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特別ボイラー溶接士 ボイラーの構造・工作及び修繕の練習問題13問
特別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13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13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。
▶この科目だけ5問解く(無料・登録不要) 「ボイラーの構造・工作及び修繕」から5問・約3分。終わると弱いところが分かります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
鋳鉄製ボイラーは蒸気0.1MPa以下・温水120℃以下
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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。
鋳鉄製ボイラーに関する記述として、適切なものはどれか。
- 蒸気ボイラーとして3MPaまで使用できる
- 主に発電用の高圧大容量ボイラーとして使われる
- 主に暖房用として使われ、蒸気ボイラーとして使用する場合の圧力は0.1MPa以下に限られる
- 温水ボイラーとしては使用できない
- 温水ボイラーとして使う場合、温水温度は200℃まで認められている
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正解 3主に暖房用として使われ、蒸気ボイラーとして使用する場合の圧力は0.1MPa以下に限られる
鋳物は鋼板より割れやすいので、低い圧力の暖房用に限って使われます。
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温水ボイラーとして使う場合は0.5MPa以下(破壊検査を行った場合は1MPa以下)で、温水温度は120℃以下に限られます。
圧力が水の臨界圧力を超える超臨界圧力のボイラーに採用される形式として、正しいものはどれか。
- 貫流式
- 立てボイラー
- 炉筒煙管ボイラー
- 自然循環式水管ボイラー
- 強制循環式水管ボイラー
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正解 1貫流式
臨界圧力を超えると水と蒸気の区別がなくなり、ドラムで分離する方式が成り立たないため、管の中を一方向に流す貫流式だけが使えます。
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貫流式はドラムを持たず、給水が管を通る間に順次蒸気になっていく構造です。
内圧のかかる胴の胴板を薄肉円筒として取り扱う場合の応力について、正しいものはどれか。
- 長手方向の応力は、周方向の応力の2倍になる
- 周方向の応力は、長手方向の応力の4倍になる
- 周方向の応力と長手方向の応力は等しい
- 長手方向の断面に生じる周方向の応力は、周方向の断面に生じる長手方向の応力の2倍になる
- 内圧では胴板に応力は生じない
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正解 4長手方向の断面に生じる周方向の応力は、周方向の断面に生じる長手方向の応力の2倍になる
同じ内圧でも、円筒を輪切りに引きちぎる力より、縦に裂こうとする力の方が2倍大きくかかります。
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このため胴の長手継手には周継手より大きな強度が必要で、検査の扱いも長手継手の方が厳しくなっています。
同じ材質・同じ径・同じ厚さで比べた場合の鏡板の強度について、正しいものはどれか。
- 平鏡板は、全半球形鏡板より強度が高い
- 皿形鏡板は、半だ円体形鏡板より強度が高い
- どの形の鏡板でも強度は同じである
- 皿形鏡板は、全半球形鏡板より強度が低い
- 皿形鏡板は、全半球形鏡板より強度が高い
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正解 4皿形鏡板は、全半球形鏡板より強度が低い
球に近い形ほど内圧を面全体で均等に受け止められるので、丸みの浅い皿形は球形より弱くなります。
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皿形鏡板は球面殻・環状殻・円筒殻で構成されており、丸みの小さい環状殻の部分に曲げ応力が生じます。
ボイラーの過熱器の説明として、正しいものはどれか。
- 燃焼用空気をあらかじめ温めておく設備
- ボイラー水中の不純物の濃度を下げる設備
- 飽和水をさらに加熱して飽和蒸気にする設備
- 燃焼ガスの余熱を利用して給水を予熱する設備
- ボイラー本体で発生した飽和蒸気を、さらに加熱して過熱蒸気にする設備
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正解 5ボイラー本体で発生した飽和蒸気を、さらに加熱して過熱蒸気にする設備
湿り気のない温度の高い蒸気にするのが役目です。加熱するのは水ではなく、発生した蒸気です。
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燃焼ガスの余熱で給水を予熱するのはエコノマイザ、燃焼用空気を温めるのは空気予熱器です。
沸水防止管を設ける位置として、正しいものはどれか。
- 煙道の出口
- 胴又はドラム内の蒸気出口の直下
- 胴の底部の吹出し口の直上
- 給水入口の直下
- 燃焼室の入口
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正解 2胴又はドラム内の蒸気出口の直下
蒸気の出口のすぐ下で水滴を分離し、水分の混じった蒸気が送り出されるのを防ぎます。
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蒸気と水を分離するための装置で、大径の管の上面に多数の穴を開けた構造のものが使われます。
炭素鋼の青熱ぜい性の説明として、正しいものはどれか。
- 濃縮されたアルカリ濃度の高いボイラー水が作用して、鋼板がもろくなる性質
- 圧延や鍛造の際の熱間加工時に、硫化物などが結晶粒間に析出してもろくなる性質
- 室温付近又はそれ以下の低温で、衝撃値が急激に低下して鋼材がもろくなる性質
- 温度が上がるほど衝撃に強くなる性質
- 200〜300℃付近で伸びや絞りが減少し、引張強さや硬さが増加して、鋼材がもろくなる性質
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正解 5200〜300℃付近で伸びや絞りが減少し、引張強さや硬さが増加して、鋼材がもろくなる性質
青い酸化皮膜ができる温度帯で、鋼は一時的に硬く、もろくなります。
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室温付近以下でもろくなるのは低温ぜい性、高い応力の部分に濃いアルカリのボイラー水が働いて割れるのは苛性ぜい化です。
鋼材の「0.2%耐力」の説明として、正しいものはどれか。
- 材料が破断するときのひずみが0.2%となる応力の値
- 炭素の含有率が0.2%の材料が、クリープ破断するときの値
- 温度が1℃上がるごとに0.2%ずつ低下する強さの値
- 引張強さの0.2%にあたる応力の値
- 降伏点が明らかでない材料で、0.2%の永久ひずみが生じるときの応力の値
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正解 5降伏点が明らかでない材料で、0.2%の永久ひずみが生じるときの応力の値
ステンレス鋼などは降伏点がはっきり現れないので、代わりにわずかな永久ひずみが残る点の応力を強さの目安にします。
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降伏点がはっきり現れるのは軟鋼などで、応力が増えていくと弾性限度、降伏点の順にひずみが現れます。
ボイラーの胴や鏡板を溶接するときの姿勢の原則として、正しいものはどれか。
- どんな場合でも、下向以外の姿勢は認められない
- 下向溶接を原則とし、変更や修繕のときに下向溶接が困難な場合は、下向以外の姿勢で行ってもよい
- 上向溶接を原則とする
- 姿勢の定めはなく、自由に選んでよい
- 立向溶接を原則とする
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正解 2下向溶接を原則とし、変更や修繕のときに下向溶接が困難な場合は、下向以外の姿勢で行ってもよい
下向きが最も欠陥が出にくく作業も安定するため原則とされ、現場修繕などやむを得ないときだけ他の姿勢が認められます。
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修繕の切り継ぎ溶接では、継手線の収縮量の大きい方から小さい方の順序で溶接して、残留応力を抑えます。
厚さ50mmの炭素鋼の溶接部に溶接後熱処理を行うときの、最低保持温度での最少保持時間として、正しいものはどれか。
- 30分
- 2時間
- 4時間
- 1時間
- 8時間
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正解 22時間
保持時間は溶接部の厚さに応じて決まっており、厚いほど長く保ちます。50mmでは2時間です。
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溶接後熱処理は炉内加熱又は局部加熱で行い、その方法はJISに定められています。最低保持温度は母材の区分によって異なります。
立てボイラーに関する記述として、適切なものはどれか。
- 胴を直立させたもので、水面を広くとれるため、発生蒸気中に含まれる水分が少ない
- 胴を横に寝かせ、その中に炉筒と多数の煙管を収めたものである
- 管系だけで構成され、蒸気ドラムも水ドラムも持たない
- 鋳鉄製の部材を組み合わせて作られ、暖房用に限って使用される
- 胴を直立させ、燃焼室をその底部に置いたもので、水面が狭いため、発生蒸気中に含まれる水分が多くなりやすい
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正解 5胴を直立させ、燃焼室をその底部に置いたもので、水面が狭いため、発生蒸気中に含まれる水分が多くなりやすい
胴が縦向きなので、水面としてとれる面積が狭くなります。狭い水面から蒸気が勢いよく出ると、水滴を巻き上げてしまいます。
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燃焼室が底部にあるため構造が簡単で、効率は低く、小容量のものに用いられます。
ガセットステーの説明として、適切なものはどれか。
- 胴の外側に巻き付けて補強する、輪の形をした部材である
- 管の内部に蒸気を通しながら、鏡板どうしを支えるものである
- 炉筒の伸縮を吸収するために設ける、波形の部分である
- 平板によって鏡板を胴で支えるもので、煙管ボイラーや炉筒煙管ボイラーに広く用いられている
- 丸棒によって鏡板どうしを結び、両端をねじで留めるものである
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正解 4平板によって鏡板を胴で支えるもので、煙管ボイラーや炉筒煙管ボイラーに広く用いられている
平らな板を斜めに渡して、鏡板を胴に突っ張らせる形のステーです。板なので「ガセット(当て板)」と呼びます。
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平鏡板には内部の圧力で曲げ応力が生じるため、大径のものや圧力の高いものは、ステーによって補強する必要があります。
裏当てを用いる突合せ片側溶接継手の、溶接継手の効率について適切なものはどれか。ただし、十分な溶込みが得られるものとする。
- 裏当てが残っている場合に限り、突合せ両側溶接と同じ効率をとることができる
- 裏当てが残っているかどうかによって、効率が変わることはない
- 裏当てが残っていないものは、裏当てが残っているものに比べ、高い方の値をとることができる
- 裏当てが残っているものは、裏当てが残っていないものに比べ、高い方の値をとることができる
- 裏当てを用いた継手には、そもそも効率を定めることができない
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正解 3裏当てが残っていないものは、裏当てが残っているものに比べ、高い方の値をとることができる
裏当てが残っていると、その合わせ目がすき間として残り、力の伝わり方が乱れます。取り除いてあれば、継手として素直な形になります。
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胴板の呼び厚さが16mmで胴の外径が610mmであるなど、構造上突合せ両側溶接ができない周継手は、突合せ片側溶接とすることができます。
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問題データ最終更新:2026-08-14