高圧ガス製造保安責任者 丙種化学 (特別試験科目) 学識 練習問題 第10問: 内径 1,200 mm の円筒形圧力容器を、設計圧力 1.0 MPa で設計する。使用する鋼板の引張強さが 400 MPa、安全率を 4 とするとき、腐れ代を考

肢3が正解です。許容応力 σa は基準強さ (引張強さ 400 MPa) を安全率 4 で割った 100 MPa です。

薄肉円筒の円周方向応力から必要板厚を求めると t = P × D ÷ (2 × σa) = 1.0 × 1,200 ÷ (2 × 100) = 6 mm になります。肢1の 1.5 mm は安全率を掛け忘れて許容応力を引張強さそのもの (400 MPa) とした値、肢5の 24 mm は安全率を二重に適用して許容応力を 25 MPa とした値、肢2の 3 mm は軸方向応力の式 (分母が 4σa) を使った値、肢4の 12 mm は分母の 2 を落とした値です。

実際の設計では、この値に腐れ代と溶接継手効率による割増しを加えます。