第30章 ボイラーの定義と区分
法令でいう「ボイラー」「小型ボイラー」と、ボイラーから外れるもの(いわゆる簡易ボイラー)の線引き、伝熱面積の数え方。
1. 法令のボイラーは3つの段階に分かれる
関係法令の問題は、まず「そのボイラーが法令でどの段階に入るか」を見分けるところから始まります。区分は労働安全衛生法施行令(安衛令)第1条で決められています。
・ボイラーから外れるもの … 安衛令 第1条第3号イ〜トに当てはまる、ごく小さいもの(いわゆる簡易ボイラー)
・小型ボイラー … ボイラーのうち、安衛令 第1条第4号イ〜ホに当てはまるもの
・ボイラー(小型ボイラーを除く)… それ以外のもの
小型ボイラーは「ボイラーの一種」です。安衛令 第1条第4号は「ボイラーのうち、次に掲げるボイラー」と書いています。一方、第3号イ〜トのものは、はじめから「ボイラー」に入りません。
ボイラー則の第2章(製造許可・検査証・ボイラー室・作業主任者など)は「ボイラー(小型ボイラーを除く。この章において同じ。)」が対象です(ボイラー則 第3条)。試験に出る決まりのほとんどは、この「小型ではないボイラー」のための決まりです。
2. ボイラーから外れるもの(安衛令 第1条第3号)
次のどれかに当てはまる蒸気ボイラー・温水ボイラーは、法令上の「ボイラー」に入りません。
・イ ゲージ圧力0.1MPa以下で使う蒸気ボイラーで、伝熱面積0.5m²以下、または胴の内径200mm以下かつ長さ400mm以下
・ロ ゲージ圧力0.3MPa以下で使う蒸気ボイラーで、内容積0.0003m³以下
・ハ 伝熱面積2m²以下の蒸気ボイラーで、大気に開放した内径25mm以上の蒸気管を付けたもの、またはゲージ圧力0.05MPa以下で内径25mm以上のU形立管を蒸気部に付けたもの
・ニ ゲージ圧力0.1MPa以下の温水ボイラーで、伝熱面積4m²以下(木質バイオマス温水ボイラーは16m²以下)
・ホ ゲージ圧力0.6MPa以下かつ100℃以下で使う木質バイオマス温水ボイラーで、伝熱面積32m²以下
・ヘ ゲージ圧力1MPa以下で使う貫流ボイラー(管寄せの内径が150mmを超える多管式を除く)で、伝熱面積5m²以下(気水分離器付きは、その内径200mm以下かつ内容積0.02m³以下に限る)
・ト 内容積0.004m³以下の貫流ボイラー(管寄せも気水分離器もないもの)で、最高使用圧力(MPa)×内容積(m³)が0.02以下
これらは「ボイラー」ではありませんが、放っておかれるわけではありません。厚生労働大臣が定める規格を備えなければ、譲渡・貸与・設置ができません(安衛法 第42条、安衛令 第13条第3項第25号)。
3. 小型ボイラーの範囲(安衛令 第1条第4号)
ボイラーのうち、次のどれかに当てはまるものが小型ボイラーです。
・イ ゲージ圧力0.1MPa以下で使う蒸気ボイラーで、伝熱面積1m²以下、または胴の内径300mm以下かつ長さ600mm以下
・ロ 伝熱面積3.5m²以下の蒸気ボイラーで、大気に開放した内径25mm以上の蒸気管を付けたもの、またはゲージ圧力0.05MPa以下で内径25mm以上のU形立管を蒸気部に付けたもの
・ハ ゲージ圧力0.1MPa以下の温水ボイラーで、伝熱面積8m²以下
・ニ ゲージ圧力0.2MPa以下の温水ボイラーで、伝熱面積2m²以下
・ホ ゲージ圧力1MPa以下で使う貫流ボイラー(管寄せの内径が150mmを超える多管式を除く)で、伝熱面積10m²以下(気水分離器付きは、その内径300mm以下かつ内容積0.07m³以下に限る)
覚え方のコツは、同じ種類どうしで「外れる」と「小型」の数字を並べることです。
・0.1MPa以下の蒸気ボイラー … 0.5m²以下は外れる/1m²以下は小型
・0.1MPa以下の温水ボイラー … 4m²以下は外れる/8m²以下は小型
・1MPa以下の貫流ボイラー … 5m²以下は外れる/10m²以下は小型
・胴の大きさ(0.1MPa以下の蒸気)… 内径200mm・長さ400mm以下は外れる/内径300mm・長さ600mm以下は小型
4. 伝熱面積の数え方(ボイラー則 第2条)
区分の物差しになる「伝熱面積」は、ボイラー則 第2条で数え方が決まっています。
・水管ボイラー・電気ボイラー以外(丸ボイラーなど)… 燃焼ガス等に触れる本体の面で、その裏側が水または熱媒に触れるものの面積
・貫流ボイラー以外の水管ボイラー … 水管と管寄せの、燃焼ガス等に触れる面の面積の合計(ひれ・スタッドの付いた管、耐火れんがでおおわれた管などには、別に数え方がある)
・貫流ボイラー … 燃焼室入口から過熱器入口までの水管の、燃焼ガス等に触れる面の面積
・電気ボイラー … 電力設備容量60kWを1m²とみなして、最大電力設備容量を換算した面積
水管ボイラーの細かい決まりの例です(ボイラー則 第2条第2号)。
・耐火れんがでおおわれた水管 … 管の外側の壁面に対する投影面積
・長手方向にひれが付き、ひれの両面が燃焼ガス等に触れる水管 … 管の外周の面積+ひれの片面の面積×係数(両面に放射熱:1.0/片面に放射熱・他面に接触熱:0.7/両面に接触熱:0.4)
計算の例:最大電力設備容量300kWの電気ボイラーは、300÷60=5m²として扱います。
貫流ボイラー以外の水管ボイラーで合計するのは「水管と管寄せ」の、燃焼ガス等に触れる面の面積です(ボイラー則 第2条第2号)。そのほかの数え方も並べておきます。
・ひれが長手方向に付き、ひれの片面だけが燃焼ガス等に触れる水管 … 管の外周のうち燃焼ガス等に触れる部分の面積+ひれの片面の面積×係数(放射熱:0.5/接触熱:0.2)(同号ハ)
・ひれが円周方向またはスパイラル状に付いた水管 … 管の外周の面積+ひれの片面の面積の20%(同号ニ)
・耐火物でおおわれたスタッドチューブ … 壁に配置してあるものは管の外周の面積の2分の1、被覆物の全周が燃焼ガス等に触れるものは管の外周の面積(同号ヘ)
・燃焼ガス等に触れるスタッドチューブ … 管の外周の面積+スタッドの側面の面積の15%(同号ト)
・ベーレー式水壁 … 燃焼ガス等に触れる面の面積(同号チ)
5. 「最高使用圧力」と、見分けの手順
ボイラー則 第1条第6号では、最高使用圧力を「構造上使用可能な最高のゲージ圧力」と決めています。圧力はすべてゲージ圧力(大気圧を0とした圧力)です。
区分を見分けるときは、次の順で考えると迷いません。
1)蒸気ボイラーか、温水ボイラーか、貫流ボイラーか
2)使う圧力はいくつか(0.1MPa以下か、など)
3)伝熱面積(または胴の内径と長さ)はいくつか
4)まず「外れる」の数字と比べ、次に「小型」の数字と比べる
例:ゲージ圧力0.1MPa以下で使う蒸気ボイラーで、伝熱面積が0.8m²のもの。0.5m²を超えるので「外れる」には入らず、1m²以下なので小型ボイラーです。
POINT
6. ここだけは覚える
・区分は安衛令 第1条。第3号イ〜トは「ボイラーから外れる」、第4号イ〜ホは「小型ボイラー」
・小型ボイラーもボイラーの一種。ボイラー則の第2章は「小型を除く」ボイラーが対象
・0.1MPa以下の蒸気:0.5m²以下は外れる/1m²以下は小型
・0.1MPa以下の温水:4m²以下は外れる/8m²以下は小型。0.2MPa以下の温水は2m²以下が小型
・1MPa以下の貫流:5m²以下は外れる/10m²以下は小型
・伝熱面積は燃焼ガス等に触れる面で数える。貫流は燃焼室入口〜過熱器入口。電気ボイラーは60kW=1m²
・最高使用圧力=構造上使用可能な最高のゲージ圧力(ボイラー則 第1条第6号)