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보일러 포밍 현상이란? 캐리오버/프리이밍/포밍 차이점은?

오늘은 2023년 건축기계설비기술사 시험에 출제된
보일러의 이상 현상 중 ‘포밍(Foaming)’의 정의와 원인, 그리고 해결방안에 대해 정리해보겠습니다. 또한 유사 개념인 캐리오버와 프리이밍과의 차이점도 확인해보겠습니다.

포밍(Foaming)이란?

포밍(Foaming)이란
보일러 드럼 내 수면 위에서 거품이 과도하게 발생하고, 그 거품이 쉽게 터지지 않아 수증기와 함께 유입되는 현상을 말합니다.

쉽게 말해, 비누 거품처럼 수면 위에 떠 있는 기포가 터지지 않고 증기 배출구로 딸려 나가버리는 문제입니다.

이 거품 속에는 고형물, 불순물, 약품, 수분 등이 포함되어 있으며, 증기 품질을 심각하게 저하시키는 원인이 됩니다.

포밍의 발생 원인

포밍의 발생 원인은 다음과 같습니다.

1. 보일러수 내 고형물 및 기름류 혼입

• 급수에 오일, 윤활유, 유기물 등이 섞일 경우
• 표면장력이 낮아지고 거품 형성 쉬워짐

2. 약품 주입 과다

• 탈산제, 인산염, 분산제, 계면활성제 계열 약품
과다 투입 시
• 수면에서의 계면활성 작용으로 포밍 유도

3. TDS 농도 과다

• 보일러수 내 용존고형물(Total Dissolved Solids)이
높아질수록
• 기포 내 불순물이 응집되어 거품 유지력 증가

4. 수면 교란 및 압력 급변

• 보일러의 과열, 연료 과다, 부하 급변 시
• 수면이 요동치면서 기포 형성이 촉진됨

포밍 발생 시 문제점

포밍 발생 시 문제점은 다음과 같습니다

• 증기 품질 저하
• 공정에서 사용되는 스팀이 수분, 기름, 불순물을 포함하게 됨
• 열교환기의 오염, 제어계 오작동 유발
• 캐리오버/프라이밍 유발
• 포밍은 캐리오버의 전조 현상으로 작용할 수 있음
• 물방울 동반량 증가
• 배관, 밸브, 장비 부식 및 스케일 유발
• 고형물 포함한 증기 유입으로 장비 수명 단축

포밍 현상 해결 및 예방 방안

포밍 현상 해결 및 예방 방안은 다음과 같습니다

1. 급수 및 보일러수 수질 관리

• 오일, 유기물 혼입 방지
• 급수 전처리 설비 점검 (기름포착기, 여과기 등)

2. TDS 관리 및 블로다운 실시

• 일정 주기마다 하부 블로다운으로 농도 조절
• TDS 계측기 설치하여 자동 제어 가능

3 약품 주입 최적화

• 투입량 과다 방지
• 약품 종류 간 상호작용 고려 (예 : 인산염 + 소포제)

4. 소포제(Antifoam) 사용

• 실리콘계 또는 알코올계 소포제를 일정량 주입
• 기포 발생 억제 및 수면 안정화 유도

5. 부하 급변 최소화

• 증기 소비량 급증 방지
• 운전 시 부하 스케줄 관리

캐리오버·프라이밍과 포밍 차이점 비교

포밍 & 캐리오버 & 프라이밍, 셋 다 개념이 비슷해서 헷갈리기 쉬운데요. 각 이상현상별 차이점을 비교정리해보면 다음과 같습니다.

항목	포밍	프라이밍	캐리오버
형태	수면 위 거품	물방울 튐	수분 + 고형물 동반
원인	수질 불량, 약품	부하 급변, 고수위	구조적 문제, 수질
영향	증기 품질 저하, 거품유입	순간 증기 혼입	지속적 수분 유입
대책	소포제, 수질관리	수위, 부하제어	TDS 관리, 분리기 개선

결론

다시 한번 더 정리해보면 포밍(Foaming)이란 보일러 수면 위에서 거품이 과도하게 발생하고 그 거품이 쉽게 터지지 않아 증기 배출구를 통해 유입되는 이상 현상입니다. 이 현상은 약품 과다, 수질 불량, 유기물 혼입 등이 복합적으로 작용해 발생하며, 캐리오버나 프라이밍을 유발하는 전조로 작용할 수 있습니다. 수질관리, 블로다운, 소포제 투입 등을 통해 증기 품질을 안정적으로 유지하는 것이 가장 효과적인 예방책입니다.