ボイラーの構造応用問題
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。
A.脆化した部位から急激に亀裂が発生して、伝播し破裂に至る可能性が高まる← 正解
✓ 正解です。脆化した金属は衝撃に弱く、亀裂が急速に伝播して破裂に至るリスクが著しく高まります。
B.脆化により金属の塑性変形能が増すため、衝撃に強くなる
✗ 脆化は逆に塑性変形能を低下させ、衝撃に極めて弱くなります。耐性低下が起こります。
C.脆化は高温での強度向上を意味するため、衝撃荷重の耐性が上がる
✗ 脆化は強度低下を意味し、高温強度向上ではありません。むしろ危険状態です。
D.金属組織の脆化は外表面のみで、内部強度は変わらないため破裂しない
✗ 脆化は表面だけでなく、金属全体に進行します。内部も脆弱化し破裂のリスクが高まります。
「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。