クリーンルームのPCW（process cooling water、プロセス冷却水）は、プロセス装置の熱交換器向けの二次循環水であり、通常の空調冷水や冷却塔循環水と同じ施工ではいけません。管内の清浄、水質の安定、圧力の安定、精密な温度制御、腐食・スケールの防止、漏えいのないことを同時に満たす必要があります。一次側の冷水または冷却水は、プレート式熱交換器でPCWと隔離します。管材の主流は304または316Lステンレスで、溶接はTIG、管内は必ずアルゴン置換します。水圧試験、窒素ブロー、循環フラッシング、不動態化／プレフィルムが合格するまで、装置接続口をプロセス装置に接続してはなりません。
最も高い代償は、ポンプ室の画面ではなく、管の内側で起きます。溶接ルートが酸化して黒くなると、酸化スケールが運転中に剥落し続け、装置熱交換器を閉塞します。フラッシングが合格する前に装置を接続すると、粒子が精密冷却流路に直接入ります。手戻りの費用は、アルゴン置換、勾配、耐圧試験、フラッシングを一度で正しく行う費用を上回ることがほとんどです。
本稿は、NUNXIN (暖心自控)がクリーンルームの温湿度と自動制御に携わる立場から、申し送りと引き渡しに書き込むべきPCW施工の管理点を整理します。第三者の現場事例は引用しません。勾配と水圧試験は公開されている国家規格で照合します。装置側の温度変動要求は設計図書と装置仕様に従い、公式サイト未公表の精度をNUNXIN製品の保証値としては書きません。
PCWは通常の冷水と何が違い、なぜ一次側と二次側を隔離するのか？
PCWはプロセス装置向けの二次循環水で、一次側は冷水または冷却水であることが多いです。両側はプレート式熱交換器で隔離し、それぞれバルブとフィルタを設け、クロスコンタミネーションを防ぎます。図面を詳細化する際は、リバースリターン配管を優先し、流量の取り合いと水力アンバランスを減らします。清浄区域の二次配管にはバルブ、ブロー口、サンプリング口を確保し、排気点と水抜き点を明示します。往還の流向表示は明確にし、天井配管やワッフルスラブ下の配管は、漏えい確認、保温、保守がしやすい配置にします。
一次側が冷却塔につながる場合、補給とブローは別計算とし、PCWの水質問題と混同しません。冷却塔の補給水量で蒸発・ブロー・飛散を分ける方法は「冷却塔の補給水量の計算方法：蒸発・ブロー・飛散の3つを分けて考え、補給とブローの方式を決める」を参照してください。一次側制御で出口水温を見るかアプローチを見るかは「冷却塔制御は出口水温かアプローチか：目標は出口、天候はアプローチ、省エネはシステム電力で確認」で述べています。
材料の入場検査と溶接士資格で確認すべきことは？
管材、継手、バルブ、ガスケット、フィルタ、プレート式熱交換器、センサは、入場時に材料証明書を照合します。ステンレス管の内外面に傷、さび、油汚れがあってはなりません。管端には防塵キャップを付け、施工中は常に閉止し、毎作業終了時に再閉止して、粉塵や切粉が管内に入らないようにします。清浄循環水のガスケットはEPDMがよく使われますが、材質は流体と設計に従います。ガスケットは使い捨てで、再使用しません。
TIG溶接士は資格を持ち、溶接施工法確認とテストピースを行い、合格後に本溶接します。計装と試運転担当には専用の申し送りが必要です。クリーンルーム内で配管するときはクリーンウェアを着用し、工具を清潔に保ち、粉塵を管内に持ち込まないようにします。
なぜPCW溶接では管内をアルゴン置換しなければならないのか？
切断はチューブカッターまたはプラズマを用い、グラインダで多量の研削粉を管内に押し込まないでください。切断後はバリ取り、内外面の面取り、金属粉の除去、管内の拭き取りを行い、窒素で予備ブローします。
TIG溶接時は管内を必ずアルゴン置換します。内面が酸化して黒くなると、その酸化スケールは運転中に剥落し続け、装置熱交換器を閉塞します。これはPCW施工で最も典型的で、運転開始から数か月後に初めて顕在化しやすい不具合です。開先とギャップは溶