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安全装置・耐圧試験・気密試験の実践問題5問【第1回】

この5問で身につくこと

  • 圧縮機停止と圧力逃がしの役割を分ける
  • 液封区間を守る安全装置を選ぶ
  • 液体・気体による耐圧試験圧力を計算する
  • 耐圧と気密の目的・順序・安全対策を説明する

高圧遮断装置は圧縮機を止めますが、すでに閉じ込められた液の熱膨張を逃がす装置ではありません。安全弁・破裂板・溶栓も、作動する条件と使用できる設備が異なります。

先に「安全装置と圧力試験|1.5倍・1.25倍・気密を整理」を読むと、法令用語と例外まで確認できます。本テストは現行基準を使った学習用の独自問題です。実際の試験作業は、法令・試験方案・設備メーカーの手順に従う専門作業です。

解く前に「止める・逃がす・確かめる」を分ける

区分 目的 代表例
止める 圧力上昇源を止める 高圧遮断装置
逃がす 許容圧力以下へ戻す 安全弁、破裂板など
確かめる 強度または漏れを確認 耐圧試験、気密試験

液体による耐圧:基準圧力×1.5以上

条件付きの気体による耐圧:基準圧力×1.25以上

気密:基準圧力以上で漏えいを確認

ここでいう基準圧力は、対象規定に応じた設計圧力または許容圧力です。例示基準では両者のうち低い圧力を使う場面があります。「どの試験も設計圧力の1.5倍」と一つにまとめないでください。

法令・検査基準の確認先

法令・基準確認日:2026年7月29日。外部資料の図表・公表試験の設問本文は転載していません。

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:閉じ込められた液の圧力上昇を防ぐ

【問1】液管の二つの止め弁を閉じると、その間が液冷媒で満たされる構成です。停止後に周囲温度が上がる場合の対策として最も適切なものはどれですか。

(1) 高圧遮断装置だけを圧縮機へ追加する
(2) 液封で著しい圧力上昇が起こり得る区間へ、基準に適合する圧力逃がし装置を設ける
(3) 配管を黒く塗り、液温を上げる
(4) 二つの弁をさらに強く閉め、漏れを完全になくす
(5) 圧縮機を連続運転し、閉区間の圧力を下げる

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正解:(2)
閉じ込められた液は温度上昇で膨張し、わずかな体積変化でも大きな圧力を生じます。高圧遮断装置は圧縮機を止める装置なので、閉区間の熱膨張を逃がせません。安全弁・破裂板・圧力逃がし装置の要否は、例示基準の対象・除外条件まで確認します。

第2問:安全弁に付帯する止め弁を扱う

【問2】安全弁に付帯する止め弁の運用として、最も適切なものはどれですか。

(1) 通常運転中は全閉とし、異常時だけ手動で開く
(2) 安全弁の手前に止め弁を設けることは、例外なく禁止される
(3) 通常は全開を維持し、安全弁の修理・清掃など特に必要な場合だけ所定手順で扱う
(4) 半開にして安全弁の吹出し量を調整する
(5) 誰でも操作できるよう、施錠や表示を外す

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正解:(3)
保護経路を閉じると、安全弁は設備圧力を受けられません。冷凍保安規則は、安全弁に付帯する止め弁を常に全開とし、修理・清掃のため特に必要な場合を例外としています。「止め弁の存在自体が一律禁止」ではなく、通常運転で安全機能を失わせないことが要点です。

第3問:液体・気体の耐圧試験圧力を計算する

【問3】設計圧力または許容圧力のうち低い方が2.0MPaの部分があります。例示基準に基づく液体耐圧試験と、液体の使用が困難で所定条件を満たす気体耐圧試験の最低圧力の組合せはどれですか。

(1) 液体2.0MPa・気体2.0MPa
(2) 液体2.5MPa・気体3.0MPa
(3) 液体3.0MPa・気体2.5MPa
(4) 液体3.0MPa・気体3.0MPa
(5) 液体4.0MPa・気体2.0MPa

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正解:(3) 液体3.0MPa・気体2.5MPa
液体は2.0×1.5=3.0MPa以上、条件付きの気体は2.0×1.25=2.5MPa以上です。倍率が低くても、圧縮気体は破壊時に大きなエネルギーを放出するため、気体試験の方が安全という意味ではありません。

第4問:気体耐圧試験の危険を管理する

【問4】液体を除去することが困難なため、所定条件の下で気体耐圧試験を行います。安全対策として最も適切なものはどれですか。

(1) 人を設備の直近に立たせ、一気に試験圧力まで上げる
(2) 防護措置・立入管理・表示を行い、過昇圧を防ぎながら段階的に加圧する
(3) 酸素を使えば漏れを見つけやすいので、窒素より優先する
(4) 気体試験は液体試験より倍率が低いため、防護は不要である
(5) 安全弁を短絡し、圧力が逃げない状態にする

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正解:(2)
圧縮気体は大きなエネルギーを蓄えるため、破損時の危険が高くなります。例示基準に沿った防護、立入管理、表示、非破壊検査、段階加圧などが必要です。酸素や可燃性・毒性など危険な試験媒体を安易に使用してはいけません。

第5問:耐圧後の気密性能を確認する

【問5】耐圧性能を確認した機器を組み立て、基準圧力2.0MPaの冷媒設備の気密を確認します。最も適切な説明はどれですか。

(1) 水を3.0MPaまで入れ、外観の変形だけを見る
(2) 危険性のない適合ガスを用い、2.0MPa以上で所定時間保持後、発泡液や検知器などで漏れを確認する
(3) 冷媒を大気へ流し続け、においだけで判断する
(4) 1.0MPaなら基準圧力より低いが、10分保持すればよい
(5) 耐圧試験に合格したため、組立後の漏れ確認は不要である

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正解:(2)
気密試験は強度ではなく漏れの確認です。KHKの保安検査基準は、停止状態や修理後の組立状態では空気・窒素など危険性のない気体を用い、許容圧力以上で10分以上保持した後、発泡液・ガス検知器などで漏れがないことを確認する方法を示しています。媒体適合と作業手順も確認します。

採点結果と誤答別の復習先

正解数 理解度 次の行動
5問 安全装置・試験が定着 第2回へ進む
3〜4問 役割か倍率を再確認 誤答だけ解き直す
0〜2問 目的を分ける段階 本解説の比較へ戻る
  • 問1・2を誤答:圧縮機を止める装置と、閉区間の圧力を逃がす装置を分ける
  • 問3を誤答:液体1.5、条件付き気体1.25、気密1.0以上を目的とセットで覚える
  • 問4を誤答:気体は倍率が低くても蓄積エネルギーが大きいと理解する
  • 問5を誤答:耐圧は強度、組立後の気密は漏れの確認と区別する

次の練習と学習ルート

まとめ

高圧遮断装置は圧縮機を止め、安全弁・破裂板などは圧力を逃がします。液封区間では、圧縮機を止めるだけでは閉じ込められた液の熱膨張を防げません。

耐圧試験は強度、気密試験は漏れを確認します。液体1.5倍、条件付き気体1.25倍、気密1.0倍以上という数値だけでなく、気体試験の防護と組立後の漏れ確認まで一続きで理解しましょう。

最終更新日:2026年7月29日

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