ミニテスト

安全装置と圧力試験(安全弁・溶栓・破裂板・耐圧試験・気密試験)ミニテスト【第3回】

安全装置と圧力試験(安全弁・溶栓・破裂板・耐圧試験・気密試験)」の内容から出題するミニテスト第3回(全5問)です。3種類の安全装置(安全弁・溶栓・破裂板)の繰り返し使用の可否と検知方法の比較・液封防止の具体策・耐圧試験と気密試験の総合問題・溶栓が温度で作動する理由・気圧試験が認められる条件など、第1回・第2回とは異なる総合的な切り口で出題しています。

安全装置と圧力試験 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

第1問

3種類の安全装置(安全弁・溶栓・破裂板)の比較として、誤っているものはどれか。

(1)安全弁はばねの力で作動し、繰り返し使用できる
(2)溶栓は温度(熱)で金属が溶けて作動し、一度きりの使い捨てである
(3)破裂板は圧力で薄い金属板が破れて作動し、一度きりの使い捨てである
(4)3種類とも圧力の上昇を直接検知して作動する
(5)安全弁は圧力を検知して作動するが、溶栓は温度を検知して作動する

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正解:(4)3種類とも圧力の上昇を直接検知して作動する
安全弁と破裂板は「圧力」の上昇で作動しますが、溶栓は「温度」の上昇で作動します。溶栓は低融点合金が熱で溶けて穴が開く仕組みなので、圧力ではなく温度(75℃以下)で作動する点が他の2つと異なります。

第2問

液封防止の方法として、最も適切なものはどれか。

(1)配管を太くして液冷媒が膨張できるスペースを確保する
(2)弁と弁の間で液冷媒が閉じ込められる可能性がある区間に溶栓や安全弁を取り付ける
(3)液封は防止できないため、配管の材質を強化するしかない
(4)弁を全開にして配管を常時開放しておく
(5)液封が起きたら圧縮機の出力を上げて圧力を逃がす

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正解:(2)弁と弁の間で液冷媒が閉じ込められる可能性がある区間に溶栓や安全弁を取り付ける
液封防止の基本は、液が閉じ込められる可能性がある配管区間に溶栓や安全弁を設けて、温度上昇で液が膨張したときに逃げ道を確保することです。特に冬場の長期停止後に気温が上がると液封事故が起きやすいため、設計段階で対策しておくことが重要です。

第3問

耐圧試験と気密試験に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)耐圧試験は漏れの確認、気密試験は強度の確認が目的である
(2)耐圧試験は設計圧力以上、気密試験は設計圧力の1.5倍の圧力で行う
(3)耐圧試験は水圧で強度を確認し、気密試験は気体で漏れを確認する。耐圧試験を先に行う
(4)両方とも気体(空気)を使って行う
(5)気密試験を先に行い、その後に耐圧試験を行う

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正解:(3)耐圧試験は水圧で強度を確認し、気密試験は気体で漏れを確認する。耐圧試験を先に行う
耐圧試験は設計圧力の1.5倍の水圧で「強度」を確認し、気密試験は設計圧力以上の気体で「漏れ」を確認します。必ず耐圧試験→気密試験の順序で行います。(1)は目的が逆、(2)は圧力が逆です。

第4問

溶栓の溶融温度が75℃以下と定められている理由として、最も適切なものはどれか。

(1)75℃以上の温度では冷媒がすべて蒸発してしまうため
(2)通常運転の温度では溶けず、火災などの異常時にだけ溶けるように設計するため
(3)溶栓の製造コストを抑えるため
(4)75℃が冷媒の沸点だから
(5)法令で温度が規定されているだけで特に理由はない

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正解:(2)通常運転の温度では溶けず、火災などの異常時にだけ溶けるように設計するため
冷凍装置の通常運転では周囲温度が75℃に達することはまずありません。しかし火災などの異常事態では周囲温度が急上昇します。75℃以下の溶融温度に設定することで、通常運転では安全に使え、火災時には確実に作動して冷媒を放出し、容器の破裂を防止します。

第5問

耐圧試験を水圧ではなく気圧試験で代替できる条件として、最も適切なものはどれか。

(1)水圧試験より気圧試験の方が安全なため、常に気圧試験が推奨される
(2)水を入れることが困難な場合に限り、安全対策を講じたうえで気圧試験が認められる
(3)小型の装置であれば気圧試験でよい
(4)気圧試験の方がコストが安いため、予算に応じて選択できる
(5)新品の装置に限り気圧試験が認められる

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正解:(2)水を入れることが困難な場合に限り、安全対策を講じたうえで気圧試験が認められる
耐圧試験の原則は水圧試験です。気体は圧縮されてエネルギーを蓄えるため、容器が破裂すると爆発の危険があります。ただし、大型の設備など水を入れることが構造的に困難な場合に限り、十分な安全対策を講じたうえで気圧試験(空気や窒素ガス)での代替が認められています。

結果の振り返り

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