第18章 ボイラー水の管理
給水の中の不純物、軟化と脱気、清缶剤、pHと酸消費量の考え方を押さえる。
1. 給水の中には、目に見えない不純物がある
ボイラーは水を蒸気に変える機械です。蒸気になって出ていくのは水だけで、水に溶けていたものはボイラーの中に残り、だんだん濃くなります（濃縮）。環境省の資料でも「給水に含まれるカルシウム等の成分が濃縮し伝熱管上に析出する」と説明されています。
給水の中のおもな不純物
・硬度成分（カルシウム・マグネシウム） … スケール（伝熱面に固く付く水あか）のもと
・シリカ（けい酸） … けい酸塩のスケールのもと
・溶存気体（酸素・二酸化炭素） … 腐食のもと
・そのほかの溶けている塩類 … 濃くなりすぎると、ボイラー水が蒸気といっしょに運ばれる（キャリオーバ）原因になる
こうした障害を防ぐのが「水の管理（水処理）」です。
2. 水の性質を表すことば
水質の基準は、JIS B 8223（ボイラの給水，ボイラ水及び蒸気の質）で決められていて、試験のしかたは JIS B 8224 で決められています。ことばの意味を押さえましょう。
・pH … 酸性かアルカリ性かを表す数。7が中性、7より大きいとアルカリ性、小さいと酸性。JISでは25℃のときの値で表します
・硬度 … 水の中のカルシウムイオンとマグネシウムイオンの量を、炭酸カルシウム（CaCO₃）の量に換算して、1リットルあたりのmgで表したもの
・酸消費量 … 水に溶けている炭酸水素塩・炭酸塩・水酸化物などによるアルカリを、決められたpHまで中和するのに要る酸の量。つまり「アルカリ分の多さ」を表します。終わりのpHの違いで、酸消費量（pH4.8）と酸消費量（pH8.3）があります
・電気伝導率 … 電気の通しやすさ。溶けている塩類が多いほど大きくなり、濃縮の目安になります
酸消費量が大きいほど、アルカリ分が多い、と覚えましょう。
3. ボイラーに入れる前の処理（軟化と脱気）
ボイラーに入れる前に水をきれいにする処理を「缶外処理」といいます。
軟化装置（イオン交換）
・強酸性陽イオン交換樹脂に水を通し、水の中のカルシウム・マグネシウムを、ナトリウムと入れかえます。こうして硬度成分を取り除いた水を「軟化水」といいます
・樹脂は使ううちに交換の力がなくなるので、食塩水（塩化ナトリウム水溶液）で再生します
・軟化は硬度成分を入れかえるだけなので、溶けている塩類の総量や、溶存酸素は取れません
脱気
・水の中の酸素や二酸化炭素を追い出すことです。気体は水温が高いほど水に溶けにくくなるので、水を加熱して追い出すなどの方法があります（脱気器）
・脱気器で物理的に取る方法と、次の節の脱酸素剤で化学的に取る方法があります
4. ボイラーの中での処理（清缶剤）
ボイラーの中に薬を入れて障害を防ぐ処理を「缶内処理」といい、その薬を清缶剤といいます。役割で分けて覚えましょう。
・pH・酸消費量の調整 … ボイラー水を適当なアルカリ性に保ち、腐食とスケールを防ぐ
・軟化 … 硬度成分を、伝熱面に固く付かない泥状の沈殿（スラッジ）に変え、吹出しで出せるようにする（りん酸塩など）
・脱酸素 … 溶存酸素と反応して取り除く（亜硫酸ナトリウム、ヒドラジンなど）
JIS B 8223 の表にも、ボイラー水の管理項目として「りん酸イオン」「亜硫酸イオン」「ヒドラジン」が、それぞれの薬品を加える場合に適用するものとして載っています。
ボイラー水は、腐食を防ぐためにアルカリ性に保ちます。ただし、アルカリ分が濃くなりすぎても別の障害（アルカリ腐食など、第19章）が起こるので、濃すぎず薄すぎず、決めた範囲に管理するのがポイントです。
5. 濃縮の管理と点検
水処理をしても、ボイラー水は運転するうちに濃縮します。そこで、ボイラー水の一部を外へ出して濃さを下げる吹出し（ブロー）を行います（第20章）。ボイラー則 第25条第1項第6号でも、作業主任者の職務として「適宜、吹出しを行ない、ボイラー水の濃縮を防ぐこと」が決められています。
濃縮倍数の考え方
ボイラー水の中の濃さが、給水の中の濃さの何倍になっているかを「濃縮倍数」といいます。
例：給水の塩化物イオンが15mg/L、ボイラー水の塩化物イオンが300mg/Lなら、300÷15＝20倍。
水処理装置は、定期自主検査で「機能の異常の有無」を点検します（ボイラー則 第32条の表）。
POINT
6. ここだけは覚える
・ボイラー水は運転するうちに濃縮する。濃縮を防ぐのは吹出し（ボイラー則 第25条第1項第6号）
・硬度成分（カルシウム・マグネシウム）＝スケール、溶存気体（酸素・二酸化炭素）＝腐食
・硬度はCaCO₃に換算したmg/L、pHは25℃の値
・酸消費量＝アルカリ分の多さ。pH4.8とpH8.3の2種類
・軟化装置＝陽イオン交換樹脂でCa・MgをNaに入れかえ、再生は食塩水。溶存酸素は取れない
・清缶剤＝pH調整・軟化（スラッジ化）・脱酸素（亜硫酸ナトリウム・ヒドラジン）
・水処理装置の定期自主検査＝機能の異常の有無