ボイラーの腐食｜溶存酸素・pH・硬度の違いを学ぶ

ボイラーの腐食を理解するには、「水に何が含まれるか」と「どこの水か」を分けて考えることが大切です。特に、溶存酸素、pH、硬度は別の項目です。軟水にしたという条件だけでは、酸素による腐食まで防げたとは判断できません。

この記事では、二級ボイラー技士を学ぶ人に向けて、低圧ボイラーの水側の腐食を整理します。資料の確認日は2026年11月12日です。比較例と復習手順はTOKINASUによる学習上の提案で、実設備の水質設定や操作手順を示すものではありません。

腐食とスケールは何が違うか

腐食は、周囲の環境との化学的・電気化学的な作用で金属が溶ける現象です。一方、スケールは水中の成分が固形物となって付着する現象を指します。「金属そのものが損なわれる」のか、「表面に付着物ができる」のかを区別しましょう。

ボイラーの原水には、スケールの原因となるカルシウムやマグネシウムなどと、腐食の原因となる溶存酸素などが含まれます。一つの水の中に、異なる障害につながる成分があるわけです。三浦工業「用語集」、栗田工業「ボイラの水処理を行う必要性」

「水処理をした」とだけ覚えず、何を対象にした処理なのかまで結び付けると、説明の取り違えを見つけられます。

溶存酸素・pH・硬度を分ける

軟水装置は硬度を除去する装置です。水に溶けた気体を取り除く脱気装置とは役割が異なります。酸素が残るかどうかを考える場面で、「硬度が低い」をそのまま答えにしないようにしてください。三浦工業「用語集」の軟水装置・膜式脱気装置・溶存酸素

数値を読む際も、項目名と単位を組にして確認します。例えば溶存酸素濃度のmg/Lは水1L当たりの酸素の質量を表しますが、pHは同じ質量濃度として比較する値ではありません。「数字が小さい」という共通点だけで、水質全体の良否を決めないことがポイントです。

酸素だけでなく、場所とpHも見る

低圧ボイラー本体の腐食要因には、低いpH、溶存酸素、腐食性の塩類などがあります。溶存酸素の除去には、脱気器による方法と脱酸素剤による方法があります。ただし、酸素への対策だけで別の要因まで解消したとはいえません。栗田工業「ボイラで発生する『腐食障害』とは」

もう一つ区別したいのが、ボイラー本体と復水系統です。復水は蒸気が凝縮して水に戻ったものです。給水中の炭酸水素塩がボイラー内で熱分解すると、二酸化炭素が発生します。それが蒸気とともに移動し、復水に溶け込むと、pH低下による腐食の原因になります。同じ資料でも、本体と復水系統の説明は分けられています。

ここでは「ボイラー内の水」と「蒸気が戻った水」をノートの別欄に書いてみましょう。本体の水質についての説明を、そのまま復水の説明に当てはめる誤りを避けるためです。

なお、水質管理目標値は型式、圧力、補給水の種類、運転条件などを踏まえて設定するものです。pHの数字を一つ覚えて、あらゆるボイラーや系統に当てはめる読み方はしません。栗田工業「日常の水質管理」

条件を一つ変えて、説明できるか確かめる

次の表は、上の説明から考える自作の比較例です。腐食の発生量を予測する実験結果ではありません。右欄を隠して、「この条件だけで何が分かるか」を答えてみてください。

答え合わせでは「腐食する・しない」の二択を急ぐより、不足する条件を挙げてください。例えば最初の例なら、「軟水化と脱酸素を混同していた。次は溶存酸素の条件を見る」と一文で修正できます。

演習では「成分・場所・対策」を記録する

腐食や水処理の問題を解いた後は、次の三つを短く書き出しましょう。

1. 成分・指標：溶存酸素、pH、硬度のどれを問われたか。
2. 場所：給水、本体のボイラー水、復水のどこについてか。
3. 対策：その処理が対象にする成分や状態は何か。

理由を説明できなかった問題は、二級ボイラー技士の過去問の使い方の記録方法に沿って復習できます。試験全体から準備を考えたい場合は、二級ボイラー技士の試験科目と合格基準も確認してください。

TOKINASUでは二級ボイラー技士コースを公開しています。学習を続ける際は、コース案内で収録内容を確認し、自分が補いたい分野に合うかを検討してください。まずは「軟水化しただけでは溶存酸素の状態は分からない」と、自分の言葉で説明するところから始めましょう。