ボイラーの構造応用問題
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。
A.外面温度が上昇して熱疲労が加速され、伝熱管の寿命が短くなる← 正解
✓ 正解です。水垢が熱抵抗となり外面温度が上昇して、熱疲労が加速され伝熱管の寿命が著しく短くなります。
B.外面温度が低下して金属が硬化し、寿命が延びる
✗ 水垢付着により外面温度は上昇します。低下することはなく、硬化による寿命延伸もありません。
C.水垢が断熱材として機能して、外面温度低下で耐久性が向上する
✗ 水垢は断熱材ではなく、内側の蒸気側の熱伝達を阻害し、管外面の温度を上昇させます。
D.外面温度は変化せず、水垢による機械的阻害だけが問題となる
✗ 水垢は熱抵抗となるため、外面温度は確実に上昇します。機械的阻害だけではありません。
「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。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。ボイラーの構造について述べた以下の記述で、誤っているものはどれか。