증기배관을 장기간 정지할 때, 증기 배관 관리

장기간 정지하는 경우의 증기 배관 관리

오랜 시간 동안 증기를 멈출 때, 증기 수송 배관을 어떻게 처치해야 합니까? 물론, 목적에 따라서 취할 행동은 다를 것입니다. 내부 녹의 진행을 방지하고 싶다던가, 밸브와 스팀 트랩이 고착되어서 사용할 수 없게 되는 것을 방지하거나, 작은 동물이 튜브에 들어가지 못하게 하고 싶다거나~~?

밸브류의 고착은, 일반적으로 배관 내부의 녹만큼 빈번하게 발생하지 않지만, 1 년에 몇 시간 동안만 사용하지않는 곳은 위험합니다. 장시간 움직이지 않고도, 양호한 조건을 유지하는 것은 어려워, 때때로 사용하여 움직이는 것이 바람직하다고 할 것입니다.

 

배관 내부의 녹에 대해서는, 장비에 비해 몇 가지 대책이 있습니다. 배관을 안전한 상태로 유지하는 것을 고려할 때, 주요 초점은 내부의 부식•녹 방지 대책입니다. 이것에 대해 생각해 보겠습니다.

 

증기 용도로 주류의 탄소 강관은 녹 방지가 필요

종종 증기 운반을 위한 배관에는 탄소강 배관이 사용됩니다. 탄소강은 강도나 비용 및 사용 편의성이 뛰어난 매우 사용하기 쉬운 소재이지만, 녹슬기 쉽다는 특징도 있습니다.

그 때문에 배관에 한하지 않고 일반적으로는 탄소강을 사용하는 경우, 녹 방지 대책으로서 도장 등으로 표면을 보호합니다만, 관의 경우, 외면은 도장할 수 있어도 내면은 도장할 수 없습니다.

 

사용하는 유체에 따라서는, 수지 등의 피막으로 내장=라이닝을 실시한 관을 사용하는 경우도 있습니다만, 증기에서는 그 수법을 사용할 수 없습니다. 그 결과 증기배관에서는 관내의 녹 때문에 시달리게 됩니다.

 

일반적으로, 한번이라도 증기를 흘린 적이 있는 증기 배관의 안쪽은 녹슬어 버립니다. 그 때문에, 증기 수송 배관에 있어서는 「녹슬지 않는 것」을 목적으로 하는 것이 아니라 「단기간에 구멍이 열릴 정도로 심하게 녹을 진행시키지 않는」 것이 현실적인 목표가 될 것입니다.

탄소강의 녹은

• 탄소강

• 물

• 산소

의 3가지가 갖추어지면 진행합니다.

 

증기 배관 내부가 녹슬어지는 것은 사용중이 아니라, 증기의 송기를 정지한 후입니다. 송기가 멈추면, 배관내의 증기는 응축되어 액체인 물이 됩니다. 그리고, 증기가 응축한 공간으로 공기가 들어갈 수 있습니다. 이를 통해, 탄소강과 물과 산소가 모여 녹이 진행됩니다.

관 내의 녹 방지 대책: 물 빼기

가장 전통적인 방법은 물을 빼는 것입니다. 확실히 물을 뽑을 수 있다면 현저한 녹의 진행은 막을 수 있을 것입니다.

여기서 문제가 되는 것은 잘 물이 빠질지 어떨지입니다. 물 빼기 개소를 개방하기 위한 수고나 구조가 필요합니다. 또, 적절한 부분에 배수용 밸브가 설치되어 있지 않으면, 배관이 낮은 부분이나 배관 자체의 저부에 물이 잔류하고, 그 부분에서의 부식이 진행됩니다.

즉, 효과를 올리기 위해서는 미리 물 배출을 고려한 설계 시공이 이루어져 있는 것이 필요하다는 것입니다.

 

그렇다면, 물이 잔류할 것 같은 부분은 에어 블로우로 강제적으로 잔류수를 쫓아낼 수 없을까요? 불행하게도, 상기의 관점에서 물 배출을 고려한 설계 시공이 되어 있지 않은 배관에서는 이것도 그다지 효과가 없다고 생각됩니다. 위의 잔류 부분과 에어 벤트 기능을 가진 스팀 트랩은 압축 공기가 정확하게 해 버릴 가능성이 있기 때문입니다.

 

관 내의 녹 방지 대책: 공기를 넣지 않는다

한편, 물을 빼지 않아도 공기를 차단하면 녹의 진행을 억제할 수 있습니다. 증기 계통의 밸브를 닫고 외부와 차단할 수 있으면 배관 내에 존재하고 있던 증기가 응축되어 관내가 진공에 접근하기 때문에 강철이 부식하기 어려운 환경이 됩니다.

배관 내부에 공기를 침입시키지 않는 방법으로서는, 배관계통을 닫은 상태로 유지하는 것이 필요합니다만, 스팀 트랩이나 자동 배기 밸브 등으로부터 공기를 흡입해 버릴 가능성이 있어, 증기 정지 후 적절한 타이밍으로 신속하고 확실하게 닫을 수 있는지 여부가 성공의 열쇠가 됩니다.

 

실제로는 배관 전체에 걸쳐 실시하는 것은 꽤 난이도가 높고, 특정의 구간이나 장치·용기 등에 한정해 실시하는 것이 현실적이라고 생각됩니다. 또, 증기가 응축한 물은 관내에 잔류하기 때문에, 수질의 확인이 잡히지 않은 조건에서는 너무 장기간 보수하는 것은 고위험입니다만, 예를 들면 주말 토일간 정지하는 정도라면, 닫아 두는 것도 하나의 방법입니다.

 

기본적인 설계와 시공이 중요

이와 같이, 정지 조작시에 주의해야 할 포인트는 있습니다만, 결국 설계 단계로부터 기본에 충실하게 드레인 대책이 되어 있는 것이 중요하다고 말할 수 있을 것입니다.

배관과는 달리, 보일러에 대해서는 장기간 정지하는 경우, 부식 작용이 낮은 상태가 되도록 수질을 조정해, 수관이나 드럼의 보호에 적합한 약제를 첨가한 후에 만수로 해 보관하는 방법이나, 완전히 물을 뽑은 후 건조제를 넣어 보관하는 방법 등이 있다고 합니다. 그러나 거리가 길고 광범위하게 퍼지는 증기 배관에 이러한 기술을 적용하는 것은 어려울 것 같습니다.

 

스타트업 시에는 다시 주의가 필요

다시 증기를 흘려 사용하는 경우에는 배관 내의 녹을 하류로 흘리지 않는 것이 중요합니다. 이 스타트업시의 블로우는, 워터 해머 대책으로서도 필요한 것이므로, 매일 아침 스타트업시에 실시되고 있다고 생각합니다만, 장기간 정지시킨 후에는 관내를 씻어내는 「플러싱」의 관점도 가미해 철저히 블로우합시다. 증기의 송기 개시시의 주의점에 대해서는 증기의 송기 개시·정지시의 주의점 전편에서 설명하고 있습니다.

이 때 중요한 것은, 적절한 곳에서 물을 빼는 것이 중요합니다. 스타트업시의 「초기 드레인」을 블로우 밸브나 스팀 트랩 설치 개소의 바이패스 밸브 등을 구사해 배출합니다. 배관으로부터의 드레인의 배수에 대해서는 배관으로부터의 드레인 배제 전편(드레인 빼는 방법)에서 설명하고 있습니다.

 

관에 녹 발생이 의심되는 경우

녹 방지 대책이나 기본적인 설계나 시공에 주의를 기울여도, 일상적인 공장의 운전 중에서 증기 용도에서의 탄소강 배관의 녹을 방지하는 것은 어렵다고 말할 수 있습니다. 탄소강 배관은 보온재 등으로 덮여 있는 경우도 많아, 그 상황을 파악하는 것도 또한 어렵습니다.

 

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