① 構造1:熱・蒸気・ボイラー本体
40問ボイラーを理解する土台となる熱と蒸気の性質、そして本体の形式を扱う分野です。熱では顕熱と潜熱の区別、比熱と熱量の計算、伝熱の三形態(伝導・対流・放射)が基礎になります。蒸気では飽和温度と飽和圧力の関係、乾き度、比エンタルピーが中心テーマです。ボイラー本体では丸ボイラー(立て・炉筒煙管)と水管ボイラー(自然循環式・強制循環式・貫流式)の構造と特徴、それぞれの長所と短所が問われます。熱と蒸気の理解が全分野の前提になります。
② 構造2:各部の構造と強さ・附属設備
40問ボイラーを構成する部材と附属設備を扱う分野です。各部の構造では鏡板の形状(皿形・半だ円体形・全半球形)と強さの関係、ステーの種類と役割、管板とマンホールが中心になります。強さでは円筒胴に生じる応力(周方向と軸方向)の関係が頻出です。附属設備では過熱器、節炭器(エコノマイザ)、空気予熱器の目的と設置位置、それぞれが熱効率に与える効果が問われます。設備ごとに何を回収しているかを整理すると理解が進みます。
③ 構造3:附属品及び附属装置・自動制御
40問安全を守る附属品と制御の仕組みを扱う分野です。附属品では安全弁の種類と調整、圧力計と水面測定装置、給水装置(給水ポンプ・給水弁・逆止め弁)、吹出し装置が中心になります。自動制御では制御の基本(オンオフ・ハイロー・比例・PID)、水位制御と燃焼制御の方式、インターロックの役割が頻出です。安全装置は「何を防ぐためか」という目的から理解すると、設置基準や動作条件が筋道立って覚えられます。
④ 取扱い1:運転操作・附属品取扱い・保全
40問ボイラーを実際に動かす手順を扱う、実務直結の分野です。運転操作ではたき始めの準備と点火手順、圧力上昇時の注意、運転中の監視項目、運転停止の手順が中心になります。附属品の取扱いでは安全弁の試験方法、水面計の機能試験、吹出しの実施方法とタイミングが頻出です。あわせて休止中の保存方法(満水保存・乾燥保存)、内部と外部の清掃、点検整備の項目が問われます。手順の順序を問う出題が多い領域です。
⑤ 取扱い2:水管理・腐食・損傷・事故
40問ボイラー水の管理と障害の防止を扱う分野です。水管理では不純物の影響(スケール・スラッジ・キャリオーバ)、水処理の方法(軟化装置・脱気・清缶剤)、pHと酸消費量の管理が中心になります。腐食では溶存酸素による腐食、アルカリ腐食、苛性ぜい化の機構と対策が対象です。損傷ではき裂、過熱による膨出とふくれ、事故では低水位事故、逆火(バックファイヤ)、ガス爆発の原因と防止策が頻出になります。原因と対策を対にして覚えてください。
⑥ 燃料及び燃焼1:燃料・燃焼
40問燃料の性質と燃焼の理論を扱う分野です。燃料では液体燃料(重油の粘度・引火点・流動点)、気体燃料(都市ガス・LPG)、固体燃料(石炭の工業分析)それぞれの特性と取扱い上の留意点が中心になります。燃焼では理論空気量と過剰空気、空気比の考え方、燃焼生成物と排ガス分析、発熱量(高発熱量と低発熱量)の違いが頻出です。空気比が大きすぎても小さすぎても損失が生じるという関係は、熱管理にもつながる重要論点になります。
⑦ 燃料及び燃焼2:燃焼装置・通風・障害・環境・熱管理
40問燃焼を実現する装置と周辺技術を扱う分野です。燃焼装置では油バーナの種類(圧力噴霧式・回転式・蒸気噴霧式)と特徴、ガスバーナ、微粉炭バーナが中心になります。通風では自然通風と強制通風(押込・誘引・平衡)の方式、ドラフトの調整が対象です。あわせて燃焼障害(すす・不完全燃焼・脈動燃焼)の原因と対策、大気汚染物質の低減、熱勘定と熱効率の向上策が問われます。
⑧ 関係法令
42問ボイラーに関する法令を扱う、出題数が最も多い分野です。労働安全衛生法とボイラー及び圧力容器安全規則が中心で、ボイラーの区分(ボイラー・小型ボイラー・簡易ボイラー)と伝熱面積の算定、設置届と落成検査、性能検査と使用検査が基礎になります。ボイラー技士免許の種類と取扱い可能な範囲、ボイラー取扱作業主任者の選任要件が頻出です。あわせてボイラー室の基準、定期自主検査、ボイラーの附属品に関する規定も対象になります。