Contact Form

コメント

コメントを投稿

このブログの人気の投稿

フランジの計算の仕方について解説！

イメージ
今回の記事ではフランジの計算の仕方を解説いたします。フランジ継手は各国で規格化されており、規格フランジを使用する場合は原則、都度計算を行う必要はありません。一方で、規格外のフランジを用いる場合は必ず計算が必要になります。ではその計算はどのように行えばよいのか、JIS規格に基づいた計算の仕方を経験のない方でも分かりやすいように解説します。 フランジの計算において確認する点は以下になります。 ①ボルトの必要断面積 ②使用状態でフランジに生じる応力 ③ガスケット締付時にフランジに生じる応力 ④フランジの剛性 順番に説明します。 ◆フランジ全般についても解説しております。以下を参照ください◆ フランジ継手とは？規格、形式、座の種類について解説！ ボルトの必要断面積の計算 まず使用状態とガスケット締付時のボルト荷重を計算します。 ボルト荷重は以下の式で計算できます。 $\displaystyle W_{m1}=H+H_{P}=\frac{\pi}{4}G^{2}P+2\pi bGmP$ $\displaystyle W_{m2}=\pi bGy$ $W_{m1}$：使用状態での必要ボルト荷重（N） $W_{m2}$：ガスケット締付時の必要ボルト荷重（N） $H$：内圧によってフランジに作用する荷重（N） $H_{P}$：気密を保つためにガスケットに作用する圧縮力（N） $G$：ガスケット反力円の直径（mm） $m$：ガスケット係数 $P$：内圧（MPa） $b$：ガスケット座の有効幅（mm） $y$：ガスケットの最小設計締付圧力（N/mm2） 使用状態での必要ボルト荷重$W_{m1}$は$H$と$H_{P}$の和です。$H$は直径$G$の円の断面積に作用する内圧 $P$ がボルトを引っ張る荷重を意味します。$H_{P}$はガスケットの気密を保つために必要な圧縮力で、ガスケット係数$m$と内圧$P$を掛け合わせた面圧の2倍を、ガスケット座の有効幅$b$の面に作用させる際の荷重です。図示すると上の図のようになります。内圧がない状態で気密性を保つのに必要な最小の荷重に、内圧分を加算したのが$W_{m1}$になることがわかるかと思います。 ガスケット締付時の必要ボルト荷重$W_{m2}$はガスケットがフランジ座面に馴染むために必要な締付圧力を確保するために必要となる荷重です。内径$G...
続きを読む

溶接継手効率とは？

イメージ
今回は溶接継手効率について説明したいと思います。細かな内容ですが、胴や鏡板の必要板厚を求めるのに必須な情報になります。適切な溶接継手効率の選び方について、理解していただけると思いますので、是非お読みください。 溶接の形状による分類 溶接継手効率の説明に入る前に、圧力容器の溶接にはどのようなものがあるのかを、簡単に説明します。圧力容器の溶接には様々な形状がありますが、最も重要な溶接といえる溶接は、 長手溶接 と 周溶接 でしょう。 Fig.1 溶接継手の位置による分類 長手溶接 とは、以下のFig.1のように円筒胴の断面に対して垂直な方向に行った溶接のことです。一方の 周溶接 は円筒胴の断面方向に対して行った溶接のことです。長手溶接線のことをL線、周溶接線のことをC線などと呼ぶことがあります。また、鏡板が複数の板からなる場合の継ぎ目の溶接線は、長手溶接線の扱いになります。 圧力容器の溶接はその溶接の場所によって分類がなされています。Fig.1はJIS B 8265の図3の抜粋です。A〜Eの5つの分類に分けられていることがわかります。溶接継手効率が関係するのは耐圧部の溶接のみであり、分類A〜Dが対象となります。 ではそれぞれどのような箇所に用いられるのかを見ていきましょう。それぞれの分類は、ざっくりと以下の通りです。 分類A すべての長手溶接継手 球形胴、鏡板、平鏡板、ふた板の溶接継手 全半球型鏡板と円筒胴の、円すい胴、管台等の溶接継手 分類B すべての周溶接継手（ただし全半球鏡板と円筒胴、円すい胴、管台等の溶接は除く） 分類C フランジと管台、円筒胴および円すい胴等の溶接継手 分類D 管台と円筒胴、円すい胴、鏡板等の溶接継手 分類E 強め輪、支持（スカート、サドル、レグ、ラグ等）および耐圧部材に直接溶接する非耐圧部材の溶接部 溶接継手効率とは？ そもそも溶接継手効率とは何でしょうか。先に述べた通り、溶接と一口に言っても色々な形状があります。また、溶接に欠陥がないかを調べる 放射線透過試験 を実施するか...
続きを読む

圧力容器の主な部材について

イメージ
この記事では圧力容器を構成する主なパーツについて、初めての方でもわかりやすいように、イラストを交えて解説いたします。圧力容器の部品は大きく分けて「 耐圧部 」と「 非耐圧部 」に分けられます。それぞれがどのような形状で、どのような役割を持っているのか、を押さえていただければと思います。 耐圧部の部品 耐圧部は内部に保有する圧力を受ける部分です。内部圧力に耐えられるよう、十分な強度を持った設計とする必要があり、そのために必要な肉厚などの計算方法は、各規格で細かく定められています。主な耐圧部材はFig.1に示したものになります。 Fig. 1 主な耐圧部材の名称 耐圧部の材料は、その容器の用途にもよりますが、内部の流体が腐食性のある場合は、SUS304などの ステンレス鋼 、激しい腐食性があるものはハステロイなどの特殊なニッケル合金なども用いられます。特に腐食性のないよう流体では一般的に 炭素鋼 が採用されます。炭素鋼はステンレス鋼などと比べて耐食性は劣りますが、①安価であること、②熱伝導度が優れていること、などのメリットがあります。反応容器などでは、内部流体に接する側だけがステンレスとなるように、炭素鋼の母材にステンレスの合わせ材を引っ付けた、 クラッド鋼 と呼ばれる材料を用いることもあります。 胴板・鏡板 胴板 ：胴板（Shell）は圧力容器を構成する円筒胴の部分です。内部の圧力や、場合によっては外圧に対しても十分な強度を持った構造とする必要があります。 Fig. 2 鏡板の種類と形状 鏡板 ：鏡板（Head）は胴板の両端をカバーするもので、様々な形状があります。主な種類としては「 半球型鏡板 」「 正半だ円型鏡板（2:1半だ円型鏡板） 」「 10%皿型鏡板 」などがあります。圧力容器は球形に近いほど内圧に対する強度に優れ...
続きを読む