保安管理技術

正解: 2. ストレーナが詰まって吸込み側の損失が増えると、必要吸込みヘッドが増えてキャビテーションが起こりやすい。

解説: 「ストレーナが詰まって吸込み側の損失が増えると、必要吸込みヘッドが増えて」という記述が誤りです。ストレーナの詰まりは吸込み側の損失を増やし、ポンプの吸込み口で得られる有効吸込みヘッド (NPSHav) を小さくするので、キャビテーションが起こりやすくなります。必要吸込みヘッド (…

関連キーワード: キャビテーション・有効吸込みヘッド・必要吸込みヘッド・ストレーナ・遠心ポンプ

正解: 5. 流量 1.2 倍・全揚程 1.44 倍・軸動力 1.73 倍

解説: 「流量 1.2 倍・全揚程 1.44 倍・軸動力 1.73 倍」が正しいです。同じ羽根車で回転数 N を変えたとき、相似則 (同じ形のポンプの性能が回転数でどう変わるかの関係) により、流量 Q は N に比例し、全揚程 H は N の2乗に、軸動力 L は N の3乗に比例しま…

関連キーワード: 相似則・比例則・遠心ポンプ・回転数・軸動力

正解: 1. 同じ性能の2台を並列にすると、摩擦損失のある管路でも全揚程は変わらず、流量は2倍になる。

解説: 「同じ性能の2台を並列にすると、…流量は2倍になる」という記述が誤りです。並列運転の合成の特性曲線は、同じ全揚程での各ポンプの流量を足し合わせたもので、直列運転では同じ流量での各ポンプの全揚程を足し合わせます。実際に運転される流量と全揚程は、この合成の特性曲線と管路の抵抗曲線の交…

関連キーワード: 並列運転・直列運転・抵抗曲線・特性曲線・運転点

正解: 2. 吐出し弁を閉じた締切運転を長く続けると液温が上がるので、液化ガス用では最小流量のバイパスを設ける。

解説: 「吐出し弁を閉じた締切運転を長く続けると…最小流量のバイパスを設ける」が正しい記述です。吐出し弁を閉じた締切運転では液が送り出されないので、羽根車に与えた動力のほとんどがポンプ内の液をかき回す熱になり、液温が上がり続けます。液化ガスでは液が気化してポンプ内にガスがたまり、空運転に…

関連キーワード: 遠心ポンプ・締切運転・最小流量バイパス・逆止弁・呼び水

正解: 5. 往復ポンプや歯車ポンプの吐出し弁を閉じると、遠心ポンプの締切揚程と同じように、吐出し圧力はある値で頭打ちになる。

解説: 誤っているのは「往復ポンプや歯車ポンプの吐出し弁を閉じると…ある値で頭打ちになる」です。容積式ポンプは、ピストンや歯車が閉じた空間の液を一定の容積ずつ押し出す仕組みなので、吐出し側が閉じても液を押し出そうとし続け、吐出し圧力は電動機が止まるか配管や機器が壊れるまで上がります。その…

関連キーワード: 容積式ポンプ・往復ポンプ・歯車ポンプ・安全弁・締切揚程

正解: 2. 球形貯槽は、同じ内圧・内径・許容応力なら、円筒形の胴のおよそ半分の板厚で済む。

解説: 正しいのは「球形貯槽は、同じ内圧・内径・許容応力なら、円筒形の胴のおよそ半分の板厚で済む」です。内径 D・板厚 t の薄肉の容器に内圧 P がかかると、膜応力 (板の厚さ全体で受け持つ、板を引き伸ばす向きの平均の応力) は、円筒形の胴の周方向で PD/(2t)、軸方向で PD/(…

関連キーワード: 球形貯槽・円筒形貯槽・鏡板・周方向応力・蒸気圧

正解: 3. 通常の運転中は外槽も内槽とほぼ同じ温度まで冷えるので、外槽にも内槽と同じ低温用の材料が要る。

解説: 誤っているのは「通常の運転中は外槽も内槽とほぼ同じ温度まで冷える…」です。二重殻の低温貯槽では、低温の液に接する内槽と外槽の間を断熱層で隔てているので、通常の運転中の外槽は外気に近い温度に保たれます。外槽の材料は、この温度と、外槽に求める役割 (断熱材を保持するだけか、内槽から漏…

関連キーワード: 低温貯槽・二重殻・断熱・ボイルオフガス・負圧

正解: 5. 安全弁の手前に破裂板を置くと、通常の運転中の漏れを無くし、安全弁を腐食性の流体から隔てられる。

解説: 正しいのは「安全弁の手前に破裂板を置くと、通常の運転中の漏れを無くし…」です。破裂板は設定の圧力で破れて流路を開く薄い板で、弁座がありません。安全弁の入口側に置くと運転中の漏れが無くなり、安全弁の弁座や可動部が腐食性の流体に触れないようにできます。破裂板は一度破れたら取り替える装…

関連キーワード: 破裂板・ばね式安全弁・パイロット式安全弁・背圧・過圧防止

正解: 1. 仕切弁 (ゲート弁) は、半開の位置で使っても弁体が流れで振動しにくいので、流量の調節によく使われる。

解説: 誤っているのは「仕切弁 (ゲート弁) は、半開の位置で使っても弁体が流れで振動しにくいので、流量の調節によく使われる」です。仕切弁は板状の弁体を流れに直角に上下させて開閉する弁で、全開では流路がまっすぐ通るので圧力損失が小さく、主に全開か全閉で遮断に使います。半開で使うと弁体が流…

関連キーワード: 仕切弁・玉形弁・逆止弁・ボール弁・バタフライ弁

正解: 4. 両端を固定した直管の熱応力は、固定点の間の長さによらず、縦弾性係数・線膨張係数・温度差の積で決まる。

解説: 正しいのは「両端を固定した直管の熱応力は、固定点の間の長さによらず…」です。拘束の無い配管は温度差に比例して伸びますが、まっすぐな管 (直管) の両端を固定すると伸びが妨げられ、熱応力 σ = EαΔT が生じます (E は縦弾性係数 = 材料の伸びにくさ、α は線膨張係数 = …

関連キーワード: 熱応力・線膨張係数・縦弾性係数・熱衝撃・昇温速度

正解: 3. 圧力が残るおそれのあるフランジは、漏れを見ながら手前側のボルトからゆるめる。

解説: 誤っているのは「圧力が残るおそれのあるフランジは、漏れを見ながら手前側のボルトからゆるめる」です。フランジの中に圧力が残っていると、ゆるめた所から流体が噴き出します。漏れを目で確かめようと手前側から開けると、噴き出した流体が顔や体に向かいます。そこで、配管の向こう側 (体から遠い…

関連キーワード: フランジ継手・ガスケット・片締め・ボルトのゆるめ方・リングジョイント

正解: 1. 固定管板式は、管の両端を胴に固定した管板に取り付けるので、胴と管の温度差が大きいと熱応力が生じやすい。

解説: 正しいのは「固定管板式は、管の両端を胴に固定した管板に取り付けるので…熱応力が生じやすい」です。多管式では管を管板に拡管や溶接で固定し、管側と胴側の流体を管板で隔てます。固定管板式は両端の管板が胴に固定されているので、胴と管の温度差で伸びが違うと互いの伸びが拘束され、管や管板に大…

関連キーワード: 多管式熱交換器・固定管板式・熱応力・向流形・総括伝熱係数

正解: 4. ブルドン管圧力計は、内圧が上がると楕円形の断面の管がさらに平たくなり、管の曲がりが強まって指針を動かす。

解説: 誤っているのは「ブルドン管圧力計は、内圧が上がると楕円形の断面の管がさらに平たくなり、管の曲がりが強まって指針を動かす」です。ブルドン管は断面を楕円形につぶした薄肉の管を円弧の形に曲げたもので、内圧が上がると平たい面が押し広げられて断面が元の円に近づき、管はわずかにまっすぐになる…

関連キーワード: 圧力計・ブルドン管・連成計・ダイヤフラム・圧力伝送器

正解: 4. 白金測温抵抗体は、温度が上がると白金の電気抵抗がほぼ直線的に増える性質を利用する。

解説: 正しいのは「白金測温抵抗体は、温度が上がると白金の電気抵抗がほぼ直線的に増える性質を利用する」です。測温抵抗体は白金などの純金属の線を素子にし、温度とともに増える抵抗を測ります。サーミスタに比べて感度は低いものの、温度と抵抗の関係がほぼ直線的なのが特徴です。「熱電対は、温度による…

関連キーワード: 温度計・測温抵抗体・熱電対・バイメタル・保護管

正解: 2. 電磁流量計は、気体の流量は測れないが、液体であれば水に限らず油の流量も、流速に比例した起電力から同じように測れる。

解説: 「電磁流量計は…液体であれば水に限らず油の流量も…同じように測れる」が誤りです。電磁流量計は、磁界の中を導電性の液体が流れると流速に比例した起電力が生じること (ファラデーの電磁誘導の法則) を使います。気体が測れないのはそのとおりですが、液体でも導電性がほとんど無い純水や油は起…

関連キーワード: 流量計・電磁流量計・容積式流量計・面積式流量計・コリオリ式流量計

正解: 4. フロート式液面計は、液面に浮かぶ浮き子の位置をテープや磁気で外の指示部へ伝え、液面の高さを示す。

解説: 「フロート式液面計は、液面に浮かぶ浮き子の位置をテープや磁気で外の指示部へ伝え…」が正しい記述です。浮き子は液面とともに上下するので、その位置を外へ伝えて液面の高さを示します。「超音波式液面計…音速は液の温度で決まる」は誤りで、超音波は液面の上の気相を通って往復するので、音速は気…

関連キーワード: 液面計・フロート式液面計・静電容量式液面計・超音波式液面計・レーダー式液面計

正解: 5. 検出器を2台設け、どちらか1台が異常を示せば作動させる方式は、1台の誤作動では設備が止まらないが、1台が故障して異常を示さなくなると見逃しが起こる。

解説: 「検出器を2台設け、どちらか1台が異常を示せば作動させる方式は、1台の誤作動では設備が止まらない…」が誤りです。この方式は2台のうち1台でも異常を示せば作動するので、1台が故障して異常を示さなくても、もう1台で作動でき、見逃しに強い方式です。その反面、1台が誤作動しただけでも作動…

関連キーワード: インターロック・冗長化・2 out of 3・バイパス・計装

正解: 4. 耐圧試験を原則として液体で行うのは、液体はほとんど圧縮されず、加圧しても蓄えられるエネルギーが気体よりはるかに小さいからである。

解説: 「耐圧試験を原則として液体で行うのは…蓄えられるエネルギーが気体よりはるかに小さいからである」が正しい記述です。液体はほとんど圧縮されないので、加圧しても蓄えられるエネルギーは小さく、破壊しても圧力がすぐに下がって被害が限られます。気体は圧縮されて大きなエネルギーを蓄えるので、破…

関連キーワード: 耐圧試験・気体による耐圧試験・蓄積エネルギー・脆性破壊・空気抜き

正解: 1. 0.8 vol%

解説: 答えは「0.8 vol%」です。温度が一定の理想気体では、容器内のガスの量は絶対圧力に比例します。1 回目の加圧で、絶対圧力 0.1 MPa 分の可燃性ガスに窒素が加わって 0.5 MPa になるので、可燃性ガスの割合は 0.1 ÷ 0.5 = 1/5 になります。均一に混ざった…

関連キーワード: 加圧置換・窒素置換・絶対圧力・置換の回数・ガス濃度

正解: 2. 液化ガスの配管の区間を両端の弁で仕切るときは、先に片側の弁を閉じて区間内の液を払い出すか気化させてから、もう一方の弁を閉じる。

解説: 「液化ガスの配管の区間を両端の弁で仕切るときは、先に片側の弁を閉じて区間内の液を払い出すか気化させてから…」が正しい記述です。液で満たされた区間の両端の弁を同時に閉じると、液が閉じ込められます。液はほとんど圧縮されないので、外から熱が入って液がわずかでも膨張すると逃げ場が無く、圧…

関連キーワード: 液封・熱膨張・逃し弁・弁の操作順序・液化ガス配管

正解: 1. 20 年

解説: 答えは「20 年」です。まず腐食速度 (1 年あたりの減肉の量) を求めます。5 年で 13.0 − 12.0 = 1.0 mm 減ったので、腐食速度は 1.0 ÷ 5 = 0.2 mm/年です。余寿命は、今回の肉厚から必要な肉厚までの余裕を腐食速度で割って求めるので、(12.0…

関連キーワード: 余寿命・腐食速度・肉厚測定・超音波厚さ計・必要肉厚

正解: 3. 振動の速度や加速度の測定値の推移を記録して比べると、軸受の損傷や軸の芯ずれを、基準値に達する前に見つけられる。

解説: 「振動の速度や加速度の測定値の推移を記録して比べると…基準値に達する前に見つけられる」が正しい記述です。回転機械の振動を定期に測って記録し、値がじわじわ上がるなどの傾向の変化から、軸受の傷み・アンバランス・芯ずれなどを壊れる前に見つけて整備します。「交換の周期の運転時間に達したら…

関連キーワード: 状態監視保全・振動診断・傾向管理・アンバランス・軸受

正解: 3. プロパンは空気より軽いので、漏えいしたガスは上昇し、検知部は天井の近くに設ける。

解説: 「プロパンは空気より軽いので…検知部は天井の近くに設ける」が誤りです。プロパンの相対蒸気密度は空気を 1 として 1.6 で空気より重く、漏えいすると地面に沿って広がり、くぼみや床面などの低い所にたまります (国際化学物質安全性カード ICSC 0319)。このため、プロパンの検…

関連キーワード: ガス漏えい検知・検知部の位置・プロパン・蒸気密度・爆発範囲

正解: 5. 漏えいしたアンモニアは水の噴霧で吸収でき、漏えいした塩素はアルカリの水溶液で吸収して除害する。

解説: 「漏えいしたアンモニアは水の噴霧で吸収でき…塩素はアルカリの水溶液で吸収して除害する」が正しい記述です。アンモニアの水への溶解度は 54 g/100 mL (20 ℃) と非常に大きく、水で吸収できます。塩素の溶解度は 6,300 mg/L (25 ℃) とずっと小さく、水溶液は…

関連キーワード: アンモニア・塩素・除害・ガスの重さ・爆発範囲

正解: 5. 液化酸素の沸点は約−196 ℃、液化窒素の沸点は約−183 ℃で、液化酸素の方が低い温度で沸騰する。

解説: 「液化酸素の沸点は約−196 ℃、液化窒素の沸点は約−183 ℃」が誤りで、2 つの値が入れ替わっています。モデルSDS の沸点は酸素が −182.96 ℃、窒素が −195.79 ℃ (いずれも職場のあんぜんサイト) で、液化窒素の方が低い温度で沸騰します。「それ自身は燃えない…

関連キーワード: 酸素・支燃性・液化酸素の沸点・断熱圧縮・弁の急開