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B 8240 : 2015
t 5.1
686.
ここに, t : 煙管の設計厚さ(mm)
P : 設計圧力(MPa)
d : 煙管の外径(mm)
7.11.2 水管,加熱管,エコノマイザ用鋼管などの設計厚さ
水管,加熱管,エコノマイザ用鋼管など内部に圧力を受ける鋼管の設計厚さは,次の式による。ただし,
外径は,102 mm以下とする。
Pd
t .0005d
2 a P
ここに, t : 鋼管の設計厚さ(mm)
P : 設計圧力(MPa)
d : 鋼管の外径(mm)
σa : 材料の許容引張応力(N/mm2)
α : 1 mm。ただし,管をエキスパンダ加工するものの管座の長
さに25 mmを加えた長さの部分の設計厚さが表31に示す値
以上の場合,及び管寄せ又は胴に溶接(漏止め溶接を除く。)
するものは,0としてよい。
表31−設計厚さ
単位 mm
管の外径 設計厚さ
38.1以下 2.3
38.1を超え 50.8以下 2.6
50.8を超え 76.2以下 2.9
76.2を超え 102以下 3.5
7.11.3 煙管,水管,加熱管,エコノマイザ用鋼管などの設計厚さの制限
煙管,水管,加熱管,エコノマイザ用鋼管などの設計厚さは,表32に示す値以上でなければならない。
表32−設計厚さ
単位 mm
管の外径 設計厚さ
38.1以下 2.0
38.1を超え 50.8以下 2.3
50.8を超え 76.2以下 2.6
76.2を超え 102以下 3.2
7.11.4 煙管の取付け
煙管の取付けは,次による。
a) 図31に示す方法による。
b) エキスパンダ加工によって煙管を管板に取り付ける場合は,エキスパンダ加工し,かつ,縁曲げを行
うものとする。ただし,火炎に触れない一端は,縁曲げを行わなくてもよい。管の周囲は,漏止め溶
接を行うことができる[図31 c) 参照]。
――――― [JIS B 8240 pdf 91] ―――――
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c) 管穴の縁に開先削りしないで溶接取付けする場合は,軽くエキスパンダ加工して溶接した後,更に軽
くエキスパンダ加工する。管を管座端から突き出す長さは,管の呼び厚さ以上(最小3 mm),かつ,
管の厚さの2倍以下(最大6 mm)とする[図31 e) 参照]。
d) 管穴の縁に開先を設けて溶接取付けをする場合は,管の呼び厚さ以上(最小3 mm),かつ,管板厚さ
の1/3以下の深さだけ管穴の縁を開先削りしてもよい。ただし,管を管板面から突き出す長さは,管
の呼び厚さを超えてはならない。溶接の前後には,軽くエキスパンダ加工する[図31 f) 及びg) 参照]。
単位 mm
a) b) c)
d) e) f)
g)
図31−煙管の取付け†
7.11.5 水管,加熱管などの取付け
水管,加熱管,エコノマイザ用鋼管など内部に圧力を受ける鋼管の取付けは,次のいずれかの方法によ
る。a) 及びc) よる場合は,管を管座端から6 mm以上突き出さなければならない。管が管板に斜めに入
る場合には,6 mmの寸法は最小突出部に適用する。
a) エキスパンダ加工した後,管端が管穴径より3 mm以上大きくなるように,らっぱ状に広げる。ただ
し,管座に溝を設け,エキスパンダ加工の効果が十分であると認められる場合は,らっぱ状に広げな
くてもよい。
――――― [JIS B 8240 pdf 92] ―――――
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b) エキスパンダ加工し,かつ,のど厚が8 mm以下の漏止め溶接を行った後,更に軽くエキスパンダ加
工する。この場合,管を管座端から突き出す長さは,溶接に必要な長さで,管の呼び厚さ以上(最小
3 mm)とする。
c) エキスパンダ加工し,かつ,縁曲げを行う。必要に応じ漏止め溶接を行い,更に軽くエキスパンダ加
工する。
d) 管穴に開先を作り管端を直接溶接して取り付けるか,又はニップルを同様に溶接によって取り付けた
後,これに管を溶接する。この場合,溶接は箇条10による。ただし,溶接の試験片を作る必要はない
が,管板への溶接部は溶接後熱処理を行わなければならない。
なお,放射線透過試験は必要としない。
7.11.6 溶接部の管穴
溶接後熱処理を行い,放射線透過試験に合格した場合には,溶接部に管穴を設けてもよい。放射線透過
試験は,穴の中心から測って両側に穴の径の1.5倍以上の範囲について行わなければならない。これらの
条件を満たさない溶接部では,管穴は,溶接金属の縁から6 mm以上離さなければならない。
7.11.7 棒ステー端の熱処理
棒ステー端部をねじを切るために据え込んで太くする場合は,熱処理しなければならない。
8 複雑な構造の圧力容器の設計強度の確認
8.1 一般
複雑な構造の圧力容器で,穴の形状,補強などの関係で適切な方法によって強さを計算できない場合は,
8.3に規定する試験方法(以下,設計強度の確認試験という。)で合格したときには,当該設計は適切であ
ると認める。
8.2 被試験品
この試験に使用する被試験品は,次のいずれかによる。
a) 当該設計で製作される圧力容器と同一の形状,寸法,厚さ,材料及び製造方法で製作されたもののう
ち,任意に抽出した1個以上のもの
b) 当該設計で製作される圧力容器から腐れ代を差し引いた厚さ(必要な箇所に限ってもよい。)をもつも
ので,同一の形状,寸法,材料及び製造方法で製作されたもののうち,任意に抽出した1個以上のも
の
c) 当該設計で製作した全ての圧力容器
8.3 試験方法
8.3.1 ひずみ試験による方法
8.3.1.1 ひずみ測定試験
設計強度の確認試験は,被試験品に液体を満たし,空気を完全に排除した後,次の要領によって液圧試
験を行う。
a) 試験圧力は,設計圧力に表33の式によって求めた倍率の値を乗じた圧力以上の圧力とする。
なお,2種類以上の冷媒に使用されるものについては,それぞれの冷媒のうち最も高い設計圧力と
する。
――――― [JIS B 8240 pdf 93] ―――――
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表33−試験圧力を定めるときの倍率を求める式
使用材料の降伏点又
t
は0.2 %耐力が判明し 5.2
8.2のa) 又はb) の試験品を t−
ているもの
用いて試験する場合
t
その他のもの 3
t−
t
製作した全てのものについて試験する場合 2
t−
ここに, t : 強度の最も弱い部分の厚さ(mm)
α : 被試験品に見込まれた腐れ代(mm)
ただし,8.2 b) による被試験品を用いて試験を実施
する場合は0とする。
b) 被試験品を試験圧力の1/3倍の圧力まで徐々に加圧した後,減圧して圧力0の状態とする。次に,試
験圧力の2/3倍の圧力まで徐々に加圧した後,減圧して圧力0の状態とする。次に試験圧力まで徐々
に加圧し,その最高圧力を10分間以上保つ。
c) 被試験品の最も弱い部分の変形を変形の生じる方向に圧力0の状態から加圧し,圧力0の状態に戻す
までb) に定める段階ごとに測定し,記録する。
この試験において,被試験品に局部的な膨らみ,伸び,漏れなどの異常が起きないとき,これを合
格とする。
なお,必要に応じ破壊圧力を確認してもよいが,加圧作業の安全を確保できるよう実施する。この場合
において,8.2 c) の被試験品についての変形の確認は,次の8.3.1.2又は8.3.1.3の方法によって行うことが
できる。ただし,同様の加圧を2回以上行って測定してはならない。
8.3.1.2 石灰乳
石灰乳による設計強度の確認試験は,次による。
a) 設計強度の確認試験を実施しようとする部分の外面にあらかじめ石灰乳を塗って乾燥しておき,液圧
力を徐々に加えて石灰乳塗膜が点状にがれ落ちたとき,その部分が降伏したものと認め,そのとき
の液圧力を求め,次の式によって許容圧力を算定し,この圧力以下の圧力を設計圧力とする。
a
P≦
a P0
0
ここに, Pa : 許容圧力(MPa)
P0 : 最も弱い部分が降伏点に達したときの液圧力(MPa)
σa : 許容引張応力(N/mm2)
σ0 : 降伏点(N/mm2)。この値が不明のときは,引張強さの60 %
の値
b) 石灰乳は,水1 Lにつき石灰約0.4 kgの割合に混ぜ,これをはけ(刷毛)を用いて1回塗りとし,十
分に乾かす。
c) 部材が局部的に降伏点に達したときは,それ以上に液圧力を上げてはならない。
d) 液圧力が計画した試験圧力に達しても,最も弱いと推定した部分に降伏が生じないときは,それ以上
に液圧力を高めることを避け,そのときの液圧力をP0にとって,a) の式を用いてPaを算定する。
e) この方法は,主に炭素鋼鋼材製の圧力容器に適用する。
8.3.1.3 抵抗線ひずみ計
抵抗線ひずみ計による設計強度の確認試験は,次による。
――――― [JIS B 8240 pdf 94] ―――――
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a) あらかじめ弱いと推定される箇所を数点選定し,それらの数個の点に抵抗ひずみ計を貼り付け,設計
圧力に等しい液体による試験圧力を加えて,各点に生じるひずみを計測して応力に換算し,このうち
の最大値(絶対値)を用いて8.3.1.2の式によって許容圧力を算定し,この圧力以下の圧力を設計圧力
とする。ただし, 慓 び 次による。
− 懿 許容引張応力(N/mm2)。ただし,鋼材製試験品の当該部分が曲げを受ける場合は1.5
− 最も弱い部分の発生応力の最大値(N/mm2)
b) 最も弱いと推定されるところに抵抗線ひずみ計を貼り付けて,直接部材に発生するひずみを計測する
場合は,局部降伏が発生するまで液圧力を上昇させる必要はない。
c) 発生する主応力の方向が明らかな場合は,2方向の主ひずみを測定し,主応力の方向が明らかでない
場合は,3方向のひずみを測定して,主応力を求めなければならない。
d) この方法は,鋼材以外の材料で作られた試験品についても準用することができる。
8.3.2 破壊試験による方法
破壊による設計強度の確認試験は,次による。
a) 当該作業の安全を確保するため,当該試験は冷媒設備を製造する事業所だけで行い,試験設備の周囲
に適切な防護措置を設け,加圧作業中であることを標示する。
b) 被試験品に液体を満たし,空気を完全に排除した後,液圧を徐々に加え,破壊する圧力まで加圧する
ことによって行う。
c) 設計圧力は,次の算式を満足するとき,これを合格とする。
1 a
P≦ PB
4 0
ここに, P : 設計圧力(MPa)
PB : 破壊圧力(MPa)
懿 使用温度における材料の許容引張応力(N/mm2)
試験温度における材料の許容引張応力(N/mm2)
8.3.3 設計圧力の4倍加圧試験による方法
設計圧力の4倍加圧による設計強度の確認試験は,次による。
a) 当該作業の安全を確保するため,当該試験は冷媒設備を製造する事業所だけで行い,試験設備の周囲
に適切な防護措置を設け,加圧作業中であることを標示する。
b) 設計強度の確認試験は,被試験品に液体を満たし,空気を完全に排除した後,液圧を徐々に加え,次
の式で得られる試験圧力まで加圧することによって行う。
0
P≧
0 4P
a
ここに, P0 : 設計圧力(MPa)
P : 破壊圧力(MPa)
懿 使用温度における材料の許容引張応力(N/mm2)
試験温度における材料の許容引張応力(N/mm2)
c) 設計圧力は,この試験圧力で破壊しないとき,これを合格とする。
8.3.4 外圧を受ける部分に対する試験方法
予定する最高使用圧力の3倍以上の液圧を外面に加え,加圧時に甚だしい変形がなく,大気圧までに減
圧したときに永久変形がない場合は,予定する最高使用圧力を最高使用圧力とすることができる。
8.4 厚さの決定
――――― [JIS B 8240 pdf 95] ―――――
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JIS B 8240:2015の国際規格 ICS 分類一覧
- 23 : 一般的に利用される流体システム及びその構成要素 > 23.020 : 流体貯蔵装備 > 23.020.30 : 圧力容器,ガスボンベ
JIS B 8240:2015の関連規格と引用規格一覧
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