製造設備のボイラーで使う脱気器トレイ部材の成形加工と詰まり課題

製造設備のボイラーとは：現場目線で見る役割と重要性

ボイラーはあらゆる製造工場で「心臓部」とも呼ばれる重要な設備です。
その主な役割は、ボイラーによって発生した蒸気や温水を使い、製造工程で必要不可欠な加熱や殺菌、あるいは設備の動力源を支えることにあります。

例えば食品や化学、医薬に限らず鉄鋼、自動車、繊維といった業界でも、安定したボイラーの運用は製品品質の担保と工場全体の生産性に直結しています。
特に最近では、省エネルギー化やカーボンニュートラルの流れを受けて、ボイラーの稼働効率を高めることへの注目度も増しています。

脱気器の役割と構造：なぜ脱気が必要か

ボイラーの安定運転のために欠かせない装置の一つが「脱気器」です。
脱気器は、ボイラー給水中に溶解している酸素や二酸化炭素を物理的に分離・除去するための設備です。

これらのガス成分がボイラー内部に混入していると、以下のような深刻な問題を引き起こします。

– 配管やボイラー内壁の腐食（酸素腐食）
– スケーリング（不純物の沈着・詰まり）
– 熱交換効率の低下
– 稼働停止による生産ロス

特に、昭和時代から連綿と続く多くの工場では、古い設備を補修しながらだましだまし使い続けることが一般的です。
こうした現場ほど、脱気器が正しく稼働しているかのチェックやメンテナンスの習慣は不可欠といえます。

脱気器の構造とトレイ部材の役割

脱気器内部には水が均等に分散し、効率よくガスを放出するためのトレイ（tray）またはパックング材（蛇腹構造のフィルター）が組み込まれています。

このトレイ部材は、

1. ボイラー給水が薄く広く分散され、小さな水滴となって流下
2. 蒸気との接触面積が最大化され、脱気効率が大幅に向上
3. ガスが水から効率的に追い出される

といった極めて重要な役割を担っています。
つまり、トレイ部材の材質・成形精度・目詰まりの有無は、ボイラー全体の健全な運用に直結します。

トレイ部材の主な成形加工：素材と現場の悩み

脱気器のトレイ部材は、ボイラーの規模や蒸気条件によりさまざまな形状・材質が使われています。

主な加工方法・材質は以下のとおりです。

ステンレス板のプレス成形

耐腐食性や熱耐久性に優れるSUS304やSUS316などのステンレス板が、プレス金型で波型や穴あき形状に成形されます。
焼き入れ焼き戻しやショットブラスト処理を施して、耐久性をさらに高めている現場も多いです。

プラスチック成型部材（エンジニアリングプラスチック）

最近では、腐食性が特に強い薬液を使うラインではPPSやPVDF、PTFE（テフロン）といったエンジニアリングプラスチックの射出成型品も増えてきました。
これらは軽量かつ細密加工しやすく、取り付けやメンテナンス性にも優れます。

パッキング材（蛇腹、リング状素材）

脱気効率アップや蒸気使用量削減を目指し、金属・樹脂の多孔質パッキング材やローリングリング材、ハニカム構造材なども選択肢です。
現場では、その場所のスペースや蒸気温度、入手性によって使い分けられています。

成形加工現場での悩みや課題感

トレイ部材の成形現場では次のような課題が多く挙げられます。

– プレス加工の際にバリや変形が発生しやすい
– 穴明けや細密加工時に工具寿命が短い
– 溶接部の内部腐食・ピンホール
– プラスチック成型品の反りや寸法変動
– 特注形状や少量ロットへの迅速対応が難しい

こうした課題は、コストと納期、現場の止められない工場現場で特に重要性を増します。

トレイ部材の「詰まり問題」とその現場対策

多くの昭和レガシーな現場や、メンテナンスサイクルが長期化しやすい中小規模工場では、「トレイ部材の詰まり」が日常的な頭痛の種になっています。

詰まりが生じる主な原因

– ボイラーのフィード水中に含まれる鉄サビやスケール、溶存固形分の微粒子
– 油分や微生物（レジオネラ菌など）の混入
– 脱気器上流配管の老朽化に伴う腐食粉末
– 水質管理の不徹底によるシリカやカルシウム等の析出

特に、トレイの穴や蛇腹などの微細構造部では、わずかな異物でも堆積して、脱気効率が一気に低下します。

詰まり問題が引き起こす現場トラブル

– 脱気性能低下によるボイラーの酸素腐食促進
– 蒸気の負荷増加による燃料費高騰、CO2排出量増
– ドレンやトラップ不良、蒸気漏れといったLCC（ライフサイクルコスト）増大
– 最悪の場合、ボイラー停止事故

これらのトラブルは、生産停止や設備損傷、信頼低下といった現場の深刻なリスクにつながります。

詰まりを防止・対策するための現場実践策

1. 給水前処理の徹底
給水ろ過装置や前置きフィルターの定期点検で、固形分や不純物混入を極力減らします。
ろ材の選定やフィルター目開き管理など、地味ですが非常に有効です。

2. 定期的なケミカル洗浄
ボイラーシステム用の非腐食性洗浄剤などで、トレイ部材を周期的に洗浄・堆積除去します。
一部工場では、現場で手作業で分解洗浄を実施していますが、その作業負荷・安全対策も重要です。

3. 上流配管や設備の劣化点検
脱気器上流や補給水配管、タンク内のサビや傷みを早期に発見し、適宜補修・更新します。
配管更新投資は後回しにされがちですが、詰まりトラブルの根本対策には必須です。

4. トレイ形状・材質の見直し
高耐久性や自己洗浄性に優れる金属メッシュや、目詰まりしにくい新素材への置き換えも検討の余地があります。
少量ロット・特注品への3Dプリンティングやファブレス方式も近年事例が増えています。

5. 現場主導の清掃習慣化
定点観測による目視点検や、オペレーター主導の「見て・触って」異常検知を仕組みにしている現場もあります。
シンプルですが、アナログ現場ではこうした日々の現場力が最も効果的という声も多く聞かれます。

バイヤー・サプライヤーの視点：最新動向と求められる知識

脱気器トレイ部材の調達や生産には、コストパフォーマンスだけでなく、設計現場や運用現場との「対話力」が一層求められています。

バイヤーの考え方

– 省エネや蒸気損失低減などLCC（ライフサイクルコスト）の説明責任
– 市場サンプルや現場ニーズを踏まえた事例提案型調達
– サプライヤーのトレーサビリティ・即納体制への期待
– サイバー・フィジカル融合（スマートファクトリー対応）への適応力

のように、単なる価格交渉を超え「課題解決型の調達」が求められています。

サプライヤーの立場でバイヤー目線を掴むには

これまで価格や納期だけを優先してきた調達購買のやり方は、もはや昭和の常識となっています。
今後は、

– 枠を超えた現場密着力（製品現物・テスト対応など）
– 設備停止リスクを未然に防ぐアフターサービス力
– 脱炭素や持続可能性（サステナビリティ）へのアピール
– IoT・遠隔モニタリングによる現場効率化提案

このような「バイヤーと共に新たな課題を解決する姿勢」が強く求められています。
トレイ部材一つにも、そのサプライチェーン全域での「提案力」が競合優位に繋がります。

令和の潮流：昭和アナログ現場との交差点

いま製造業現場の多くで顕著なのは、「昭和アナログのど根性文化」と「令和のデジタルイノベーション」が複雑に交差していることです。

– デジタル点検・予兆保全でトレイ詰まりを早期検知
– AIで給水品質を解析し、水処理条件を最適化
– スマートグラスやタブレット活用で遠隔メンテ支援

など、従来の現場作業を支えつつも、「強い現場力×最新デジタル」のミックスが競争力となりつつあります。
バイヤーとサプライヤーも、互いの現場情報をリアルタイムで共有し、トレブル対応力や効率化を実現していくことが今後の製造業成長戦略に不可欠です。

まとめ：現場と共に歩む脱気器トレイのベストプラクティス

製造設備ボイラーの脱気器トレイ部材は、小さな一ピースにもかかわらず、その健全性が工場全体の安定稼働・品質・収益に大きく関わっています。

– 成形加工技術の深化と、現場課題の現実的解決力
– 日常メンテナンスや詰まり課題の継続的改善
– バイヤー・サプライヤー協業による未来志向の調達・提案

これらを現場、設計、調達、経営それぞれの立場で深く意識し、地に足の着いたものづくり改革を日々実践していくことが、国内製造業の発展と次代への橋渡しにつながることでしょう。

あなたの知識や経験も、現場や業界の仲間たちと積極的に共有し、「製造現場の価値」をともに高めていきましょう。