二級ボイラー技士試験【安全装置まとめ】低水位遮断・火炎検出・圧力スイッチの役割

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ボイラーの安全装置は「異常が発生したときに自動的にボイラーを停止・保護する機器」の総称です。二級ボイラー技士試験では低水位燃料遮断装置・フレームアイ（火炎検出器）・圧力スイッチ・高温防止装置など、各装置の働きと作動条件が出題されます。どの状態でどの装置が作動するかを整理しておくことが大切です。

主な安全装置の一覧

装置名	作動条件・目的	作動後の動作
低水位燃料遮断装置	缶内水位が安全低水面以下に低下したとき	バーナーへの燃料供給を自動停止（燃焼停止）
圧力スイッチ（蒸気圧力制御器）	蒸気圧力が設定値（制御圧力）に達したとき	バーナーを停止（ON/OFFまたは比例制御）
高圧遮断スイッチ（圧力安全スイッチ）	蒸気圧力が最高使用圧力に近い設定値を超えたとき	燃焼を強制停止。手動復帰が必要な場合が多い
フレームアイ（火炎検出器）	失火（燃焼中に炎が消えた）または点火失敗を検出したとき	燃料供給弁を閉じて燃焼停止。インターロック作動
蒸気温度調節器（過熱防止装置）	過熱器出口温度が設定値を超えたとき	バーナー出力を下げる、または燃焼停止
温水温度制御器（温水ボイラー）	温水温度が設定値を超えたとき	バーナー燃焼停止
安全弁（機械式）	蒸気圧力が吹出し圧力（最高使用圧力以下）に達したとき	蒸気を自動放出して圧力を下げる

缶内水位が安全低水面（許容される最低水位）以下に低下すると、水管や煙管などが露出して過熱・破損する危険があります。低水位燃料遮断装置はフロートスイッチや電極式水位検出器で水位を常時監視し、危険な水位になったらただちに燃料供給を遮断してバーナーを停止させます。

この装置は燃焼中だけでなく、点火シーケンスの開始前にも水位を確認し、低水位ならば点火を禁止します（前検知）。

フレームアイはバーナーの炎の有無を光学的に検出する装置です。燃焼中に突然炎が消えると（失火）、燃料が燃焼炉に充満して爆発・火災の危険があります。フレームアイはこれをいち早く検出して燃料遮断弁を閉じます。

失火や点火失敗を検出するとフレームアイはインターロックを作動させ、燃料遮断弁を閉じます。再起動には手動リセット操作が必要です（自動再点火が繰り返されると未燃ガスが蓄積するリスクがあるため）。

圧力スイッチ（蒸気圧力制御器）は通常運転中の自動ON/OFF制御に使われます。例えば設定圧力0.4MPaになったらバーナーOFF、0.35MPaになったらバーナーONといった制御です。

高圧遮断スイッチ（圧力安全スイッチ）は異常時の安全停止装置です。通常制御よりも高い圧力（例：0.45MPa）になったとき強制停止し、手動リセットが必要になります。圧力スイッチが故障して制御が効かなくなったときのバックアップ役です。

ボイラーの自動制御（バーナーのON/OFF）は通常は圧力スイッチや温度スイッチが担い、異常時には安全装置（低水位遮断・フレームアイ・高圧遮断）が上位で強制停止します。安全装置は制御装置よりも優先度が高く設計されており、制御装置が正常でも安全装置が作動すればボイラーは停止します。

出典：ボイラー及び圧力容器安全規則（e-Gov法令検索）・安全衛生技術試験協会公表試験問題
作成：fufumumu_design｜更新：2026年11月

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