力、補給水、処理方式で変わります。JIS B 8223や製造者の水質基準を、設備ごとに適用することが大切です。

まず給水系統の5つの水を区別する

復水は一度蒸発した水なので硬度が低い一方、熱交換器から油や工程物質が混入することがあります。「戻り水だから必ず良質」と決めつけず、汚染時に切り離せる監視が必要です。

水中成分と障害を1対1で結び付ける

スケールは熱伝導率が鋼材より低いため、同じ蒸発量を保とうとすると火側金属温度が上がります。薄い付着でも燃料損失だけでなく、膨出・割れ・漏れへつながる点が本質です。

水処理は直列のバリアで考える

前段の異常を後段だけで補うのは危険です。軟化装置が硬度漏れしているのに清缶剤を増やし続ければ、スラッジと溶解塩類が増え、別の障害を招きます。原水から復水・給水・ボイラー水まで測定点を分けます。

軟化装置は硬度をナトリウムへ交換する

単純軟化法では、ナトリウム形の強酸性陽イオン交換樹脂（R−Na）へ原水を通します。カルシウムイオン1個またはマグネシウムイオン1個を樹脂が捕らえると、電荷をつり合わせるためナトリウムイオン2個が水へ出ます。

軟化装置で除けるもの・除けないもの

したがって「伝導率が低いから硬度漏れなし」「伝導率が高いから軟化装置故障」とは判定できません。軟化装置出口では硬度指示薬や硬度計で残留硬度を直接測る必要があります。

貫流点を超える前に再生する

通水量が増えると樹脂の交換能力が消費され、ある点から処理水の残留硬度が急に上がります。この立ち上がりを貫流点といいます。再生工程は一般に、逆洗、食塩水による再生、押出し・すすぎを組み合わせます。

食塩水を入れれば樹脂が新品に戻るわけではありません。鉄汚染、樹脂破砕、流路の偏り、塩不足、弁の不良があれば硬度漏れします。採水量だけでなく、出口硬度と再生記録を照合します。

全硬度から理論採水量を求める

原水のカルシウムが22.0mg/L、マグネシウムが4.8mg/Lのとき、炭酸カルシウム換算の全硬度を求めます。

実機では貫流前に再生し、樹脂劣化や原水変動の余裕を見ます。上の値をそのまま再生設定には使わず、装置仕様と出口硬度で補正します。

脱気は物理処理と化学処理を組み合わせる

気体の水への溶解度は、一般に温度を上げると下がり、気相側の圧力を下げても下がります。この性質を利用するのが物理的脱気です。

• 加熱脱気：給水を蒸気で飽和温度付近まで加熱し、O₂・CO₂を放出する
• 真空脱気：減圧して低い温度でも溶存気体を放出しやすくする
• 膜脱気：気体透過膜を介して水中の溶存気体を除く
• 化学的脱気：亜硫酸ナトリウムやタンニンなどで残留酸素を反応除去する

加熱だけで酸素が完全にゼロになるわけではありません。脱気器出口の溶存酸素、給水温度、ベント状態、脱酸素剤の残留成分を組み合わせて管理します。

清缶剤は目的別に選び、分析値で量を決める

JIS B 8223:2021の公表問題を見ると、産業用水管ボイラーでも圧力や処理方式によりpHの選択肢が9.6〜10.8や11.0〜11.8などに分かれます。つまり11〜11.8は、ある条件の目安であって全ボイラー共通値ではありません。

日常管理は測定場所と目的をそろえる

採水直後の高温試料をそのまま測ると、温度補正や気体放出で値が変わります。採水冷却器、採水位置、冷却温度、測定時刻をそろえ、平常値との傾向で判断します。

電気伝導率などが管理上限へ近づいたときの吹出しは、「安全弁・水面計・吹出し操作」で解説しています。吹出しを増やす前に、測定誤差、補給水増加、復水汚染、薬注過多も確認しましょう。

理解度チェック

関連学習とまとめ

軟化は硬度、脱気は溶存気体、薬品は残留成分とpH、吹出しは濃縮を担当します。どこか一つの数値だけで水質全体を判断せず、原水・補給水・給水・ボイラー水・復水を同じ条件で測り、変化の原因を上流から追いましょう。

最終更新日：2026年7月28日