吸収式冷凍機・ターボ冷凍機の水 処 理 ガ イドブック
目 次
1.

総則..........................................................................................................................................11.1

目的............................................................................................................................................ 11.2

適用範囲..................................................................................................................................... 1

1.2.1

対象水の種類....................................................................................................................... 11.2.2

補給水の種類....................................................................................................................... 1

1.2.3

対象機器.............................................................................................................................. 1

1.2.4

対象材料.............................................................................................................................. 1

1.3

水処理薬剤の取り扱いに関する注意事項................................................................................... 1

1.3.1

一般的注意事項................................................................................................................... 1

1.3.2

水処理薬剤を含む水の放流.................................................................................................. 1

1.3.3

水処理薬剤の保管及び廃棄処理.......................................................................................... 2  
（参考） 排水に関連する法律.............................................................................................. 22.

対象水の分類と水質管理項目.....................................................................................................22.1

対象水の分類.............................................................................................................................. 22.2

補給水の種類.............................................................................................................................. 32.3

水質管理項目.............................................................................................................................. 32.4

水質管理項目の解説................................................................................................................... 42.4.1

pH..................................................................................................................................... 42.4.2

電気伝導率........................................................................................................................ 42.4.3

塩化物イオン..................................................................................................................... 52.4.4

硫酸イオン........................................................................................................................ 52.4.5

酸消費量（pH4.8）........................................................................................................... 52.4.6

全硬度及びカルシウム硬度............................................................................................... 52.4.7

シリカ............................................................................................................................... 52.4.8

水処理薬剤の管理状態...................................................................................................... 62.4.9

鉄（参考項目）................................................................................................................... 62.4.10

銅（参考項目）................................................................................................................... 62.4.11

レジオネラ属菌数（参考項目）......................................................................................... 62.4.12

分析方法............................................................................................................................ 62.5

水質管理値.................................................................................................................................. 62.5.1

冷却水、冷・温水、補給水、蒸気凝縮水の水質管理値....................................................... 62.5.2

水質管理値設定の考え方..................................................................................................... 6iiia) 循環式冷却水........................................................................................................................... 7b) 循環式冷却水の補給水............................................................................................................. 7c) 密閉式冷・温水........................................................................................................................ 7d) 開放式冷・温水........................................................................................................................ 8e) 冷・温水の補給水（密閉式、開放式）..................................................................................... 8f) 蒸気凝縮水............................................................................................................................... 8
表 2.3  水処理薬剤使用時の冷却水、冷・温水、蒸気凝縮水の水質管理値.................................. 93.

薬剤による水処理の目的（トラブル防止、省エネなどのコストセービング）............................. 10
3.1

目的.......................................................................................................................................... 103.2

水に起因する障害..................................................................................................................... 103.2.1

腐食障害............................................................................................................................ 103.2.2

スケール障害..................................................................................................................... 103.2.3

スライム障害..................................................................................................................... 10

3.3

4.

薬剤による水処理の利点.......................................................................................................... 103.3.1

水の節約............................................................................................................................ 103.3.2

機器の腐食損傷防止.......................................................................................................... 113.3.3

衛生管理............................................................................................................................ 123.3.4

エネルギー浪費の防止....................................................................................................... 133.3.5

洗浄費の節約..................................................................................................................... 133.3.6

二次損害の防止................................................................................................................. 13

冷却水系の水処理................................................................................................................... 134.1

腐食（その原因と対策）............................................................................................................ 134.1.1

腐食の種類......................................................................................................................... 13a) 全面（均一）腐食.................................................................................................................. 14b) 孔食........................................................................................................................................ 14c) 隙間腐食................................................................................................................................. 15d) 異種金属接触腐食.................................................................................................................. 16e) 応力腐食割れ（SCC）............................................................................................................. 17f) 微生物腐食（MIC）................................................................................................................ 18g) 潰食（エロージョン・コロージョン）................................................................................... 21
4.1.2

各材の代表的腐食.............................................................................................................. 21a）銅系金属（銅・銅合金）......................................................................................................... 21b) 軟鋼........................................................................................................................................ 22c) ステンレス鋼......................................................................................................................... 234.1.3

腐食要因............................................................................................................................ 23a) 水質........................................................................................................................................ 23b) 流速........................................................................................................................................ 24ivc) 微生物.................................................................................................................................... 254.1.4水処理薬剤を使用した対策................................................................................................ 25a) 防食剤.................................................................................................................................... 25
4.2スケール（その原因と対策）.................................................................................................... 26

4.2.1

スケール障害..................................................................................................................... 26

4.2.2

スケールの種類................................................................................................................. 26a) 炭酸塩.................................................................................................................................... 26b) ケイ酸塩（シリカ）................................................................................................................ 26c) リン酸塩................................................................................................................................. 26d) 腐食生成物............................................................................................................................. 27
4.2.3

原因................................................................................................................................... 27a) 水質（濃縮倍数、pH、工業用水からのアルミニウム混入）................................................. 27b) 水源（地下水のシリカ、硬度成分）....................................................................................... 27c) 温度........................................................................................................................................ 27d) 安定度指数（R.S.I.）............................................................................................................... 274.2.4

水処理薬剤を使用した対策................................................................................................ 29a) スケール防止の説明............................................................................................................... 29b) スケール防止剤の種類、作用機構......................................................................................... 30c) スケール洗浄......................................................................................................................... 30
4.3

スライム（その原因と対策）.................................................................................................... 30

4.3.1

スライムの影響................................................................................................................. 30a) スライム障害......................................................................................................................... 30b) スライム付着による伝熱損失................................................................................................ 30c) スライムによる腐食............................................................................................................... 31d) スライムの付着機構............................................................................................................... 31e) 好気性細菌............................................................................................................................. 32f) 嫌気性細菌............................................................................................................................. 32
4.3.2

スライムの発生原因.......................................................................................................... 32a) 微生物と栄養源の混入........................................................................................................... 32b) 水質の影響............................................................................................................................. 33c) 水温の影響............................................................................................................................. 33d) 運転条件................................................................................................................................. 344.3.3

水処理薬剤を使用した対策................................................................................................ 34a) スライムコントロール剤の種類............................................................................................. 34
4.4

レジオネラ属菌（その原因と対策）.......................................................................................... 34

4.4.1

レジオネラ症..................................................................................................................... 34

4.4.2

レジオネラ属菌に関連する法規制..................................................................................... 34

4.4.3

レジオネラ症の事例.......................................................................................................... 35

4.4.4

原因................................................................................................................................... 35v

4.4.5

水処理薬剤を使用した対策................................................................................................ 36a) 化学洗浄................................................................................................................................. 36b) 継続的な殺菌処理.................................................................................................................. 364.55.

冷却水運転時の留意点.............................................................................................................. 37

冷・温水系の水処理................................................................................................................ 395.1

腐食（その原因と対策）............................................................................................................ 395.1.1

腐食に影響を及ぼす要因................................................................................................... 40a) 水質........................................................................................................................................ 40b) 平均滞留時間......................................................................................................................... 40c) 流速........................................................................................................................................ 40d) 汚れ........................................................................................................................................ 40e) 開放式冷・温水系.................................................................................................................. 40
5.1.2

水処理薬剤を使用した対策................................................................................................ 40a) 防食剤.................................................................................................................................... 40
5.2スケール（その原因と対策）.................................................................................................... 42

5.2.1

スケールの種類................................................................................................................. 42

5.2.2

原因................................................................................................................................... 42

5.2.3

対策................................................................................................................................... 42

5.3

スライム（その原因と対策）.................................................................................................... 425.3.1

スライムの影響................................................................................................................. 42a) 密閉式冷・温水...................................................................................................................... 42b) 開放式冷・温水...................................................................................................................... 42c) 亜硝酸酸化細菌...................................................................................................................... 43
5.3.2
5.4
6.

7.

水処理薬剤を使用した対策................................................................................................ 43

冷・温水運転時の留意点.......................................................................................................... 43

蒸気凝縮水系の処理................................................................................................................ 446.1

蒸気凝縮水系の腐食抑制方法................................................................................................... 44

6.2

中和性アミン............................................................................................................................ 45

6.3

皮膜性アミン............................................................................................................................ 45

6.4

溶存酸素................................................................................................................................... 45

保守管理方法.......................................................................................................................... 46
7.1

稼働前（据え付け前・竣工時）に実施すること...................................................................... 467.1.1

設備条件の確認................................................................................................................. 46

7.1.2

水処理計画......................................................................................................................... 47a) 補給水.................................................................................................................................... 47b) 循環式冷却水......................................................................................................................... 47vic) 冷・温水系............................................................................................................................. 47d) 蒸気（蒸気凝縮水）................................................................................................................ 47e) ブロー水（排水）.................................................................................................................... 47
7.2

稼働後に実施すること.............................................................................................................. 477.2.1

運転（通水）開始時.......................................................................................................... 47

7.2.2

通常運転時......................................................................................................................... 47a) 循環式冷却水処理薬剤の使用................................................................................................ 47b) 冷・温水処理薬剤の使用........................................................................................................ 48c) 水質分析................................................................................................................................. 48d) 不具合発生時の対応............................................................................................................... 48e) 水質管理................................................................................................................................. 48f) 設備管理................................................................................................................................. 49
7.2.3

スタンバイ（待機状態）時................................................................................................ 49

7.2.4

シーズンオフ..................................................................................................................... 49a) 洗浄の実施............................................................................................................................. 49b) 冷凍機の保管方法.................................................................................................................. 49
7.2.5

シーズンイン、伝熱チューブ交換後................................................................................. 50a) 洗浄の実施............................................................................................................................. 50b) 初期処理................................................................................................................................. 50
7.2.6
7.3

水処理薬剤で防止不可能な障害........................................................................................ 50

水処理用装置の保守管理.......................................................................................................... 50

7.3.1

自動ブロー装置................................................................................................................. 50a) 稼働前.................................................................................................................................... 50b) 稼働中.................................................................................................................................... 50c) 長期停止時............................................................................................................................. 51
7.3.2

薬剤注入装置..................................................................................................................... 51a) 稼働前.................................................................................................................................... 51b) 稼働中.................................................................................................................................... 51c) 長期停止時............................................................................................................................. 51
7.3.3
8.

サイドフィルター.............................................................................................................. 51

運転管理者のための業務チェックシート................................................................................. 51vii

例の基準を遵守すること。

1.3.3

水処理薬剤は、SDS に記載された適切な方法で保管する。

水処理薬剤の保管及び廃棄処理

水処理薬剤はその種類によって安全に廃棄処理する方法が異なるので、SDS に記載された方法で適切に廃棄処理する。
（参考）排水に関連する法律
水質汚濁防止法
湖沼水質保全特別措置法
瀬戸内海環境保全特別措置法
下水道法
特定化学物質の環境への排出量の把握等及び管理の改善の促進に関する法律

2. 対象水の分類と水質管理項目
2.1

対象水の分類本ガイドブックで取り扱う対象水の詳細を、図 2.1 に示す。

冷却水において、開放式冷却塔の循環水と密閉式冷却塔の散布水は、同様に濃縮・通気するので同一の扱いとする。
密閉式冷却塔の閉回路循環水は、密閉式で循環し、濃縮しないので密閉式冷水又は温水と同一の扱いとする。
冷・温水系は、大きく密閉式と開放式に分かれ、それぞれの中で、冷水（20℃以下）、温水（20〜 100℃未満）に分類する。100℃以上の加圧高温の温水は対象外とする。密閉式とは、循環水系に開放した水面を有さず（膨張タンクは除く）、原理上循環水中に酸素が存在しない水系をいう。開放式とは、循環水系に開放した水面（蓄熱槽、クッションタンク）を有し、水中に酸素が存在する水系をいう。
蒸気凝縮水は、吸収式冷凍機に供される蒸気が凝縮した時の水をいう。

冷却水系

使用水系

使用水の一般的名称

本ガイドブックで規定する水の名称

特徴

開放式冷却塔を使用する冷却水系

循環水

循環式冷却水

濃縮・通気あり

補給水

循環式冷却水の補給水

密閉式冷却塔を使用する冷却水系

冷却塔散布水補給水
閉回路循環水補給水

冷・温水系

密閉式冷・温水

冷水

密閉式冷水

温水

密閉式温水

補給水
開放式冷・温水

濃縮しない・酸素が混入しない

冷・温水の補給水

冷水

開放式冷水

温水

開放式温水

濃縮しない・酸素が混入する

補給水
蒸気系

吸収式冷凍機に供する蒸気

図 2.1

2

蒸気凝縮水

蒸気凝縮水

対象水の詳細

蒸気ボイラにより供給される