水質管理が必要な理由

REASON WHY WATER TREATMENT IS NECESSARY

冷却塔の水処理が必要な理由

冷却塔の仕組み

冷却塔は空気を吸い込み、風で水を冷やします。
その過程で、空気中の土や埃といった
さまざまな不純物が水に溶け込みます。
また、水分が蒸発して濃縮するため、
不純物の濃度が高くなっていきます。
このように冷却水は、外気からの不純物の混入と、
濃縮を繰り返しながら設備を循環し続けています。
結果として不純物は増え続け、
それが原因となり障害が発生します。

腐食、スケール、スライム、レジオネラは
冷却水の４大障害と言われていて、
設備や冷却水が冷えなくなる（熱交換率の低下）、
配管や熱交換器の破損、健康被害、
冷却塔や生産ラインの緊急停止といった
さまざまなトラブルの原因となります。

薬剤の注入やブローの調整といった水質管理を
行うことで、
これらの障害の元を抑制し、
安定した水質を保つ事ができます。

冷却水のトラブル

腐　食

錆びたり、溶けたりすることです。
水、金属、酸素の三つの要素が揃うと
腐食は必ず起こります。
進行の度合いは水質や材質が大きく影響します。
腐食が進むと配管や熱交換器に
穴あきや割れが生じます。
一度腐食してしまうと
元には戻せないので予防が重要です。

スケール

冷却水が濃縮してカルシウムやマグネシウム、
シリカなどが水に溶ける限界を超え
析出したものがスケールです。
熱交換器に付着すると熱交換率が低下します。
配管内に蓄積すると、配管が閉塞し流量の低下や
詰まりなどのトラブルにつながります。
また、
放置するとスケールの下で腐食を引き起こします。

スライム

スライムとは、細菌、かび、藻類などの
微生物と泥などが混り、
かたまりになったもので粘着性があります。
冷却水は、３０〜４０℃の温度で
活発に活動する微生物にとって繁殖に適した環境です。
冷却塔は外気を取り込むため、
冷却水中の酸素や栄養源が豊富で、
スライムが増殖する原因となります。
熱交換率の低下や配管の詰まりなどの
トラブルを起こします。
スライムの下で腐食を引き起こしたり、
レジオネラ属菌の温床になります。

レジオネラ

レジオネラ属菌とは自然界に生息する菌です。
冷却水の中にも存在していて、
他の微生物と同じように条件が整えば大量増殖につながります。
増殖した菌がエアロゾル（霧状）となり
空気中に飛散すれば、
レジオネラ感染症を引き起こします。
防止するためにも、
増殖させない水質管理が求められます。

水質管理をしなかった場合のトラブル事例

CASE01

スケールで配管が閉塞

何年もの間、水質管理を怠ったことで、
配管内でスケールが層になって重なり、内部が狭くなった。
冷却水の流量が減り、冷却能力が低下。
配管の取り替えか、
薬剤による化学洗浄が必要となり、結果的にコストがかかることに。
CASE02

藻やスライムが詰まる

冷却塔の散水管やストレーナーに藻やスライムがつまり、
冷却水の流量が減り冷却能力が低下。
清掃のために冷却塔の運転を停止するため、
工場内の設備機械を止める必要があり、生産に影響が出た。
CASE03

腐食による配管の穴あき

密閉式冷却塔の配管。10年間水質管理を行わなかった結果、
いつ穴があいてもおかしくない状態に。
稼働したら停止できない重要設備につけられているため、
冷却塔を停止して修理ができなかった。
CASE04

スケール、スライムで熱交換率低下

冷却塔の充填材にスケールやスライムが付着すると、
風の通りが悪くなり、冷却水が冷えなくなる。
設備機械の温度が上昇し、緊急停止につながることも。
また、充填材の目詰まりによって、冷却ファンが過負荷になった。
CASE05

熱交換器が腐食し、破損

熱交換器は腐食しやすく、
特に開放系冷却水は酸素を多く含むため腐食に注意が必要。
熱交換器のチューブは薄いため、
腐食が起こると穴があき、破損しやすい。
スケールやスライムが数ミリ付着しただけで、熱交換率は低下。