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普通ボイラー溶接士 ボイラーの構造・工作及び修繕の練習問題17問
普通ボイラー溶接士の試験科目「ボイラーの構造・工作及び修繕」の問題を17問掲載しています。 本番の出題数は10問です。すべての問題に「なぜそうなるか」「ここだけ覚える」の解説と、根拠となる出典を付けています。 このうち17問は、法令の条文や公的な技術資料にあたって内容を確認済みです。
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構造・工作・修繕の10問は「2科目ぶんの束」
この科目の練習問題は全17問です。収録論点の例:構造(4問)、修繕(3問)、材料(2問)。この内訳は当サイトの収録数で、本試験の出題配分ではありません。
このページの範囲は、正式には「構造及びボイラー用材料」5問と「工作及び修繕方法」5問の2科目にあたります(当サイトでは1ページに束ねています)。合わせて10問で、施行方法と並ぶ大きな塊です。
普通ボイラー溶接士の学科には科目ごとの足切りがなく、合格基準は合計60%だけです。構造が苦手でも他で補えますが、ここは暗記で確実に積める範囲でもあります。このページの練習問題は構造・修繕・材料・ステーの順で構成しています。
8科目の全体像は学科試験科目の記事で確認してください。
鋳鉄製は低圧の暖房用、超臨界は貫流式、鋼は青熱ぜい性と0.2%耐力
水管ボイラー=保有水量が少なく起動が速い
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選択肢を考えたあと、「答えと解説を見る」を開いて確認できます。
水管ボイラーの特徴として、正しいものはどれか。
- 伝熱面積当たりの保有水量が少なく、起動から所要蒸気発生までの時間が短い
- 伝熱面積を大きくとれないので、熱効率は低くなる
- 保有水量が多いので、起動から蒸気発生までの時間が長い
- 燃焼室の大きさが決まっているので、燃料や燃焼方式を選べない
- 構造上、低圧・小容量のものしか製作できない
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正解 1伝熱面積当たりの保有水量が少なく、起動から所要蒸気発生までの時間が短い
水は少なめ・伝熱面は広め、という構造なので早く沸き上がります。
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低圧から高圧まで適し、大容量のものまで製作できます。燃焼室を自由な大きさに作れるので燃焼状態がよく、伝熱面積を大きくできるため熱効率も高くできます。
ボイラーの炉筒に関する記述として、正しいものはどれか。
- 圧力をほとんど受けないため、形状の制限はない
- 内面に圧力を受けるため、真円に作る
- 外面に圧力を受けるため、真円に作る
- 外面に圧力を受けるが、多少のゆがみがあってもよい
- 内面に圧力を受けるため、だ円形に作る
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正解 3外面に圧力を受けるため、真円に作る
外からつぶされる向きの力は、わずかなゆがみでも座屈のきっかけになります。真円ならどの向きにも均等に耐えられます。
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ガセットステーの鏡板への取付部の下端と炉筒との間には、炉筒の伸び縮みを逃がすブリージングスペースを設けます。
ボイラーの胴に内部の圧力によって生じる応力に関する記述として、正しいものはどれか。ただし、胴と鏡板の厚さは同じとする。
- 内部の圧力によって引張応力は生じない
- 周方向と軸方向の引張応力は等しくなる
- 周方向の引張応力は、軸方向の引張応力の4倍となる
- 軸方向の引張応力は、周方向の引張応力の2倍となる
- 周方向の引張応力は、軸方向の引張応力の2倍となる
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正解 5周方向の引張応力は、軸方向の引張応力の2倍となる
円筒に内圧がかかると、胴を縦に裂こうとする周方向の力の方が大きく働きます。
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このため胴の長手継手には、周継手よりも高い強さが求められます。なお半だ円体形鏡板は、同材質・同径・同厚なら皿形鏡板より高強度です。
燃焼ガスの余熱を利用してボイラー給水を予熱する設備として、正しいものはどれか。
- 過熱器
- 空気予熱器
- 蒸気トラップ
- 減圧装置
- エコノマイザ
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正解 5エコノマイザ
煙突から捨てるはずの燃焼ガスの熱で給水を温め、燃料を節約する設備です。
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空気予熱器は蒸気又は煙道ガスを熱源として燃焼用空気を予熱する装置、蒸気トラップは設備中にたまったドレンを自動的に排出する装置です。
溶接を行うボイラー用鋼材の炭素含有量として、正しいものはどれか。
- 炭素含有量の定めはない
- 0.55%以下
- 0.75%以下
- 1.2%以下
- 0.35%以下
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正解 50.35%以下
炭素が多い鋼は硬く強くなるかわりに割れやすくなり、溶接に向かないためです。
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炭素含有量が多くなると硬さや強さは増しますが、伸びが減少します。
炭素鋼に含まれるマンガンに関する記述として、正しいものはどれか。
- 製鋼のときに脱酸剤として添加され、適量であれば結晶をち密にしてじん性を増す
- 添加すると必ず硬さと強さが下がる
- 冷却を速めるために添加される
- 炭素とともに増やすほど伸びが大きくなる
- じん性を減らすので、できるだけ取り除く
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正解 1製鋼のときに脱酸剤として添加され、適量であれば結晶をち密にしてじん性を増す
酸素を取り除きながら、組織を細かくして粘り強さを高める働きがあります。
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けい素も脱酸剤として添加されますが、量が増すと硬さや強さが増すかわりに、伸びや衝撃値が減少します。
管ステーの溶接による取付けに関する記述として、正しいものはどれか。
- 脚長の定めはない
- 溶接の脚長は2mm以上あればよい
- 溶接前にころ広げを行ってはならない
- 管ステーの厚さは2mm以上とする
- 溶接の脚長は4mm以上、かつ、管の厚さ以上とする
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正解 5溶接の脚長は4mm以上、かつ、管の厚さ以上とする
脚長が管の厚さより小さいと、ステーが受け持つ力を溶接部が支えきれません。
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管ステーは溶接前に軽くころ広げを行い、厚さは4mm以上とします。ガセットステーの胴板への取付けは、K形溶接、レ形溶接又は両側すみ肉溶接とします。
ボイラーの胴の溶接継手において、重ね溶接を行ってはならない部分として、正しいものはどれか。
- 板の厚さが14mmの胴の長手継手
- 板の厚さが8mmの胴の周継手
- 板の厚さが10mmの胴の周継手
- 板の厚さが6mmの胴の周継手
- 板の厚さが12mmの胴の周継手
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正解 1板の厚さが14mmの胴の長手継手
長手継手には周方向の大きな引張応力がかかるため、重ね溶接では強さが足りません。
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内圧による周方向の引張応力は軸方向の2倍なので、長手継手は最も力のかかる継手です。
ボイラーの切り継ぎ溶接法による溶接修繕に関する記述として、正しいものはどれか。
- 膨出、焼損などによってその部分の材料が劣化している場合に行う
- 溶接は、継手線の収縮量の小さい方から大きい方の順に行う
- 切り取り部の形状は、できるだけ鋭い角のある四角形とする
- 成形を必要とする継ぎ板は、成形加工を行った後に開先加工を行う
- 気密性を確実にするためだけに行う
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正解 1膨出、焼損などによってその部分の材料が劣化している場合に行う
材料そのものが傷んだ部分は、漏れ止めではなく板ごと切り取って新しい板を継ぎます。
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切り取り部はできるだけ円形などとし、溶接は継手線の収縮量の大きい方から小さい方の順に行います。継ぎ板は開先加工を行った後に成形加工を行います。
ボイラーの漏止め溶接法による溶接修繕に関する記述として、正しいものはどれか。
- 水管の取付部には行うことができない
- 気密性ではなく、強度を高めるために行う
- 漏止め溶接を行った場合、溶接部は溶接後熱処理を省略することができる
- 溶接後熱処理を必ず行わなければならない
- のど厚はできるだけ大きくする
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正解 3漏止め溶接を行った場合、溶接部は溶接後熱処理を省略することができる
小さな漏れを止めるための溶接なので、溶接後熱処理までは求められていません。
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漏止め溶接は気密性を確実にするために行い、のど厚はできるだけ小さくします。水管の取付部にも行うことができます。
貫流ボイラーの特徴として、適切なものはどれか。
- 胴の中に炉筒と多数の煙管を収めた、内だき式の構造である
- 蒸気ドラムと水ドラムを、多数の水管で結んだ構造である
- 胴を直立させ、燃焼室をその底部に置いた構造で、小容量のものに用いられる
- 管系だけで構成され、蒸気ドラムおよび水ドラムを必要としないので、高圧ボイラーに適している
- 鋳鉄製の部材を組み合わせた構造で、暖房用に限って使用される
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正解 4管系だけで構成され、蒸気ドラムおよび水ドラムを必要としないので、高圧ボイラーに適している
太い胴やドラムが無く細い管だけでできているので、高い圧力に耐えやすい形になります。
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圧力が水の臨界圧力を超える超臨界圧力のボイラーは、すべて貫流ボイラーです。
ボイラーの減圧装置を用いる場面として、適切なものはどれか。
- 燃焼ガスの余熱を利用して、給水を予熱したいとき
- ボイラーの内部に付着したスケールを取り除きたいとき
- ボイラー水の水位が安全低水面を下回りそうなとき
- 発生蒸気の圧力と使用箇所での蒸気圧力の差が大きいときや、使用箇所での蒸気圧力を一定に保ちたいとき
- 蒸気使用設備にたまったドレンを、自動的に排出したいとき
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正解 4発生蒸気の圧力と使用箇所での蒸気圧力の差が大きいときや、使用箇所での蒸気圧力を一定に保ちたいとき
ボイラーは高い圧力で蒸気を作りますが、使う側はそこまでの圧力を必要としません。途中で圧力を落として、一定にそろえます。
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オリフィスだけのものもありますが、一般には減圧弁が用いられます。
給水内管の説明として、適切なものはどれか。
- 発生蒸気に含まれる水分を分離して取り除く装置である
- 長い鋼管に多数の穴を設けたもので、胴またはドラム内の広い範囲に給水する設備である
- 燃焼ガスの余熱を利用して、ボイラー給水を予熱する設備である
- 蒸気使用設備中にたまったドレンを、自動的に排出する装置である
- ボイラー水の中の不純物を、外部へ吹き出すための装置である
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正解 2長い鋼管に多数の穴を設けたもので、胴またはドラム内の広い範囲に給水する設備である
冷たい給水が1か所に集中すると、そこだけ急に冷えて傷みます。穴を分けて広くまくことで、温度の差をやわらげます。
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給水内管は、ボイラー水位が安全低水面まで低下しても水面上に現れない位置に設置します(特別ボイラー溶接士 令和7年10月公表 問3)。
棒ステー及び管ステーを溶接で取り付けるときの決まりとして、正しいものはどれか。
- 管ステーは、ころ広げを行ってから溶接してはならない
- ステーの端は、火炎に触れる板の外側へ30mm以上出しておく
- ステーの端は、板の外面より内側に引っ込めて取り付ける
- 管ステーの厚さは、2mm以上あればよい
- ステーの端は、火炎に触れる板の外側へ10mmを超えて出してはならない
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正解 5ステーの端は、火炎に触れる板の外側へ10mmを超えて出してはならない
出しすぎると火炎で焼損し、引っ込めると溶接部が板の外面に届きません。どちらも避ける決まりです。
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管ステーの厚さは4mm以上と決められています。また管ステーは溶接の前に軽くころ広げを行います。
ボイラーの溶接修繕について、原則として、はつり後に溶接を行ってよい場合はどれか。
- 使用圧力を上げるために板厚を増したい場合
- 腐食による損傷箇所がある場合
- 溶接部に割れが生じている場合
- 鏡板が全体的に変形している場合
- 材料が過熱により膨出している場合
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正解 2腐食による損傷箇所がある場合
腐食で減った部分は、傷んだところをはつり取ってから肉盛りすれば元の厚さに戻せます。
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割れや膨出は原因が材料や運転状態にあるため、はつって溶接するだけでは直りません。切り継ぎなど別の方法を検討します。
ボイラーの溶接部のうち、溶接後熱処理を省略できないものはどれか。
- 強度を負担しない部品の取付溶接部
- 管台を取り付ける、のど厚8mmのすみ肉溶接部
- 厚さ6mmの管の突合せ溶接部
- 外圧を受ける胴に強め輪を取り付ける、のど厚14mmの連続溶接部
- 漏止め溶接を行った部分
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正解 4外圧を受ける胴に強め輪を取り付ける、のど厚14mmの連続溶接部
のど厚が厚い連続溶接は、残る応力が大きいため熱処理を省けません。
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のど厚が10mm以下の場合など、条件を満たすものは省略が認められています。漏止め溶接も省略できる例です。
ボイラーの伝熱面積の算定方法として、法令上、正しいものはどれか。
- 炉筒煙管ボイラーの煙管の伝熱面積は、煙管の内径側で算定する
- 電気ボイラーの伝熱面積は、電力設備容量10kWを1平方メートルとみなして算定する
- エコノマイザの伝熱面は、伝熱面積に算入する
- 貫流ボイラーの伝熱面積は、ボイラー全体の水管の面積で算定する
- 炉筒煙管ボイラーの煙管の伝熱面積は、煙管の外径側で算定する
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正解 1炉筒煙管ボイラーの煙管の伝熱面積は、煙管の内径側で算定する
煙管は管の内側を燃焼ガスが通るので、ガスに触れる内径側で数えます。
関連知識・ひっかけを読む
貫流ボイラーは燃焼室入口から過熱器入口までの水管で算定し、電気ボイラーは60kWを1平方メートルとみなします。エコノマイザは算入しません。
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問題データ最終更新:2026-08-14