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
問題 10 / 12あと 1 問で 90% の位置
上級学識難易度目安 約 33%
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、腐れ代を考えない円周方向応力に対して必要な板厚の最小値はおよそいくらか。薄肉円筒の式 t = P × D ÷ (2 × σa) を用いる。
解答と解説を先に見る（クリックで展開）
正解: 3. 6 mm
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。
関連キーワード: 許容応力・安全率・薄肉円筒・必要板厚・円周方向応力
広告
