JIS B 8249:1999 多管円筒形熱交換器 | ページ 6

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                                                                                   B 8249 : 1999
                                   d0 :  伝熱管外径 (mm)
c) 管六の仕上げ 管板の管穴の縁は,伝熱管を傷つけないために,ばりがあってはならない。内面は滑
    らかに仕上げること。
d) 管火溝加工 拡管により長手方向荷重の抵抗を増すために,管穴壁に溝を設ける場合の溝の寸法は,
    幅は3mm又は4mm,深さは0.4mmとする。
  1) 〈クラスII〉設計圧力が2.0MPaを超え,又は設計温度が200℃を超える場合,外径16mm以上の伝
      熱管については2条以上の溝を設けなければならない。
  2) 〈クラスIII〉拡管用の管穴には,設計温度,設計圧力のいかんにかかわらず,2条以上の溝を設け
      なければならない。ただし,2条以上の溝を設ける場合の溝壁間隔は約6mmとする。また,クラッ
      ド鋼又はライニングの管板を使用する場合は,すべての溝を母材に設けることを標準とする。

4.7.4 伝熱管の取付け

4.7.4.1 拡管による取付け

 伝熱管の取付けは通常は拡管による。
a) 拡管の長さ 拡管の長さは次による。いかなる場合にも管板の胴側の管板面を超えて拡管してはなら
    ない。
  1) 〈クラスI及びII〉 伝熱管の拡管の長さは伝熱管径の2倍若しくは50mm,又は管板の厚さから
      3mmを減じた値のうちのいずれか小さい値以上とする。
  2) 〈クラスIII〉 伝熱管の拡管の長さは50mm又は,管板の厚さから3mmを減じた値のうちのいず
      れか小さい値以上とする。
b) 拡管された伝熱管の形状 拡管は全体を通じて均一に行うとともに,拡管しない部分との間に急激な
    形状変化を伴ってはならない。
c) 伝熱管の突出し長さ 伝熱管の管端は管板面に合わせるのが望ましい。突き出す場合は伝熱管の径の
     1を超えないようにする。
     2
      縦形熱交換器の上部管板はドレン抜きを容易にするため,管端は管板面と同一にすることを標準と
    する。

4.7.4.2 溶接による取付け

 伝熱管及び管板の材料が溶接に適する材料である場合は,管の取付けに溶接
を使用することができる。
a) 漏れ止め溶接 漏れ止めを目的として溶接を使用し,伝熱管に生じる長手方向の荷重を拡管の部分で
    支えるときは,4.7.3から4.7.4.1までの規定による。
b) 溶接接合 伝熱管に生じる長手方向の荷重を支えるために溶接だけによって伝熱管を取り付けること
    ができる。取付部での溶接方法はJIS B 8274による。拡管を併用する場合管穴壁に溝を設ける必要は
    ない。

4.7.5 管板の仕切板用の溝

a) 〈クラスI及びII〉 設計圧力が2.0MPa以上の場合は,管板に深さ35mmの仕切板用の溝を設ける
    か又はガスケットを所定の位置に保持するための適切な方法を講じる。
b) 〈クラスIII〉 管板には深さ35mmの仕切板用の溝を設ける。

4.7.6 クラッド鋼を使用した管板及び肉盛溶接を行った管板

 クラッド鋼を使用した管板又は肉盛溶接
した管板の合わせ材又は肉盛溶接の最小厚さは,管側にクラッドする管板であって,拡管だけで伝熱管を
取り付ける場合でフランジ継手が平面継手では4.5mm,はめ込み形継手では8mm溶接によって伝熱管を
取り付ける場合には3mmとし,胴側にクラッドする管板では伝熱管の取付方法に関係なく9mmとする。
伝熱管が拡管されている部分以外についての合わせ材及び肉盛溶接部の最小厚さは3mmとする。

――――― [JIS B 8249 pdf 26] ―――――

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4.7.7 管束抜出し用具

 抜出し可能な管束をもつ熱交換器で胴の呼び径が300mmを超える場合又は伝熱
管の長さが2 500mmを超える場合には,固定管板の管側表面に抜出し用のボルトをねじ込むためのねじ穴
を2か所以上設けることが望ましい。ただし,クラッド鋼製管板など特別な構造である場合は,この限り
ではない。ねじ穴を設ける場合プラグをするのが望ましい。

4.7.8 管板のつり上げ用具

 管束の取扱いを容易にするために,管板の外周面に適当なつり金具又はアイ
ボルトを設けることが望ましい。

4.8 仕切室及び仕切室ふた

4.8.1 仕切室の厚さ

 仕切室の計算厚さはJIS B 8271の規定に従い計算する。ただし,成形前の仕切室
の厚さは表4,表5及び表6に示す胴の最小呼び厚さ以上とする。クラッド鋼の場合,呼び厚さ(合わせ
材を含む。)を炭素鋼及び低合金鋼の欄の厚さ以上とする。また,計算厚さを下回ってはならない。

4.8.2 仕切室の最小流路面積

a) 管側が1パスで仕切室中心軸方向に管台が設けられている場合の仕切室内部の最小深さは,ノズル中
    心線においてノズル内径の31以上とする。
b) 管側が2パス以上の仕切室内部の隣り合ったパス間を流れる最小流路面積は,次による。
  1) 〈クラスI及びII〉 1パスの管内全流路面積の同面積以上とする。
  2) 〈クラスIII〉 1パスの管内全流路面積の1.3倍以上とする。

4.8.3 仕切板の計算厚さ

 仕切板の計算厚さは,次の式による。
                        t  b PB5.1/S
                      ここに,     t :  仕切板の計算厚さ (mm)
                                  b :  表16の図に示す寸法 (mm)
                                  P :  仕切板両側の圧力差 (MPa)
                                  B :  a/bによって定まる係数で表16に示す値
                                       中間における形状係数は,比例法によって計算する。
                                  S :  設計温度での許容引張応力 (N/mm2)
                                  a :  表16の図に示す寸法 (mm)
                                     表16 仕切板形状係数
                   3辺固定                  長辺固定                 短辺固定
               a/b          B           a/b          B           a/b          B
               0.25        0.020        1.0        0.418 2       1.0        0.418 2
               0.50        0.081        1.2        0.462 6       1.2        0.520 8
               0.75        0.173        1.4        0.486 0       1.4        0.598 8
               1.0         0.307        1.6        0.496 8       1.6        0.654 0
               1.5         0.539        1.8        0.497 1       1.8        0.691 2
               2.0         0.657        2.0        0.497 3       2.0        0.714 6
               3.0         0.718        ∞         0.500 0       ∞         0.750 0
           備考         部は溶接される位置を示す。

4.8.4 仕切板の厚さ

 仕切板の厚さは表17及び表18に示す最小呼び厚さ又は4.8.3に示す算式から決定
される値のいずれか大きい値とする。仕切板がガスケット幅より厚い場合は,ガスケット当たり面で,ガ
スケット幅に等しい厚さになるまでテーパをつけてもよい。

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                             表17 仕切板の最小呼び厚さ〈クラスI〉
                                                                   単位mm
                         胴の呼び径              仕切板の最小呼び厚さ
                                           炭素鋼及び低合金鋼    高合金鋼
                               600未満            6                 6
                       600以上1500以下            9                 6
                         表18 仕切板の最小呼び厚さ〈クラスII及びIII〉
                                                                   単位mm
                         胴の呼び径              仕切板の最小呼び厚さ
                                           炭素鋼及び低合金鋼    高合金鋼
                               600未満            9                 6
                       600以上1500以下            12                9

4.8.5 仕切板の溶接寸法

 仕切板はその板厚の43の脚長をもつ両側隅肉溶接で取り付ける。同等の強度を
もつ他の取付方法を使用してもよい。

4.8.6 仕切室の溶接後熱処理

 仕切室に溶接後熱処理を行う場合は,JIS B 8270の10.(熱処理)の規定
による。

4.8.7 仕切室ふた(平らな板の場合)の厚さ

 仕切室ふたの有効厚さは,ふたの実際厚さから管側腐れ代
又は仕切溝深さのいずれか大きい方の値を差し引いた厚さとする。仕切室ふたの有効厚さは,JIS B 8275
による計算式又は,次の式のいずれか大きい値とする。
                        t  3G.0(043 5G3P  5.0SB ABhg /)   Y
                      ここに,    t :  仕切室ふたの有効厚さ (mm)
                                 G :  ガスケット反力のかかる位置を通る円の直径 (mm)
                                 P :  設計圧力 (MPa)
                                SB :  設計温度におけるボルト材の許容応力 (N/mm2)
                                AB :  ボルトの谷断面積の総和 (mm2)
                                hg :  ボルトピッチ円とGとの差の21 (mm)
                                 E :  設計温度における仕切室ふたの縦弾性係数 (N/mm2)
                                 Y :  仕切室ふたに対して推奨されるたわみの限度で,次による。
                                        胴の呼び内径が600mm以下の場合 : 0.75mm
                                        胴の呼び内径が600mmを超える場合 : 呼び内径×0.001 25mm
  なお,仕切室で流体の短絡を抑える必要がない場合及び1パスの場合は,JIS B 8275の計算式による。

4.8.8 仕切室ふた(平らな板の場合)の仕切板用の溝

 仕切室ふたの仕切板用の溝は,4.7.5による。

4.8.9 クラッド鋼製仕切室ふた(平らな板の場合)及びライニングを行った仕切室ふた(平らな板の場合)

合わせ材,ライニング材の呼び厚さ及び肉盛溶接部の厚さは,フランジ継手が平面継手では4.5mm,はめ
込み形継手では8.0mmとする。

4.9 ノズル

4.9.1 ノズル一般

a) ノズルは,別にガス抜き及びドレン抜きが考慮されない場合,胴内面及び仕切室内面に突き出しては
    ならない。
b) ノズルは,管束の差込み及び抜出しに支障がないように胴内面に突き出してはならない。

4.9.2 ノズルの取付け

 ノズルの取付方向は胴に対しては半径方向とし,鏡板部では中心軸に対して平行
に取り付けることを標準とする。

――――― [JIS B 8249 pdf 28] ―――――

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4.9.3 ガス抜き座及びドレン抜き座

a) 〈クラスI〉 ガス抜き又はドレン抜きのできない熱交換器の胴側と管側の最高及び最低の箇所には,
     1B以上のガス抜き座及びドレン抜き座を設ける。
     2
b) 〈クラスII及びIII〉 ガス抜き又はドレン抜きのできない熱交換器の胴側と管側の最高及び最低の箇
    所には,43B以上のガス抜き座及びドレン抜き座を設ける。

4.9.4 圧力計接続座

 必要な場合は,圧力計接続座を設ける。

4.9.5 温度計接続座

 必要な場合は,温度計接続座を設ける。

4.9.6 積み重ね形熱交換器

 積み重ね形熱交換器間の中間ノズルフランジのガスケット座は,全面座又は
平面座を標準とする。

4.10 ボルト締めフランジ

4.10.1 ボルトの配置

 ボルトの配置は,熱交換器の縦横の中心線に対して振分けとする。

4.10.2 胴フランジのボルト,その他

 胴フランジを応力計算によって設計する場合はJIS B 8273に従い,
次による。
a) ボルトの最小呼び ボルトは総ねじボルトとし,ナットが完全にかかる長さ以上とする。
  1) 〈クラスI〉          ボルトの最小呼びはM12(又は1/2UNC)とする。
  2) 〈クラスII〉         ボルトの最小呼びはM16(又は5/8UNC)とする。ナットは高ナットとする。
  3) 〈クラスIII〉        ボルトの最小呼びはM20(又は3/4UNC)とする。ナットは高ナットとする。
b) ボルトの呼びに基づくフランジの標準寸法は,表19及び表20による。
c) ボルトの数は4の倍数を標準とする。
d) ボルトの中心間の最大距離 (B1) は,次の算式によることを標準とする。ただし,実際のボルト中心
                                                                                   Bを修正係数
    間距離 (B) が最大距離 (B1) を超えるときは,計算されたフランジの合計モーメントにB1
    として乗じなければならない。
                                     6t
                         B1   d
                             2B
                                   m
                      ここに,   B1 :  ボルトの中心間の最大距離 (mm)
                                 dB :  ボルトの呼び径 (mm)
                                  t :  フランジの厚さ (mm)
                                 m :  フランジの応力計算に使用するガスケット係数
                                  B :  実際のボルトの中心間の距離 (mm)
e) ボルトの中心間の最小距離 (Bmin) は,JIS B 4630によるスパナを使用した場合表19及び表20による。
    締め込み工具によってこの寸法を変更してもよい。
f)  フランジの半径方向の距離(R)及び(E)の最小値は,表19及び表20による。

――――― [JIS B 8249 pdf 29] ―――――

                                                                                             25
                                                                                   B 8249 : 1999
                  表19 ボルトの呼びに基づくフランジの標準寸法−メートルねじ
                                                                       単位mm
                 ボルトの呼び  ボルト穴の径      R          E          Bmin
                     dB         D(参考)
                      12            15          21         15           30
                      14            17          23         17.5         34
                      16            19          24         17.5         38
                      18            21          27         20           42
                      20            23          28         20           46
                      22            25          31         22.5         50
                      24            27          34         25           54
                      27            30          38         27.5         60
                      30            33          40         30           66
                      33            36          43         32.5         72
                      36            39          47         35           78
                      39            42          50         37.5         84
                      42            46          54         42.5         90
                      45            49          57         45           96
                      48            52          60         47.5         102
                      52            56          63         50           110
                      56            62          68         55           117
                      60            66          72         57.5         125
                      64            70          76         60           133
                      68            74          81         62.5         141
                      72            78          86         67.5         149
                      76            82          90         70           157
                 備考 M27以上のねじのピッチは3mmとする。
                 表20 ボルトの呼びに基づくフランジの標準寸法−ユニファイねじ

――――― [JIS B 8249 pdf 30] ―――――

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