二級ボイラー技士 過去問
令和6年10月公表
問31 (関係法令 問1)

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問題

二級ボイラー技士試験 令和6年10月公表 問31(関係法令 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

法令上、ボイラーの伝熱面積に算入しない部分は、次のうちどれか。
  • 管寄せ
  • 煙管
  • 水管
  • 蒸気ドラム
  • 炉筒

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この過去問の解説 (2件)

01

ボイラーの伝熱面積に関する問題です。

ボイラー及び圧力容器安全規則 第二条により定められています。

なお,伝熱面積に算入しないものは以下の4つです。

1.節炭器管(エコノマイザ)

2.蒸気ドラム

3.過熱器

4.気水分離器

選択肢1. 管寄せ

正しい記述です。

 

管寄せは伝熱面積に算入します

選択肢2. 煙管

正しい記述です。

 

煙管は伝熱面積に算入します

選択肢3. 水管

正しい記述です。

 

水管は伝熱面積に算入します

選択肢4. 蒸気ドラム

誤った記述です。

 

蒸気ドラムはボイラーの伝熱面積に算入しません

蒸気ドラム内は飽和水と飽和蒸気が混在していますので,

伝熱面積に算入しません。

選択肢5. 炉筒

正しい記述です。

 

炉筒は伝熱面積に算入します

まとめ

《ボイラー及び圧力容器安全規則 第二条(要約)》

伝熱面積について

1.水管ボイラー及び電気ボイラー以外のボイラー

 火気、燃焼ガスその他の高温ガスに触れる本体の面積

2.貫流ボイラー以外の水管ボイラー

 水管又は管寄せでその全部又は一部が燃焼ガス等に触れる面の面積

3.貫流ボイラー

 燃焼室入口から過熱器入口までの水管の燃焼ガス等に触れる面の面積
4.電気ボイラー

 電力設備容量60kwを1㎡とみなしてその最大電力設備容量を換算した面積

と定められています。

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02

ボイラーの「伝熱面積」とは、燃焼ガス側と水・蒸気側との間で熱交換が行われる箇所の表面積を指します。法令においても、実際に燃焼ガスによる伝熱が行われる部分を「伝熱面積」として算定するよう定めています。具体的には煙管・水管・炉筒などの熱を受ける管や筒が該当しますが、燃焼ガスが直接当たらない部分や熱交換に寄与しない部分は含まれません。

選択肢1. 管寄せ

管寄せと呼ばれる部位は、煙管や水管などの管を胴や鏡板に取り付けるための板部分です。

管寄せも燃焼ガスに接する部分であるので、伝熱面積に算入されます。

選択肢2. 煙管

煙管は、燃焼ガスが内部(あるいは外部)を流れ、水または蒸気が反対側に存在しているため、典型的な伝熱面に当たります。

伝熱面積に算入されます。

選択肢3. 水管

水管ボイラーで燃焼ガスが外側を流れ、水や蒸気が管内を流れる管です。まさに主要な伝熱部なので、伝熱面積に算入されます。

選択肢4. 蒸気ドラム

水管ボイラーの上部にあるドラム(蒸気ドラム)は、内部で水と蒸気を分離・蓄圧している容器です。一般に、ドラムの外側は燃焼ガスが直接接していないか、あるいは熱交換に寄与しない程度の条件で設計されることが多いです。

 

そのため、蒸気ドラムは法令上、伝熱面積に算入しません

選択肢5. 炉筒

炉筒煙管ボイラーなどにおいて、炉筒は燃焼ガスが内部を通り、水や蒸気が外側に接している構造です。

 

炉筒は燃焼ガスとボイラー水が熱交換する主体部に当たるため、伝熱面積に算入されます。

まとめ

法令上、伝熱面積に算入しない部分は「蒸気ドラム」です。

 

煙管・水管・炉筒・管寄せといった燃焼ガス側と水・蒸気側との間で熱交換が行われる部分はすべて伝熱面積に含まれますが、蒸気ドラムのように通常は直接燃焼ガスの流れに接していない容器部は算入されません。

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