一級ボイラー技士公表試験問題(H26年10月)A

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問題 1.

(ボイラーの構造に関する知識)

問1 熱及び蒸気に関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)気体の比熱には、圧力一定で温度1℃上げる場合の定圧比熱と、体積一定で温度1℃上げる場合の定積比熱(定容比熱)とがあり、定圧比熱は定積比熱より大きい。
(2)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、それが他の物体に当たり吸収される熱移動である。
(3)圧力 1 MPa、温度180℃の乾き飽和蒸気を加熱して、圧力 1 MPa、温度230℃の過熱蒸気にしたとき、この蒸気の過熱度は27.8%である。
(4)物体の圧力をP(Pa)、比体積をv(m3/kg)、内部エネルギーをu (J/kg)とすると、物体の比エンタルピ h(J/kg)は、h=u+Pv で表される。
(5)熱と仕事はともにエネルギーの形態で、熱量3.6 MJは、電気的仕事量1kWhに相当する。

問題 2.

問2 蒸気圧力1.2MPa、給水温度30℃で、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ものは、次のうちどれか。
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。

(1)3.7t/ h
(2)4.1t/ h
(3)4.5t/ h
(4)4.9t/ h
(5)5.3t/ h

問題 3.

問3 炉筒煙管ボイラーに関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)すべての組立てを製造工場で行い、完成状態で運搬できるパッケージ形式にしたものが多い。
(2)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。
(3)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構造である。
(4)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に戻る一連の流れを1パスと数える。
(5)煙道にエコノマイザや空気予熱器を設け、ボイラー劫率が9 0%に及ぶものがある。

問題 4.

問4 水管ボイラーに関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)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が高い。
(2)水冷壁は、火炎からの強い放射熱を有効に吸収し、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。
(3)大容量ボイラーには、一般に蒸気ドラム1個と水ドラム2個の3胴形の形式が用いられる。
(4)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。
(5)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。

問題 5.

問5 ステーに関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)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噴出し異常を知らせるようにする。
(2)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。
(3)ガセットステーの配置に当たっては、ブリージングスペースを十分にとる。
(4)管ステーは、煙管よりも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。
(5)管ステーには、十分な強度を持たせるため、煙管の役割をさせてはならない。

問題 6.

問6 ボイラーの附属品又は附属装置に関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)沸水防止管は、大径のパイプの上面の多数の穴から蒸気を取り入れ、蒸気流の方向を変えることによって水滴を分離する装置である。
(2)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。
(3)主蒸気管の配置に当たっては、曲がり部に十分な半径を持たせ、ドレンのたまる部分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。
(4)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上方に取り付ける。
(5)大形ボイラー及び高圧ボイラーでは、2個のブロー弁を直列に設け、ボイラーに近い方を急開弁、遠い方を漸開弁とする。

問題 7.

問7 ボイラーに使用する計測器に関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)ブルドン管式庄カ計は、通常、水を入れたサイホン管を胴又は蒸気ドラムと
(2)面積式流量計は、テ一パ管の中を流体が下から上に流れると、フロートが流量に応じて上下し、流量がテーパ管とフロートの間の環状面積に比例することを利用している。
(3)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の空間部分の量だけ流体が流れ、流量が歯車の回転数に比例することを利用している。
(4) 二色水面計は、光線の屈折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。
(5)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て白色に見え、蒸気部は反射されて黒色に光って見える。

問題 8.

問8 給水装置に関し、次のうち誤っているものはどれか。 

(1)給水ポンプ過熱防止装置は、ポンプ吐出量を絞りすぎた場合に、過熱防止弁などにより吐出しようとする水の一部を吸い込み側に戻す装置である。
(2)渦巻きポンプは、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の給水に用いられる。
(3)遠心ポンプは、初めて起動するときは、ポンプ及び吸水管内に呼び水を満たしてから起動する。
(4)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。
(5)給水弁と給水逆止め弁をボイラーに取り付ける場合には、給水弁をボイラーに近い側に、逆止め弁を給水ポンプに近い側に取り付ける。

問題 9.

問9 次の図は比例式蒸気圧力調節器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設定されたとき、比例制御が行われる範囲は(1)~(5)のうちどれか。
※回路図:一級ボイラー技士教本 P148「図1.10.25 比例式蒸気圧力調節器 (b)比例帯設定目盛板」参照
※数字の読み替えを行って下さい。MIN=0.10MPa、F=0.34MPa

(1)0.10MPaから0.18MPa
(2)0.10MPaから0.34MPa
(3)0.60MPaから0.78MPa
(4)0.60MPaから0.94MPa
(5)0.70MPaから0.94MPa

問題 10.

問10 自動制御に関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)シーケンス制御は、あらかじめ定められた順序に従って、制御の各段階を逐次進めていく制御である。
(2)フィードバック制御は、出力側の信号を入力側に戻すことによって、制御量の値を目標値と比較し、それらを一致させるように訂正動作を行う制御である。
(3)オンオフ動作は、操作量が二つの値のいずれかをとる2位置動作のうち、その二つの値の一つをゼロとするものである。
(4)比例制御は、制御偏差の大きさに比例して操作量を増減するように働く動作で、P動作ともいう。
(5)積分動作は、制御偏差が変化する速度に比例して操作量を増減するように働く動作で、D動作ともいう。

問題 11.

(ボイラーの取扱いに関する知識)

問11 ボイラーの起動、圧力上昇時の取扱いに関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)手動操作による点火では、A重油は噴霧が良くなるように50~60℃に加熱する。
(2)常温の水からたき始めるときの圧力上昇は、初め遅く、次第に速くなるようにして、ボイラー本体各部の温度上昇が平均するようにする。
(3)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。
(4)ボイラー水の温度が高くなっていくと、水位が上昇するので、ボイラー水を排出して常用水位に戻す。
(5)閉止している主蒸気弁を開き、送気を始めるときは、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暖め、ドレンを切りながら徐々に送気量を増やす。

問題 12.

問12 ボイラーの運転中の取扱いに関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)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。
(2)水面計の水位に全く動きがないときは、元弁が閉まっているか又はどこかに詰まりを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。
(3)ボイラーの水位はでき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。
(4)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、炉筒最高部の上100mmの位置とする。
(5)給水ポンプ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減少気味のときには、給水管路が詰まっていないか調べる。

問題 13.

問13 燃焼の異常に関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)不完全燃焼による未燃ガスが、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  燃焼という。
(2)燃焼中、燃焼室又は煙道内で連続的な高周波数のうなりを発する現象をかまなりという。
(3)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、渦によるものなどが考えられる。
(4)火炎が息をつく原因としては、燃料油圧や油温の変動、燃料調整弁や風量調節用ダンパのハンチングなどが考えられる。
(5)火炎が赤い場合は、空気の不足、燃料と空気の撹拌不良、バーナノズル部の不良などが考えられる。

問題 14.

問14 水面形又は圧力計の取扱いに関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)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。
(2)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配管を避ける。
(3)水面計のコックを閉じるときは、ハンドルが管軸と直角方向になるようにする。
(4)圧力許の位置がボイラー本体から離れていて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、施旋するか弁のハンドルを取り外しておく。
(5)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、試験専用の庄カ計を用いて比較試験を行う。

問題 15.

問15 安全弁の調整に関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)最高使用圧力の異なるボイラーが連絡している場合、安全弁の調整は、最高使用圧力の最も低いボイラーを基準に行う。
(2)安全弁の吹出し圧力が設定圧力より低い場合は、一旦ボイラーの圧力を設定圧力の8 0%程度まで下げ、調整ボルトを緩めて吹出し圧力を上昇させる。
(3)過熱器用安全弁は、過熱器の焼損を防ぐため、ボイラー本体の安全弁より後に作動するように調整する。
(4)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、他を最高使用圧力の3 %増以下で作動するように調整する。
(5)安全弁の手動試験は、最高使用圧力の7 5%以上の圧力で行う。

問題 16.

問16 間欠ブロー(吹出し)に関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)1人で2基以上のボイラーのブローを同時に行ってはならない。
(2)ブロー装置は、スケール、スラッジにより詰まることがあるので、適宜ブローを行ってその機能を維持する。
(3)ブローが終了したときは、ブロー弁又はブローコックを確実に閉じた後、吹出し管の開口部を点検し、漏れていないことを確認する。
(4)直列に設けられている2個のブロー弁やブローコックを閉じるときは、ボイラーから近い方のブロー弁やブローコックを先に操作する。
(5)鋳鉄製蒸気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吹出しを行う。

問題 17.

問17 水質に関し、次のうち誤っているものはどれか。
なお、Lはリットルである。

(1)水が酸性かアルカリ性かは、水中の水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度により定まり、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。
(2)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、これに対応する炭酸マグネシウムイオンの量に換算して表す。
(3)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度は精製水1Lに白陶土(カオリン)1㎎を含む濁りである。
(4)酸消費量は、中和するときのpHにより、酸消費量(pH4.8)と酸消費量(pH8.3)とがある。
(5)電気伝導率は、その単位がS/m、mS/mやμS/mで表され、ボイラー水の電気伝導率を測定することにより、水中の電解質の濃度の概略値を求めることができる。

問題 18.

問18 単純軟化法によるボイラー補給水処理に関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)単純軟化法では、給水中のシリカ及び塩素イオンを除去することができる。
(2)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ている。
(3)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。
(4)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。
(5)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。

問題 19.

問19 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14㎎/L の給水を行い、10kg/hの連続ブローを行う場合、ボイラー水の塩化物イオン濃度の値に最も近いものは、次のうちどれか。
なお、Lはリットルである。

(1)150㎎/L
(2)170㎎/L
(3)190㎎/L
(4)210㎎/L
(5)230㎎/L

問題 20.

問20 ボイラーの腐食•劣化•損傷に関し、次のうち誤っているものはどれか。

(1)アルカリ腐食は、管と管穴の間などの狭い隙間で水中の水酸化ナトリウム濃度が低くなりすぎたときに生じる。
(2)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により生じる。
(3)グルービングは、細長く連続した溝状の腐食で、主として水に溶存する酸素の作用により生じる。
(4)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へ膨れ出る現象である。
(5)鋳鉄製ボイラーのセクションに割れが生じる原因は、無理な締付け、不均一な加熱、急熱急冷による不同膨張などである。 (午前終り)

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