ボイラー各部の構造及び強さに関する記述について、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について、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は、主に曲げ応力が生じ、周方向の継手は、主に引張応力が生じる。
- (2)炉筒は、外面に圧力を受けるため、真円に作る。
- (3)内部の圧力によって生じる周方向の引張応力は、胴と鏡板の厚さが同じ場合、内部の圧力によって生じる軸方向の引張応力の2倍となる。
- (4)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。
- (5)半だ円体形鏡板は、同材質、同径、同厚の場合、皿形鏡板より高強度となる。
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
長手継手は胴の軸と平行な継手で、胴が輪のように広がろうとする力を受け止めます。周継手は胴をぐるりと一周する継手で、胴が軸方向に伸びようとする力を受け止めます。
【ほかの選択肢】
(2) 炉筒は外面に圧力を受けるため、真円に作る 正しい
(3) 周方向の引張応力は、軸方向の引張応力の2倍 正しい
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(4) 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
(5) 半だ円体形鏡板は、皿形鏡板より高強度 正しい
【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。
【だから長手継手のほうが厳しい】
2倍の応力を受けるのは長手継手のほう
溶接継手の効率も、長手継手のほうに厳しい条件が求められます。
【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。
【鏡板の形と強さ】
平鏡板 弱い。ステーで支える必要がある
皿形鏡板 中くらい
半だ円体形鏡板 強い
全半球形鏡板 いちばん強い
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年下半期実施分(2026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
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