第2章 ボイラーの取扱い | 第11回 | 学習カリキュラムの目次を見る

ボイラーは止め方にも決まった手順があります。止めたあと、しばらく使わないときの保存のしかたや、中をきれいにする清掃の目的も試験の定番です。第11回では、運転を終える→水を抜く→休ませる→清掃するの流れで整理します。停止の順番を問う問題はA〜Eを並べかえる形で出ることが多いので、1つずつ理由をつけて順番を覚えていきましょう。

満水保存法と乾燥保存法とは?

どちらも、休止中のボイラーの内側がさびないように保存する方法。満水保存法は薬剤を入れた水でボイラーを満たして空気を遮断し、乾燥保存法は中を乾かして吸湿剤を置く方法です。

💡 なぜ? さびは水と酸素がそろうと進むからです。水で満たして空気を入れないか、水分そのものをなくすか——どちらかで、さびの条件を断ち切ります。

運転を止めて、ボイラー水を全部抜くとき

ボイラーの運転を止めてから、給水しながら蒸気を減らし、燃料を止めて換気し、弁を閉じて空気を入れ、冷えてから排水する流れを表したイメージ図
蒸気を減らす→火を止めて換気→弁を閉じる→空気を入れる→冷えてから排水、の順に進めます。

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蒸気を減らす→火を止めて換気→弁を閉じる→空気を入れる→冷えてから排水、の順に進めます。

ボイラー水を全部抜く場合は、次の順番で進めます(令和6年4月公表で並べかえとして出題)。

運転を停止してボイラー水を全部排出する順番

①常用水位を保つように給水を続けながら、蒸気の送り出しを徐々に減らす

②燃料の供給を止め、十分に換気してからファンを止める。自然通風なら、ダンパを半開にし、たき口と空気口を開いて炉内を冷やす

③ボイラーの圧力がないことを確かめてから、給水弁と蒸気弁を閉じる

④内部が負圧(真空)にならないよう、空気抜弁を開いて空気を入れる

⑤ボイラー水の温度が90℃以下になってから、吹出し弁を開いて排水する

それぞれの手順の理由

手順 なぜそうするのか
①給水を続けて蒸気を徐々に減らす 火を止める前に急に蒸気を止めると圧力が上がる。水位を保って空だきを防ぐ
②燃料を止めて換気してからファン停止 炉に燃料のガスを残さない(次の点火で爆発しないように)
②自然通風ならダンパ半開・たき口と空気口を開く 炉内を冷却する(令和5年4月公表で正しい記述)
③圧力がないのを確かめて弁を閉じる 圧力が残ったまま操作すると蒸気や熱水が噴き出す危険がある
④空気抜弁を開いて空気を入れる 冷えると中の蒸気が水に戻って真空になり、外から押しつぶされるおそれ
⑤90℃以下になってから排水 熱いまま抜くと急な温度変化で本体を傷める。高温の水が噴き出す危険もある

⚠ 注意

並べかえ以外にも、1つの手順をわざと逆にした選択肢がよく出ます。「負圧にならないよう空気抜弁を閉じて空気を送り込む」(令和5年10月公表)は誤り。「ファンを止めた後、燃料の供給を停止」(令和8年4月公表)も誤りです。「内部がわずかに真空(負圧)になる程度に空気を送り込んでから空気抜弁を閉じる」も誤り(令和5年4月・令和8年4月公表)。真空を防ぐという目的と反対だからです。

💡 覚え方

「蒸気を減らす→火を消して煙を出す→弁を閉じる→空気を入れる→冷めたら抜く」。熱いものから順に片づけていくと考えると、並べかえ問題で迷いません。

油だきボイラーを手動で終えるとき

水を抜かずに、その日の運転を手動で終えるときの順番も出題されています(令和6年10月公表)。

油だきボイラーの運転を手動で終える順番

①燃料の供給を止める

②空気を送り込んで、炉と煙道を換気する

③給水して圧力を下げてから、給水弁を閉じて給水ポンプを止める

④蒸気弁を閉じ、ドレン弁を開く

⑤ダンパを閉じる

最初が燃料を止める、最後がダンパを閉じる。ダンパを先に閉じると換気ができなくなるので、必ず最後です。

ボイラー水を全部抜くときの②では、自然通風ならダンパを半開にして炉内を冷やす、とありました。こちらは水を抜くために冷やす場面の話で、手動で運転を終えるときの最後にダンパを閉じる話とは別の場面です。

③で給水して圧力を下げるのは、冷たい水を入れて中の温度と圧力を落ち着かせてから弁を閉じるためです。④でドレン弁を開くのは、蒸気管の中で冷えて水に戻った凝縮水(ドレン)を抜いておくためです。水をためたままにすると、次に蒸気を送ったときにウォータハンマの原因になってしまいます。

🤔 緊急停止の順番と、何が違うのですか。

どちらも「まず燃料を止めて、次に換気」は同じです。緊急停止(第10回)は異常への対応なので、その次に主蒸気弁を閉じ、必要なら給水して水位を守る流れです。ふだんの終了は落ち着いて行えるので、給水で圧力を下げてから弁を閉じ、最後にダンパを閉じます。

ボイラー水の吹出し(ブロー)のやり方

第7回で学んだ吹出し装置を、実際にどのタイミングで、どう操作するかも出題されます(令和6年4月・令和6年10月公表)。

ボイラー 吹出しを行うとき
炉筒煙管ボイラー 運転する前・運転を止めたとき・負荷が低いとき
鋳鉄製蒸気ボイラー 燃焼をしばらく止めて、ボイラー水の一部を入れ替えるとき
鋳鉄製温水ボイラー 配管のさびやスラッジを吹き出すとき以外は、吹出しを行わない
水冷壁 どんな場合でも運転中に行ってはならない

鋳鉄製温水ボイラーの行は、令和3年4月公表で正しい記述として出ました。スラッジは、ボイラーの底などにたまるやわらかい沈殿物のことです(第12回)。

⚠ 注意

「鋳鉄製蒸気ボイラーの吹出しは、運転中に行わなければならない」は誤り(令和2年10月公表)。「水冷壁の吹出しは、スラッジなどの沈殿を考えて運転中に適宜行う」も誤りです(令和4年4月公表)。

⚠ 注意

「炉筒煙管ボイラーの吹出しは、最大負荷よりやや低いときに行う」は誤り(令和4年4月・令和6年10月公表)。吹出しは水を抜く作業なので、蒸気をたくさん使っているときに行うと水位が急に下がるおそれがあります。負荷が低いとき・止めたときが正解です。

2つの吹出し弁の開け閉めの順番

第7回で見たとおり、2個の吹出し弁はボイラーに近い方が急開弁、遠い方が漸開弁です。試験では、近い方を第一吹出し弁、遠い方を第二吹出し弁とも呼びます。つまり第一=急開弁、第二=漸開弁。操作の順番は次のとおりです。

吹出し弁の操作順序

開けるとき:急開弁(第一)を先に開け、次に漸開弁(第二)を少しずつ開けて量を調整する

閉めるとき:漸開弁(第二)を先に閉じ、次に急開弁(第一)を閉じる

⚠ 注意

「閉じるときは急開弁を先に閉じ、次に漸開弁」は誤り(令和4年10月・令和5年4月・令和6年4月公表)。まず流れを調整する漸開弁で流れを止め、そのあとでボイラーに近い急開弁を閉じます。「第二吹出し弁を先に閉じ、次に第一吹出し弁を閉じる」は、令和2年10月公表で正しい記述でした。

⚠ 注意

「第二吹出し弁を先に開き、次に第一吹出し弁を開いて吹出しを行う」は誤り(令和3年4月公表)。開けるときは第一(急開弁)が先です。

急開弁は締切り用、つまり流れを止めておくための弁として使います(令和4年4月公表で正しい記述)。量を調整するのは、少しずつ開ける漸開弁のほうです。

💡 覚え方

「開けるのは内から、閉めるのは外から」。急開弁は入口の門、漸開弁は流れを調整する蛇口。門を開けてから蛇口をひねり、帰りは蛇口を閉めてから門を閉める、と考えましょう。

また、吹出しを行っている間は、ほかの作業をしてはならない決まりです。水が減っていく作業なので、水位から目を離すと空だきにつながるからです。

吹出しの作業で、ほかに決まっていること

①1人で2基以上のボイラーの吹出しを同時に行ってはならない(令和2年10月・令和4年10月公表)

②吹出し弁を操作する人が水面計の水位を直接見られないときは、水面計の監視者と共同で合図しながら行う(令和5年4月公表)

休止中の保存法:満水保存と乾燥保存

比べる点 満水保存法 乾燥保存法
やり方 保存剤を入れた水でボイラーを満たす 中を乾かし、吸湿剤を置いて密閉する
休止期間の目安 3か月程度以内 それより長いとき
凍結のおそれがあるとき 採用しない(水が凍って破損する) 採用できる
管理 保存剤を連続または間欠的に注入。月1回以上、薬剤の濃度などを測って管理 密閉の1〜2週間後に吸湿剤を点検し、その結果で増減や取替えの時期を決める

吸湿剤には、一般にシリカゲルや活性アルミナを使います。また、どちらの保存法でも、燃焼側と煙道のすすや灰をきれいに取り除き、防錆油や防錆剤を塗っておくのが決まりです。

満水保存法の流れ

満水保存法では、ボイラーを保存剤を入れた水でいっぱいに満たし、空気が入り込まないようにします。保存剤の入れ方は、所定の濃度になるよう連続して注入するか、間をおいて注入するかのどちらかです。保存中は月に1回以上、保存水の薬剤の濃度が決められた値かを測って管理しましょう。

🤔 なぜ水で満たすと、さびにくいのですか。

さびが進むのは、鉄が水と酸素の両方に触れたときです。ボイラーを水でいっぱいに満たせば、空気(酸素)の入り込むすき間がなくなります。さらに保存剤が水の中の酸素も取り除くので、さびの条件がそろわないのです。

乾燥保存法の流れ

乾燥保存法では、ボイラー水を全部抜いて内部をよく乾かし、吸湿剤を入れて密閉します。このとき、蒸気管や給水管などは、外部との連絡を確実に遮断しましょう。ボイラーの中に蒸気や水が漏れ込まないようにするためです(平成31年4月公表で正しい記述)。今度は水をなくして、さびの条件を断ち切る考え方です。密閉してから1〜2週間後に吸湿剤を点検し、湿り具合から、吸湿剤を増やすか、いつ取り替えるかを決めます。

⚠ 注意

保存法は期間と点検の時期の入れ替えが定番です。「満水保存法は休止期間が3か月以上の長期に採用」(令和8年10月公表)は誤り。3か月程度以内です。逆に「乾燥保存法は3か月程度以内の比較的短期間に採用」(平成31年4月公表)も誤りです。「乾燥保存法では1か月ごとに吸湿剤を点検」(令和7年4月公表)も誤りで、1〜2週間後に点検します。「保存水はpHのみを月1〜2回測る」(令和7年10月公表)も誤り。薬剤の濃度などを管理します。

💡 覚え方

「水で守るのは短期、乾かして守るのは長期」。水を張ったまま長く置くと管理の手間がかかり、冬は凍るので、長く休ませるなら乾燥保存です。

休止中も、保存の状態を定期的に確かめることが大切です。満水保存なら水の濃度、乾燥保存なら吸湿剤の湿り具合を見て、さびの条件が戻っていないかをチェックするのです。

内面清掃の目的

ボイラーの水側(内面)には、スケール(湯あか)やスラッジ(沈殿物)がたまります。これを取り除くのが内面清掃です。

内面清掃の目的(試験に出たもの)

①スケールやスラッジによる過熱の原因を取り除き、腐食や損傷を防ぐ

②スケールの付き方や腐食の様子から、水管理がうまくいっているか判断する

③穴や管の詰まりによる安全装置・自動制御装置の働きの障害を防ぐ

④ボイラー水の循環の障害を防ぐ

⑤スケールやスラッジによるボイラー効率の低下を防ぐ

⑤は、令和2年10月・令和4年4月公表で正しい記述でした。スケールやスラッジは熱の伝わりを妨げるので、ボイラーの効率が下がるのです(令和3年10月公表)。

⚠ 注意

スケールやスラッジの害として、「ウォータハンマを発生させる」は誤りです(令和3年10月公表)。同じ問題で正しい記述だったのは、次の4つです。熱の伝達を妨げて効率を下げる・伝熱面を過熱させる・水の循環を悪くする・管や小穴を詰まらせる。

🤔 スケールが付くと、なぜ過熱するのですか。

スケールは熱をとても伝えにくい物質です。伝熱面の水側にスケールが付くと、燃焼ガスの熱が水に逃げられず、鉄の壁にこもってしまいます。その結果、壁の温度が上がりすぎて膨出や焼損の原因になるのです。

⚠ 注意

「すすの付着によるボイラー効率の低下を防ぐ」は、内面清掃の目的としては誤り(令和6年10月公表)。すすが付くのは燃焼ガス側(外面)なので、それは外面清掃やスートブローの目的です。令和4年4月公表でも同じ記述が誤り、令和2年10月公表では「すすの付着による水管などの腐食を防止」が誤りでした。同じ「効率の低下を防ぐ」でも、スケールやスラッジなら正しい、すすなら誤り、と主語で見分けましょう。

清掃 どちら側 取り除くもの
内面清掃 水側 スケール・スラッジ
外面清掃(スートブローを含む) 燃焼ガス側 すす・灰

💡 覚え方

「内は水の汚れ、外は火の汚れ」。水の中でできるのがスケール・スラッジ、火の側でできるのがすす。どちらの汚れも熱を伝えにくくする点は同じです。

こびりついたスケールを薬で溶かす:酸洗浄

酸洗浄は、酸の薬液でスケールを溶かして取り除く清掃のしかたです。酸は、レモン汁やお酢の仲間の酸性の液で、強い酸はスケールのような固まりを溶かす力をもちます。試験で問われるのは、使う薬品・抑制剤・硬いスケールの前処理です。

酸洗浄で正しいとされたこと(平成31年4月・令和3年10月公表)

①酸によるボイラーの腐食を防ぐため、抑制剤(インヒビタ)を加えて行う

②シリカ分の多い硬いスケールは、決められた薬液で前処理をして、スケールを膨潤させる

酸はスケールだけでなく、ボイラーの鉄も溶かしてしまいます。そこで、鉄が溶けるのを抑える薬を混ぜるのです。これが抑制剤で、英語でインヒビタ(inhibitor=抑えるもの)と呼びます。

シリカは、砂やガラスの主な成分です。膨潤とは、液を吸ってふくらむこと。シリカ分の多い硬いスケールは、先に薬液でふくらませてから酸洗浄します。

⚠ 注意

「酸洗浄の薬品には、りん酸が多く用いられる」は誤り(平成31年4月・令和3年10月公表)。一般に使われるのは塩酸などです。特級ボイラー技士の公表問題(令和3年4月)では、次の記述が正しいとされました。「酸洗浄には、塩酸、くえん酸、キレート剤などが多く使用される」。

練習問題:止め方と保存のしかた

答えと考え方

①「冬で凍るおそれがあるので、満水保存法にした」 → 誤り(凍結のおそれがあれば乾燥保存)

②「乾燥保存で、密閉の1〜2週間後に吸湿剤を点検した」 → 正しい

③「運転停止後、ボイラー水が100℃のうちに排水した」 → 誤り(90℃以下になってから)

④「吹出しをしながら、ほかの点検作業も並行した」 → 誤り(吹出し中はほかの作業をしない)

⑤「手動で運転を終えるとき、最後にダンパを閉じた」 → 正しい

試験ではこう出る

よくある記述 判断
運転停止時は、常用水位を保つよう給水を続け、蒸気の送り出しを徐々に減らす 正しい
燃料の供給を停止し、十分換気してからファンを止める 正しい
負圧にならないよう、空気抜弁を閉じて空気を送り込む 誤り。空気抜弁を開いて
ボイラー水の排出は、90℃以下になってから吹出し弁を開いて行う 正しい
満水保存法は、凍結のおそれがある場合には採用しない 正しい
満水保存法は、休止期間が3か月以上の長期の場合に採用する 誤り。3か月程度以内
乾燥保存法の吸湿剤には、シリカゲルや活性アルミナを使う 正しい
内面清掃の目的の1つは、すすによる効率低下の防止である 誤り。すすは外面
内面清掃の目的の1つは、スケールやスラッジによる効率低下の防止である 正しい
運転停止時、自然通風ならダンパを半開とし、たき口と空気口を開いて炉内を冷却する 正しい
1人で2基以上のボイラーの吹出しを同時に行ってはならない 正しい
2個の吹出し弁は、第二吹出し弁を先に開き、次に第一を開く 誤り。開けるのは第一(急開弁)が先
2個の吹出し弁が直列にあるときは、急開弁を締切り用とする 正しい
鋳鉄製温水ボイラーは、配管のさびやスラッジを出すとき以外は吹出しを行わない 正しい
水面計を直接見られないときは、監視者と共同で合図しながら吹出しを行う 正しい
乾燥保存法では、蒸気管・給水管などの外部との連絡を確実に遮断する 正しい
酸洗浄の使用薬品には、りん酸が多く用いられる 誤り
酸洗浄は、抑制剤(インヒビタ)を添加して行う 正しい
シリカ分の多い硬質スケールは、薬液で前処理してスケールを膨潤させる 正しい

出典:安全衛生技術試験協会 二級ボイラー技士 公表試験問題(平成31年4月〜令和8年10月公表)。一部は特級ボイラー技士の公表問題も参照し、ゼロパスが要点を整理しました。

よくある質問

Q. ボイラー水を全部抜くのは、どんなときですか。

A. 内部の点検や清掃をするとき、長く休ませるために乾燥保存するときなどです。ふだんの運転の終わりには水を張ったまま止め、翌日また使うのが一般的です。

Q. なぜ真空になると困るのですか。

A. ボイラーは内側から押す力(内圧)に耐えるようにつくられています。中が真空になると、逆に外の大気が押しつぶす力がかかり、想定していない向きの力で変形するおそれがあるのです。

Q. 満水保存の保存剤には、どんな薬を使うのですか。

A. 水に溶けた酸素を取り除く薬(脱酸素剤)や、水をさびにくいアルカリ性に保つ薬などが使われます。くわしい薬の種類は、水管理の回(第12回)でまとめて扱う予定です。

まとめ

・ボイラー水を全部抜くときの停止=給水しながら蒸気を減らす→燃料停止・換気→ファン停止→弁を閉じる→空気抜弁を開く→90℃以下で排水

・手動で運転を終えるとき=燃料停止→換気→給水して圧力を下げ給水停止→蒸気弁閉・ドレン弁開→ダンパ閉(ダンパはいつも最後)

・満水保存=3か月程度以内・凍結のおそれがあれば不可・月1回以上濃度管理(pHだけでは不十分)

・乾燥保存=シリカゲル・活性アルミナ、密閉の1〜2週間後に吸湿剤を点検

・全部抜くときの停止で、自然通風ならダンパ半開・たき口と空気口を開いて冷却。乾燥保存は蒸気管・給水管を外部と遮断

・内面清掃=スケール・スラッジを取り除く(すすは外面の清掃)。目的にはスケール・スラッジによる効率低下の防止も入る

・酸洗浄=塩酸など(りん酸は誤り)・抑制剤(インヒビタ)を加える・シリカの多い硬いスケールは前処理で膨潤

・2個の吹出し弁は第一=急開弁(締切り用)、第二=漸開弁。開けるとき第一が先、閉めるとき第二が先

・炉筒煙管は負荷が低いとき、水冷壁は運転中は不可、鋳鉄製温水はさび・スラッジを出すときだけ。1人で2基同時は禁止