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角パイプを圧力タンクとして使用する場合
2023/10/21 02:40
- 角パイプ100×100×2または125×125×3のsus304を使った圧力タンク、3800Lのエアータンクとして使用することを考えています。
- 使用する圧力は0.19MPaですが、この場合配管が変形する可能性があるかどうか知りたいです。
角パイプを圧力タンクとして使用する場合
2022/10/12 17:39
sus304 の角パイプ100×100×2
または125×125×3
の角パイプ3800Lをエアータンクとして使用したいのですが計算式がわかりません。
0.19MPaで使用した場合、
配管が変形してしまうのでしょうか？
回答 （2件中 1～2件目)
圧力容器の専門家ではないことをまずお断りさせていただきます。
角パイプをタンクの胴板として使った場合は、各面に加わる応力は、両端固定の板状の単純梁として曲げ応力を求めることができると思います。
125□の場合、1面の面積は、3.8m×0.1m=0.475m^2
加わる力は、0.19MPa×0.475m^2＝90250N
支間0.125m、幅3.8m、厚さ3mmの平板状の梁として公式に上記の力を分布応力として代入すれば、最大曲げ応力は165MPa程度と計算できます。SUS304の耐力は205MPa以上なので、安全率は1.24程度しかないという計算結果になりました。
また、1面の撓みは0.29mm程度という計算結果になりました。圧力を加えた場合、125mmの寸法が、125.6mm程度に太るということですね。
100□の場合は、最大曲げ応力は238MPa程度になって、耐力を超えそうです。
どなたか、検算して頂ければ有り難く存じます。
胴板と鏡板の接合部には、応力集中が発生するでしょうから、角パイプを0.19MPaの圧力がかかる圧力容器に使うのはやめておいた方がいいと思います。
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ニュートン系は嫌いだ
ss400 の 400は400N/mm2（MPa）
なので
まあ大丈夫
配管圧力
http://marchan-na.com/pressure_vessel/pressure_vessel_001/
ペットボトルは500kPa＝0.5MPa
1.0MPaぐらいで爆発
お礼
2022/10/13 10:28
回答ありがとうございます。
計算式の方もURL頂き感謝します。
只やはり、丸パイプの計算式になってしまいますよね…。
自分も余程0.19MPaなら大丈夫かと思いますが確証が得られないので…。
お時間割いて頂きありがとうございました。
お礼
2022/10/14 17:01
回答ありがとうございます。
やはり角パイプでは圧力容器は難しそうですね。
ありがとうございました。