蛇口の水が錆びる原因：変色の原因は？

簡単な答え: 錆びた蛇口の水は実際どこから来るのか

蛇口から出る錆びた水は、ほとんどの場合、次の 4 つの原因のいずれかが原因で発生します。それは、家の中の腐食した鉄または鋼管、給湯器の劣化、自治体の供給ラインの土砂の乱れ、または配達時の蛇口や備品の酸化です。目に見えるオレンジ色、茶色、または赤みがかった色合いは、パイプの内部から剥がれ落ちて水流に入ったか、老朽化し​​たインフラを通過するときに水中に直接溶解した酸化鉄、つまり錆です。

正しいソースを特定することが、本当の修正への第一歩です。冷水を2分間流して、変色が解消するかどうかを確認すると、多くのことがわかります。錆が落ちた場合は、蛇口付近のパイプの部分または栓自体に錆が溜まっている可能性があります。どれだけ長く運転しても曇ったままの場合は、問題はさらに深刻です。おそらくメインの供給ラインまたは給湯器にあります。

錆びた水は必ずしも配管の緊急事態であるとは限りませんが、決して無視してはなりません。 EPA の二次最大汚染物質レベルである 0.3 mg/L を超える鉄レベルは、目に見える汚れ、金属味、および長期的なパイプの劣化を引き起こします。近くに腐食が進行している場合、一部の家庭では 10 mg/L 以上の検査を行っています。

腐食した鉄と鋼管: 最も一般的な原因

1970 年より前に建てられた住宅には、亜鉛メッキ鋼製の供給パイプが使用されていることがよくあります。亜鉛メッキパイプは亜鉛の層でコーティングされていますが、その保護層は時間の経過とともに、通常は設置後 40 ～ 70 年以内に侵食されます。亜鉛が摩耗すると、その下の鋼鉄が急速に腐食します。錆はパイプの壁に蓄積し、内径が狭くなり、最終的には剥がれ落ちて水道に流れ込みます。

水の pH が 7.0 (酸性条件) を下回る場合、溶存酸素レベルが高い場合、または水温が頻繁に変動する場合、腐食プロセスは加速します。 Corrosion Science 誌に掲載された研究では、水の pH が 7.5 から 6.5 に低下すると、亜鉛めっきパイプの腐食速度が 2 倍になることが判明し、わずかな pH 変化でも重大な錆の生成が促進されることが実証されました。

古い市営水道本管や一部の住宅の排水管によく見られる鋳鉄パイプも同様に腐食します。鋳鉄は理想的な条件下では耐久性がありますが、結核、つまりパイプ内に錆や鉱物の堆積物の層が蓄積するプロセスの影響を受けやすくなっています。水圧が変化すると（たとえば、近くの消火栓の水洗によって）、それらの堆積物が取り除かれ、家庭用配管内に移動します。

パイプに問題があるかどうかを判断する方法

• 錆は、1 つの蛇口や栓だけでなく、家中の複数の設備に一貫して発生します。
• 数か月または数年にわたって水圧が著しく低下した
• 蛇口の錆の問題が事前に発生していなくても、トイレタンク内に赤茶色の汚れが見られる
• この家は 1960 年より前に建てられ、配管の交換は行われていません
• 配管工が検査中に亜鉛メッキまたは鋳鉄の供給ラインを確認する

パイプの腐食が確認された場合は、銅、CPVC、または PEX チューブを使用して部分的または全体的に配管し直すことが唯一の永続的な解決策です。家全体の配管の再配管には、家の大きさや配管へのアクセスのしやすさにもよりますが、通常 4,000 ドルから 15,000 ドルの費用がかかりますが、錆の発生源を永久に除去できます。

老朽化した給湯器: ほとんどの住宅所有者が見落としている隠れた原因

錆びた水が温水の蛇口からのみ出てきて、冷水の蛇口からはきれいになる場合は、ほぼ間違いなく給湯器が原因です。従来のタンク給湯器の内部ライニングには、鋼製タンクを腐食から保護するガラスまたはエナメルコーティングが含まれています。時間が経つと、熱膨張と収縮によりライニングに亀裂が生じます。露出した鋼材が水に触れると、タンク内に錆が発生し、キッチンの蛇口、浴室の蛇口、シャワー、ホットラインに接続された屋外の給湯栓などの温水出口に直接流れ込みます。

給湯器には、タンク自体の代わりに腐食するように設計された犠牲陽極棒（通常はマグネシウムまたはアルミニウムで作られています）も含まれています。アノードロッドが完全に消耗すると、タンクが錆び始めます。 ほとんどの陽極棒の寿命は 3 ～ 5 年ですが、平均的な住宅所有者は陽極棒を検査したり交換したりすることはありません。 消耗した陽極棒は、給湯器の早期故障や錆による汚染の主な原因の 1 つです。

給湯器の内部が錆びている兆候

• 熱い蛇口のみ錆色の水が流れ、冷水は透明になります。
• 熱湯を引くと金属臭や硫黄のような臭いがする
• 給湯器の底部や排水弁の周りに目に見える錆汚れが見られる
• ユニットは10年以上使用されており、陽極棒の検査が記録されていない
• タンクからのパチパチ音やゴロゴロ音（サビに伴う沈殿物の堆積）

配管工はタンクのドレンバルブからサンプルを排出し、錆を目視で確認できます。内部が著しく錆びている場合は、通常、修理よりも交換の方が費用対効果が高くなります。標準的な 40 ～ 50 ガロンの給湯器の設置費用は 700 ～ 1,500 ドルですが、タンクレス ユニットは 1,000 ～ 3,500 ドルかかりますが、内部腐食の問題は完全に解消されます。

自治体の給水障害: 問題が家の外にある場合

場合によっては、錆びた水が内部配管と何の関係もない場合もあります。地方自治体の配水システムには、数マイルにわたる鋳鉄およびダクタイル鋳鉄の本管が含まれており、その多くは数十年前のものです。消火栓の洗浄、水道本管の修理、需要が多い時期の圧力変動などの定期的なメンテナンス作業により、本管の内壁に蓄積した錆や堆積物の堆積物を取り除くことができます。その乱れた堆積物は本管を通って住宅の給水管に入り、その後蛇口や蛇口に到達します。

米国水道協会は、米国の都市の水道本管の平均築年数は 45 年以上で、一部のシステムには 1900 年代初頭に設置されたパイプが含まれていると推定しています。これらの主管内の腐食は文書化されており、広範囲に及ぶ問題です。ニュージャージー州ニューアークやミシガン州フリントなどの都市は、この問題の極端なバージョンに直面していますが、下層都市の錆の侵入は、ほとんどの住民が認識しているよりもはるかに一般的です。

自治体が原因であることを示す明らかな兆候: 錆びた水は、近隣の複数の家に同時に影響を及ぼします。あるいは、顕著な水圧の低下や市のメンテナンスが発表された直後に発生します。このような場合、屋外の栓を最大流量で 10 ～ 20 分間運転するだけで、乱れた沈殿物を給水ラインから洗い流し、透明度を回復できることがよくあります。

都市が情報源である場合に何をすべきか

• 水道事業者に連絡して変色を報告し、近くでメンテナンス作業が行われているかどうか尋ねてください。
• 屋内の蛇口をテストする前に、屋外の栓を全圧で 15 ～ 20 分間作動させて給水ラインを洗浄します。
• 汚れを防ぐため、水の透明度が戻るまで食器洗い機や洗濯機の使用を避けてください。
• 変色の日付、期間、色を文書化します - 公共事業者が補償または承認を提供する場合があります
• お住まいの地域で都市混乱が頻繁に発生する場合は、家全体に堆積物フィルター (5 ～ 20 ミクロン) を設置してください。

腐食または磨耗 栓 使用時の水栓金具

場合によっては、錆は壁の後ろのパイプではなく、蛇口や蛇口自体に発生することがあります。屋外の栓 (ホースよだれかけまたはシルコックとも呼ばれる) は、天候のサイクル、凍結融解のストレス、および長期間の不使用にさらされるため、特に脆弱です。鉄または低級鋼の栓の内部部品は内側から外側まで腐食する可能性があり、その錆はバルブが開くたびに水流に入ります。

劣悪な合金で作られた屋内用蛇口、特に亜鉛と鉛の含有量が高く製造された低価格モデルでは、内部腐食も発生する可能性があります。蛇口のエアレーター (蛇口の先端にある小さなメッシュ スクリーン) が、時間の経過とともに堆積物や錆の粒子を捕らえます。上流の水がきれいな場合でも、腐食したエアレーターは、出ていくときに錆を水中に浸出させる可能性があります。 驚くほど多くの場合、エアレーターを交換または清掃するだけで変色が解決します。

特定の栓または蛇口が原因であるかどうかを特定するには、エアレーターを取り外し、蛇口を直接 30 秒間動かします。エアレーターを取り付けずに変色が消えた場合は、エアレーターを交換してください。エアレーターの価格はどのホームセンターでも 5 ドル未満です。エアレーターを使用しなくても錆が続く場合は、蛇口本体または蛇口に供給する供給ラインに問題があります。

屋外栓の腐食：なぜ起こるのか、そしてどのように防ぐのか

屋外の蛇口は屋内の蛇口とは異なる理由で錆びます。ガーデンホースを栓に取り付けたまま長期間放置すると、栓本体内に湿気がこもり、内部酸化が促進されます。硬水の地域の注ぎ口にはミネラルスケールが蓄積し、最終的には湿気が閉じ込められ、錆の形成が促進されます。凍結損傷（スピゴット本体内の水が膨張してバルブシートに亀裂を入れること）により、酸素と水分が地金の表面に到達し、腐食が始まります。

• 特に冬季には、使用しないときは屋外の栓からホースを外してください。
• 寒冷地では凍結防止 (サイフォン防止) 栓を設置します。自動的に排水され、凍結による損傷が軽減されます。
• 鉄または亜鉛メッキ鋼製の屋外栓を、耐食性が大幅に向上した真鍮モデルに置き換えます。
• 春の初めに屋外の栓を 30 秒間動かし、冬の活動がない間に形成された錆を洗い流します。
• 内部の湿気の蓄積を防ぐために、スピゴットパッキンナットを年に一度検査し、磨耗したワッシャーを交換してください。

井戸水システムと天然鉄

私有井戸システムを使用している住宅所有者は、錆びた水の問題の別のバージョンに直面しています。地下水には自然に溶解鉄が含まれており、特に中西部、中部大西洋岸の州、ニューイングランドの一部など、鉄が豊富な地質の地域では顕著です。パイプの腐食による錆とは異なり、この鉄は配管に到達する前から水中に存在します。圧力タンク、パイプ、注ぎ口のいずれかで酸素と接触すると、酸化して特徴的な赤茶色に変わります。

USGS は、鉄は米国で最も一般的な地下水汚染物質の 1 つであると報告しています。 数百万の私有井戸が鉄の審美的基準値0.3 mg/Lを超えている 。井戸水には 2 つの形態の鉄が存在します。第一鉄 (井戸の中では溶けていて無色ですが、空気に触れると赤色に変わります) と第二鉄 (すでに酸化しており、蛇口から直接目に見えるオレンジ色または茶色です)。

井戸水の鉄の問題は、注ぎ口や蛇口だけでなく、発生源からの治療が必要です。一般的なソリューションには次のようなものがあります。

• 鉄フィルター（酸化フィルター）： 空気注入または過マンガン酸カリウムを使用して、溶解した第一鉄を濾過可能な第二鉄に変換し、培地に捕捉します。 10 ～ 15 mg/L までの鉄レベルに効果的です。
• 軟水器: イオン交換により低〜中程度の第一鉄 (3 ～ 5 mg/L 未満) を除去します。ただし、これらは一次鉄処理システムとして設計されていません。
• 塩素化とそれに続く濾過： 塩素を注入して鉄を酸化し、鉄バクテリアを死滅させた後、沈殿物フィルターで酸化粒子を捕捉します。
• 逆浸透 (使用時点): 1つの蛇口または蛇口で鉄分を除去します。効果はありますが、家中のパイプや家電製品を保護するものではありません。

処理システムを選択する前に、州認定の研究所による認定された水質検査が不可欠です。検査には30ドルから100ドルの費用がかかり、鉄の種類と濃度のほか、治療法の選択に影響を与える可能性のあるその他の汚染物質が特定されます。

鉄バクテリア: 見落とされている生体成分

すべての錆びた色の水が純粋に化学的に由来しているわけではありません。鉄バクテリア (ガリオネラ菌やレプトスリックスなどの微生物) は、水中に溶解した鉄を餌とし、副産物としてぬるぬるした錆色のバイオフィルムを生成します。このバイオフィルムは、井戸のケーシング、圧力タンク、パイプの内部、さらには注ぎ口にも蓄積します。バイオフィルムが剥がれると、従来の錆と同じように見えるオレンジ色または赤茶色の変色が生じます。

鉄バクテリアは非病原性であり、病気を引き起こすことはありませんが、その存在によりパイプや設備の腐食が促進され、不快な臭い（油っぽい、キュウリのような、またはカビ臭いとよく言われます）が発生し、井戸のスクリーンや配水システムが詰まる可能性があります。これらは一度定着すると除去するのが難しいことで知られています。 高濃度の塩素溶液を使用した井戸の衝撃塩素消毒が標準的な第一選択治療ですが、侵入源が特定されず封鎖されていない場合は再感染が一般的です。

鉄バクテリアの簡単なフィールドテスト: 透明なガラスに水サンプルを採取し、24 時間静置します。玉虫色の油のような光沢が表面に形成される場合 (実際の油とは異なり、かき混ぜても分解しません)、鉄バクテリアが存在する可能性があります。実験室での培養検査により、種と濃度を確認できます。

原因の比較: クイックリファレンスガイド

水の化学がどのようにパイプや栓の錆の形成を促進するのか

水の化学的性質は、パイプ、給湯器、屋外の栓など、鉄や鋼のコンポーネントで腐食がどの程度早く進行するかに重要な役割を果たします。いくつかの重要なパラメータを理解すると、配管の材質や築年数が同じであっても、一部の住宅で他の住宅よりも早く錆びた水が発生する理由を説明できます。

pHレベル

pH 7.0 未満の水は酸性であり、金属表面を激しく攻撃します。 pH 6.5 では、鉄の溶解速度は中性 pH よりもかなり高くなります。 EPA は飲料水の pH 範囲を 6.5 ～ 8.5 にすることを推奨していますが、多くの井戸システムや一部の自治体の供給水はこの範囲外の水を供給しています。 pH の検査は安価であり、腐食を伴う水質調査の最初のステップとして行う必要があります。

溶存酸素

酸素は錆びる過程での共反応物質です。溶存酸素を多く含む水（地表水源や曝気された井戸水によく見られる）は、低酸素の地下水よりもはるかに速く鉄を酸化します。鉄を含む水がパイプ内に一晩（非使用期間中）放置されていると、溶存酸素がパイプ壁の鉄と反応し、錆が析出します。朝、蛇口や蛇口から出た最初の水が最も変色している​​ことが多いのはこのためです。

残留塩素

市水は通常塩素処理されており、その残留塩素が酸化剤として作用します。残留塩素は殺菌効果がある一方で、パイプ内や注ぎ口の鉄表面の酸化を促進します。長い配電線の終点にある住宅（パイプ内の有機物と反応して残留塩素が減少する場所）では、逆説的ですが、塩素酸化による腐食は少ないものの、バイオフィルムや細菌の増殖による汚染が多い可能性があります。

総溶解固形分と硬度

硬水（カルシウムとマグネシウムの含有量が高い）は、腐食に対する部分的なバリアとして機能する薄いミネラルスケールを内面に堆積させることにより、実際にパイプをある程度保護します。しかし、非常に硬水は厚いスケールを堆積させ、最終的に金属表面に湿気を閉じ込め、局所的な腐食セルを生成します。軟水は家電製品や石鹸の泡立ちには適していますが、硬水のような緩衝能力がないため、金属配管を腐食しやすいことがよくあります。

錆びた水の健康への影響: 研究が実際に示したこと

蛇口の水が錆びた場合の健康への影響は、鉄濃度と、錆と一緒に他の汚染物質が存在するかどうかに大きく依存します。鉄自体は必須栄養素であり、一般的に家庭用水に含まれる濃度では健康被害として分類されません。 EPA の鉄の二次基準 0.3 mg/L は、毒性ではなく、味、臭い、汚れといった美観上の懸念に基づいています。

とはいえ、錆びた水は資格なしで飲んだり使用したりしても必ずしも安全であるとは限りません。正当な懸念がいくつかあります。

• 鉛の同時汚染: 亜鉛メッキパイプから錆が発生する家庭では、鉛が二次的な重大な懸念事項となります。 1986 年より前に使用されていた鉛はんだは、特に酸性水の条件下では、錆とともにパイプの接合部から浸出する可能性があります。 EPA には飲料水中の鉛の安全レベルがありません。
• ヘモクロマトーシス: 遺伝性ヘモクロマトーシス（北欧系の約 200 人に 1 人が罹患する疾患）を持つ人は、食事から過剰な鉄分を吸収します。飲料水中の鉄分濃度が高いと、この集団の鉄分過多の一因となる可能性があります。
• 細菌の増殖: 鉄分が豊富な水は、鉄バクテリアやその他の微生物の増殖をサポートします。鉄バクテリアは非病原性ですが、そのバイオフィルムには、維持管理が不十分なシステムでは大腸菌群などの他のバクテリアが潜んでいる可能性があります。
• 家電製品と備品の損傷: 健康閾値以下の濃度であっても、鉄は洗濯物を永久に汚し、食器洗い機のガラスをエッチングし、灌漑システムを詰まらせ、洗濯機や栓の部品の寿命を縮めます。

錆びた水に鉛や鉄以外の重金属が含まれているかどうか疑問がある場合は、 目視検査だけに頼らないでください 。安全性について結論を出す前に、認定試験所にパネル全体の水質検査を依頼してください。

錆びた水の段階的な診断プロセス

推測したり、すぐに配管工に電話したりするのではなく、修理や治療にお金をかける前に、この系統的な診断プロセスに従って原因を特定してください。

1. ホットとコールドを個別に確認します。 冷たい蛇口だけを出し、観察してください。その後、ホットタップのみを実行します。お湯のみにサビが発生する場合は給湯器が疑われます。両方が同じように錆びている場合、その原因は上流、つまり自治体の供給、給水管、または家全体のパイプにあります。
2. 複数のフィクスチャをテストします。 浴室の蛇口、キッチンの蛇口、屋外の蛇口を確認してください。 1 つの治具のみが錆びている場合、問題はその治具またはその治具に送られるラインに限定されます。すべてのフィクスチャが影響を受ける場合、ソースはより集中化されます。
3. エアレーターを取り外して点検します。 影響を受けた蛇口または栓の先端からエアレーターを外し、錆の蓄積を確認します。エアレーターを使わずに水を30秒間流します。消えた場合はエアレーターを交換してください。
4. 近所の人に確認してください。 隣接する家でも同様の変色が起きているかどうかを尋ねます。複数の住宅で同時に発生した錆は、自治体の供給に問題があることを裏付けています。
5. 給湯器のドレンを点検してください。 給湯器の根元にある排水栓にホースを取り付け、軽く開けます。排水管からのひどく錆びた水は、タンク内部の腐食を確認します。
6. 水をテストします。 水質検査キットを注文するか、鉄、pH、鉛、総溶解固形物を検査する認定ラボに依頼してください。これにより曖昧さが解消され、治療決定の基礎となるデータが得られます。
7. 資格のある配管工に点検を依頼してください。 問題が解決しない場合、または自己診断後も原因が不明瞭な場合は、配管カメラ (ビデオ検査) を備えた配管工が配管内部を観察し、破壊的なアクセスを行わずに腐食を特定できます。

長期的な予防: 蛇口、栓、パイプを錆びない状態に保ちます

差し迫った錆の問題が解決されれば、予防的なメンテナンスにより再発の可能性が大幅に減少します。錆に関連した水の問題のほとんどは一夜にして起こるものではなく、何年もメンテナンスを怠ったり、メンテナンスを延期したりすることで発生します。これらの実践により、配管の耐用年数が延び、システム全体の水質が保護されます。

年次メンテナンスタスク

• 給湯器を洗浄して検査し、陽極棒の消耗を確認します。ロッドの直径が元の半分以下の場合は交換してください。
• 蛇口のエアレーターを白酢に 1 時間浸して掃除し、柔らかい歯ブラシでブラッシングして鉱物や錆の堆積物を取り除きます。
• 各季節の初めに屋外の栓を 1 分間全開にして、バルブ本体と接続された供給ラインから蓄積した錆を洗い流します。
• 井戸水を毎年検査して、鉄分、pH、バクテリア、および地域の地質に関連するその他のパラメータを調べてください。
• シンクの下やクロールスペースにある露出したパイプを検査し、表面の錆、接合部のしだれ、またはパイプ壁内部の活発な腐食を示す汚れがないか調べます。

検討に値する長期的なアップグレード

• 家全体の沈殿物フィルター: メインの入口ポイントにある 5 ミクロンのフィルターが、蛇口や栓に到達する前に錆の粒子を捕らえます。フィルター カートリッジの価格は 10 ～ 30 ドルで、水質に応じて 3 ～ 6 か月ごとに交換する必要があります。
• リン酸塩注入システム: 一部の自治体で使用され、住宅用にも利用可能なこれらのシステムは、少量の食品グレードのリン酸塩を水道に導入し、パイプ壁をコーティングして鉄の溶解と鉛の浸出を抑制します。
• タンクレス給湯器： 貯蔵タンクを完全に排除し、ほとんどの温水システムにおける最大の腐食リスクを排除します。最新のタンクレスユニットは、適切なメンテナンスを行えば 20 年間持続しますが、従来のタンクヒーターでは 8 ～ 12 年間持続します。
• 真鍮またはステンレス鋼の栓: 屋外用栓を交換する場合は、亜鉛メッキ鉄や安価な亜鉛合金ではなく、真鍮やステンレス鋼のモデルを選択してください。初期費用の差はわずかです (およそ 15 ドル対 40 ドル) が、耐用年数の差は数十年にもなります。
• pH補正システム: 水の検査結果が酸性 (7.0 未満) の場合、方解石中和フィルターまたはソーダ灰注入システムによって pH が耐食性範囲に上昇し、システム全体のすべての金属コンポーネントからの鉄の浸出が大幅に遅くなります。

錆びの原因が、腐食したパイプ、給湯器の故障、磨耗した蛇口バルブ、鉄分の多い井戸水などの発生源から対処することは、使用時点で症状を治療しようとするよりもはるかに効果的です。問題を診断して解決するためのツールと方法は十分に確立されており、早期に発見できればコストは管理可能です。また、代替策として、汚れ、金属味、パイプの損傷を促進する錆びた水にさらされ続けることにより、早期に行動することが唯一の合理的な方法となります。