アルミニウム製圧力容器の最小肉厚算出方法とは？
- アルミニウム製圧力容器（円筒）の最小肉厚を算出するための式について調査しています。
- 最小肉厚を算出するための式は、P×Do ÷（200×σa×η＋0.8×P）＋ α であり、具体的な計算例も示されています。
- 厚生労働省の式であるかどうかや、アルミニウムには別の式があるかどうかについても調査が必要です。
- 締切済み
アルミニウム製圧力容器（円筒）の最小肉厚算出方法
お世話になります。 A2017素材を使用して円筒形圧力容器の製作検討をしており、 最小肉厚を算出したいのですが、下記式で宜しいでしょうか？ t = P×Do ÷（200×σa×η＋0.8×P）＋ α t : 最小板厚（mm） P : 最高使用圧力（kg/cm2） Do : 腐食代を省いた円筒胴の外径（mm） σa : 材料の許容引張応力（kg/mm2） η : 長手継手又は連続した穴がある場合に於ける 当該部分の最小効率 α : 腐食代（mm） 上記式は恐らく厚生労働省の式だと思うのですが、 調べきれていません。 又、式を教えてもらった同僚からは上記式は SS材の式であって、アルミは別の式があると言っています。 恐れ入りますが、 上記式で可か否か、 否の場合、他の式についてご教示下さい。 その式を確認出来るサイト等がありましたら 併せてご教示頂けますと助かります。 ちなみに上記式に今回の条件を当てはめて計算すると、 P×Do ÷（200×σa×η＋0.8×P）＋ α = 2.82（mm P : 9.8（kg/cm2） Do : 100（mm） σa : 10.1（kg/mm2） ∴A017引張強さ＝395 N/mm2＝40.28 kg/mm2 40.28÷4（安全率）＝10.1 η : 0.7×0.85＝0.59 α : 2（mm） になりました。 こちらも何か間違いなどありましたら ご指摘頂けると幸いです。 宜しくお願い申し上げます。
- 製品設計
- 回答数5
- ありがとう数0
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
みんなの回答
すこし時間が出来たので色々と調べてみました。連続投稿になるがすまん まづ前回に補足しておきますが、参考になろうかと思います http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0010030030 ここで、とても気になったのですがアルミ材質がA2017とありますが溶接性が 良くないので心配になります。更にJISB8267の許容応力表にも存在していない Al-Cu2000系だけが記載されていないんです。ボイラー協会に確認要するが、 もしかしたら圧力容器の構造材としては適さないということかも知れません
円周方向の引張応力 σ2=pr/t という計算式が元になっていると思われます 前回答者らがいうように圧力容器などの関連法規にに抵触するならば、当然 それに従い設計しなければならない。容量、使用圧力、内容物などに寄るかと
圧力容器の構造計算は圧力容器構造規格またはJIS B 8265圧力容器の構造で計算するのが普通です。 これらの計算はなかな複雑ですが当社の開発した計算プログラムを御利用頂ければ簡単に実行出来ます。 勿論アルミについても計算出来ます。 面倒なグラフの読み取りも自動化されていて便利です。 プログラムは下記HomePageから無償でDownloadして試用して頂くことが出来ますのでぜひ一度試用してみて下さい。 多数の計算例も含まれているのでお役に立つと思います。 http://homepage1.nifty.com/minerva/
元の式は「ボイラー及び圧力容器の構造規格」に載っていたものと思います。 アルミには詳しくないのですが､どんな材質でも使用する式は同じで､許容応力値が違うだけと思います。 大元はＪＩＳの「圧力容器構造規格」で規定されていて､これを流用したものでしょう。 本当はＪＩＳを調べたほうがいいけど､書籍を購入するなら､「圧力容器の構造規格の解説」のほうが知りたいことだけまとまっているので､見やすいかも。 ６年ぐらい前に標記単位がＳＩ化されたので､圧力や応力の単位が変っています。２年ぐらい前に解説書がボイラーと圧力容器に別れたので､図書館とかのちょっと古い本は「ボイラ及び圧力容器の構造規格の解説」というタイトルです。圧力容器の製作を検討されているなら､この解説書を見られたほうが良いと思います。
厚生労働省の式なるものの知見はありませんが、上記式は、内圧を受ける薄肉円筒の円周応力に効率，腐食代を考慮したものと考えられます。内圧は一定なのか変動するのか、変動するのであれば疲労強度の評価を行う必要があると思います。また、容器の内径部に交差穴があったりすると、その箇所での応力集中を考慮する必要があります。上記式を適用できるかどうかは分かりませんが、一般的には式と同時に適用条件が記載されているはずです。それを確認されてはいかがでしょうか。
関連するQ&A
- 圧力容器の溶接強度計算方法（円筒に円板を溶接）
設計検討がド素人の者です。ご教授お願いします。 アルミの円筒にアルミ円板（フタ）を溶接し、圧力容器として使用しようと してますが、溶接部分にかかる応力の計算方法がわかりません。 （溶接個所は、円筒に円板を乗せて、円筒側面のつなぎ目で、開先溶接します。） 開先溶接の応力計算基本式がありますが、下記計算すれば圧力負荷による 引張応力を算出できるでしょうか？ σ=P/(a・l) σ：引張応力[MPa] P：荷重[N] a：理論のど厚（板厚）[mm] l：有効溶接長[mm] この計算式があってれば、 荷重P=圧力4.0[MPa]*円板受圧面積(Φ90/2)^2=荷重25434[N] 理論のど厚=5[mm] 有効溶接長さl=Φ100*π=314[mm] 円筒の内/外径=Φ90/Φ100[mm]、円板の外径：Φ100[mm] の時、引張応力は、 σ=P/(a・l)=25434/(5・314)=16.2[MPa]であってるでしょうか？ ご教授のほどよろしくお願いします。
- 締切済み
- 製品設計
- 最小厚さ 可とう管
宜しくお願いします。 高圧ガス保安協会の特定則に可とう管の管の最小厚さ(第7条)規定がありますが P≦0.385σaηの場合 t=PDo/2σaη+0.8P P≻0.385σaηの場合 t＝Do/2(1-1/√Z) P＝設計圧力(MPa) σa＝設計温度における材料の許容引張応力(Ｎ／m? η＝溶接継手の効率 ｔ＝管の最小厚さ(mm) Do＝管の外径(mm) Z=σaη+P/σaη-P ﾌﾚｷｼﾌﾞﾙﾎｰｽなどでは溶接でﾎｰｽﾆｯﾌﾟﾙを接続する為、上記の方程式が把握できるのですが、ｺﾞﾑﾎｰｽは加締でﾎｰｽﾆｯﾌﾟﾙを接続する為、計算式のηの部分をどうしたらいいのかわかりません？単純に効率は無視して計算すればいいのでしょうか？ ご指導よろしくおねがいいたします。
- 締切済み
- ゴム
- 薄肉円筒での応力算出について
薄肉円筒で両端開放状態 内部圧力Ｐ kgf/cm2 内径 Ｄ cm 肉厚 ｔ cmで 受ける応力は(ＰＤ／２ｔ)と文献にのっていました。 この(ＰＤ／２ｔ)の求め方を教えて下さい。
- ベストアンサー
- 物理学
- 圧力容器の板圧公式が理解できません
冷凍機の勉強をしております。 以下にあります圧力容器板圧公式について教えてください。 内径基準 t=P・Di／2σa・η-1.2P 外径基準 t=P・Do／2σa・η+0.8P 分母の『-1.2P』とか『+0.8P』の部分について意味が分からず困っています。 諸先輩方のお知恵を拝借したく筆をとりました。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 科学
- 圧力容器構造計算中のグラフについて
こんばんは。 圧力容器の構造計算をよく行います。 途中にグラフを使って値を求める場面があります。 例えば 「外圧を受ける円筒胴の形状曲線（グラフ）」から「A」値を求め、 別グラフを使い、 上記「A」の値と材質による、おおよその温度時の縦弾性係数曲線が 交差する点から「B」値を読取って、 「外圧を受ける胴または球体の最高使用圧力」を求めています。公式は P＝B×C×（t－α）／D0 です。 いつもグラフを使用していますが、この部分を関数（公式）で求める事は できないでしょうか？ と言うのも、グラフの軸が対数で、値を読取る場合、設定する場合 どうしても不確実になりがちです。 皆さんの手法を教えて頂けるよう、お願い申しあげます。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- その他（開発・設計）
- アルミニウムの真空容器でのたわみ計算を教えてくだ…
アルミニウムの真空容器でのたわみ計算を教えてください＾＾ ごらんになって頂いてどうもありがとうございます。 設計をするようになってまだ間もないのですが、先輩にこのページを 教えて頂き、さっそく投稿させていただきました。 １２５Ａのステンレス管を用いた真空容器の蓋をアルミで検討しています。 なぜアルミかというと熱伝導率の関係でアルミを使うことになりました。 Ａ１０５０ＰのＨ２４で、厚さ３ｍｍ真空圧のかかる面積がφ140ｍｍの円盤です。 ―― 熱源 ―― ↑ＳＵＳ穴空フランジ ボルト８ヶ ＝＝――――――――――――＝＝ 間：アルミ円板 ｌ ｌ ↓ＳＵＳ穴空フランジ ｌ ｌ ｌ ｌ ｌ ｌ ｌ ｌＳＵＳスケジュール５Ｓ１２５Ａ ｌ ｌ ｌ 約１０トール ｌ ｌ ｌ ｌ ＝＝真空引き ｌ ｌ －－－－－－－－－－－－－－ 分かりにくい絵ですみません＾＾； 全周固定（はさんでいる）で外気は大気圧、内部は１０トールです。 アルミ円盤へは真空面均等圧でフランジは8箇所ボルト固定です。 この状態でアルミ板ｔ３でたわみがどのくらいになるか心配です。 計算の仕方はしらべてみたのですがわかりませんでした；； 中心部のたわみがいくつになるか計算のしかたがありましたら 御教授御願いします＾＾ 調べてわかっていることは、 アルミＡ１０５０Ｐ Ｈ２４の厚さ2mm以上4mm以下 引張強さ ９．５～１３kgf/mm2 耐力 １２～１５kgf/mm2 説明不足でしたら御指摘御願いします。
- ベストアンサー
- 金属
- 平衡状態の容器内の圧力について
A2 + B2 ⇄ 2AB 容器の圧力[V] 温度T[K] A2の物質量 a[mol] B2の物質量b[mol] 平衡状態においてx[mol]のABが生じた。気体定数をR[Pa L/mol K]。 この反応速度はAのモル濃度とBのモル濃度の積に比例。反応時間はs[秒] (1) この反応において、反応開始時に比べ平衡状態時の圧力は何倍になっているか。 (2) 平衡状態における容器内の圧力[Pa]について、問題中のa,b等の記号を用いてこたえろ。 という問題がありました。 色々と調べると平衡定数Kなどを求める方法などは分かったのですが、上記の問題の解き方が分かりません。平衡状態には平衡定数を使うのなら、どのように使えばよいのか・・・。 圧力もP=(n/V)RTでそれぞれPA=(a/V)RT、PB(b/V)RT、Px=(x/V)RTとは求めたのですが、結局平衡状態だとどう表せばよいのか・・・ 教えてください。
- 締切済み
- 化学
- 【特定設備】直管の最小厚さについて【強度計算】
高圧ガス保安協会の定める、特定設備検査規則の計算式について。 業務上困っているわけではなく、納得できずもやもやしているところに回答が欲しいと思っています。 当方、力学の知識が不足しているため、おかしな発言があるかもしれませんがご容赦願います。 円筒胴の銅板(内圧(P)≦0.385σaη)の最小厚さ(t)を計算する場合、 t = PD0 ÷ 2σaη + 0.8P ですが、その円筒胴の最薄箇所がねじ部の場合、 t = PD0 ÷ 2σaη + 0.8P + ねじ山の高さ になるのはどうしてでしょうか。 ※各記号は下記を表す P：設計圧力 D0：外径 σa：許容引張応力 η：溶接継手の効率 例えば、下記条件で添付画像2つの直管を計算した場合(小数点3桁で四捨五入) P = 25 σa = 129 η = 1 画像上のM10おねじを切った直管は、計算最小厚さ = 1.710 画像下のM10谷径と同じ径の直管は、計算最小厚さ = 0.753 となります。そうするとM10おねじが切られた直管は板厚が足りず、M10谷径と同じ径の直管は最小厚さを満足しているという結果になります。 同じ厚みを有していてもねじ部については特別な応力が発生するため安全率を多めに取る、というような理屈があってこのような計算になっているのでしょうか。 御存じの方いらっしゃいましたら御教示頂きたく存じます。
- ベストアンサー
- 機械設計
- Cv値によるｶﾞｽ流量の計算について
Cv値からガス流量を算出する式を探しています。 昔の手持資料から Ｐ1：一次圧力[Kg/cm2] Ｐ2：二次圧力[Kg/cm2] Ｓ：比重 Ｔ：絶対温度 Ｑ：流量[L/min] （P1>1.89P2の音速領域において） Ｑ＝4088×Cv√１/Ｓ×Ｔ （P1<1.89P2の亜音速領域において） Ｑ＝4820×Cv√（P1－P2）/（Ｓ×Ｔ） の式がありましたが、本当に正しいでしょうか？ 教えて下さい。宜しくお願いします。
- 締切済み
- その他（電子・半導体・化学）
