에너지관리기능사 보일러 용수의 개요 — 스케일·부식·내부청소

스케일은 물속 염류가 가열면에 달라붙어 굳은 물때다. 스케일이 끼면 열이 물로 잘 전달되지 않아 연료가 낭비되고 전열면이 과열된다. 방지 대책은 세 가지로 정리된다. 급수의 염류와 불순물을 미리 없애는 정화, 농축된 보일러수를 빼내는 분출(블로다운), 약품을 넣어 성분이 벽에 고착하지 않게 하는 내처리다.

보일러 내부에 페인트를 두껍게 칠하는 것은 방지 대책이 아니다. 페인트가 열을 통과시키지 못해 전열면 성능을 떨어뜨리고 국부 과열을 일으킨다. 페인트는 보일러 바깥의 녹 방지용이지 내부에 바르는 물질이 아니다. 방지 대책을 묻는 문항에서 내부 도장이 보이면 사고를 부르는 행위로 읽어야 한다.

점식은 보일러 내면에 바늘로 찌른 듯 작고 깊은 구멍이 파이는 국부 부식이다. 원인은 급수에 녹아 있는 산소와 이산화탄소 같은 용존가스다. 가스가 있는 자리에서 전기화학적 반응이 집중되어 철이 국부적으로 빠져나간다. 방지의 기본은 탈기 처리로 용존가스를 제거하는 것이다. 보일러수를 산성으로 유지하면 오히려 부식이 빨라지므로 pH를 약알칼리성으로 관리해야 한다.

보일러 내부 부식은 여러 방법으로 막는다. 용존산소를 탈기로 제거하고, 물때와 찌꺼기를 다루는 청관제를 적당히 사용하며, 철보다 이온화 경향이 큰 아연판을 매달아 희생양극으로 쓴다. 보일러수는 약알칼리성인 pH 10~11로 유지하는 것이 원칙이며, 중성으로 두면 부식을 억제하지 못한다.

아연판을 매다는 까닭은 전기화학적 부식의 순서를 이용하기 때문이다. 아연은 철보다 이온화 경향이 커서 먼저 녹는다. 아연이 대신 부식되면서 보일러 강판은 지켜진다. 이 방식을 희생양극에 의한 부식 방지라고 한다. 스케일 생성이나 프라이밍, 기수공발을 막는 방법과는 관계가 없다.

내부청소는 남은 불순물의 형태에 따라 방법이 갈린다. 슬러지는 물에 가라앉은 무른 찌꺼기이므로 하부 블로어로 배출한다. 그러나 관벽에 단단히 붙은 스케일은 블로어로 빠지지 않는다. 스케일은 기계적으로 긁어내고, 그래도 남으면 산세척으로 녹여 제거한다. 블로어를 계속 돌리는 것은 보일러수만 낭비할 뿐 스케일을 없애지 못한다.

스케일 성분 가운데 실리카는 특히 다루기 어렵다. 급수 중 칼슘 성분과 결합해 규산칼슘을 만들고, 이 성분이 많은 스케일은 대단히 단단한 경질이어서 기계적으로도 화학적으로도 제거하기 힘들다. 경질 스케일이라는 말이 나오면 실리카를 먼저 떠올린다.