1種冷凍学識計算講習検定試験攻略-問5:平成22年度

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薄肉円筒胴圧力容器

 チョといつもと様子が…。腐れしろがポイントか。

 注)  最高使用圧力 は、『上級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』8次改訂版(H27(2015)/11/20改訂)では、  限界圧力 と変わっています。

第一種冷凍機械責任者試験 平成22年度(講習検定試験)

問5 下記仕様で設計する薄肉円筒胴圧力容器について、次の(1)および(2)に答えよ。

(20点)

平成22年度1種冷凍講習検定試験問5 薄肉円筒胴圧力容器の仕様

平成22年度1種冷凍講習検定試験問5 腐れしろの表

 (1) この圧力容器は、基準凝縮温度55℃で運転されるR134a用冷凍装置の屋外設置の高圧受液器として使用できるか、計算式を示して答えよ。 なお、基準凝縮温度55℃におけるR134aの高圧部設計圧力は1.40Mpaである。

 (2) この圧力容器を、高圧部設計圧力1.40Mpaで使用するときに生ずる円筒胴接線方向の引張応力σtを求めよ。計算式を示し、応力の単位もあわせて記述すること。

(仕様)と覚えた公式

 与えられた条件と勉強して覚えた公式で上手に導き出しましょう。

仕様
  • SM400B
  • Do = 580 mm
  • t = 8 mm
  • η = 0.7
  • α = 表より選ぶ
覚えた公式
  • taの公式
  • σtの公式

(1) この圧力容器は、基準凝縮温度55℃で運転されるR134a用冷凍装置の屋外設置の高圧受液器として使用できるか、計算式を示して答えよ。なお、基準凝縮温度55℃におけるR134aの高圧部設計圧力は1.40Mpaである。

内径Diは、

 Di=Do-2・t=580-2×8=564


 さて、腐れしろαを表より選ばなねばならない。

 SM400Bは「鋼材」なので、0.5か1のどちらかになる。

 設問では  屋外設置の高圧受液器 なので、0.5ではありません。

 となると、残る  その他の部分   1 しかない。

 この  その他の部分 に至るまでの説明が 講習用テキスト『上級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』をツラツラと探しても見当たらない。講習ではその旨の説明がある事だろう。


 SM400Bの許容引張応力σaは、100N/mm^2である。

taを求める

   答え この円筒胴の必要厚さは6.71mmである。板厚は8mmであるから使用可能である。

(2) この圧力容器を、高圧部設計圧力1.40Mpaで使用するときに生ずる円筒胴接線方向の引張応力σtを求めよ。計算式を示し、応力の単位もあわせて記述すること。

σtを求める

   答え  49.4 N/mm^2 (又は49.4 Mpa)

コメント

 表から選ぶ腐れしろの問題は、11月試験では見当たらない。講習ならではの問題なのだろう。(2018(H30)/09/28記ス)

訂正箇所履歴

【2018(H30)/09/28 新設】

  • 【誤植】 設問の表の中で「直接風雨にさらされない部分で、耐食処理を施したもの」の腐れしろを、  2.0 →  0.5 に修正。 (2018(H30)/09/28)


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