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ヘッダー（管寄せ）は水管ボイラーで複数の水管を束ねて接続する部品です。一級ボイラー技士試験では、上部ヘッダー・下部ヘッダーの役割と構造、ドラムとの接続関係が出題されます。
ヘッダー（管寄せ）の定義と役割
ヘッダーとは、多数の水管・蒸気管・降水管等を束ねて接続する円筒形または角形の部品です。ボイラー構造規格では「管寄せ」と呼ばれます。
主な役割：
- 流体分配：複数の水管へ均等に水を分配する
- 流体集合：複数の水管からの気水混合物を集める
- 熱膨張吸収：水管の熱膨張による伸縮を吸収する構造的役割
- スラッジ収集：スケール・スラッジが沈殿しやすい下部に設置して、ブローにより排出する
ヘッダーの種類
上部ヘッダー（上管寄せ）
水管群の上端を連結する部品です。昇水管（上昇管）から集めた気水混合物を蒸気ドラムへ送る役割を担います。蒸気ドラムと一体的に設計されることもあります。
下部ヘッダー（下管寄せ）
水管群の下端を連結する部品です。水ドラムまたは降水管から供給された水を各水管へ分配します。ブロー弁が取り付けられており、スラッジ・スケールの排出に使用します。
側部ヘッダー
大型ボイラーでは水管群の側面に配置されるヘッダーもあります。分割された水管バンクを連結する役割です。
ヘッダーの構造
ヘッダーは一般的に鋼管または鋼板から製作される円筒形の容器です。
- 胴部：複数の管座穴が開けられ、水管が溶接または拡管（ローリング）で接続される
- 端板（鏡板）：両端はプラグまたは端板で閉じられる
- ハンドホール・マンホール：内部点検用。小型ヘッダーはハンドホール、大型はマンホールを設ける
- ブロー弁接続口：スラッジ・スケールをブローするための接続口（ボイラー安全規則第33条準拠）
水管とヘッダーの接続方法
| 接続方法 | 特徴 | 主な用途 |
|---|---|---|
| 溶接接続 | 高圧・高温に対応。漏れが少ない | 高圧水管ボイラー全般 |
| 拡管（ローリング）接続 | 管端を拡げてヘッダーに密着固定。中低圧用 | 中低圧ボイラー・修繕時 |
熱膨張とフレキシビリティ
ボイラーは高温・高圧で運転されるため、水管・ヘッダーは熱膨張を起こします。
- 水管の熱膨張は下部ヘッダーまたは特殊な膨張ジョイントで吸収される設計が一般的
- ヘッダーと炉壁・胴板の間には熱膨張を許容するための設計（スリット・吊り構造等）が施される
- 急激な起動・停止による熱膨張差（サーマルストレス）が管座部の亀裂原因になることがある
ヘッダーの点検・管理
- 内部点検ではスケール付着・腐食・クラック（亀裂）を確認する
- 管座周辺は応力集中が起きやすく、定期自主検査（ボイラー安全規則第32条）での重点確認箇所
- 下部ヘッダーのブロー弁は1日1回以上のブロー操作で清浄に保つ
試験ポイント
- ヘッダー（管寄せ）は水管群を束ねて流体を分配・集合する部品
- 下部ヘッダーにはブロー弁があり、スラッジを排出する
- 水管との接続は溶接または拡管（ローリング）
- 熱膨張の吸収機構が重要
出典：ボイラー及び圧力容器安全規則・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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