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蒸気のトラブル

ウォーターハンマー (対策 その1)

発生場所と原因の特定が重要

ウォーターハンマーは、一瞬でバルブ等を破壊するほどの大きな衝撃を発生させる場合と、長い年月を経て破損に至る場合とがあり、どちらも事故に繋がることがあるので対策が必要です。

ウォーターハンマー 前編(発生のメカニズム)では、蒸気に起因するウォーターハンマー(スチームハンマー)に以下の2種類があることを説明しました。

このどちらが原因で起こっているのか、発生場所やタイミングによって、ウォーターハンマー対策も異なります。適切な対策を取るために、まずは発生源を特定することが重要です。

蒸気に携わる者の心得として「ウォーターハンマーが発生したらすぐにバルブを閉じよ」「バルブはゆっくり操作せよ」とよく言われます。すぐにバルブを閉じるのは蒸気の流れを止めるためですが、バルブをゆっくり開けていくことには2つの意味があります。

  • 蒸気の流速を遅くする ⇒ 慣性力を弱める
  • 急激なドレン発生を防止する ⇒ 単位時間当たりのドレン発生量を抑える

これらの効果によりドレンが高速で流れにくくなるため、バルブをゆっくり操作することで、1.の配管内の高速ドレンが起こすウォーターハンマーを防止できる場合があります。

蒸気の急凝縮を引き起こすきっかけとは?

しかし、「ゆっくりバルブを開けたがウォーターハンマーが発生した」「すぐにバルブを閉めたがウォーターハンマーがしばらく止まらなかった」という経験をされた方もいらっしゃいます。一体何が起きているのでしょうか。

バルブを閉めると止まるウォーターハンマー

バルブを閉めると止まるウォーターハンマー

バルブを閉めても止まらないウォーターハンマー

バルブを閉めても止まらないウォーターハンマー

ゆっくり開けても発生したり、すぐに閉めても収まらないのは、前述の2種類のウォーターハンマーの内、蒸気が急激に凝縮しドレン同士が衝突して起こるウォーターハンマーです。

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