この記事の要点
- ボイラーの汚れは、水側と燃焼側で種類が違います。 水側に付くのはカルシウムの塩類などのスケール、燃焼側に付くのはすすと灰です。
- 性能検査の前には、燃焼室と煙道まで掃除します。 ボイラー及び圧力容器安全規則第40条が、冷却・掃除などの準備を検査を受ける者に求めています。
- 洗浄方法は、機械的清浄・化学洗浄(酸洗浄)・超高圧水の3系統です。 スケールの成分、ノズルや工具が届くか、停止日数、廃液と濁水の処分先で使い分けます。
ボイラーの洗浄とは、伝熱面に付いたスケールやすす・灰などの付着物を、運転を止めている間に取り除く作業です。 付着物が残ると熱が伝わりにくくなり、燃料の消費が増えます。検査の前の掃除として法令でも求められる作業です。この記事では、家庭用を除く産業用ボイラーについて、法令・告示と国家試験の公表問題で確かめられた内容を、段取りの順に整理しました。熱交換器の洗浄は熱交換器の洗浄方法で、配管のスケール除去は配管のスケール除去を水で行うで扱います。
付着物の除去と水質の管理は、省エネ法の判断基準に書かれています
経済産業省の告示「工場等におけるエネルギーの使用の合理化に関する事業者の判断の基準」は、ボイラーを含む加熱設備の保守・点検として、ばいじんやスケールなどの付着物を定期的に除去する定めがあります。条文は熱交換器の洗浄方法で引用しました。
同じ告示は、付着を防ぐ側の管理にも触れています。
キ.ボイラーへの給水は、伝熱管へのスケールの付着及びスラッジ等の沈澱を防止するよう水質に関する管理標準を設定して行うこと。給水の水質の管理は、日本産業規格B8223(ボイラーの給水及びボイラー水の水質)に規定するところ(これに準ずる規格を含む。)により行うこと。
(経済産業省告示第66号「工場等におけるエネルギーの使用の合理化に関する事業者の判断の基準」(2-1)加熱設備等 ① 加熱及び冷却並びに伝熱の管理)
環境省の資料が引くこのJISの版は、2021年版のJIS B 8223。洗浄の周期と方法は、事業者が定める管理標準に書き込む事項です。 発注の前に、その工場の管理標準と水質の記録を確かめると、洗浄の範囲が決めやすくなります。
水側はスケール、燃焼側はすすと灰
ボイラーには、水や蒸気が通る水側と、燃焼ガスが通る燃焼側があります。付くものも、放置したときに起こることも、両者で異なります。
| 側 | 付くもの | 残したときに起こること |
|---|---|---|
| 水側(胴・ドラムの内面、水管の内面、煙管の外面) | スケール、スラッジ | 伝熱面の冷却が不十分になり、伝熱面の温度が上がる |
| 燃焼側(燃焼室、水管の外面、煙管の内面、煙道) | すす、灰 | 熱が伝わりにくくなる。湿気を帯びると外面腐食の原因になる |
ボイラー技士の免許試験(安全衛生技術試験協会の公表問題)は、水側のスケールについて次の内容を正しい記述として出題しています。
- スケールの熱伝導率は、軟鋼の1/20〜1/100程度です。付着すると伝熱面の温度が上昇します
- スケールは一般にカルシウムの塩類が主成分で、マグネシウム塩なども関わります
- 硫酸塩類やけい酸塩類のスケールは、熱分解しないで伝熱面に硬く固着し、除去しにくいとされています
燃焼側では、「すすや灰が湿気を帯びたこと」「重油に含まれる硫黄分が燃焼により硫酸の蒸気になったこと」が、外面腐食の原因としてボイラー整備士の免許試験の選択肢に並びます。燃焼側の掃除は、熱の伝わりを戻す作業であると同時に、腐食の原因を取り除く作業でもあります。
性能検査の前に、燃焼室と煙道まで掃除します
ボイラー及び圧力容器安全規則第37条は、ボイラー検査証の有効期間を1年と定めています。第38条により、更新には性能検査が要り、結果によっては1年未満、または1年を超え2年以内の期間で更新されることもあります。性能検査を受けるときの準備は、次のとおり定められています。
ボイラーに係る性能検査を受ける者は、ボイラー(燃焼室を含む。)及び煙道を冷却し、掃除し、その他性能検査に必要な準備をしなければならない。
(ボイラー及び圧力容器安全規則 第40条第1項)
掃除の対象には、水側だけでなく燃焼室と煙道も含まれます。所轄労働基準監督署長が認めたボイラーは、冷却と掃除をしないことができるという但し書きもあります。
掃除や修繕のために人がボイラーや煙道の中へ入るときは、同じ規則の第34条が次の措置を定めています。
- ボイラー又は煙道を冷却する
- 内部の換気を行う
- 内部で使う移動電線はキャブタイヤケーブル又は同等以上のもの、移動電灯はガード付きのものを使わせる
- 使用中の他のボイラーとの管連絡を確実に遮断する
熱交換器などの第一種圧力容器の性能検査にも、同じ趣旨の準備の規定(第75条)があります。
洗浄方法は3系統:機械的清浄・化学洗浄・超高圧水
| 方法 | 落とし方 | 届く範囲 | 出てくるもの |
|---|---|---|---|
| 機械的清浄 | チューブクリーナや手工具で、スケールを削り取る・ブラシで落とす | 工具を差し込める胴・ドラム・管の内面 | 削り取ったスケールと異物 |
| 化学洗浄(酸洗浄) | 薬液を満たす・循環させて、スケールを溶かす | 薬液が回る範囲 | 廃液(廃酸など) |
| 超高圧水(ウォータージェット) | 200MPa以上に昇圧した水の水圧で付着物を剥がす | 開放してノズルを向けられる面 | 付着物が混ざった濁水 |
ボイラー整備士の免許試験は、機械的清浄の工具の使い分けを出題しています。胴内の硬質スケールにはLGブラシ、細い直管や緩やかな曲管には細管用カッタ、軟質スケールには穂ブラシ、ドラム内面の軟質スケールには平形ブラシです。清浄作業のあとは水洗し、除去したスケールや異物を容器に集めて搬出し、ボイラー内に残留物がないことを確かめます。
同じ試験は、機械的清浄と化学洗浄を「整備の作業に関する知識」として出題しています。ボイラー及び圧力容器安全規則第35条と労働安全衛生法施行令第20条第5号により、小型などを除くボイラーの整備の業務は、ボイラー整備士でなければ就かせてはなりません。発注の際は、洗浄を請け負う側の体制に、この資格が含まれるかを確認してください。
化学洗浄(酸洗浄)は、スケールの分析から始まります
酸洗浄は、薬液でスケールを溶かす方法です。薬品を選ぶ前に予備調査を行います。ボイラー整備士の免許試験は、予備調査として次の内容を正しい記述として出題しています。
- 採取したスケールを化学分析し、成分と性質を把握する
- 管系統図と実地調査で配管系統を確かめ、薬液の注入・排出・循環の配管と、薬液用ポンプの仮設位置を決める
- 止め弁など洗浄液が触れる部分に、銅合金やニッケルクロム合金のはめ込み・盛り金、メッキなどの表面処理が無いかを調べる
- 「洗浄作業は、被洗浄物内容積の5~20倍程度の量の水を必要とするため、水の使用可能量を調査する。」
酸洗浄では、鋼材の腐食に注意が要ります。同じ試験の出題では、酸液の濃度に著しい差が生じると濃淡電池を形成して鋼材が腐食すること、スケールの組成によっては酸中に溶け出す酸化性イオンの量に比例して鋼材が腐食されることが挙げられています。腐食を抑えるには、還元剤や銅イオン封鎖剤などの洗浄助剤を加えて、酸化性イオンの濃度を一定値以下に保ちます。
洗浄のあとには、中和防錆処理を行います。酸洗いのあとの金属表面は活性化されて錆びやすい状態になるため、再び使うまでの発錆と腐食を防ぐ目的で、防錆と残った酸分の中和を行う工程です。処理中の薬液は、pH9〜10に保ちます。洗浄中に発生するガスを逃がすガス放出管の位置は、ボイラーの胴上部の開口部です。
作業者は、ゴム製品やプラスチック製品などの耐薬品性のある作業衣を着用します。ボイラーの内部や煙道内に入る前には、酸素濃度が18%以上あることを測定で確かめる必要があります。洗浄のあとに残る廃液は産業廃棄物で、著しい腐食性を持つ廃酸は特別管理産業廃棄物にあたります。条文は熱交換器の洗浄方法で引用しました。
超高圧水が向く面と、向かない面
超高圧水は、水の水圧で付着物を剥がす方法です。金属は内部に隙間が無く水が入り込めないため、母材は残り、剥がれるのは付着物です(関連:ウォータージェットの仕組み)。使うのは水だけで、出てくるのは付着物が混ざった濁水です。火花が発生しないことも、火気の管理が厳しい設備では段取りを軽くします。
向くのは、開放してノズルを向けられる面です。
- 胴・ドラムの内面のように、人が入って水を当てられる面
- 伝熱面に硬く固着したスケールや付着物
- 燃焼室や煙道の伝熱面に固着した付着物
一方、ノズルが届かない面と、濡らすと別の問題が起こる場所には向きません。
- 細く長い管や曲がりの多い管の奥: ノズルを向ける道がほとんど無く、薬液を回せる化学洗浄が候補になります
- れんが積み・キャスタブル耐火材・保温材の近く: れんが積みや保温材が湿気を帯びることも外面腐食の原因に挙げられています。養生で守れない範囲には使えません
- 燃焼側のすすと灰: 湿ったすすや灰は外面腐食の原因になります。水を使う場合は、残ったすす・灰を取り切ることと、洗浄後の乾燥を段取りに入れます
出てくる濁水には、スケールやすす・灰が混ざります。回収と処分の方法を着工前に決めておく点は、化学洗浄の廃液と同じです(関連:ウォータージェットの排水処理)。
停止期間との関係:冷却から保存までを1つの停止に組みます
ボイラーの内部の洗浄は、運転を止めている間にしかできません。性能検査の日程は検査証の有効期間で決まるため、洗浄は検査の前の停止に合わせて組むのが基本です。1回の停止のなかに、次の工程が順に入ります。
- 冷却(燃焼の停止を確かめ、炉内や煙道を十分に冷やす)
- 機械的清浄・化学洗浄・超高圧水による洗浄(化学洗浄は中和防錆処理と水洗まで)
- 性能検査(水圧試験を含む)
- 復旧
停止が長くなる場合にも、燃焼側の掃除は前提の一つです。二級ボイラー技士の免許試験は、休止中の満水保存法について、休止期間が3か月程度以内の場合に採用されること、燃焼側と煙道はすすや灰を完全に除去して防錆油・防錆剤などを塗布することを、正しい記述として出題しています。
1か月を超えて使わないボイラーは、その期間の月1回の定期自主検査が不要になります。使用を再び始めるときには、自主検査を行わなければなりません(ボイラー及び圧力容器安全規則 第32条)。停止に入る前に掃除し、再開の前に点検する順番になります。
今日、確認できること
- 検査証の有効期間を見る。 次の性能検査の時期から、洗浄に使える停止の時期が決まります
- 前回の開放記録と水質の記録を見る。 スケールの写真や分析結果があれば、硬さと成分の見当がつきます。化学洗浄なら分析が薬品選びの前提です
- 水側と燃焼側のどこを洗うかを分ける。 胴・ドラムの内面、管の内面、燃焼室、煙道で、選べる方法が変わります
- 廃液と濁水の行き先を決める。 廃酸は産業廃棄物です。処分先が決まると、工程と費用が組めます(関連:相談前に確認しておきたい現場条件)
まとめ
ボイラーの洗浄は、水側のスケールと燃焼側のすす・灰を、運転を止めている間に取り除く作業です。 性能検査の前には、燃焼室と煙道まで含めて掃除することが法令で定められています。
方法は、機械的清浄・化学洗浄(酸洗浄)・超高圧水の3系統です。薬液が回る範囲なら化学洗浄が届き、ノズルを向けられる面なら超高圧水が使えます。判断の入口は4つ。スケールの成分、工具やノズルが届くか、停止日数、廃液や濁水の処分先です。
ご相談ください 図面と前回の開放記録を見せていただければ、超高圧水で段取りが組めるかどうかを率直にお答えします。 化学洗浄のほうが合うボイラーなら、答えは化学洗浄です。株式会社サンテックは創業から30年以上、超高圧ウォータージェット工法を専業としてきました。
本記事で参照した資料
- ボイラー及び圧力容器安全規則(昭和47年労働省令第33号)第32条・第34条・第35条・第37条・第38条・第40条・第75条
- 労働安全衛生法施行令(昭和47年政令第318号)第20条第5号
- 経済産業省告示第66号「工場等におけるエネルギーの使用の合理化に関する事業者の判断の基準」平成21年3月31日(最終改正 令和7年12月26日・資源エネルギー庁掲載)
- 環境省 温室効果ガス排出削減等指針「ボイラー給水の水質の適切な管理」(2026年9月26日閲覧)
- 公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題「ボイラー整備士免許試験」令和8年4月掲載(問2・問3・問6・問7・問11・問15・問30)
- 公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題「ボイラー整備士免許試験」令和7年10月掲載(問4・問5)
- 公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題「一級ボイラー技士免許試験」令和8年4月掲載(問17)
- 公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題「二級ボイラー技士免許試験」令和7年10月掲載(問18)
いずれも原典を開いて確認したうえで記載しています。公表試験問題からは、適切な記述として扱われている内容だけを引いています。法令と告示は改正されることがあります。 工事の計画には、発注時点の最新の法令・告示で必ずご確認ください。