高温の液体をポンプで扱う際に注意したいこと

こちらのページでは、ポンプで高温の液体を扱う際に注意したいことについてまとめています。さまざまな施設や製造現場で用いられているポンプですが、高温の液体を扱う際には、とくに注意しなければならない点があります。高温下で何が起こるのかと、そのために注意すべきポイントについて解説していますので、ぜひこちらのページの内容をチェックしておきましょう。

高温で起こること

ポンプで高温の液体を扱う際は、高温であるがゆえにキャビテーションなど、ポンプの破損につながるさまざまな現象が起こりやすくなります。安全に、かつポンプが破損しないように発生が想定される現象に合わせて、対策しておくことが大切です。

キャビテーションとは？

何らかの理由で液体が低圧になったことにより、液体中に泡（気泡）が発生する現象がキャビテーションです。「空洞化」や「空洞現象」とも呼ばれています。原理は沸騰と同じですが、圧力が低いと常温であってもキャビテーションは発生します。

高温の液体は常温の液体よりも沸点に近いので、キャビテーションが起こりやすくなります。キャビテーションはポンプが空運転している状態に近くなり、パッキン部品が破損する原因となるため、しっかりと対策しておくことが重要です。

インペラや往復のスピードを遅くする、吸込側の配管を短縮して配管の直径を太くするなどの対策で予防できます。

吐き出し圧力と揚程を計算しておくこと

液体が高温になると、密度・粘度などが変化するため、ポンプで扱う際の挙動も常温のときとは異なります。吐き出し圧力と揚程を計算しておくことが大切です。

一般的に液体の密度が小さくなれば、揚程は同じでも、吐き出し圧力は低下します。また、高温の液体で常温時と同じ揚程を得ようとすると、流量が低下することが予想されます。

温度によって処理液の腐食性が高くなる

ポンプで高温の液体を扱う際は、ポンプの材質に配慮する必要があります。強アルカリ性の排水や硫酸や硝酸などでは高温になると腐食性が高くなり、ポンプの材質によっては部材が傷みやすくなります。温度と液体のもつ腐食性に耐えうる材質をもったポンプを選ぶことが大切です。

粘度の変質

一般的に液体は１℃温度が上がると最大で粘度が10％低下します。粘度が低下することはポンプでの処理では問題になりませんが、高温かつ粘度の高い液体を処理する場合は注意が必要です。

高温かつ高粘度の液体には対応していないポンプも多いので、対応しているポンプを選びましょう。また、ポンプで処理する際は温度変化によって液体の粘度が変化することを念頭に置いて管理する必要があります。

揚飛散リスクも考える

ポンプで高温の液体を扱う場合は、揚飛散リスクにも気を配る必要があります。高温の液体が飛散し、作業者に降りかかってしまうなどの事故が発生する恐れがあるからです。

陸上でのポンプによる高温液体の輸送は常に揚飛散リスクが付きまとうため、対象の処理液と移送目的地がポンプの仕様と適合する場合は、水中ポンプを使用するのがおすすめです。

高温の液体を扱う際は液性の変化と安全性に注意

ポンプで高温の液体を扱う際は、常温の場合とは液性が変化するため、キャビテーションが起こりやすくなったり、腐食性が高まったりすることがあります。このため、処理方法やポンプ選びには注意する必要があります。

また、陸上において、ポンプで高温の液体を取り扱う場合は、揚飛散リスクがあります。安全にも十分気を配り、可能であれば水中ポンプを選択するのがおすすめです。

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