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135：メガパスカル：2006/11/22(水) 12:51:41
※１冷学識の問５の回答案の１例(自己責任にてよろしく)

問題概略：下記仕様の円筒胴圧力容器をR22用の高圧受液器として使用したい。
使用鋼板　ＳＭ４００Ｂ
円筒胴板の厚さ　ｔ＝１０mm
円筒胴の外径　Ｄo＝５７０mm
円筒胴板の溶接継手の効率　η＝０．６
円筒胴板の腐れしろ　α＝１mm

冷凍保安規則関係例示基準によるR22の各基準凝縮温度における設計圧力は、
次表の通り。
基準凝縮温度(℃):43:,::50:,::55:,::60:,::65
設計圧力(MPa):::1.6:,:1.9:,:2.2:,:2.5:,:2,8


(1)この受液器の許容圧力は、何MPaか。小数点以下２桁まで求めよ。

使用鋼板ＳＭ４００Ｂの許容引張応力σB＝100[N/mm^2]であり、
また、円筒胴の内径Ｄi＝Ｄo−２ｔ＝550[mm]であるので、

許容圧力をＰ[MPa]とすると、
Ｐ＝２＊η＊σ＊(ｔ−α)／｛Ｄi＋1.2＊(ｔ−α)｝
　＝2＊0.6＊100＊(10−1)／｛550＋1.2＊(10−1)｝
　＝１．９２５８…→切捨て１．９２[MPa]

(2)この受液器の設計圧力は、何MPaまで可能か。

1.92[MPa]を超えない最大の設計圧力を表から探すと、１．９[MPa]

(3)この受液器に設計圧力が作用したとき、円筒胴板に誘起される最大の引張り応力は何N/mm^2か。

最大の引張り応力は接線方向に働く応力であり、作用圧力Ｐo[MPa]とすると、
まだ腐れしろが全く腐れていないと考えた場合、
引張り応力σt[N/mm^2]＝Ｐo＊Ｄi／(２ｔ) とあらわされる。
よって、1.9＊550／(2＊10)＝５２．２５[N/mm^2]

ふう、疲れた。
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