製造設備のボイラーで使う脱気器部材の溶接製法とピンホール欠陥

はじめに：製造現場の「縁の下の力持ち」脱気器とその重要部材

製造設備に欠かせない存在として、多くの工場が「ボイラー」を運用しています。
ボイラーの効率や安全性、ひいては工場全体の安定稼働に深く関わっているのが「脱気器」です。
名前自体は工場に勤めたことがある人なら一度は聞いたことがあるかもしれません。
しかし、その具体的な仕組みや、使われる部材、そしてピンホール欠陥のリスクまで深く理解している方は意外と多くありません。

本記事では、脱気器の中でも特に注目したい重要な部材の「溶接製法」と、しばしば問題となる「ピンホール欠陥」について、現場のプロとして得てきた知見をもとに実践的な解説を行います。
バイヤーやサプライヤーの立場からも役立つヒントを盛り込みました。

脱気器とは何か？工場ボイラーシステムの要

なぜボイラーに脱気器が求められるのか

ボイラーシステムでは、ボイラー本体へ給水を送り込む前に「脱気器」を経由させて水の中の溶存ガス（主に酸素と炭酸ガス）を効率的に除去しています。

なぜこの作業が必要なのか？
その理由は明快で、有害なガスが残留すると
・ボイラー管の腐食（酸化）
・スケールの生成
・加熱効率の低下
といったトラブルに直結するためです。

実際、昭和時代からの伝統的な現場では、この脱気器を「お守り」代わりとして非常に大切にしてきました。
脱気器の安定稼働は、工場全体の生産性と直結します。

脱気器の構造と主要部材

脱気器は「タンク状」の本体と、その内部に設置されたスプレーノズルやトレイ、ヒーター、パイプなどの多様な部材で構成されています。
これらの部材が密接に連携することで、給水内のガスを効率的に追い出し、ボイラーへと安全な水を送り込む仕組みです。

主要部材の多くは、ステンレスや炭素鋼といった金属材料で作られており、過酷な高温・高湿・高圧環境での耐久性が要求されます。

溶接製法の現場実態：部材の「質」を決める要素

なぜ溶接が重要なのか

脱気器の部材製作において、最も一般的で信頼性が高い接合法が「溶接」です。
部材同士のつなぎ目に使用することで、高い強度や密閉性（リーク防止）が確保できます。
これは、ボイラー設備のような高圧・高温機器には絶対に欠かせない製造技術です。

溶接製法の種類と選択理由

溶接加工には下記のいくつか代表的な手法があります。

1. アーク溶接（手溶接、被覆アーク溶接）
2. TIG溶接（タングステン・イナート・ガス溶接）
3. MIG/MAG溶接（半自動溶接）
4. レーザー溶接

中でも脱気器部材によく採用されるのは「TIG溶接」です。
その理由は、ステンレス配管やタンクなどの「薄板部品」に高品質で繊細な溶接ビードを形成しやすく、仕上がりも滑らかで腐食リスクを低減できるからです。

大量生産品の場合は半自動化されたMIG溶接や近年増えつつあるレーザー溶接も検討されます。
ただし、現場の実情としてはいまだに「職人技」的な手溶接に頼るケースも多く残っています。
（これもまた昭和から続くアナログ文化の一端といえます）

溶接部の課題：「見えない欠陥」ピンホールとは

どんなに高い技術で溶接しても、100%完璧な仕上がりは保証できません。
とりわけ脱気器部材で「泣き所」となるのが「ピンホール欠陥」です。

ピンホールとは、部材内部に形成されるごく微細な「穴」や「孔」で、肉眼には見えにくいですが、中身の液体やガスが漏れ出す原因となります。
脱気器のような圧力・ガス環境下では致命的なトラブルを引き起こすため、特別に注意が必要です。

ピンホール発生メカニズムを現場的に分解する

なぜピンホールができてしまうのか

製造現場で多く発生するピンホールの原因をラテラルに捉えてまとめました。

・溶接部の「ガス巻き込み」
　→ 溶接時のシールド不足や母材の汚れ、湿気、油分など。

・溶接池の「冷却速度が早すぎる」
　→ 部材が薄い、温度管理不良。

・材料自体の「不純物」
　→ 質の低い鉄やステンレスを使った場合、脱ガスが不十分だと多孔質化。

・溶接棒の「保管不良・乾燥不十分」
　→ 棒が吸湿していると細孔になるリスク高。

・作業中の「通気・換気不良」
　→ ガスがたまり、排出されずに穴を形成。

現場では、「溶接は熱と慣れが勝負」と語られる場面も多いですが、実は事前の下ごしらえ（材料管理、洗浄、前処理）がピンホール防止の肝となります。

リアル現場の課題：検査と判別の困難さ

ピンホールの厄介な点は「見逃しやすい」ことです。
溶接後の目視点検では気づけないサイズのものも多く、数ヶ月～数年後にボイラーの点検・保守時に「いつの間にか水漏れ」「圧力低下」でようやく発覚するパターンが山ほど存在しています。

そのため、長年の現場センスではなく、確かな検査方法・設備による「ピンホールの見える化」が近年強く求められています。

ピンホール対策で「止められる漏れ」を作らないために

現場で有効なピンホール検査技術

脱気器メーカーや工場メンテナンス現場で、以下のような検査が導入されています。

・浸透探傷検査（PT）
・気密検査（エアによる泡チェック）
・水圧試験
・超音波探傷検査（UT）

浸透探傷検査や気密検査は、溶接ビード表層からのリークを発見しやすく、コストも比較的安価です。
ただし、溶接内部や微細な欠陥は超音波検査の併用が有効です。

工場のバイヤー・サプライヤーが知るべき「発注側の事情」

脱気器に用いる溶接部材の調達現場では、
・溶接部材の検査成績書の付与
・第三者機関の検査証明
・定期交換・予防保全契約
といった付加価値を求めるケースも増えています。

サプライヤー（部材メーカー）は、単に「作って納める」だけでなく、「ピンホールを出さないための工程管理」や「不具合が起きた時のトラブル追跡能力」などを常に示す必要性が出ています。

バイヤー（調達担当）側は、「価格の安い部材」を簡単に選ぶと、後々「ピンホール事故」で設備停止・損害賠償といった大きなリスクを背負うことを冷静に見極めるべきです。
現場では「安物買いの銭失い」の教訓がいまも生きています。

最新動向：デジタル化の波は溶接不良撲滅にどう効くか

IoT・デジタル溶接モニタリングの台頭

近年では「溶接電流や温度波形などのリアルタイムモニタリング」を導入し、目視検査への依存を減らす取り組みも始まっています。
IoTセンサによる「異常データ自動記録」や、「溶接ロボットの標準化」により揺らぎを減らす動きが活発化しています。

とはいえ、昭和型の職人現場では新技術導入が遅れがちで、「皆の知恵と手間」のバランスに悩みが残っています。
これをチャンスととらえ、サプライヤー側は「品質可視化」の技術で差別化を打ち出す好機ともいえるでしょう。

まとめ：見えないピンホールも「現場の知恵」で防ぐ

脱気器の溶接部材のピンホール欠陥は、「加工の腕」「検査技術」「素材選び」――全てが関係します。

購買担当やバイヤーを目指す人は、表面的なスペックや価格だけでなく
・どの工程でピンホールが生まれるのか？
・どの検査をどの頻度で行えばよいか？
・納入後のトラブルリスクとそのサポート体制
まで深く突っ込んでパートナーと対話してみてください。

サプライヤー側は、製品の完成度に加えて
・自社の品質管理体制
・万が一の時の迅速な対応力
・ユーザー現場のリアル課題への理解
を再確認し、「昭和から脱却するデジタル品質管理」も検討する価値が高まっています。

ボイラー脱気器の溶接部材ひとつ取り上げても、現場には「注意すべき小さな穴」が多く存在します。
机上論やマニュアルではカバーしきれない経験値を、個々の現場とバイヤー・サプライヤーが知恵を集めて共有し合うことで、未来のものづくり現場は一歩先へと進みます。

ピンホール対策の深化が、あなたの工場の未来価値につながることを心から願います。