ボイラー各部の構造及び強さに関する記述のうち、適切でないものは次のうちどれか。…
ボイラーの構造及びボイラー用材料に関する知識 第2問
ボイラー各部の構造及び強さに関する記述のうち、適切でないものは次のうちどれか。
- (1)胴の長手方向の継手には主に曲げ応力が生じ、周方向の継手には主に引張応力が生じる。
- (2)胴と鏡板の厚さが同じ場合、内部の圧力によって長手継手に生じる周方向の応力は、内部の圧力によって周継手に生じる軸方向の応力の2倍となる。
- (3)炉筒は、外面に圧力を受けるので、真円に作る。
- (4)半だ円体形鏡板は、同材質、同径、同厚の場合、皿形鏡板より強度が高い。
- (5)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、ブリージングスペースを設ける。
正答 (1)
正答は (1)。これが適切でありません。
胴の継手に生じるのは曲げ応力ではなく、どちらも引張応力です。
長手方向の継手(長手継手) 周方向の引張応力を受ける
周方向の継手(周継手) 軸方向の引張応力を受ける
【ほかの選択肢】
(2) 長手継手に生じる周方向の応力は、周継手に生じる軸方向の応力の2倍 正しい
(3) 炉筒は外面に圧力を受けるので、真円に作る 正しい
(4) 半だ円体形鏡板は、皿形鏡板より強度が高い 正しい
(5) 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、ブリージングスペースを設ける 正しい
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【周方向の応力が2倍になるわけ】
周方向の応力 = 圧力 × 内径 ÷ (2 × 板厚)
軸方向の応力 = 圧力 × 内径 ÷ (4 × 板厚)
分母が2と4なので、周方向がちょうど2倍です。(1)と(2)は、同じ話を別の言い方でしているだけです。(2)が正しいと分かれば、(1)の「曲げ応力」がおかしいと気づけます。
【炉筒を真円に作るわけ】
外から押される筒は、へこんだところからつぶれる
内圧を受ける胴と違い、炉筒は外圧を受けます。少しでもゆがんでいると、そこに力が集まって座屈します。
【ブリージングスペースとは】
ガセットステーの取付部の下端と炉筒との間にあけるすきま
炉筒は熱で伸び縮みします。鏡板がそれに合わせてしなれるように、押さえつけない余地を残します。
【鏡板の形と強さ】
平鏡板 < 皿形鏡板 < 半だ円体形鏡板 < 全半球形鏡板
丸みが球に近いほど強くなります。
出典:普通ボイラー溶接士 2025年上半期実施分(2025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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最終更新日
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