배관의 스케일 생성 원인과 방지대책

 

1. 개요

(1) 물에는 광물질 및 금속의 이온등이 녹아있다. 이 이온 등의

화학적 결합물(CaCo3)이 침전하여 배관이나 장비의 벽에 부착하는데

이를 SCALE이라고 한다.

(2) SCALE의 대부분은 CaCo3 이다.

2. SCALE의 생성과 종류

(1) 생성화학식

(2) SCALE의 종류

① CaCo3 : 탄산염계 SCALE

② CaSo4 : 황산염계 SCALE

③ CaSiO4 : 규산염계 SCALE

3. SCALE 생성원인

(1) 온도

① 온도가 높으면 SCALE 촉진

② 급수관보다 급탕관 SCALE이 많다.

(2) Ca이온 농도

① Ca이온 농도가 많으면 SCALE 생성 촉진

② 경수가 SCALE 생성이 많다.

(3) CO3이온 농도

4. SCALE에 의한 피해 관, 장비류의 벽에 붙어서 단열기능을 한다.

(1) 열전달율 감소

에너지 소비 증가, 열효율 저하

(2) BOILER 노내 온도 상승

① 과열로 인한 사고

② 가열면 온도 증가 → 고온 부식 초래

(3) 냉각 SYSTEM의 냉각 효율 저하

(4) 배관의 단면적 축소

마찰손실 증가 → 반송동력 증가

(5) 각종 V/V 및 자동제어기기 작동 불량

① SCALE등의 이물질 영향

② 고장의 원인 제공

5. SCALE 생성 방지 대책

(1) 화학적 방법

① 인산염 이용법

㉮ 인산염은 CaCo3 침전물 생성을 억제하며 원리는

    Ca++ 이온을 중화시킨다.

② 경수연화장치(합성수지이용법)

㉮ Ca++, Mg++ 이온을 용해성이 강한 Na+ 이온으로

   교환하여 SCALE생성원인인 Ca이온 자체를 제거

㉯ 완전반응후 Ca, Mg 화합물이 잔류하지 않도록 물로 세척

③ 순수장치

㉮ 모든 전해질을 제거하는 장치

㉯ 부식도 감소

(2) 물리적 방법

물리적인 에너지를 공급하여 SCALE 생성을 촉진시켜 SCALE이

  벽면에 부착하지 못하고 흘러나오게 하는 방법

① 전류이용법

② 라디오파 이용법

③ 자장이용법

㉮ 시중에서 판매하는 SCALE 방지기의 원리

㉯ 영구자석을 관외벽에 부착하여 자장생성

④ 전기장 이용법

6. 스케일 방지장치의 선정시 고려사항

(1) 적용하는곳의 수질을 분석해야 한다.

(2) 사용유량을 검토한다.

(3) 스케일방지장치 설치위치 결정

(4) 처리강도의 조정

7. 결론

SCALE의 생성을 방지하기 위하여 물속의 Ca++이온을

제거하여야 하며 가장 널리 사용되는 방법은 경수 연화법이다