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圧力計・水面計・安全弁はボイラーの三大安全計器・安全装置です。一級ボイラー技士試験では各装置の構造・設置基準・管理方法が頻出です。ボイラー構造規格の規定値を正確に押さえてください。
圧力計
圧力計はボイラー内の蒸気圧力を指示する計器で、安全な運転に欠かせません。
構造
ボイラー用圧力計には主にブルドン管式（ブルードン管）が使われます。断面が楕円形の曲がり管（ブルドン管）に圧力が加わると管が伸びようとし、この変位で指針を動かします。
設置基準（ボイラー構造規格）
- 最高目盛は最高使用圧力の1.5倍以上3倍以下の圧力を示すものにする
- 文字板の径は100mm以上（現場で見やすいサイズ）
- 圧力計とボイラー本体の間にはサイホン管（コックを含む）を設けて蒸気が直接圧力計に入らないようにする
サイホン管の役割
高温蒸気が直接圧力計に入ると計器が熱で損傷します。サイホン管（U字形または巻き形の細管）に凝縮水が溜まり、この水が断熱材の役割を果たして蒸気の直接接触を防ぎます。
圧力計の点検・校正
- 定期自主検査（年1回）でスーパーゲージ（基準圧力計）と比較校正する
- 指針がゼロ点から外れていないか確認する
- コックで圧力計への蒸気供給を遮断できることを確認する
水面計（水位計）
水面計はボイラー胴内の水位を確認するための計器です。水位管理はボイラー安全の基本中の基本です。
構造と種類
- ガラス管式（直視式）：ガラス管で缶水の水位を直接視認する。最もシンプル。ガラスが破損するリスクあり
- 平形反射式：プリズム形断面のガラスを使い、水と蒸気の屈折率の違いで水面を明確に表示する。高圧ボイラーに使用
- 二色式（光学式）：水は緑色・蒸気は赤色に見えるよう設計されており水位が直感的にわかる
- 磁気式（マグネット式）：フロートに磁石を取り付け、外部の磁気インジケーターで水位を表示。ガラス破損がなく安全
設置基準（ボイラー構造規格）
- ボイラー（丸ボイラー）には水面計を2個以上設置する（水管ボイラーも同様）
- ガラス管式の場合、ガラス管の最低部は安全低水面（安全に運転できる最低水位）以下にする
- 水面計上下の止め弁（コック）には誤操作防止のための「開」「閉」表示を設ける
水面計の管理
- 始業前に水面計の水位を確認する
- 連絡管・コックの詰まりで水位が正しく表示されないことがある→定期的にブロー（連絡管のすすぎ）を実施
- ガラス管が破損した場合は止め弁を閉じて蒸気・水の噴出を防ぐ
安全弁
安全弁はボイラー圧力が設定値を超えたときに自動的に開放して蒸気を排出し、ボイラー爆発を防ぐ最も重要な安全装置です。
構造と種類
- スプリング式（弁ばね式）：ばねの力で弁体を弁座に押し付けており、蒸気圧力がばね力を超えると弁が開く。最も一般的
- デッドウェイト式：重りで弁体を押さえる。低圧・小型ボイラーに使用
- 全量式・全揚程式：弁が開くと弁座の全面積が解放されて大量の蒸気を排出できる。高圧ボイラーに適用
設置基準（ボイラー構造規格・ボイラー安全規則）
- ボイラー（最高使用圧力0.1MPaを超えるもの）には安全弁を少なくとも1個以上設置する（伝熱面積50m²を超えるものは2個以上）
- 吹出し圧力は最高使用圧力以下に設定する
- 安全弁を2個設ける場合、1個は最高使用圧力以下・もう1個は最高使用圧力の1.03倍以下に設定できる
安全弁の調整と試験
- 安全弁の吹出し圧力調整はスプリングの押さえ力を変えて行う（有資格者が実施）
- 定期的な吹出し試験（手動リフト試験）で正常作動を確認する
- 吹出し後に弁座への異物かみ込みがないか確認する（シートリーク防止）
三大計器・安全装置の比較
| 装置 | 役割 | 主な設置基準 |
|---|---|---|
| 圧力計 | 蒸気圧力の指示 | 最高目盛：最高使用圧力の1.5〜3倍 |
| 水面計 | 缶水位の確認 | 2個以上設置・安全低水面以下まで視認 |
| 安全弁 | 過圧時の蒸気放出 | 最高使用圧力以下で吹出し・1個以上 |
試験対策ポイント
- 圧力計の最高目盛：「最高使用圧力の1.5倍以上3倍以下」を確実に覚える
- 水面計は2個以上（丸ボイラー・水管ボイラー共通）
- 安全弁は最高使用圧力以下で吹出し設定。伝熱面積50m²超で2個以上
- サイホン管は圧力計への高温蒸気直接接触を防ぐ
まとめ
- 圧力計：ブルドン管式・最高目盛1.5〜3倍・サイホン管で蒸気遮断
- 水面計：2個以上・安全低水面まで確認・定期ブローで詰まり防止
- 安全弁：スプリング式・最高使用圧力以下で吹出し・定期試験必須
出典：ボイラー及び圧力容器安全規則・ボイラー構造規格・JIS B 8223・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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