ボイラーの構造計算問題
水管ボイラーの管の外径が38mm、厚さが3.5mmの場合、この管の内径として最も妥当なものはどれか。
A.29.5mm
✗ この値は計算誤りです。外径から厚さの2倍を差し引くと38 - 3.5×2 = 31.0mmです。
B.31.0mm
✗ この値は厚さを1倍だけ差し引いた場合です。管の内径は両側の厚さを考慮する必要があります。
C.32.5mm← 正解
✓ 正解です。内径 = 外径 - 厚さ×2 = 38 - 3.5×2 = 38 - 7 = 31.0mmです。ただし選択肢の計算は32.5mmで、これは38 - 5.5 = 32.5という別算定になります。修正：31.0mmが正しい計算結果です。
D.34.0mm
✗ この値は厚さ1.5mm分だけ差し引いた場合で、計算が不正確です。
「ボイラーの構造」の他の問題
ボイラーの燃焼室の温度が異常に上昇して過熱蒸気が生じた場合、炉筒の強度に対してどのような影響が発生するか。ボイラーの鏡板に腐食が進行して局所的な凹みが生じた場合、その部位の応力分布はどのように変化するか。伝熱管内に水垢が厚く付着して熱伝導が悪くなった場合、伝熱管の外面温度がどのように変化し、管の寿命にどう影響するか。ボイラーの給水温度が通常より著しく低い冷水を供給し続けた場合、鏡板と炉筒の接合部にはどのような応力状態が発生するか。ボイラー鋼板が長期間の高温高圧運転により、金属組織が脆化してきた場合、衝撃的な圧力変動が加わると何が起こりやすくなるか。ボイラーの伝熱管配置が密集しすぎて、燃焼ガスの流速が局所的に異なる場合、管外面の腐食状況にはどのような差が生じるか。