一級ボイラー技士

炉筒の構造及び強さに関するＡからＤまでの記述で、適切なもののみを全て挙げた組合せは、次のうちどれか。…

ボイラーの構造に関する知識　第5問

炉筒の構造及び強さに関するＡからＤまでの記述で、適切なもののみを全て挙げた組合せは、次のうちどれか。Ａ　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、炉筒板内部に引張応力が生じる。Ｂ　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。Ｃ　平形炉筒では、一般に伸縮継ぎ手を溶接によって取り付ける。Ｄ　波形炉筒は、平形炉筒に比べ、伝熱面積を大きくできるが、外圧に対する強度が低い。

正答 (4)
正答は (4)。Ｂ，Ｃが適切です。 【Ａ　適切でない】 炉筒板の内部に生じるのは引張応力ではなく圧縮応力です。 炉筒は加熱されて伸びようとしますが、両端は鏡板に留められていて伸びられません。伸びたいのに伸ばしてもらえない、つまり押し戻されている状態なので、中には押される力が生じます。 【Ｄ　適切でない】 波形炉筒は、平形炉筒に比べて外圧に対する強度が高くなります。低い、では逆です。 波の形そのものが補強になり、外から押されても潰れにくくなります。伝熱面積を大きくできる、という点はそのとおりです。
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【Ｂ　適切】 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します。 【Ｃ　適切】 平形炉筒では、一般に伸縮継ぎ手を溶接によって取り付けます。 【圧壊とは】 外からの圧力に耐えきれず、急激に押しつぶされて裂ける壊れ方 炉筒は、中が燃焼室、外が水です。まわりの水の圧力に押されるので、膨らむのではなく、へこむ方向で壊れます。 【波形が二重に効くわけ】 伸び縮みを吸収し、同時に外圧への強度も上げる 平形なら伸縮継ぎ手と補強リングの二つが要るところを、波形炉筒は形ひとつで賄っています。

出典：一級ボイラー技士 2023年上半期実施分（2023年10月掲載／公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題）出典元ページ

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