【問1-10解答解説】二級ボイラー技師免許試験（令和3年10月公表問題）

 

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解答

問1：3

問2：4 

問3：5

問4：3

問5：1

問6：2

問7：2

問8：4

問9：3

問10：5

問1

伝熱について、誤っているものは次のうちどれか。

1. 温度の高い部分から低い部分に熱が移動する現象を伝熱という。
2. 伝熱作用は、熱伝導、熱伝達及び放射伝熱の三つに分けることができる。
3. 温度が一定でない物体の内部で、温度の高い部分から低い部分へ、順次、熱が伝わる現象を熱伝達という。
4. 空間を隔てて相対している物体間に伝わる熱の移動を放射伝熱という。
5. 高温流体から固体壁を通して、低温流体へ熱が移動する現象を熱貫流又は 熱通過という。

答：3

1. 正しい
2. 正しい
3. 温度が一定でない物体の内部で、温度の高い部分から低い部分へ、順次、熱が伝わる現象は熱伝導である
4. 正しい
5. 正しい

問2

水管ボイラーと比較した丸ボイラーの特徴として、誤っているものは次のうちどれか。

1. 蒸気使用量の変動による水位変動が小さい。
2. 高圧のもの及び大容量のものには適さない。
3. 構造が簡単で、設備費が安く、取扱いが容易である。
4. 伝熱面積当たりの保有水量が少なく、破裂の際の被害が小さい。
5. 起動から所要蒸気発生までの時間が長い。

答：4

1. 正しい
2. 正しい
3. 正しい
4. 丸ボイラーは、水管ボイラーに比べて伝熱面積あたりの保有水量が大きく、破裂の際の被害が大きい
5. 正しい

問3

ボイラーに使用する計測器について、適切でないものは次のうちどれか。

1. ブルドン管圧力計は、断面が扁平な管を円弧状に曲げたブルドン管に圧力が加わると、圧力の大きさに応じて円弧が広がることを利用している。
2. 差圧式流量計は、流体が流れている管の中に絞りを挿入すると、入口と出口との間に流量の二乗に比例する圧力差が生じることを利用している。
3. 容積式流量計は、ケーシングの中で、だ円形歯車を2個組み合わせ、これを流体の流れによって回転させると、流量が歯車の回転数に比例することを利用している。
4. 二色水面計は、光線の屈折率の差を利用したもので、蒸気部は赤色に、水部は緑色に見える。
5. マルチポート水面計は、金属製の箱に小さな丸い窓を配列し、円形透視式ガラスをはめ込んだもので、一般に使用できる圧力が平形透視式水面計より低い。

答：5

1. 正しい
2. 正しい
3. 正しい
4. 正しい
5. マルチポート水面計は、金属製の箱に窓を配列し、円形透過式ガラスをはめ込んだもの。平形透過式水面計よりも高い圧力で使用できる

問4

ボイラーに用いられるステーについて、適切でないものは次のうちどれか。

1. 平鏡板は、圧力に対して強度が弱く変形しやすいので、大径のものや高い圧力を受けるものはステーによって補強する。
2. 棒ステーは、棒状のステーで、胴の長手方向(両鏡板の間)に設けたものを長手ステー、斜め方向(鏡板と胴板の間)に設けたものを斜めステーという。
3. 管ステーを火炎に触れる部分にねじ込みによって取り付ける場合には、焼損を防ぐため、管ステーの端部を板の外側へ10mm程度突き出す。
4. 管ステーは、煙管よりも肉厚の鋼管を管板に溶接又はねじ込みによって取り付ける。
5. ガセットステーは、平板によって鏡板を胴で支えるもので、溶接によって取り付ける。

答：3

1. 正しい
2. 正しい
3. 火炎に触れる部分に管ステーを取り付ける場合は、端部を縁曲げして焼損を防ぐ。外だき横煙管ボイラーの後管板で見られる。
4. 正しい
5. 正しい

問5

次の文中の[ ]内に入れるAからCまでの語句の組合せとして、正しいものは1~5のうちどれか。

「ボイラーの胴の蒸気室の頂部に[ A ]を直接開口させると、水滴を含んだ蒸気が送気されやすいため、低圧ボイラーには、大径のパイプの[ B ]の多数の穴から蒸気を取り入れ、蒸気流の方向を変えて、胴内に水滴を流して分離する[ C ]が用いられる。」

	A	B	C
1	主蒸気管	上面	沸水防止管
2	主蒸気管	上面	蒸気トラップ
3	給水内管	下面	気水分離器
4	給水内管	下面	沸水防止管
5	給水内管	下面	蒸気トラップ

答：1

気水分離器と沸水防止管は同じものを指すので注意。。。

ボイラー水が水滴となって蒸気とともに運び出されるプライミングを防止するための装置である。

なお、蒸気トラップは配管内に溜まったドレンを排出する装置である。

スチームトラップとも呼ばれる。

問6

鋳鉄製ボイラーについて、誤っているものは次のうちどれか。

1. 蒸気ボイラーの場合、その使用圧力は0.1MPa以下に限られる。
2. 暖房用蒸気ボイラーでは、重力循環式の場合、給水管はボイラー本体の安全低水面の位置に直接取り付ける。
3. ポンプ循環方式の蒸気ボイラーの場合、返り管は、安全低水面以下150mm以内の高さに取り付ける。
4. ウェットボトム式は、ボイラー底部にも水を循環させる構造となっている。
5. 鋼製ボイラーに比べ、熱による不同膨張によって割れが生じやすい。

答：2

1. 正しい
2. 給水管はボイラーに直接ではなく、返り管に取り付ける。鋳鉄製の暖房用蒸気ボイラーは、原則復水を循環使用しているため、返り管を備えている。
3. 正しい。給水時のウォータハンマの発生を防止するため、安全低水面150mm以内の高さとする。なお重力循環式の場合は安全低水位面と一致させなければならないため、注意。
4. 正しい
5. 正しい

問7

ボイラーの吹出し装置について、適切でないものは次のうちどれか。

1. 吹出し管は、ボイラー水の濃度を下げたり、沈殿物を排出するため、胴又はドラムに設けられる。
2. 吹出し弁には、スラッジなどによる故障を避けるため、玉形弁又はアングル弁が用いられる。
3. 最高使用圧力1MPa未満のボイラーでは、吹出し弁の代わりに吹出しコックが用いられることが多い。
4. 大形のボイラー及び高圧のボイラーには、2個の吹出し弁を直列に設け、ボイラーに近い方に急開弁、遠い方に漸開弁を取り付ける。
5. 連続吹出し装置は、ボイラー水の濃度を一定に保つように調節弁によって吹出し量を加減し、少量ずつ連続的に吹き出す装置である。

答：2

1. 正しい
2. 吹出し弁には、仕切弁又はY形弁が用いられる。玉形弁（グローブ弁）は内部の流体の流れがS字になっており、スラッジが堆積すると作動不良等の問題が生じることがある。
3. 正しい
4. 正しい。急開弁は全閉状態から短時間に全開できるものを指す。漸開弁は全閉状態から全開までに弁軸を5回以上まわす必要があるものを指す。急激な水面低下を防止するため、開ける際は急開弁→漸開弁、閉める際は漸開弁→急開弁の順で操作する。
5. 正しい

問8

ボイラーのエコノマイザに関するAからDまでの記述で、正しいもののみを全て挙げた組合せは、次のうちどれか。

A エコノマイザは、煙道ガスの余熱を回収して燃焼用空気の予熱に利用する装置である。 

B エコノマイザを設置すると、燃料の節約となり、ボイラー効率は向上するが、通風抵抗は増加する。 

C エコノマイザは、燃料の性状によっては低温腐食を起こすことがある。 

D エコノマイザを設置すると、乾き度の高い飽和蒸気を得ることができる。

1. A, B, C
2. A, C
3. A, D
4. B, C
5. B, C, D

答：4

A：エコノマイザは燃焼用空気ではなく、給水の予熱を行う。

B：正しい

C：正しい。排ガス中の硫黄酸化物による酸露点腐食に注意を要する

D：乾き度は湿り蒸気中に含まれる水分の量である。エコノマイザにより給水を予熱しても直接的に乾き度に影響は与えない。

問9

ボイラーの自動制御について、誤っているものは次のうちどれか。

1. オンオフ動作による蒸気圧力制御は、蒸気圧力の変動によって、燃焼又は燃焼停止のいずれかの状態をとる。
2. ハイ・ロー・オフ動作による蒸気圧力制御は、蒸気圧力の変動によって、高燃焼、低燃焼又は燃焼停止のいずれかの状態をとる。
3. 比例動作による制御は、オフセットが現れた場合にオフセットがなくなるように動作する制御である。
4. 積分動作による制御は、偏差の時間積分値に比例して操作量を増減するように動作する制御である。
5. 微分動作による制御は、偏差が変化する速度に比例して操作量を増減するように動作する制御である。

答：3

1. 正しい
2. 正しい
3. 比例動作による制御は、偏差の大きさ（制御量と目標値の差）に比例して操作量を増減するものである。比例動作のみではオフセット（偏差が一定の大きさで継続するもの）を解消することはできない。
4. 正しい
5. 正しい

問10

ボイラーのドラム水位制御について、誤っているものは次のうちどれか。

1. 水位制御は、負荷の変動に応じて給水量を調節するものである。
2. 単要素式は、水位だけを検出し、その変化に応じて給水量を調節する方式である。
3. 二要素式は、水位と蒸気流量を検出し、その変化に応じて給水量を調節する方式である。
4. 電極式水位検出器は、蒸気の凝縮によって検出筒内部の水の純度が高くなると、正常に作動しなくなる。
5. 熱膨張管式水位調整装置には、単要素式はあるが、二要素式はない。

答：3

1. 正しい
2. 正しい
3. 正しい
4. 正しい。純水は絶縁体である。
5. 熱膨張管式は、金属管の温度の変化による伸縮を利用したものである。水位と蒸気流量を利用した二要素式もある。現在は電気制御装置の発達により、ほとんど使われていない。

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