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二級ボイラー技士「ボイラーの構造に関する知識」一問一答(全13問)

二級ボイラー技士の「ボイラーの構造に関する知識」分野の練習問題です。「答えと解説を見る」を開くと正解と解説を確認できます。資格試験ドリルの編集・運営の設備資格ドリル編集部が作成。4択の演習モードで解きたい方は二級ボイラー技士のドリルへ。

問1丸ボイラー及び鋳鉄製ボイラーの構造・分類に関する記述として、正しいものはどれか。

  1. a立てボイラーは、直立した円筒形の胴の底部に火室・炉筒などを設けた内だき式で、据付面積が小さくてすむが、一般に伝熱面積が小さく効率は低い。
  2. b炉筒煙管ボイラーは、多数の水管を並べた水管ボイラーの一種であり、高圧・大容量に最も適する。
  3. c鋳鉄製セクショナルボイラーは、高圧の蒸気を発生させるのに適し、最高使用圧力の制限はない。
  4. d横煙管ボイラーは、炉筒をもたない内だき式で、現在最も広く使用されているボイラーである。
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正解：a. 立てボイラーは、直立した円筒形の胴の底部に火室・炉筒などを設けた内だき式で、据付面積が小さくてすむが、一般に伝熱面積が小さく効率は低い。

正解は選択肢1。立てボイラーは胴を直立させた内だき丸ボイラーで、狭い場所に据え付けられる反面、伝熱面積が小さく効率は低い。2は誤り——炉筒煙管ボイラーは水管ボイラーではなく丸ボイラーの一種で、高圧・大容量には水管ボイラーが適する。3は誤り——鋳鉄製は低圧専用で圧力・温度制限がある。4は誤り——横煙管ボイラーは炉筒をもたない外だき式で、現在最も多く使われるのは炉筒煙管ボイラーである。

問2ボイラーの伝熱面積の算定に関する記述として、正しいものはどれか。

  1. a水管ボイラーの過熱器及び空気予熱器の伝熱面積は、ボイラーの伝熱面積に算入する。
  2. bエコノマイザ(節炭器)の伝熱面積は、ボイラーの伝熱面積に算入しない。
  3. c立てボイラー(横管式)の横管の伝熱面積は、ボイラーの伝熱面積に算入しない。
  4. d水管ボイラーの蒸気ドラムの全表面積を、ボイラーの伝熱面積に算入する。
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正解：b. エコノマイザ(節炭器)の伝熱面積は、ボイラーの伝熱面積に算入しない。

正解は選択肢2。エコノマイザ・過熱器・空気予熱器は、発生した蒸気・燃焼ガス側の附属設備であり、法令上ボイラーの伝熱面積には算入しない。1は誤り——過熱器・空気予熱器は算入しない。3は誤り——立てボイラーの横管(火室内の水管)は伝熱面積に算入する。4は誤り——蒸気ドラムそのものは伝熱面積に算入しない。

問3ブルドン管圧力計に関する記述として、誤っているものはどれか。

  1. a圧力計は、断面が扁平なブルドン管が圧力によって円形に近づこうとする弾性変形を利用して圧力を測定する。
  2. b圧力計とボイラーとの間にはサイホン管を設け、内部に水を満たして高温の蒸気がブルドン管に直接入らないようにする。
  3. c圧力計の目盛盤の最大指度は、最高使用圧力の1.5倍以上3倍以下のものを選ぶ。
  4. d圧力計は、原則としてボイラー本体又は蒸気だめの水部に取り付ける。
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正解：d. 圧力計は、原則としてボイラー本体又は蒸気だめの水部に取り付ける。

正解(誤り)は選択肢4。圧力計は蒸気圧を測るため蒸気部に取り付けるのであって、水部に取り付けるのは不適切。1・2・3は正しい——ブルドン管の弾性変形を利用し、サイホン管に水を満たして蒸気が直接管に入らないようにし、最大指度は最高使用圧力の1.5〜3倍とする。

問4水面測定装置に関する記述として、誤っているものはどれか。

  1. a二色式水面計は、光線の屈折を利用し、蒸気部が赤色、水部が緑色に見えるようにしたものである。
  2. b丸形ガラス水面計は、最高使用圧力の高い大容量ボイラーに広く用いられる。
  3. cガラス水面計は、原則としてボイラー本体又は水柱管に取り付ける。
  4. dガラス水面計は、ボイラーに原則として2個以上取り付ける。
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正解：b. 丸形ガラス水面計は、最高使用圧力の高い大容量ボイラーに広く用いられる。

正解(誤り)は選択肢2。丸形ガラス水面計は低圧ボイラー用であり、高圧・大容量には平形反射式や二色式水面計が用いられる。1・3・4は正しい——二色式は光の屈折で蒸気部を赤・水部を緑に見せ、水面計はボイラー本体又は水柱管に、原則2個以上取り付ける。

問5ばね式安全弁に関する記述として、誤っているものはどれか。

  1. aばね式安全弁は、ばねが弁体を弁座に押し付ける力と蒸気の圧力とがつり合う点を超えると、弁が開いて蒸気を放出する。
  2. b揚程式安全弁は、弁の作動時の弁体のリフト(上がり)が弁座口径の1/40以上1/15未満のものをいう。
  3. c全量式安全弁は、弁座口径よりのど部の面積が小さく、そののど部の面積で吹出し量が決まる。
  4. d安全弁は、伝熱面積の大小にかかわらず、必ず1個だけ取り付けなければならない。
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正解：d. 安全弁は、伝熱面積の大小にかかわらず、必ず1個だけ取り付けなければならない。

正解(誤り)は選択肢4。安全弁は原則2個以上取り付け、伝熱面積50m²以下のボイラーでは1個でもよいとされており、常に1個限りではない。1・2・3は正しい——ばねの押付け力と蒸気圧の釣合いで作動し、揚程式のリフトは弁座口径の1/40以上1/15未満、全量式はのど部面積で吹出し量が決まる。

問6給水装置に関する記述として、誤っているものはどれか。

  1. aインゼクタは、蒸気の噴射力を利用して給水する装置である。
  2. b給水弁と給水逆止弁を並べて設ける場合は、給水逆止弁をボイラーに近い側に、給水弁を遠い側に取り付ける。
  3. c給水逆止弁には、スイング式やリフト式が用いられる。
  4. d渦巻ポンプのうち、羽根車の外周に案内羽根を設けたものをディフューザポンプという。
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正解：b. 給水弁と給水逆止弁を並べて設ける場合は、給水逆止弁をボイラーに近い側に、給水弁を遠い側に取り付ける。

正解(誤り)は選択肢2。給水弁と逆止弁を並べる場合は、ボイラーに近い側に給水弁、遠い側(給水管側)に逆止弁を取り付ける(逆止弁を修理する際に給水弁を閉じて水を止められるようにするため)。1・3・4は正しい——インゼクタは蒸気噴射で給水し、逆止弁はスイング式・リフト式、案内羽根付き渦巻ポンプはディフューザポンプである。

問7送気系統の附属品に関する記述として、誤っているものはどれか。

  1. a沸水防止管は、低圧ボイラーの蒸気取出し口に設け、蒸気とともにボイラー水が運び出されるのを防ぐ。
  2. b気水分離器は、蒸気に含まれる水滴を分離して乾き度の高い蒸気を得るもので、主に高圧の水管ボイラーなどに用いられる。
  3. c蒸気トラップは、蒸気使用設備や配管内にたまったドレン(復水)を自動的に排出する装置である。
  4. d主蒸気弁には仕切弁が用いられ、玉形弁(アングル弁)は主蒸気弁として使用してはならない。
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正解：d. 主蒸気弁には仕切弁が用いられ、玉形弁(アングル弁)は主蒸気弁として使用してはならない。

正解(誤り)は選択肢4。主蒸気弁には仕切弁のほか玉形弁(アングル弁)も用いられ、玉形弁の使用が禁止されているわけではない。1・2・3は正しい——沸水防止管は低圧ボイラー用、気水分離器は高圧水管ボイラー用の乾き蒸気を得る装置、蒸気トラップはドレンを自動排出する。

問8温水ボイラーの附属品に関する記述として、誤っているものはどれか。

  1. a逃がし管には、途中に弁又はコックを取り付けてはならない。
  2. b開放型膨張タンクには、逃がし管(オーバーフロー管)や膨張タンクへの上昇管などを接続する。
  3. c逃がし弁は、水の膨張により圧力が設定値を超えると自動的に開き、圧力の異常上昇を防ぐ。
  4. d密閉型膨張タンクを用いる場合は逃がし管を設ければよく、逃がし弁や安全弁は不要である。
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正解：d. 密閉型膨張タンクを用いる場合は逃がし管を設ければよく、逃がし弁や安全弁は不要である。

正解(誤り)は選択肢4。密閉型膨張タンクを用いる系統では、逃がし管を設けられないため、逃がし弁や安全弁で圧力上昇に対応する。1・2・3は正しい——逃がし管には弁・コックを付けてはならず(閉じると危険)、開放型膨張タンクには逃がし管等を接続し、逃がし弁は膨張圧を逃がす。

問9水位検出器に関する記述として、誤っているものはどれか。

  1. aフロート式水位検出器は、フロート(浮子)の上下によって水位を検出する。
  2. b電極式水位検出器は、ボイラー水の電気伝導性を利用し、電極棒で水位を検出する。
  3. c電極式は、ボイラー水の電気伝導率の変化の影響を受けにくく、特に高圧・大容量ボイラーに適する。
  4. d水位検出器は、水位が安全低水面以下になると燃焼を遮断する低水位燃焼遮断装置などに用いられる。
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正解：c. 電極式は、ボイラー水の電気伝導率の変化の影響を受けにくく、特に高圧・大容量ボイラーに適する。

正解(誤り)は選択肢3。電極式はボイラー水の電気伝導率の変化の影響を受けやすく、蒸気圧の低い(比較的低圧の)ボイラーに適する。1・2・4は正しい——フロート式は浮子の上下、電極式は水の電気伝導性を利用し、いずれも低水位燃焼遮断装置などに用いられる。

問10ボイラーの通風装置に関する記述として、正しいものはどれか。

  1. a押込通風は、燃焼室(炉内)を大気圧より低い圧力に保つ方式である。
  2. b誘引通風は、煙道又は煙突入口に設けたファンで燃焼ガスを吸い出し、炉内を大気圧より低い圧力に保つ方式である。
  3. c平衡通風は、押込ファンだけを用い、誘引ファンは併用しない方式である。
  4. d自然通風は、ファンを用いて燃焼ガスを強制的に排出する方式である。
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正解：b. 誘引通風は、煙道又は煙突入口に設けたファンで燃焼ガスを吸い出し、炉内を大気圧より低い圧力に保つ方式である。

正解は選択肢2。誘引通風は煙道側のファンで燃焼ガスを吸い出し、炉内を大気圧より低く(負圧に)保つ。1は誤り——押込通風は押込ファンで空気を送り込み炉内を大気圧より高く(加圧)する。3は誤り——平衡通風は押込ファンと誘引ファンを併用する。4は誤り——自然通風は煙突の通風力による方式でファンを用いない。

問11エコノマイザ及び空気予熱器に関する記述として、誤っているものはどれか。

  1. aエコノマイザ(節炭器)は、煙道ガスの余熱を利用して給水を予熱する装置である。
  2. b空気予熱器は、煙道ガスの余熱を利用して燃焼用空気を予熱する装置である。
  3. cエコノマイザや空気予熱器を設けると、排ガスの熱を回収するためボイラー効率が向上する。
  4. d空気予熱器を設置すると、排ガス温度が上昇するため排ガスによる熱損失が増加する。
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正解：d. 空気予熱器を設置すると、排ガス温度が上昇するため排ガスによる熱損失が増加する。

正解(誤り)は選択肢4。空気予熱器は排ガスの熱を燃焼用空気に回収するので、排ガス温度は下がり、排ガス熱損失はむしろ減少する。1・2・3は正しい——エコノマイザは給水を、空気予熱器は燃焼用空気を予熱し、どちらも排ガス熱回収によりボイラー効率を高める。

問12鋳鉄製セクショナルボイラーに関する記述として、誤っているものはどれか。

  1. a蒸気ボイラーとして使用する場合、最高使用圧力は0.1MPa以下に限られる。
  2. b温水ボイラーとして使用する場合、圧力0.5MPa以下、かつ温水温度120℃以下に限られる。
  3. cセクション(section)をニップルで結合して組み立て、その数を増減して伝熱面積(能力)を増減できる。
  4. d鋳鉄製ボイラーは鋼製ボイラーに比べて高温・高圧に強く、大容量・高圧の発電用ボイラーに適する。
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正解：d. 鋳鉄製ボイラーは鋼製ボイラーに比べて高温・高圧に強く、大容量・高圧の発電用ボイラーに適する。

正解(誤り)は選択肢4。鋳鉄は鋼に比べてもろく、熱の不同膨張で割れやすいため高温・高圧・大容量には適さず、低圧の暖房・給湯用に用いられる。1・2・3は正しい——蒸気で0.1MPa以下、温水で0.5MPa以下かつ120℃以下に制限され、セクションの数で能力を増減できる。

問13ボイラー効率に関する記述として、正しいものはどれか。

  1. aボイラー効率は、燃料の発熱量を、発生蒸気が得た熱量で除して求める。
  2. bボイラー効率は、全供給熱量(燃料の発熱量×燃料消費量)に対する、発生蒸気の吸収熱量の割合で表される。
  3. cエコノマイザを設けても、ボイラー効率は変化しない。
  4. dボイラー効率は、良好に運転すれば通常100%を超える。
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正解：b. ボイラー効率は、全供給熱量(燃料の発熱量×燃料消費量)に対する、発生蒸気の吸収熱量の割合で表される。

正解は選択肢2。ボイラー効率=(発生蒸気の吸収熱量)÷(燃料の発熱量×燃料消費量)×100で、供給熱量に対する有効利用熱量の割合を表す。1は誤り——分子と分母が逆である。3は誤り——エコノマイザは排ガス熱を回収し効率を高める。4は誤り——効率は入力熱量に対する割合であり100%を超えない。

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