【二級ボイラー技士】運転中の管理と異常時の対応｜キャリオーバ・低水位｜知識ゼロから【第10回】

キャリオーバとは？

ボイラー水が、水滴や泡のまま蒸気と一緒にボイラーの外へ運び出されること。

💡 なぜ？　蒸気に水が混じると、蒸気の純度が下がり、水に溶けていた不純物まで配管や機械へ運ばれてしまうからです。

💡 覚え方

ホーミング＝フォーム（foam：泡）。ビールの泡を思い浮かべると、泡立ちがホーミング、残る水滴がプライミングと区別できます。

試験で「原因」とされたもの

①蒸気流量が急に増えた（蒸気を一度に大量に取り出した）

②水位が高い（水面と蒸気の取出し口が近い）

③ボイラー水に有機物・油脂分・不純物が多い

④溶けた蒸発残留物が過度に濃縮している

⚠ 注意

原因として誤りとされたものは、どれも向きが逆です。「蒸気負荷が過小のとき」（令和6年4月公表）、「低水位のとき」（令和6年10月公表）。「蒸気流量が減少したとき」（令和8年10月公表）も同じです。「ボイラー水の導電性が低下している」（令和5年10月公表）も誤りです。不純物が多い＝導電性は高い側です。

💡 覚え方

「水が多すぎ・汚れすぎ・急ぎすぎ」がキャリオーバの3原因。水位が高く、水が汚れて泡立ちやすく、蒸気を急に引き出すと、水まで一緒に引っぱり出されてしまうのです。

🤔 なぜ水位が高いと、水が運び出されやすいのですか。

ボイラーの上の方にあるのが、蒸気を取り出す口です。水位が高いと、水面と取出し口の距離が近くなります。沸騰ではね上がった水滴や泡が、落ちてくる前に取出し口へ吸い込まれやすくなるのです。だから水位は常用水位に保つことが大切なのです。

⚠ 注意

令和8年4月公表では、この2つを逆向きに入れ替えた記述が誤りとされました。「過熱器で蒸気温度が上昇する」と、「水位が下がったと誤認して高水位にする」です。令和3年4月公表では、過熱器を脱気器に入れ替えた「脱気器内の蒸気温度が上昇し…」も誤りでした。

キャリオーバの害（令和3年4月公表で正しいとされたもの）

①蒸気と一緒に出た水分が配管にたまり、ウォータハンマを起こす

②自動制御の検出端の開口部や連絡配管が詰まったり、働きが悪くなったりする

💡 覚え方

キャリオーバは水が蒸気側へ入りこむ現象です。過熱器では蒸気温度が下がり、水位制御装置は水位を高く見て、水を減らしすぎる、と向きをセットで覚えましょう。

キャリオーバが起きたときの処置

①燃焼量を下げる

②主蒸気弁を絞って、蒸気の取り出しを減らす

③水位が高いときは、一部を吹出しする

④ボイラー水の水質試験を行う

⑤水が過度に濃縮しているときは、吹出し量を増やし、その分を給水する

⚠ 注意

「主蒸気弁を急開して蒸気圧力を下げる」は誤り（令和7年10月公表）。急に開ければ蒸気が一気に出て、かえってキャリオーバがひどくなるでしょう。

水位が異常に下がる原因（試験で「原因」とされたもの）

①蒸気を大量に消費した

②給水逆止め弁が故障した（ボイラー水がポンプ側へ逆流）

③吹出し装置の閉め方が不完全だった（水が漏れ出る）

④給水内管の穴がふさがった（水が入らない）

⑤水面測定装置が詰まっていた（水位を見誤る）

⑥給水弁の操作を誤って閉止した（水が入らない）

⑦プライミングやホーミングが急激に発生した

⚠ 注意

原因に当てはまらないとされたものが2つあります。1つは「蒸気トラップの機能不良」で、令和2年4月・令和5年4月・令和5年10月公表に出ました。もう1つは「沸水防止管の閉塞」（令和8年4月公表）です。どちらも蒸気側の部品で、ボイラーの水の出入りには直接関係しません。

低水位に気づいたときの措置

①燃料の供給を止めて、燃焼を停止する

②燃焼系統を換気して、炉を冷やす

③鋳鉄製ボイラーでは、どんな場合も給水しない

④ボイラーが冷えてから、原因と各部の損傷を調べる

⚠ 注意

令和3年4月・令和7年10月公表では、次の記述が誤りでした。「炉筒煙管ボイラーで水面が煙管より下がったら、徐々に給水して煙管を冷却する」。熱くなりすぎた部分にいきなり水を入れると、急な温度変化で割れたり、水が一気に蒸気になって破裂したりするおそれがあります。まず火を止めて、冷えるのを待つのが先です。

⚠ 注意

「低水位に気づいたら、主蒸気弁を全開にして蒸気圧力を下げる」は誤り（令和4年4月公表）。異常で緊急に止めるときの一般的な順番では、主蒸気弁は閉じます（このページの「緊急停止の順番」）。

💡 覚え方

「空だきに気づいたら、水より先に火を止める」。焼けた鍋に水を差すとジュッと危ないのと同じで、給水は冷えてからです。

突然消火の原因（平成31年4月・令和3年10月公表で正しいとされたもの）

①噴霧蒸気（空気）の圧力が強すぎる（蒸気噴霧式・空気噴霧式バーナ）

②油ろ過器が詰まっている

③燃料油弁を絞りすぎる

④燃料油の温度が低すぎる

⚠ 注意

「炉内温度が高すぎる」は、突然消火の原因として誤りです（平成31年4月・令和3年10月公表）。また、①の「噴霧蒸気（空気）の圧力が強すぎる」は、逆火の原因には当てはまらないとされました（第9回）。突然消火の原因ではある、逆火の原因ではない、と場面で分けて覚えましょう。

機能試験が特に必要な時期

①休止していたボイラーを動かすとき

②ガラス管の取替えなどの補修をしたとき

③取扱い担当者が交替して引き継いだとき

④プライミングやホーミングが起きたとき

蒸気圧力があるときの機能試験の順番（令和8年10月公表）

①蒸気コックと水コックを閉じ、ドレンコックを開いて、ガラス管の中の水と蒸気を出す

②水コックを開いて水だけをブローし、噴き出し方を見て水コックを閉じる

③蒸気コックを開いて蒸気だけをブローし、噴き出し方を見て蒸気コックを閉じる

④ドレンコックを閉じ、蒸気コックを少しずつ開き、次に水コックを開いて水位の上がり方を見る

💡 覚え方

「全部抜いて、水を通して、蒸気を通して、元に戻す」。水側と蒸気側の通り道を1本ずつ確かめてから、最後に水位が正しく戻るかを見る流れです。

🤔 ドレンコックを開いて中を空にしてから試すのは、なぜですか。

ガラス管の中を一度空にしてから水側・蒸気側を1本ずつ通すと、どちらの通り道が詰まっているかを確かめられるからです。最後に水位がすっと元の高さまで戻れば、両方の通り道が正常だと判断できるわけです。

水面測定装置の取扱いで「正しい」とされたこと

①連絡管の途中の止め弁は全開にし、誤操作を防ぐためハンドルを外す（令和6年10月公表）

②水側連絡管は、本体から水柱管に向かって上がり勾配に付ける（令和3年10月・令和6年4月・10月公表）

③水柱管下部の吹出し管で毎日1回吹出し、水側連絡管のスラッジを出す（令和2年10月・令和3年10月・令和6年4月・10月公表）

④差圧式の遠方水面計は、漏れると著しい誤差が出るので漏れを完全に防ぐ（令和6年4月公表）

⚠ 注意

「水側連絡管は、ボイラーから水柱管に向かって下がり勾配に配管する」は誤り（令和2年10月公表）。正しくは上がり勾配です。

⚠ 注意

水面計のコックは、ハンドルが管軸と直角方向のときに開くつくりで、一般のコックとは逆です。運転中にハンドルがすべて下を向くようにするためです。「ドレンコックを開くとき、ハンドルを管軸と同一方向にする」は誤り（令和6年4月・令和6年10月公表）。「蒸気コック・水コックを閉じるときは、ハンドルを管軸に対し直角方向にする」も誤りです（令和3年10月公表）。

💡 覚え方

水面計のコックは「直角で開」。一般のコックと逆なので、同一方向で開くと書いてあれば誤りと判断しましょう。

スートブローの決まり

①回数は、燃料の種類・負荷の程度・蒸気温度などに応じて決める

②燃焼量の高い状態で行う（低い状態で行うと消火のおそれがある）

③ドレン（水）を含まない乾いた蒸気を使う

④1か所に長く吹き付けない

⑤終わったら、排ガスの温度や通風損失を測って効果を確かめる

⑥スートブローの最中は、ドレン弁を少し開けておく

⑦終わったら、蒸気の元弁を確実に閉じ、ドレン弁は開放しておく

⚠ 注意

「圧力や温度の低い、多少のドレンを含む蒸気の方が損傷が少ない」（令和6年4月公表）は誤り。水滴が混じると管を傷めます。「燃焼量の低い状態で行う」（令和6年10月公表）も誤りです。「一般に最大負荷の50％以下で行う」（令和3年4月・令和4年4月公表）も同じく誤りです。

緊急停止の操作順序

①燃料の供給を止める（まず火を止める）

②炉と煙道を換気する（残ったガスを出す）

③主蒸気弁を閉じる（蒸気を送るのをやめる）

④必要なら給水して、必要な水位を保つ

💡 覚え方

「火を消す→煙を出す→蒸気を止める→水を守る」。危険の大きいものから順に止めていく、と考えると並べられます。

答えと考え方

①「蒸気を一度に大量に取り出したら、プライミングが起きた」 → 原因として正しい

②「低水位に気づいたので、すぐに大量に給水して冷やした」 → 誤り（まず燃料を止める。給水は冷えてから）

③「ガラス管を取り替えたので、水面計の機能試験をした」 → 正しい

④「スートブローは、ドレンを少し含んだ低温の蒸気で行う」 → 誤り（乾いた蒸気）

⑤「緊急停止で、まず主蒸気弁を閉じてから燃料を止めた」 → 誤り（燃料が先）

まとめ

・プライミング（水気立ち）＝水滴、ホーミング（泡立ち）＝泡。原因は高水位・急な蒸気増・汚れた水（低水位・蒸気減少は誤り）

・キャリオーバの処置＝燃焼を下げ、主蒸気弁を絞る（急開は誤り）

・キャリオーバの害にはウォータハンマ・検出端や連絡配管の詰まりもある

・低水位の原因には給水弁の閉め忘れ・急激なプライミングやホーミングもある（蒸気トラップの不良は原因ではない）

・低水位に気づいたらまず燃料を止める。給水は冷えてから。鋳鉄製はどんな場合も給水しない。主蒸気弁の全開は誤り

・突然消火の原因＝噴霧蒸気（空気）が強すぎ・油ろ過器の詰まり・燃料油弁の絞りすぎ・油の温度が低すぎ（炉内温度が高すぎ、は誤り）

・水面計の機能試験は毎日。残圧があれば点火直前、なければ圧力が上がり始めたとき

・燃料遮断＝圧力過昇・低水位・不着火・異常消火・送風低下・油圧過昇（高水位や圧力低下では作動しない）

・水柱管＝止め弁は全開でハンドルを外す・水側連絡管は上がり勾配・吹出しは毎日1回。水面計のコックは直角方向で開く

・スートブロー＝高燃焼・乾いた蒸気・1か所に長くしない・最中はドレン弁を少し開け、後は元弁を閉じドレン弁を開放／緊急停止＝燃料→換気→主蒸気弁→給水

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