冬場になると蒸気配管やスチームトラップで凍結が発生し、復旧に長い時間を要することがあります。もちろん運転中に凍結する訳ではなく、蒸気プラントの休止時に、蒸気配管やスチームトラップ内に残留したドレンが凍結することにより、トラップやバルブの本体が割れたり、本体が割れなくてもパッキンが破損したり、内部の部品が変形するといった問題が起こるものです。

対策としては、プラントの休止時に配管やスチームトラップ内にドレンを残留させないことが基本です。しかし、蒸気配管の取り回しやスチームトラップの構造によっては、内部のドレン残留を避けられないケースもあります。

寒冷地での長期プラント休止に備え、配管内等に残留するドレンを圧縮空気や窒素を使って完全にブローするとともに、配管内に圧縮空気等を充填しておく方法があります。

日常の凍結対策としては一般的に【自動凍結防止弁】が用いられます。
自動凍結防止弁は、蒸気の送気が停止され圧力が下がると弁を開き、自然流下でドレンを自動的に排出するものです。配管やスチームトラップのドレンが滞留する位置に設置して使用します。

入口圧力が0.02MPaG以下まで下がると、内蔵しているコイルバネによって自動的に弁を開き、残留するドレンを排出します。また、プラントの稼動によって入口圧力が0.03MPaG以上まで上昇すると閉弁します。

自動凍結防止弁は、動きとしてはブロー口を自動的に開閉しているだけなので自然流下でドレンが排出される取り付け位置、及び排出されたドレンが、自然流下出来る出口側配管が必要です。

また、特に注意したいのは自動凍結防止弁の出口配管を長くしないことです。出口側配管が長いと、排出されたドレンが途中で凍結してしまうことがあります。途中で凍結するとそれ以降ドレンを排出することが出来なくなり、トラップや配管内にドレンが残留したまま凍結に至ってしまいます。

最後に、温調トラップのように温度変化で開閉する等、内部にドレンが溜まらない構造のトラップには自動凍結防止弁は必要ありませんが、トラップ二次側配管の施工については、自動凍結防止弁の二次側配管同様の注意が必要です。