2016年10月01日

保安管理技術編 1.物理・化学の基礎知識

問1
イ プロパンは、炭素原子3個と水素原子8個が結合している飽和炭化水素である。



ロ セルシウス温度(セ氏温度)-273℃は、絶対零度に相当する。



ハ 一般に可燃物が燃焼するためには、窒素ガスと発火源が必要である。

誤 可燃物の燃焼には酸素などの支燃性ガスと着火源、そして燃焼継続の温度が必要である。

二 同種類の原子が結合した分子を化合物という。

誤 化合物とは2種類以上の原子により構成されているものである。

問2
イ 1W = 3600 j/h である。



ロ プロパンの液比重は0℃において、およそ1.5である。

誤 プロパンの液比重は15℃において約0.5。

ハ 物質を構成する単位となる粒子を分子といい、2種類以上の分子により構成されているものを化合物という。

誤 物質を構成する単位となる粒子を原子という。2種類以上の原子により構成されているものを化合物という。

二 アボガドロの法則によると、標準状態で22.4Lの体積を占めるブタンの物質量は1molである。

正 アボガドロの法則とは「すべての気体1molは、標準状態(0℃、0.1013MPa)で22.4Lの体積を占める。」

問3 
イ 10MPaは10000kPaである。



ロ 1j は、1N・mである。



ハ ゲージ圧力は、絶対圧力に大気圧を加えたものである。

誤 絶対圧力=ゲージ圧力+大気圧

二 絶対温度250K(ケルビン)は、セルシウス温度(セ氏温度)に換算するとおよそ523℃になる。

誤 絶対温度T[K}=セルシウス温度t{℃]+273。よって、セルシウス温度に換算するとおよそー23℃になる。

問4
イ 標準状態におけるプロパン1molとブタン1molは、体積は同じであるが、質量は異なる。

正 プロパン44g、ブタン58g。

ロ 1kw・hと1Mjでは、1kw・hの熱量の方が小さい。

誤 1kw・h = 1kj/s × 1h = 1kj/s × 3600s = 3600kj
   1Mj = 1000kj
  1kw・h > 1Mj

ハ ブタンの標準状態におけるガス密度は、およそ2kg/㎥である。

誤 ブタンのガス密度は58kg ÷ 22.4㎥ ≒ 2.59kg/㎥

二 プロパン1molを完全燃焼させたときに生成する二酸化炭素の質量は4kgである。

誤 プロパン1molが完全燃焼すると、3molの二酸化炭素と4molの水蒸気を生成する。二酸化炭素の質量は1molあたり44gなので、44g/mol×3mol = 132g

問5
LPガス潜熱回収型給湯器を使用して、水温2℃の水を42℃の湯にして空の浴槽に180L入れるのに要する時間はおよそ何分か。ただし、給湯器のLPガス消費量は42kwとし、熱効率は95%、LPガスの発熱量は50Mj/kg、水の比熱は4.2kj/(kg・K)、水の密度は1kg/Lとする。また、LPガスは1kg/h=14kwとする。

@9分 A11分 B13分 C15分 D17分

B 水量180Lは180kg、これを上昇させる温度差は2℃から42℃までの40度、水の比熱は、4.2kj(kg・K)、従って必要熱量は 180×{【273+42)−(273+2)}×4.2 = 30240kjとなる。
給湯器の熱効率は95%
∴ 30240kj ÷ 0.95 = 31832kj の熱を投入する必要がる。
当該給湯器のLPガス消費量は時間当たり42kwであるからLPガス量として 42÷14=3kg/h 、∴その時間当たりの発熱量は150Mlになる。
150Mj=150000kj  ∴ 31832÷150000 = 0.2122  60分×0.2122 == 12.73分≒13分

問6
LPガスの消費量が55kwの給湯器を全負荷で30分間使用した。このとき、この給湯器が消費したLPガスは、およそ何kgになるか。ただし、LPガスの発熱量を50Mj/kgとする。

@1.7kg A2.0kg B2.3kg C2.7kg D3.0kg

A LPガスの発熱量:50Mj/kg
1kg/hのLPガスをkwに換算すると、50000kj/h ÷ 3600s/h = 13.9kj/s ≒14kw
給湯器は能力55kwであるから、55kw ÷ 14kw/(kg/h) = 3.92kg/h
30分間の使用であるから、0.5時間  3.92kg/h × 0.5h = 1.96kg ≒ 2.0kg

問7
プロパンガス1molは、15℃,10kPa(ゲージ圧力)のとき、およそ何Lか。ただし、このプロパンガスはボイルーシャルルの法則にしたがうものとする。

@9.5L A15.5L B21.5L C27.5L D33.5L

B ボイルーシャルルの法則 p1×V1/T1 = p2×V2/T2
p1 標準状態(圧力) = 0.1013MPa = 101.3kPa
V1 標準状態(体積) = 22.4L
T1 標準状態(温度) = 273K
p2 15℃/10kPa状態 = 101.3kPa + 10kPa = 111.3kPa
V2 上に同じ     = 求める体積[L] とする。
T2 上に同じ     = 273+15 = 288K
V2=(p1×V1×T2)÷(p2×T1)=(101.3×22.4×288)÷(111.3×273)=21.5L

問8
イ 分子が2個以上の原子により構成されている物質を化合物という。

誤 化合物とは2種類以上の原子により構成されているもの。

ロ 気体の酸素は、酸素原子2個で構成されている酸素分子の集合体である。



ハ アボガドロの法則によると、すべての気体1molは、標準状態(0℃、0.1013MPa)で22.4Lの体積を占める。



二 一酸化炭素の分子量は、窒素のそれに比べておよそ2大きい。

誤 一酸化炭素(CO) 12(炭素原子量)×1+16(酸素原子量)×1 = 28
   窒素 14(窒素原子量)×2 = 28

問9
イ 動力(仕事率)の単位にはワット[W]が用いられ、1W = 1N・mである。

誤 動力(仕事率)の単位にはワット[W]が用いられるが、1W = 1j/s である。1N・m = 1j である。

ロ 1kgの液状のプロパンがすべて蒸発すると、標準状態でおよそ0.5㎥の体積になる。



ハ 一定温度のもとにおいては、一定質量の理想気体の体積はその絶対圧力に反比例して変化する。



二 水は単体であるが、プロパンは化合物である。

誤 水もプロパンも化合物である。

問10
イ 物質に固有の性質を示す基本粒子を分子という。



ロ 水は、水素原子2個と酸素原子1個が結合した分子の集合体で、単体である。

誤 水はH2Oの分子式で表されるとおり、水素2原子と酸素1原子で構成される化合物である。

ハ 原子を物質の成分としてみる場合、これを元素という。



二 分子量にグラム(g)を付けた質量に相当する分子の集団の物質量は1molである。



問11
イ 単体や化合物の分子内で結合している原子の種類とその数を示した式を分子式という。



ロ SI単位では熱量の単位にj(ジュール)が用いられ、1jは次のように表せる。 1j = 1kg・m/s2

誤 1j = 1N・m = 1kg・m2/s2

ハ 熱量72Mjを1時間で消費するバーナの消費量をkW(キロワット)に換算すると20kWとなる。

正 72Mj/h = 72×1000kj/3600s = 20kj/s = 20kW

二 ボイルーシャルルの法則が成り立つ気体を理想気体という。


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11.複合問題

問1
イ 液化石油ガス販売事業者がその従業者に対して行う保安教育の計画を立案することは、業務主任者の定められた職務の一つである。



ロ 保安機関が消費設備を調査した場合において、その消費設備が所定の技術上の基準に適合していないと認めその所有者又は占有者に所定の通知をしたときは、その消費設備に係る通知事項について定められた期間内に再び調査を行うことと定められている。



ハ 液化石油ガス販売事業者が一般消費者等と液化石油ガスの販売契約を締結したときに、その一般消費者等に交付する書面に記載すべき事項の一つに、充てん容器及び残ガス容器の交換の作業を行う者の氏名又は名称がある。

誤 充てん容器及び残ガス容器の交換の作業を行う者の氏名又は名称は含まれていない。

問2
イ 液化石油ガス販売事業者は、液化石油ガスを質量により一般消費者等に販売した場合、「充てん容器の種類及び数」、「販売の年月日」及び「販売先」について記載した帳簿を販売所ごとに備え、記載の日から所定の期間保存しなければならない。



ロ 質量により液化石油ガスを販売する場合における消費設備については、保安業務に係る消費設備の調査の方法に関する定めがない。

誤 液石法規則第37条(消費設備の調査の方法)第1号ロ(表中)に質量販売に係る条項が規定されている。

ハ 「液化石油ガスの価格の算定方法、算定の基礎となる項目又は算定の基礎となる項目についての内容の説明」は、液化石油ガス販売事業者が一般消費者等に交付する書面に記載すべき事項の一つである。



問3
イ 1つの経済産業局の管轄区域内の2つ以上の都道府県の区域内に販売所を設置して液化石油ガスの販売事業を行おうとする者は、それぞれの販売所の所在地を管轄する都道府県知事に登録の申請をしなければならない。

誤 液化石油ガス販売事業を行おうとする者は、2以上の都道府県の区域内に販売所を設置してその事業を行おうとする場合にあっては経済産業大臣の登録を受けなければならない、と規定されている。

ロ 液化石油ガス販売事業者は、特に定められた場合を除き、一般消費者等に販売する液化石油ガスを貯蔵するため、販売所ごとに面積3平方メートル以上の自己の用に供する液化石油ガスの貯蔵施設を所有し、又は占有しなければならない。



ハ 充てん設備を使用して供給設備に液化石油ガスを充てんしようとする者は、供給設備ごとに、その所在地を管轄する都道府県知事の許可を受けなければならない。

誤 「充てん設備」ごとに所在地を管轄する都道府県知事の許可を受けなければならない、と規定されている。

問4
イ 液化石油ガス販売事業者は、販売所ごとに帳簿を備え、液化石油ガスを体積により一般消費者等に販売した場合、所定の事項を記載し、記載の日から2年間これを保存しなければならない。



ロ 高圧ガス販売主任者免状の交付を受けている者は、保安業務である消費設備の調査を行うことができる保安業務資格者である。

正 保安業務資格者は、液化石油ガス設備士、製造保安責任者免状、販売主任者免状の交付を受けている者。

ハ 液化石油ガス販売事業者が、一般消費者等と液化石油ガスの販売契約を締結したとき、その一般消費者等に交付する書面に記載すべき事項の一つに、販売所ごとに選任している業務主任者の氏名がある。

誤 書面の記載事項の中には選任してる業務主任者の氏名はない。

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10.保安業務

問1
イ 保安機関の認定は、所定の期間ごとに認定の更新を受けなければ、その期間の経過によって、その効力を失う。



ロ 液化石油ガス販売事業者は、その販売契約を締結している一般消費者等に対する保安業務を保安機関の認定を受けることなく自ら行うことができる。

誤 液化石油ガス販売事業者は、保安業務の全部または一部について自ら行おうとするときは、液石法第29条(認定)第1項の認定を受けなければならない。

ハ 液化石油ガス販売事業者が質量3000キログラム以上の液化石油ガスを貯蔵するための貯蔵施設を設置しようとするときは、その者が経済産業大臣の登録を受けた者である場合は経済産業大臣の許可を、都道府県知事の登録を受けた者である場合は都道府県知事の許可を受けなければならない。

誤 貯蔵施設ごとに、所在地を管轄する都道府県知事の許可を受けなければならない。

問2
イ 液化石油ガス販売事業者は、特に定められた場合を除き、その販売契約を締結している一般消費者等について保安業務を行わなければならない。



ロ 2つ以上の経済産業局の管轄区域内に販売所を設置して液化石油ガスの販売を行おうとする者は、経済産業大臣の登録を受けなければならない。



ハ 液化石油ガス販売事業者は、その販売契約を締結している一般消費者等の保安業務を保安機関としての認定を受けることなく、その液化石油ガス販売事業者が自ら行うことができる。

誤 液石法第29条(認定)による認定を受けなければならない。

問3
イ 液化石油ガス販売事業者は、液化石油ガスを質量により一般消費者等に販売した場合、「充てん容器の種類及び数」、「販売の年月日」及び「販売先」について記載した帳簿を販売所ごとに備え、記載の日から所定の期間保存しなければならない。



ロ 保安業務である消費設備の調査を行うことができる保安業務資格者は、販売主任者免状の交付を受けている者に限られている。

誤 販売主任者免状の交付を受けている者だけに限らず甲・乙種機械責任者免状の交付を受けている者や甲・乙・丙種化学責任者免状の交付を受けている者等に保安業務資格者になれる資格がある。

ハ 液化石油ガス販売事業者が、一般消費者等と液化石油ガスの販売契約を締結したときに、その一般消費者等に交付する書面に記載すべき事項の一つに、供給設備に液化石油ガスを充てんする充てん事業者の氏名又は名称がある。

誤 記載事項の中には液化石油ガスを充てんする充てん事業者の氏名はない。

問4
イ 保安業務を行おうとする者は、定められた保安業務区分に従い、1つの都道府県の区域内に設置される販売所の事業として販売される液化石油ガスの一般消費者等についての保安業務を行う場合にあっては、その販売所の所在地を管轄する都道府県知事の認定を受けることができる。



ロ 液化石油ガス販売事業者は、その販売契約を締結している一般消費者等について行う保安業務の全部又は一部を保安機関に委託することができる。



ハ 1つの供給設備の貯蔵設備の貯蔵能力が1480キログラムである場合、その設備にバルク貯槽が含まれているものは特定供給設備である。



問5
イ 液化石油ガス販売事業者は、保安機関としての認定を受けることなく、その販売契約を締結している一般消費者等に対する保安業務を自ら行うことができる。

誤 液化石油ガス販売事業者は、保安業務の全部又は一部について自ら行おうとするときは、液石法第29条第1項の認定を受けなければならない。

ロ 保安機関は、保安業務を行うべきときに、供給設備又は消費設備の設置の場所その他保安業務を行うべき場所に立ち入ることについて、その所有者又は占有者の承諾が得られないときを除き、その保安業務を行わなければならない。



ハ 液化石油ガス販売事業者は、特定供給設備を設置して液化石油ガスを供給しようとするときは、特定供給設備ごとに、その特定供給設備の所在地を管轄する都道府県知事の許可を受けなければならない。



問6
イ 保安機関は、供給設備を点検した場合において、その設備が所定の技術上の基準に適合していないと認めるときは、遅滞なく、その基準に適合するようにするためにとるべき措置をとらなかった場合に生ずべき結果を、その供給設備により液化石油ガスを供給している液化石油ガス販売事業者に通知しなければならない。



ロ 経済産業大臣の液化石油ガス販売事業者の登録を受けた者は、保安機関として経済産業大臣の認定を受けることなく、、保安業務の全部又は一部について自ら行うことができる。

誤 液化石油ガス販売事業者は、保安業務の全部又は一部について自ら行おうとするときは、液石法第29条第1項の認定を受けなければならない、と規定されている。

ハ 供給設備の貯蔵設備が容器であって、その貯蔵能力が3000キログラムであるものには、特定供給設備の技術上の基準が適用される。



問7
イ 特定供給設備の技術上の基準が適用される供給設備は、貯蔵設備にバルク貯槽が含まれる場合にあっては、その貯蔵設備の貯蔵能力が3000キログラム以上のものに限られている。

誤 貯蔵設備に貯槽又はバルク貯槽が含まれる場合にあっては、その貯蔵能力が1000キログラム以上のものと規定されている。

ロ 液化石油ガス販売事業者が、その販売契約を締結している一般消費者等に対し行わなければならない保安業務の一つに、「その消費する液化石油ガスによる災害の発生の防止に関し必要な所定の事項を周知させる業務」がある。



ハ 液化石油ガス販売事業者は、その販売契約を締結している一般消費者等に対し行う保安業務の全部又は一部について自ら行おうとするときは、保安業務の区分に従い、保安機関としての認定を受けなければならない。


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9.特定液化石油ガス設備工事

問1
イ 特定液化石油ガス設備工事事業者は、特に定められた特定液化石油ガス設備工事をしたときは、所定の事項に関する記録を作成し、その記録及びその特定液化石油ガス設備工事二係る事業所において所定の期間保存しなければならない。



ロ 特定液化石油ガス設備工事事業者は、特に定められた特定液化石油ガス設備工事をしたときは、その特定液化石油ガス設備工事に係る供給設備又は消費設備の見やすい場所に所定の事項を記載した表示を付さなければならない。



ハ 2つの近接する事業所を有する特定液化石油ガス設備工事事業者は、どちらか1つの事業所に気密試験用器具その他の定められた器具を備えればよい。

誤 その事業所ごとに所定の器具を備えることが規定されている。

問2
イ 特定液化石油ガス設備工事事業者は、事業所ごとに、特定液化石油ガス設備工事の事業の開始の日から30日以内に、所定の事項をその所在地を管轄する都道府県知事に届け出なければならない。



ロ 特定供給設備を設置して液化石油ガスを供給しようとする液化石油ガス販売事業者は、特定供給設備ごとに、その特定供給設備の所在地を管轄する都道府県知事の許可を受けなければならない。



ハ 充てん設備を使用して供給設備に液化石油ガスを充てんしようとする者は、充てん設備ごとに、その使用の本拠の所在地を管轄する都道府県知事の許可を受けなければならない。


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