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ボイラーの新設・修繕・検査の前後には「水圧試験（耐圧試験）」が行われます。水を加圧して圧力部材の強度・漏れの有無を確認する試験で、法令により実施義務と試験圧力の基準が定められています。二級ボイラー技士試験では試験圧力の計算方法・試験手順・注意事項が出題されます。
水圧試験を行う目的
- 胴・炉筒・煙管・管板などの圧力部材の強度が設計通りか確認する
- 溶接部・フランジ継手・管接続部からの漏れがないか確認する
- 法令上の検査（落成検査・性能検査・変更検査）の一環として実施する
水圧試験の試験圧力
水圧試験の試験圧力は、ボイラーの最高使用圧力に基づいて次のように定められています（ボイラー構造規格）。
| 最高使用圧力（P） | 水圧試験の試験圧力 |
|---|---|
| P ≤ 0.43 MPa | P × 2（最高使用圧力の2倍） |
| 0.43 MPa ＜ P ≤ 1.5 MPa | P × 1.3 + 0.3 MPa |
| P ＞ 1.5 MPa | P × 1.5（最高使用圧力の1.5倍） |
試験では最高使用圧力 0.43 MPa を境界とした計算式の切り替えが出題されます。「最高使用圧力の1.5倍が水圧試験圧力」というのは P ＞ 1.5 MPa の場合のみ正しい点に注意してください。
計算例
最高使用圧力 0.8 MPa のボイラーの水圧試験圧力を求めよ。
P = 0.8 MPa は 0.43 ＜ 0.8 ≤ 1.5 の範囲
試験圧力 = 0.8 × 1.3 + 0.3 = 1.04 + 0.3 = 1.34 MPa
水圧試験の手順
- 試験水の充填：ボイラー内部を水（常温）で満たす。空気が残らないよう最高部の空気抜き弁を開けながら充填する
- 加圧：手動ポンプまたは電動加圧装置で徐々に圧力を上げていく。急激な昇圧はしない
- 試験圧力保持：規定の試験圧力に達したら圧力を一定時間（通常5〜10分）保持する
- 漏れ・変形の確認：溶接部・フランジ・管接続部などを目視で確認する。漏れがあれば加圧中でも水が噴き出るため確認しやすい
- 減圧：確認後、徐々に減圧する。急激な減圧も避ける
- 水の排出：試験水を完全に排出し、内部を乾燥させる
水圧試験の注意事項
- 水を使う理由：気体（空気・蒸気）で加圧試験を行うと、破損時に圧縮エネルギーが一気に放出されて爆発的な事故になる。水（液体）は非圧縮性のため、漏れが生じても急激な圧力解放にならず安全
- 安全弁の操作：水圧試験中は安全弁を閉じる（または取り外す）か、安全弁の作動圧力を試験圧力以上に設定する。安全弁が試験圧力以下で作動してしまうと試験ができない
- 低温の水は使わない：冬季は5℃以上の水を使用する。極低温の水ではボイラー鋼材が脆化する可能性がある
- 試験後の乾燥：試験後は内部をよく乾燥させてから燃焼を行う。水が残ったままで起動すると腐食の原因になる
水圧試験が必要なタイミング（法令上）
| 実施タイミング | 根拠となる検査 |
|---|---|
| 新設ボイラーの初回設置 | 落成検査（ボイラー及び圧力容器安全規則第38条） |
| 定期自主検査（年1回） | 2年ごとに性能検査を受ける際に前後で実施することがある |
| 修繕後 | 胴・炉筒・溶接部を修理・交換した後に実施 |
| 変更工事後 | 最高使用圧力・伝熱面積・バーナーを変更した場合の変更検査 |
気密試験との違い
水圧試験（耐圧試験）と気密試験は目的が異なります。
| 水圧試験（耐圧試験） | 気密試験 | |
|---|---|---|
| 目的 | 圧力部材の強度と漏れ確認 | 低圧での微細な漏れ確認（主に弁・継手） |
| 使用媒体 | 水（非圧縮性・安全） | 空気または窒素（圧縮性・爆発リスクあり） |
| 試験圧力 | 最高使用圧力の1.3〜2倍 | 最高使用圧力以下（低圧） |
| 法令上の位置づけ | 法定検査で必須 | 修繕後や部品交換後に補完的に実施 |
試験で間違えやすいポイント
- 「水圧試験の試験圧力は常に最高使用圧力の1.5倍」は誤り。圧力範囲によって計算式が異なる（0.43 MPa以下は2倍）
- 「水圧試験には空気（気体）を使っても安全」は誤り。気体加圧は破損時に爆発的になる。水を使う
- 「安全弁を全開にした状態で水圧試験を行う」は誤り。試験圧力で安全弁が作動しないよう閉じる（または作動圧力を変更する）
- 「試験後はすぐ点火して乾燥させる」は誤り。内部に水が残っていると腐食の原因。自然乾燥または温風乾燥を使う
この記事のまとめ
- 水圧試験の試験圧力：P≤0.43MPaは2倍、0.43＜P≤1.5は1.3P+0.3、P＞1.5は1.5倍
- 水（液体）を使う理由：非圧縮性で安全。気体加圧は爆発的破損のリスクがある
- 試験中は安全弁を閉じ、試験後は内部を完全に乾燥させてから起動する
出典：ボイラー及び圧力容器安全規則（e-Gov法令検索）・ボイラー構造規格（昭和47年労働省告示第33号）・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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