炉筒の構造及び強さに関し、次のうち適切でないものはどれか。…

ボイラーの構造に関する知識　第2問

炉筒の構造及び強さに関し、次のうち適切でないものはどれか。

(1)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。
(2)炉筒は、外圧を受けるので、真円度が保たれていないと、圧力により変形が増し、圧壊を起こすおそれがある。
(3)炉筒には、波形炉筒と平形炉筒の外周に補強リングを取り付けたものがあるが、最近では、ほとんど波形炉筒が用いられている。
(4)平形炉筒では、伸縮継手の多くは溶接によって取り付けられる。
(5)炉筒の鏡板への取付けは、一般に、鏡板の炉筒取付け部分を内方に折り込んで、突合せ溶接によって行う。

正答 (1)

正答は (1)。これが適切でありません。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。炉筒は燃焼ガスに加熱されて、長手方向に伸びようとします。しかし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、圧縮応力が生じます。引き伸ばされているのではなく、突っ張らされている、と考えると向きを取り違えません。【炉筒の構造と強さ】真円度　　外圧を受けるので、真円度が保たれていないと圧力により変形が増し、

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　　　　　圧壊を起こすおそれがある形　　　　波形炉筒と、平形炉筒の外周に補強リングを取り付けたものがあるが、　　　　　最近ではほとんど波形炉筒が用いられる伸縮継手　平形炉筒では、多くは溶接によって取り付けられる取付け　　鏡板の炉筒取付け部分を内方に折り込んで、突合せ溶接で行う【真円度が効いてくるわけ】外から押される円筒は、少しでも歪んでいるとそこから折れるまっすぐな円なら力が全周に回りますが、へこみがあればそこに集中します。圧壊は、この集中が進んで一気に潰れる壊れ方です。【波形にする利点】伸び縮みを波が吸収し、外圧に対する強度も上がる

出典：一級ボイラー技士 2023年下半期実施分（2024年4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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最終更新日 2026年10月14日

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