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二級ボイラー技士試験では、圧力計と水高計(温水ボイラー用圧力計)の構造・取付基準・点検方法が繰り返し出題されます。ボイラー構造規格に定められた具体的な数値(径・範囲・コック形状など)をしっかり押さえておくと確実に得点できる分野です。
圧力計の種類と構造
ボイラーに取り付ける圧力計として最も一般的なのはブルドン管式圧力計です。ブルドン管は断面が楕円または長円形の金属管を円弧状に曲げたもので、内部に圧力がかかるとブルドン管が伸びる(円弧が開く)動きをします。その動きをリンク機構で歯車に伝え、針が目盛りを指す仕組みです。
- ブルドン管の材質:黄銅、りん青銅、ステンレス鋼など
- 高圧・腐食性ガス:ステンレス製やダイアフラム型を使用
- 蒸気側に直接つながない:蒸気が直接ブルドン管に触れると熱で誤差が出るため、サイフォン管(コイル管)をはさんで水で封じる
ボイラー構造規格が定める圧力計の取付基準
| 項目 | 規格の内容 |
|---|---|
| 文字板の径 | 100mm以上(ただし最高使用圧力が1MPa未満かつ伝熱面積が10m²未満の場合は75mm以上でよい) |
| 目盛範囲 | 最高使用圧力の1.5倍以上3倍以下の圧力を示す目盛があること |
| 最高使用圧力の表示 | 最高使用圧力の位置に見やすい表示(赤線など)を設ける |
| コックの形状 | コック(止め弁)のハンドルが管軸と同一方向のとき開、直角のとき閉となるものを使用 |
| サイフォン管 | 蒸気ボイラーには圧力計とボイラーの間にサイフォン管またはこれに代わる装置を設ける |
| コックの設置 | 圧力計の取付管にはコックを設けて圧力計を取り外せるようにする |
サイフォン管の役割と仕組み
サイフォン管の役割と仕組み
サイフォン管はU字型またはコイル状の管で、蒸気圧力計とボイラーの間に設けます。管の中に水がたまることで、高温の蒸気が直接圧力計(ブルドン管)に接触しないよう遮断する役割があります。蒸気が直接接触すると管の温度が上がり、圧力の測定誤差や破損の原因になります。
水が蒸発しないよう、サイフォン管は常に水を保持できる構造になっています。定期的に水が補充されているかを確認する必要があります。
水高計(温水ボイラーの圧力計)
温水ボイラーには蒸気ボイラー用の圧力計の代わりに水高計を取り付けることができます。水高計はボイラー水の高さ(水頭圧)に基づいて圧力を表示する計器で、目盛りはメートル水柱(m)で示されます。
- 水高計の文字板径:100mm以上(または最高使用水頭圧の1.5〜3倍の目盛)
- 蒸気ボイラー用の圧力計を温水ボイラーに使う場合はサイフォン管不要
- 温水ボイラーでも圧力計(MPa表示)を使ってもよい
圧力計のコック操作と点検方法
ボイラー運転中に圧力計が正しく作動しているかを確認するため、定期的に以下の操作を行います。
- コックを閉じる:圧力計の針がゼロに戻るか確認する(戻らなければ残圧がかかっており異常の可能性)
- サイフォン管の水:コックを閉じてから圧力計取付管のドレンコックを開き、水が出ることを確認
- 指針の振れ:圧力変動時に針の動きがなめらかか確認
圧力計はボイラー1台につき少なくとも1個取り付けなければなりません。伝熱面積の大きいボイラーや貫流ボイラーでは追加設置が求められる場合があります。
温度計の取付基準
過熱蒸気ボイラーや給水加熱器(エコノマイザ)には温度計の設置が求められます。
- 過熱器の出口:過熱蒸気の温度を示す温度計を設置
- エコノマイザの出入口:必要に応じて温度計を設置し効率を管理
- 温度計の形式:バイメタル式・液体充満式・熱電対式など。ボイラー構造規格では形式の制限なし
試験で狙われる数値の整理
| 数値・条件 | 内容 |
|---|---|
| 文字板径 100mm以上 | 原則。1MPa未満かつ10m²未満なら75mm以上でよい |
| 目盛 最高使用圧力の1.5〜3倍 | 1.5倍未満は読み取りにくく、3倍超は精度が低下する |
| コックのハンドル向き | 管軸と同一方向=開、直角=閉 |
| サイフォン管 | 蒸気ボイラーに必須。温水ボイラーには不要 |
この記事のまとめ
- 圧力計はブルドン管式が主流。蒸気側にはサイフォン管で高温蒸気を遮断する
- 文字板径は原則100mm以上、目盛は最高使用圧力の1.5〜3倍
- コックは管軸方向が開、直角が閉の製品を使用する
- 温水ボイラーには水高計(m表示)を使ってよい
出典:ボイラー構造規格(昭和47年労働省告示第33号)・ボイラー及び圧力容器安全規則(e-Gov法令検索)
作成:fufumumu_design|更新:2026年11月
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