ボイラー1級試験対策

2021年、ボイラー試験を受験にあたり過去問題をまとめる事で自己学習につなげています。今後、ボイラー受験を考えている人は、各科目ごとに問題の出題傾向がわかるので参考にしてください。

（）内のコメントは、間違い部分のため、間違い部分の問題の提出傾向を覚えておくと、テスト時に活かせると思います。

複数回出た問題についてはマーカーで表記する

ボイラーの構造について

計測器に関して

• ブルドン管圧力計は、断面が扁平な管を円弧上に曲げ、その一端を固定し他端を閉じ、その先に歯付き扇形片を取り付けて小歯車とかみ合わせたものである
• 差圧式流量計は、流体の流れている管の中にベンチュリ管又はオリフィスなどの絞り機構を挿入すると、流量がその入口と出口の差圧の平方根に比例する事を利用している
• 容積式流量計は、ケーシング内でだ円形歯車を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、歯車とケーシング壁との間に空間部分の量だけ流体が流れ、流体が歯車の回転数に比例する事を利用している（H28 回転数の２乗に比例）
• 丸形ガラス水面計は、主として最高使用圧力1Mpa以下の丸ボイラーに用いられる
• 二色水面計は、光線の屈曲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
• 平形反射式水面計は、ガラスの前面から見ると水部は光線が通っ白色に見え、蒸気部は反射されて黒色に光って見える

ボイラーのドラム制御について

• 水位制御の目的は、負荷が変動してもドラムの水位を出来るだけ一定に保つことである
• ドラム水位の逆応答とは、蒸気流量が増えるとドラムの水位が一時的に上がる特性の事をいう（H28.蒸気流量が増えるとドラム水位が一時的に下がる特性の事をいう）
• 単要素式とは、ドラム水位だけを検出し、これに応じて給水量を調節する方法
• 二要素式とは、ドラム水位及び蒸気流量を検出し、これに応じて給水流量を調節する方法である
• 熱膨張管式水位調節装置には、単要素式と二要素式がある

熱及び蒸気に関して

• 定圧比熱は＞定容比熱（H28）
• 放射伝熱は、物体が保有する内部エネルギーの一部を電磁波の形で放出し、それが他の物体にあたり吸収される熱移動である
• 固定壁の表面とそれに接する流体との間の熱移動を熱伝達という。液体の沸騰・蒸気の凝固などの相対変化を伴う場合の熱伝達率は極めて大きい
• 過熱蒸気は、飽和蒸気をさらに過熱したもので、過熱蒸気の温度と同じ圧力の飽和蒸気の温度差を過熱度という
• 物体の比エンタルピｈ＝内部エネルギー（U）+物体の圧力（P）×比体積（ｖ）で表されるｈ＝u+Pv
• 放射伝熱によって伝わる熱量は、高温物体の絶対温度の4乗と低温物体の絶対温度の4乗との差に比例する
• 水の飽和温度は、標準大気圧の時１００℃で、圧力が高くなるほど高くなる
• 熱と仕事はともにエネルギーの形態で、熱量3.6MJは、電気的仕事量1ｋWhに相当する
• 飽和水の蒸発熱は、圧力が高くなるほど小さくなり、臨界圧力に達すると0になる
• 平板壁の熱伝達によって伝わる熱量は、壁の両側面の温度差及び伝熱面積に比例し、暑さに反比例する
• 蒸気タービンなどの蒸気原動機に、過熱度の高い過熱蒸気を使用すると、熱効率が向上するとともに、タービン翼の腐食などの故障を軽減することが出来る

重油を燃料とするボイラーにおいて、蒸発量が毎時2ｔ、ボイラー効率が90％であるとき、低発熱量が41ＭＪ/ｋｇの重油の消費量の値は？ただし、発生蒸気の比エンタルピは2780kJ/kg、給水の温度は24℃である

• ボイラー効率＝熱出力/燃料の入り熱×100
• 熱出力＝蒸発熱×（蒸気の比エンタルピ-給水のエンタルピ）　　燃料の入り熱＝燃料消費量×燃料の低発熱量
• ９０＝｛2000×（2780-24×4.187）/（X×41000）｝
• X＝145.231ｋｇ/ｈ

ボイラーの効率について、蒸発量5ｔ/ｈ、発生蒸気の比エンタルピ　2775ｋＪ／ｋｇ、給水温度２４℃、燃料の低発熱量39.6ＭＪ／ｋｇ、燃料消費量375ｋｇ/ｈ

• ｛5000×（2775-24×4.187）/375×39600｝＝0.90

蒸気圧力1.2Mpa、給水温度30℃、発生蒸気の湿り度0.05で、蒸発量4ｔ/ｈのボイラーの換算蒸発量の値に最も近いのはどれか？ただし、絶対圧力1.3Ｍｐａの飽和水の比エンタルピは815ｋＪ／ｋｇ、蒸発熱は1972ＫＪ／ｋｇとする

• 実際蒸発量4000ｋｇ/ｈ
• 発生蒸気の比エンタルピ＝815+1972×（1-0.05）＝2688.4
• 給水の比エンタルピ＝30×4.187＝125.61
• 換算蒸発量＝｛4000×（2688.4-125.61）｝/2257　　　　　　（標準大気圧での蒸発熱2257ｋJ/kg）
• 　　　　　　　　　＝4541.94ｋｇ/ｈ　　≒4.5ｔ/ｈ

水管ボイラーに関して

• 伝熱面積当たりの保有水量が小さいので、起動から所要蒸気を発生するまでが短い
• 一般に水冷壁構造であり、水冷壁管は、火炎からの強い放射熱を吸収し、高い蒸発率を示す放射伝熱面となるとともに、炉壁を保護する
• 自然循環式の大容量のボイラーには、対流形過熱器とともに火炉上方に放射熱を吸収する放射形過熱器をを設けたものがある
• 過熱器やエコノマイザを自由に配置できるほか、伝熱面積を大きくとることができ、一般にボイラー効率よい
• 高温高圧のボイラーでは、本体伝熱面の吸収熱量の割合が小さくなり、伝熱面積の大きい過熱器が設けられる（H28）
• 高温高圧ボイラーでは、、本体伝熱面が水冷壁管だけからなり、接触伝熱面が全くないか、又はわずかしかない放射ボイラーの形式をとる
• 蒸気ドラム1個と水ドラム2個の3胴刑のものは、蒸発量30t/h程度までの比較的小さなボイラーに用いられる
• 給水及びボイラー水処理に注意し、特に高圧ボイラーでは厳密な水管理を行う必要がある
• 高温高圧のボイラーでは、全吸収熱量のうち、高温ガスとの接触によって熱を受ける蒸発水管群で吸収される熱量の割合が小さい

貫流ボイラーに関して

• 貫流ボイラーは一連の長い管系で構成され、急須ポンプによって一端から押し込まれた水が順次、予熱、蒸発、過熱され、他端から過熱蒸気となって取り出される
• 貫流ボイラーは負荷変動により大きな圧力変動を生じやすいので、応答の早い給水量や燃焼量の自動制御を必要とする
• 超臨界式ボイラーでは、水の状態から沸騰現象を伴うことなく連続的に蒸気の状態に変化するので、汽水分離器は不要になる
• 貫流ボイラーでは、水管を、垂直以外にも水平や斜めに配置する事が出来る
• 貫流ボイラーでは、給水量と燃料量の比が変化すると、ボイラー出口の蒸気温度が激しく変化する

水管ボイラーの水循環に関して

• 水管と蒸気の間の熱伝達率は、水管と沸騰水の間の熱伝達率よりはるかに小さいので、運転流、水管内に発生蒸気が停滞すると、管壁温度が著しく高くなる
• 自然循環ボイラーの場合、循環力を大きくするには、下降管を加熱せず、また、蒸気ドラムと水ドラムの高さの差を大きくする
• 自然循環式ボイラーでは、熱負荷を増すと上昇管内の汽水混合物の平均密度が小さくなり、循環力が増すが、蒸発管出口の温度は上昇する（循環力低下は誤り）
• 自然循環式ボイラーでは、上昇管を上昇した蒸気は、蒸気ドラムで水分が分離された後に外部に供給され、その分の給水が蒸気ドラムに供給される
• 自然循環式ボイラーでは、ボイラーの運転圧力が低いほど蒸気の比体積が大きくなる為、循環比を大きくとる必要がある

鋳鉄製ボイラーについて

• 鋼製ボイラーに比べ、強度は弱いが腐食に強い
• ほとんどがウエットボトム式の構造
• 二重柱構造のセクションでは、ボイラー水の循環において、燃焼室側側柱が上昇管、外側側柱が下降管の役割を果たしている
• 鋳鉄製循環ボイラーでは、復水を循環使用するのを原則とし、給水管はハートフォード式連結式によって安全低水面の位置で返り管に取り付けられる（H28安全低水面の少し下と記載・逃がし管に取り付けると記載×）
• 暖房に温水ボイラーを使用する場合は、蒸気ボイラーを使用する場合に比べ、部屋ごとの温度調整が容易
• 重力式蒸気暖房帰り管では、低水位事故を防止するために、ハートフォード式連結方法がよく用いられる

ステーに関して

• ステーボルトは、機関車形のボイラーの内火室板の様に接近している平板の補強に使用される
• ガセットステーは、胴と鏡板に直接溶接によって取り付け、鏡板を胴で支える
• ガセットステーの配置にあたっては、ブリージングスペース（ステーと炉筒の間にスペースを設ける事）を十分にとる
• 管ステーは、煙管よりも厚い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
• 管ステーを火炎に触れる部分に取り付ける場合には、焼損を防ぐために端部を縁曲げする
• ステーボルトには外側から知らせ穴をあけ、ステーが切れた場合にこの穴から蒸気が吹出し異常を知らせるようにする
• 管ステーは煙管を使用するボイラーに多く用いられ、煙管と同様に伝熱管の役割を兼ねる

ボイラーに使用する金属材料に関して

• 鋳鉄は、炭素量が通常2.5～4％程度の鉄・炭素合金で、溶融点が低く流動性が良いので複雑な形状のものを作ることが出来るが、鋳造や圧延はできない
• 鋳鋼は、弁その他形状が複雑なため機械加工が困難で、鋳鉄では強度が不足する部分に使用される
• 高炭素鋼は、焼き入れさせて硬化し割れが発生しやすいので、ボイラーには主として炭素0.1～0.3％程度の軟鋼が使用される
• 銅合金には、胴と亜鉛の合金の黄銅及び胴とすずの合金の青銅があるが、青銅の方が鋳造しやすく、バルブ、コックなどに使用される
• 合金鋼は引張強さ、クリープ強さ及び耐食性を改善するために炭素鋼に適量のニッケル、クロム、モリブデン、マンガンなどを添加したもので、ボイラーに使用される合金鋼にはステンレス鋼などがある（不純物のリンは入っていない）

ばね安全弁及び排気管に関して

• 安全弁の吹出し圧力は、調節ボルトを緩めたり締めたりして、ばねが弁体を便座に押し付ける力を変える事で調整する
• 安全弁は、蒸気流量を制限する構造によって、揚程式と全量式に分類される
• 安全弁はのど部の面積で吹出し面積が決まる（H28）
• 安全弁軸心から安全弁の排気管中心までの距離は、出来るだけ短くする
• 安弁全箱又は排気管の底部に歯、ドレン抜きを設ける。このドレン管には、弁を取り付けてはならない
• 安全弁の取付管台の内径は安全弁の入り口径と同径以上とする

炉筒煙管ボイラーに関して

• 炉筒煙管ボイラーは、他の丸ボイラーに比べ、構造が複雑で内部は狭く、清掃や検査が困難なため、良質な給水が必要である
• 炉筒煙管ボイラーの煙管には伝熱効果の大きいスパイラル管を用いているものが多い
• 炉筒煙管ボイラーのドライバック式は、後部煙室が胴の後部鏡板の外側に設けられた構造である
• ウエットバック式は、後部煙室が胴の内部に設けられ、その周囲が水で囲まれている
• 炉筒煙管ボイラーには、燃焼ガスが閉じられた炉筒後端で反転して前方に戻る戻り燃焼方式を採用し、燃焼効果を高めたものがある
• 炉筒煙管ボイラーには、すべて組み立てを製造工場で行い、完成した状態で運搬できるパッケージ形式にしたものが多い
• 戻り燃焼方式では、燃焼火炎が、炉筒前部から炉筒後部へ流れ、そして炉筒後部で反転して前方へ戻る一連の流れを2パスという
• 炉筒煙管ボイラーは、煙道にエコノマイザや空気予熱器を設け、ボイラー効率が90％に及ぶものがある

ボイラー各部の構造及び強さに関して

• 胴にだ円形のマンホールを設ける場合は、短径部を胴の長手方向に配置する
• 平鏡板は、内圧により曲げ応力が生じるので、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
• 半だ円体刑鏡板は、胴材質、同径、同圧の場合、前半球形鏡板より強度が小さい（最も強度が強いのは全半球形鏡板）
• 炉筒の鏡板への取付は、一般に鏡板の炉筒取り付け部分を内方に折り込んで、突合わせ溶接によって行う
• 炉筒は、燃焼ガスによって加熱され長手方向に膨張しようとするが、鏡板によって拘束されるため圧縮応力が生じる
• 炉筒の圧壊を防止するため、波形炉筒を用いたり、平形炉筒の外周に補強リングを溶接したりする
• 銅板を薄肉円筒として取り扱う場合、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倍となる
• 鏡板は、胴又はドラムの両端を覆っている部分をいい、煙管ボイラーのように管を取り付ける鏡板は、特に管板という（管寄せ×）
• 炉筒の圧壊を防止するため、波形炉筒を用いたり、平形炉筒の外周に補強リングを溶接したりする

炉筒の構造、強度について

• 炉筒は、燃焼ガスによって加熱され長手方向に膨張しようとするが、鏡板によって拘束されているため圧縮応力が生じる
• 炉筒は、外圧を受けるので、真円度が保たれ邸内と、圧力により変形が増し、圧壊を起こす恐れがある
• 平形炉筒では、圧壊を防止するため、外周に補強リングが溶接によって取り付けられる
• 平形炉筒では、熱応力を軽減するための伸縮接手の多くは、各節の接合部に設けられ、溶接によって取り付けられる
• 炉筒の鏡板への取付は、一般に鏡板の炉筒取り付け部分を内方へ折り込んで突合わせ溶接によって行いう

空気予熱器に関して

• 鋼板形の熱交換式空気予熱器は、鋼板を一定間隔に並べて端部を溶接し、１枚おきに空気及び燃焼ガスの通路を作成したものである
• 再生式空気予熱器は、熱交換式空気予熱器に比べ、空気側とガス側との間に漏れが多いが、コンパクトな形状にする事が出来る
• 再生式空気予熱器は、金属板の伝熱体を円筒内に収め、これを燃焼ガスと空気に交互に接触させて伝熱を行う
• ヒートパイプ式空気予熱器は、金属製の管の中にアンモニア、水などの熱媒体を減圧して封入し、高温側で熱媒体を蒸発させ、低温側で熱媒体蒸気を凝縮させて、熱を移動させる。
• 空気予熱器を設置することにより過剰空気量が少なくて済み、燃焼効率が上昇する
• 空気予熱器の設置による通風抵抗の増加は、エコノマイザの設置による通風抵抗の増加より大きい
• 空気予熱器を設置すると、通風抵抗は増加するが、燃焼温度が高くなる為NOxの発生が増加する
• 併用設置する場合は、ボイラー→エコノマイザ→空気予熱器

ボイラーの付属品又は付属装置に関して

• 沸水防止管は、多数の穴の開いたパイプの上部から蒸気を取り入れ、蒸気流の方向を変えて水滴を蒸気から振り切るようにしたものである
• 脱気器は、給水中の酸素などの溶存気体を取り除くもので、給水ポンプの吸込み側に設けられる
• スクラバは、波板を重ねたものに蒸気を通し、水滴を波板に衝突させて分離するものである
• 給水加熱器は、タービンからの蒸気やその他の蒸気で給水を予熱するものである
• 変圧式スチームアキュームレータは、余分の蒸気を飽和水の状態にして蓄えるもので、送気系統中に設けられる（過剰蒸気と記載は×）
• バケット式蒸気トラップは、ドレンの存在が直接トラップ弁を駆動するので、作動が迅速で信頼性が高い
• 主蒸気管の配置にあたっては、曲がり部に十分な半径を持たせ、ドレンのたまる部位がないように傾斜をつけるとともに、要所に蒸気トラップを設ける
• デミスタは、金網を重ねた物に蒸気をとおし蒸気中の水滴を分離するもので、汽水分離器の一種である
• 給水内管は、一般に長い鋼管に多数の穴を設けたもので、胴又は蒸気ドラム内の安全低水面よりやや下方に取り付ける
• 大形ボイラー及び高圧ボイラーでは、2個の風呂弁を直列に設け、ボイラーに近い方を急開弁、遠い方を漸開弁とする

給水系統装置に関して

• 給水ポンプの過熱防止装置は、ポンプ吐出量を絞り込みすぎた場合に、過熱防止弁などにより吹出ししようとする水の一部を吸込み側に戻す装置である。
• 渦巻ポンプは、羽根車の周辺に案内羽根のない遠心ポンプで、一般に低圧ボイラーなどの給水に用いられる
• ディフューザポンプは、羽根車の周辺に案内羽根のある遠心ポンプで、高圧のボイラーには多段ディフューザポンプが用いられる
• 渦流ポンプは、円周流ポンプとも呼ばれているので、小容量の蒸気ボイラーなどの給水に用いられる
• 脱気器は、物理的脱気法により給水を脱気する装置で、過熱脱気器などがある
• 給水弁と給水逆止め弁をボイラーに取り付ける場合は、給水弁をボイラー側に近い側に、給水逆止め弁を給水ポンプに近い側に取り付ける
• 遠心ポンプは、羽根車の周辺に案内羽根のある遠心ポンプで、一般に低圧のボイラー給水に用いる
• 遠心ポンプは、湾曲した多数の羽根を有する羽根車をケーシング内で回転させ、遠心作用によって水に圧力及び速度エネルギを与えるものである
• 遠心ポンプを初めて起動するときは、ポンプ及び給水管内に呼び水を満たしてから起動する
• 給水弁にはアングル弁又は玉形弁が用いられ、給水逆止め弁にはリフト式又はスイング式の弁が用いられる

比例式蒸気圧力調節弁の比例帯設定目盛板を示す。蒸気圧力が0.60Mpaに設定され、比例帯設定指針が図の位置にあるとき、比例制御が行われる範囲はどれか

• 圧力範囲：0.34-0.10
• 1目盛の圧力は、0.24/6＝0.04Mpa
• Bの圧力は0.18Mpa
• 設定圧力は0.6Mpaなので、0.6Mpa～0.78Mpaの間で比例制御が行われる

蒸発量5ｔ/ｈ、発生蒸気の比エンタルピ2780ｋＪ／ｋｇ、給水温度24℃、ボイラー効率90％、燃料消費量370ｋｇ/ｈの時の低発熱量は？

• 90＝5000×（2780-24×4.187）/（370×燃料の低発熱量）×100
• 燃料の低発熱量＝40232.9ｋJ/kg　40.2MJ/kg

ボイラーの水位制御において、蒸気流量が増加して水面が下がる前に、蒸気流量の増加を検出して給水量を増加させる操作を行う。このように目標値と制御量の偏差によらず乱外などの情報に基づいて操作量を決定する制御をフィードフォワード制御という

ボイラーの取扱い

ボイラー運転中の取り扱いに関して

• 二組の水位計の水位を対比し、差異を認めたときは、水面計の機能試験を行う
• 水面計の水位に全く動きがない場合は、元弁が閉まっているか、水側連絡管も詰まりが生じている可能性がある為、直ちに水面計の機能試験を行う
• 燃焼量が増すときは、空気量を先に増してから燃料供給量を増す
• 炉筒煙管ボイラーの安全低水面は、煙管最高部より炉筒が高い場合は、炉筒最高部（フランジ部を除く）の上100ｍｍの位置とする（H28.炉筒最高部からの高さの75ｍｍ以上と違う）
• 給水ポンプの出口側の圧力計により給水圧力を監視し、ボイラーの圧力との差が増加気味の時は、給水管路が詰まっていないかを調べる
• ボイラーの水位は出来るだけ一定に保つう勤め、どうしても水位が低下する場合は燃焼を抑えて原因を調べる

ボイラーの蒸気圧力上昇時の取扱いについて

• 常温の水から炊き始める時の圧力上昇は、初めは遅く、次第に早くなるようにして、ボイラー本体各部の温度上昇が均等になるようにする
• 空気予熱器に漏れなどを生じさせないために、燃焼初期は出来る限り低燃焼とし、低燃焼中は空気予熱器の出口ガス温度を監視して、空気予熱器内での異常燃焼を防ぐ
• 水循環装置のあるエコノマイザでは、燃焼ガスを通す前に、エコノマイザ出口から給水タンクへの循環ラインを開放し、内部の水を循環させる
• ボイラー水の温度が高くなってくると水位が上昇するので、高水位となったらボイラー水を輩出して常用水位へ戻す
• 蒸気が十分発生し、蒸気の圧力が0.1Mpaを超えてから、空気抜き弁を閉じる（空気抜き弁を開いた状態で昇圧したら閉じる）

ボイラーの送気開始及び運転中の取扱いに関して

• 送気開始時は、ドレンを切り、暖管を十分に行った後、主蒸気弁を段階的に開き、弁を全開状態にした後、少し戻して送気する（少し戻して送気するという文言なし）
• 運転中は、二組の水面計の水位を対比し、差異を認めたときは、水面計の機能試験を行う
• 運転中、水面計の水位に全く動きがない時は、元弁が閉まっているか又は水側連絡管につまりが生じている可能性があるので、直ちに水面計の機能試験を行う
• 運転中は、ボイラーの水位を出来るだけ一定に保つように努め、どうしても水位が低下する場合は、燃焼を抑えて原因を調べる
• 送気し始めるとボイラーの圧力が降下するので、圧力計を見ながら燃焼量を調節する

ボイラー起動、圧力上昇時の取扱いに関して

• A重油は常温でも良好に噴霧する事が出来るが、B重油は50～60℃、C重油は80～105℃位の油温にしておくことが重要である
• 常温の水か炊き始める時の圧力上昇は、初めは遅く、次第に早くなるようにして、ボイラー本体各部の温度上昇が平均するようにする
• 空気予熱器に漏れ等を生じさせないため、燃焼初期はできる限り低燃焼とし、低燃焼中は空気予熱器の出口ガス温度を監視して、空気予熱器内での異常燃焼を防ぐ
• ボイラー水の温度が高くなってくると、水位が上昇するので、高水位となったらボイラー水を輩出して常用水位へ戻す
• 閉止している主蒸気弁を開き、送気を始める時は、ウォータハンマを起こさないように主蒸気管を少しずつ温め、ドレンを切りながら徐々に送気量を増やす

蒸気の送り始めの蒸気弁の開き方

• 主蒸気管・蒸気だめ等にあるドレン弁を開放し、ドレンを完全に排出する
• 大口径の主蒸気弁に小口径のバイパス弁が設けられている場合、バイパス弁を開いて蒸気を送り、暖管する
• 他のボイラーの蒸気が共通の蒸気だめに連絡しているときは、蒸気だめ側の蒸気止め弁を少し開いて主蒸気管に逆送し、暖管する
• 暖管を良く行った後、主蒸気弁を初めはわずかに開き、次に時間をかけて段階的に開いていく
• 主蒸気弁を全開にした後、少し戻して送気する

キャリーオーバーに関して

• ホーミングはボイラー水に溶解した蒸発残留物などが過度に濃縮したときや有機物が存在するときに生じやすい
• キャリーオーバーは、蒸気室負荷が大きいほど生じやすい
• シリカは、蒸気圧力が高いほど、また、ボイラー水中のシリカ濃度が高いほど飽和蒸気に溶解しやすい
• プライミングやホーミングが急激に生じると、水位が上がったものと水位制御装置が認識し、低水位事故を起こす恐れがある
• キャリーオーバーが生じ、過熱器にボイラー水が入ると、蒸気温度が低下したり、過熱器管が焼損する事がある
• ホーミングが生じたときは、圧力計、水面計を見ながら主蒸気弁などを徐々に絞る（H28.主蒸気弁を全開にして泡立ちをなくす）

ボイラーの燃焼の異常に関して

• 不完全燃焼による未燃のすすが、燃焼室以外の燃焼ガス通路で燃焼することがあり、これを二次燃焼（「スートファイヤ」）という
• 二次燃焼を起こすと、ボイラーの燃焼状態が不完全となったり、耐火材、ケーシングなどを焼損させることがある
• 燃焼中に、燃焼室又は煙道内で連続的な低周波のうなりを発する現象を「かまなり」という
• 「かまなり」の原因としては、燃焼によるもの、ガスの偏流によるもの、渦によるものが考えられる
• 火炎が息づく原因としては、燃料油圧や油温の変動、燃料調節弁や風量調節用ダンパのハンチングなどが考えられる
• 火炎が長すぎる場合は、空気の不足、燃料と空気の攪拌不足、バーナノズル部の不良などが考えられる（H28.空気の過剰と記載）
• 火炎が赤い場合は、空気の不足、燃料と空気の攪拌不良、バーナノズル部の不良などが考えられる

ボイラーの水面計及び圧力計の取扱い

• 運転開始時の水面計の機能試験は、残圧がある場合は点火直前に行い、残圧がない場合は圧力が上がり始めたときに行う（H28.記載が逆）
• 水面計を取り付ける水柱管の水側連絡管は、ボイラー本体から水柱管に向かって下がり勾配となることを避ける（水平又は上がり勾配）
• 水面計が水柱管に取り付けられている場合、連絡管の途中にある止め弁は全開にし、弁のハンドルを取り外しておく
• 圧力計の位置がボイラー本体から離れており、長い連絡管を使用する場合は、連絡管の途中に止め弁を設け、止め弁を全開して、施錠するか弁のハンドルを取り外しておく（連絡の途中に止め弁を設けないのは誤り）
• 圧力計のサイホン管の垂直部にはコックを取り付け、ハンドルが管軸と同じ方向のときにコックが開くようにする
• 圧力計は、原則として毎年1回、圧力計試験機による試験を行うか、試験専用の圧力計を用いて比較試験を行う

ばね安全弁及び逃し弁・調整及び試験に関して

• 調節ボルトを定められた位置に設定した後、ボイラーの圧力をゆっくり上昇させて安全弁を作動させ、吹出し圧力及び止まり圧力を確認する
• 安全弁の吹出し圧力が設定圧力よりも低い場合は、いったんボイラーの設定圧力を80％程度まで下げ、調節ボルトを締めて、再度試験を行う
• ボイラー本体に安全弁が2個ある場合は、1個を最高使用圧力以下で先に作動するように調整し、他の1個を最高使用圧力の３％増以下で作動するように調節する事が出来る
• エコノマイザの逃し弁（安全弁）は、必要がある場合に出口に取り付け、ボイラー本体の安全弁より高い圧力で作動するように調整する
• 過熱器用の安全弁は、過熱器の焼損を防ぐため、ボイラー本体の安全弁より先に作動するように調整する
• 最高使用圧力の異なるボイラーが連絡している場合で、各ボイラーの安全弁をそれぞれの最高使用圧力に調整したいときは、圧力の低いボイラー側に蒸気逆止め弁を設ける（H28.圧力の高いボイラー側に蒸気逆止め弁を設けると記載）
• 最高使用圧力の異なるボイラーを連絡している場合、各ボイラーの安全弁は最高使用圧力の最も低いボイラーを基準に調整する
• 安全弁の手動試験は、最高使用圧力の75％以上の圧力で行う

ディフューザポンプの取扱いに関して

• グランドパッキンシール式の軸については、運転中少量の水が連続して滴下する程度にパッキンが締まっていて、締め代が残っている事を確認する
• 起動するときは、吹出し弁を全閉し、吸込み弁を全開にした状態で行い、ポンプの回転と水圧が正常になったら吹出し弁を徐々に開き、全開する
• 運転中は、振動、異音、偏芯、軸受けの過熱、油漏れなどの有無を点検する
• 運転中は、ポンプの吹出し圧力、流量及び負荷電流が適正であることを確認する
• 運転を停止するときは、吹出し弁を徐々に閉め、全閉してからポンプ駆動用電動機を止める

ボイラーの自動制御装置の点検に関して

• 燃料遮断弁は、燃料漏れがないか点検するとともに、電磁コイルの絶縁抵抗を測定することにより、漏電がないか点検する
• コントロールモータは、これと燃料調節弁、空気ダンパとの連結機構に、固定ねじのゆるみ、外れ及び位置のずれがないか点検する
• 比例式調節器では、内臓しているすべり抵抗器のワイパの接触不良、抵抗線の汚損、焼損、断線などが生じていないか点検する
• オンオフ式圧力調節器は、同さ隙間を小さくしすぎるとハンチングを起こし足り、リレーなどの寿命が短くなるので、適正な隙間であるか点検する
• 熱膨張管式水位調節装置の水側連絡管は、十分な放熱状態にあるか点検する

ボイラー水の水位検出器の点検及び整備に関して

• １日に１回以上、ボイラー水の水位を上下させることにより、水位検出器の作動状況を調べる
• 電極式では、検出筒内の水のブローを1日1回以上行い、水の純度の上昇による電気伝導率の低下を防ぐ
• 電極式では、６か月に１回程度、検出筒を分解し内部清掃を行うと共に、電極棒を目の細かいサンドペーパーで磨く
• フロート式では、１日に１回以上のフロート室のブローを行う
• フロート式では、６か月に１回程度、フロート室を分解し、フロート室のスラッジやスケールを除去するとともに、フロートの破れ、シャフトの曲がりなどがあれば補修を行う
• フロート式のマイクロスイッチの端子間の電極抵抗は、スイッチが閉の時は抵抗がゼロ、開の時は無限大であることをテスターでチェックする（開・閉時の記載が逆）

ボイラー水中の不純物に関して

• スケールは、溶解性蒸発残留物が濃縮されて析出し、管壁などの伝熱面に固着したもの
• スラッジは、主としてカルシウムやマグネシウムの炭酸水素塩の熱分解や清缶剤添加により生じる炭酸塩、リン酸塩などの軟質沈殿物である
• ボイラー水の吹出しが適切に行われていないときは、スラッジが水循環の緩慢な箇所にたまり、腐食、過食などの原因となる
• スケールの熱伝導率は、軟鋼の1/20～1/100程度であり、伝熱面にスケールが付着すると、ボイラー水による伝熱面の冷却が不十分となり、伝熱面の温度が上昇する
• 硫酸塩類やケイ酸塩類のスケールは、ボイラー内で次第に濃縮されて飽和状態となって析出し、伝熱面に付着して過熱や熱効率の低下の原因となる（軟質沈殿物ではない）

ボイラー給水中の溶存気体の除去に関して

• 膜脱気法は、高分子気体透過幕の片側に水を供給し、反対側を真空にして、溶存気体を除去する方法である
• 真空脱気法は、水を真空雰囲気にさらす事によって溶存気体を除去する方法である
• 加熱脱気法は、水を加熱し、溶存気体を減少させて除去する方法である
• 窒素置換脱気法は、水中に窒素を吹き込むことにより、酸素の分圧を下げて溶存さんを除去する方法である
• 化学的脱気法は、脱酸素剤として、タンニン、亜硫酸ナトリウムなどを用いて、溶存酸素を除去する方法である

ボイラー水の間欠吹出しに関して

• 吹出し装置は、スケールやスラッジにより詰まる事があるので、適示吹出しを行ってその機能を確認する
• １人で２基以上のボイラーの吹き出しを同時に行ってはならない
• 給湯用または、閉回路で使用する温水ボイラーの吹出しは、酸化鉄、スラッジなどの沈殿を考慮し、ボイラー休止中に適示行う（鋳鉄製ボイラーについては吹出しの必要はない）
• 吹出しが終了したときは、吹出し弁又はコックを確実に閉じた後、吹出し管の開口端を点検し、漏れていないことを確認する
• 直列に設けられている２個の吹出し弁又はコックを閉じるときは、ボイラーから遠い方を先に閉じる
• 鋳鉄製ボイラーのボイラー水の一部を入れ替える場合は、燃焼をしばらく停止しているときに行う
• ボイラーの運転中に水冷壁の吹出しを行うと、水循環を乱して水管を過熱させる

ボイラー休止中の保存方法について

• 乾燥保存法では、ボイラー内に蒸気や水が浸入しないように蒸気管及び給水管のフランジ接手部に閉止板を挟むなどにより、確実に外部との連絡を絶つ
• 乾燥保存法では、吸湿剤として活性アルミナ・シリカゲルなどを容器に入れてボイラー内の数か所に置き、ボイラーを密閉する
• 短期満水保存法では、ボイラーの停止前にボイラーの水の分析を行い、PH、リン酸イオン濃度、亜硫酸イオン濃度などを標準値の上限近くに保持する
• 満水保存方法では、休止期間が３か月程度以内の場合、また大形のボイラーで乾燥保存法が困難な場合に採用されるが、凍結の恐れがある場合には採用してはならない。短期満水保存法は、休止期間が２週間未満の場合に採用される（凍結する場合は×）
• 長期満水保存法で、１か月以上の期間保存する場合、窒素封入を併用する方法をとると、過熱器やエコノマイザに対しても防食上有効である

スートブローに関して

• スートブローは、主としてボイラーの水管外面などに付着するすすの除去を目的として行う
• スートブローの蒸気は、ドレンを切り乾燥したものを用いる（H28.ドレンを含んだものと記載）
• スートブローは、最大負荷よりやや低い負荷のところで行う
• スートブローは、一か所に長く吹き付けないようもして行う
• スートブローが複数の場合は、原則として燃焼ガスの流れに沿って上流側からスートブローを行う

水質に関して

• 水が酸性かアルカリ性かは、水中の水素イオンと水酸化物イオン濃度によって定まり、この程度を表示する方法として水素イオン指数ｐｈが用いられる
• 硬度は、水中のカルシウムイオン及びマグネシウムイオンの量を、これに対する炭酸カルシウムの量に換算して試料1L中のｍｇ数で表す
• 全硬度は、カルシウム硬度とマグネシウム硬度を合計したものである
• 常温（25℃）でPHが7未満の場合は酸性、7は中性、7を超えるものはアルカリ性である
• カルシウム硬度は、水中のカルシウムイオンの量を、これに対応する炭酸カルシウムの量に換算して試料1L中のｍｇで表す
• 濁度は、水中に懸濁する不純物によって水が濁る程度を示すもので、濁度１は、精製水1Lに白陶土（カリオン）1ｍｇを含む濁りである
• 酸消費量（PH4.8）を測定する場合は、メチルレッド溶液を指示薬として用いる（H28.酸消費量（PH4.8）フェノールフタレイン溶液を指示薬と記載酸消費量8.3→フェノールフタレイン溶液）
• 電気伝導率は、その単位がS/ｍ、ｍS/m、μS/mなどで表され、ボイラー水の電気伝導率を測定する事により、水中の電解質の濃度の概略値を求める事が出来る

ボイラーの清缶剤に関して

• 清缶剤は、ボイラー水中の硬度成分を不溶性の化合物（スラッジ）に変えるための薬剤である
• 軟化剤には、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウムなどがある
• スラッジ分散剤は、ボイラー内で生成されるスラッジを微細な粒子にして、ブローによって排出しやいようにする薬剤である
• 高圧ボイラーの酸消費量付与剤としては、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム及びアンモニアが用いられる
• 溶存酸素1ｍｇ/Ｌの除去には、計算上は亜硫酸ナトリウム7.88ｍｇ/Ｌを要すが、実際はこれより多く用いる
• 高圧のボイラーでは、過剰に投入された亜硫酸ナトリウムが分解して無水亜硫酸や硫化水素を生成する恐れがある
• ヒドラジンは、ボイラーの溶解性蒸発残留物濃度を上昇させない利点がある為、高圧ボイラーに使用される
• 溶存酸素1ｍｇ/Lの除去には、計算上はヒドラジン1ｍｇ/Lを要すが、実際はこれより多く用いる
• 過剰に投入されたヒドラジンは、アンモニアと窒素に分解されるが、アンモニアが復水中に多量に含まれると銅系合金を腐食させる（アンモニアと二酸化炭素に分解されると記載、正しくはアンモニアと窒素）

単純軟化法によるボイラー補給水の処理に関して

• 単純軟化法では、水中のカルシウム及びマグネシウムを除去する事が出来る
• 軟化装置は、給水中の硬度成分を除去する最も簡単な装置で、低圧ボイラーに多く使用される
• 軟化装置は、水を強酸性陽イオン交換樹脂を充填したNa塔に通過させ、水中の硬度成分を取り除くものである
• 軟化装置による処理水の残留硬度は、貫流点を超えると著しく増加してくる
• 軟化装置の強酸性陽イオン交換樹脂が交換能力を減じた場合、一般には食塩水で再生を行う
• 軟化装置の強酸性陽イオン交換樹脂の再生は、①逆洗②通薬③水洗の3工程で行う（H28.2工程と記載）
• 軟化装置の強酸性陽イオン交換樹脂は、1年に１回程度、鉄分による汚染などを調査し、樹脂の洗浄及び補充を行う

蒸発量が240ｋｇ/ｈの炉筒煙管ボイラーに塩化物イオン濃度が15ｍｇ/Ｌの給水を行い、10ｋｇ/ｈの連続吹出しを行う場合、ボイラー水の塩化物イオン濃度の値はいくらになるか？

• １日の給水量：240×24＝5.76ｔ/日
• １日のブロー量：10×24＝0.24ｔ/日
• （5.76+0.24）×1000×0.15＝0.24×1000×X
• X＝375ｍｇ/L

蒸発量が280ｋｇ/ｈの炉筒煙管ボイラーに塩化物イオン濃度が15ｍｇ/Ｌの給水を行い、20ｋｇ/ｈの連続吹き出しを行う場合、ボイラー水の塩化物イオン濃度の値は、次のうちどれか

• １日の給水量：280×24＝6.72ｔ/日
• １日のブロー量：20×24＝0.48ｔ/日
• （6.72+0.48）×1000×15＝0.48×1000×X
• X＝225ｍｇ/L

蒸発熱140ｋｇ/ｈの炉筒煙管ボイラーに塩化物イオン濃度が14ｍｇ/Ｌの給水を行い、10ｋｇ/ｈの連続吹き出しを行う場合、ボイラー水中の塩化物イオン濃度はいくらか

• 1日の給水量：140×24＝3360　　3.36t/日
• 1日のブロー量：10×24＝240　　0.24t/日
• （3.36+0.24）×1000×14＝0.24×1000×X
• X＝210ｍｇ/L

蒸発量が1日9ｔの炉筒煙管ボイラーに塩化物イオン濃度が14ｍｇ/Ｌの給水を行い、30ｋｇ/ｈの連続吹出しを行う場合、ボイラー水の塩化物イオン濃度の値は？

• 1日のブロー量：30×24＝720t/日
• （9+0.72）1000×14＝0.72×1000×X
• X＝189ｍｇ/L

蒸発量が1日3ｔの炉筒煙管ボイラーに塩化物イオン濃度が14ｍｇ/Ｌｎｏ給水を行い、10ｋｇ/ｈの連続ブローを行う場合、ボイラーの塩化物イオン濃度の値は？

• 一日のブロー量：10×24＝240
• （3+0.24）×14＝0.24×1000×X
• X＝189ｍｇ/L

ボイラーの腐食及び劣化・損傷に関して

• 苛性ぜい化は、管と管穴の間などの狭い隙間にボイラー水が浸水し、濃縮されてアルカリ濃度が高くなった時に、金属面の結晶粒界に割れが生じる現象である
• 圧壊は、円筒又は球体の部分が外側から圧力に耐えきれずに急激に押しつぶされて裂ける現象で、過熱された炉筒上面などに生じる
• グルービングは、細長く連続した溝状の腐食で、溝部の残存酸素による腐食とともに割れを伴うものがある（H28.不連続な溝、残存する二酸化炭素の作用）
• 膨出は、火炎に触れる水管などが過熱されて強度が低下し、内部の圧力に耐えきれずに外側に膨れ出る現象である（構造物の腐食ではない）
• 鋳鉄製ボイラーのセクションに割れが生じる原因は、無理な締め付け、不均一な加熱、急熱急冷による不同膨張などである
• アルカリ腐食は、熱負荷の高い管壁に近い部分などで水中の水酸化ナトリウムが高くなりすぎたときに生じる
• ピッチングは、米粒から豆粒大の点状の腐食で、主として水に溶存する酸素の作用いにより生じる
• ボイラー本体に割れが生じる原因は、過熱、過大な応力などである