油圧配管の肉厚計算

ユーさんへ（誰でも間違いはありますので）
圧力容器や安全率で過去ログを探していたら↓「圧力容器の最高使用圧力？」
ユーさんは↓の質問者の質問にシカトしてますが？出処は如何に？
＞有難う御座います。安全率２の出所がわかれば教えて下さい。・・・
一般的に鋼材に於ける圧力容器の安全率は４、がプラント業界では常識です

アーチ効果？は勉強不足なのか知らない。「油圧配管選定表」の意味は不明
S80とS160が混在する意味はt/rで厚肉か薄肉円筒の式を使い分けているかと
！そうか、私は小さい径に薄肉円筒の式を使ったのかも知れませんね・・・
↓厚肉円筒で、Ro=17、Ri=12.5、2100kPa、-100kPa　で計算したら、70 MPa
となり s=370/70≒5.2＜ 4 という満足な結果は得られました

mytec さんへ（Oh私も気づいていた↓）
↓URL「回答11_原発での安全率」で私が投稿しましたが確かに安全率3です
＞田中三彦『原発は何故危険か』・・・ネットで田中さんはよく知っている
要は、構造解析をしたものについては安全率を下げられると決めた訳ですねぇ
ただし実際に大丈夫かどうかは別で理論上は下げられるというんでしょうけど

5.2＜ 4 ☓　→5.2 ＞ 4 ◯　喜びすぎて、こけてしまった感じです　失礼　

ユーさんのツッコミが無ければ回答にも辿りつけなかったでしょうか
改めてお礼いたします。有難う御座います（恐らく正解に近いと思う）
考えてみると、このような高圧で小さい管の計算はしたことが無かった

JIS設計便覧の円筒の強度計算について確認してみました

すると、内圧による円筒の評価式は何と実に、7本も存在するのだった
更に、b/aの外内径比が小さい時(つまり薄肉円筒）にはどの式も大差ないが、
b/a≧1.2 以上から徐々に誤差が大きくなるとある。つまり適した式を用いな
ければ期待した計算結果も得られないという結論に達しました

そう言えば見たような気もするが、すっかり使わないので忘れてしまっていた
座屈計算にしても実験・経験式というものも実務では多いので注意したい所
このように勉強になる質問は私にとっても、とても有意義で勉強になりました

＞↓厚肉円筒で、Ro=17、Ri=12.5、2100kPa、-100kPa　で計算したら、70 MPa

21 MPa=21000 kPaで↑の2100kPaは☓ミスTypingだったようですが 70MPaになる

気づかれたかもですが、度重なる誤記。特に本日は何だか、酷くてすみません

また、１Ｎの涙さん から、キツイお言葉を頂戴した。

でもね、小生も確認している １Ｎの涙さん 記載のURLでは、
技術資料　付1-4　油圧配管選定表　の右側の記載
21MPa 欄 、溶接 仕様 、小径配管ではSch80 が、大径配管ではSch160になっている

また、URL　鋼管のSch番号の意味は？ 　では、
スケジュール番号 ＝ 管に作用する内圧（P)÷材料の許容圧力（ｓ）×1000
<P：管の作用する内圧 (MPa) 、s：管材の許容応力 (N/mm^2) >
が紹介されていますが、
※ 小径配管Sch80では、
　 Sch80＝21MPa÷Ｓ N/mm^2×1000
　 Ｓ N/mm^2＝262.5N/mm^2　
※ 小径配管Sch160では、
　 Sch160＝21MPa÷Ｓ N/mm^2×1000
　 Ｓ N/mm^2＝131.25N/mm^2
と、管材の許容応力 (N/mm^2) が下がるのは、小径ではアーチ効果考慮ではないでしょうかね。

前出は、言葉足らずでした。

http://www.hkpnote.com/hk/hk03.html

＞昔からの言い伝えのようなものがあれば紹介願います。

深く考えた事がなかったが 漠然と「安全率 4」が思い浮かびます。
カタログなどで配管材の選定時に「最高使用圧力×４＝最小破壊圧力」が
記載されている。

そもそも、私がよく使うホース類も
試作で耐圧試験をクリヤして量産される工業製品との認識です。

例にさせて頂いたメーカーの記載によると
最高使用圧力×1.33 の衝撃圧でテストとあります。

JISも見ても安全率 4 の根拠は探せ無かったが
wikiで安全率を見ると プラントの安全率の項に

＞化学プラントの安全率は歴史的、伝統的に4倍とされる。

とありました。


しかし 驚いたのは

＞田中三彦『原発は何故危険か』によれば、原子炉圧力容器の設計に際して、その機械的な面での安全率は3倍

なんか 少し不安を感じる数字？

＞JIS B8265の規定に基づいて求めた肉厚よりかなり薄い
回答(1)さんは相変わらずピントを外しているように見える。↑の質問からは
ユーさんより計算式に付いては良く御存知と思う。その上で?高圧油圧配管?
について限定しての疑問であると私は直ぐに解釈したが違うのだろうか？

ネット上から「油圧配管選定表」↓参考URLを見つけたので検証してみましたが
どうも安全率4を幾分下回っているようですね。っということは JIS B8265の
圧力容器とすれば☓であるが、厚肉の円筒計算であり常温ということから推測
だが、腐れ代も考慮する必用も無いし安全率3以上あればっという気もします

更に油圧配管での安全率規定・法規が無いかネット上で調べたのですが・・・
JIS B2351 油圧配管用「くい込み式管継手用精密炭素鋼鋼管」に安全率4と規定
はあるが、私は油圧配管は余り詳しくなく、今の所は他の規定も見つけられない

JISG3455 STS-370 25As80(φ34xφ25：t4.5）常温20℃　21MPa とした場合
「油圧配管選定表」に基づき実際に計算して結果を表示してみました
http://www.jfe-steel.co.jp/products/koukan/qanda/05.html

↑より　またJIS B8265 鋼材の許容応力表からσs=92 N/mm2

80=21/s*1000→s=262.5＞92 N/mm2（≒370/4）・・・？
370/262.5=1.4・・・？まったく安全率3にもなっていませんね・・・
もしかしたら、この「油圧配管選定表」も怪しいかもだが良く分からない。まさか
油圧配管に於ける最高使用圧力に安全率が入っていないということはあるまいね

実際の溶接には溶接継手効率も考えなければならないだろうし不思議です
※実際のサイズと計算式を差し支えなければ公開して戴けませんか？

高圧となる油圧配管の肉厚に掛かる応力は、URLに示します“内圧を受ける薄肉リングの
円周方向応力”だけを満足すれば、パイプの肉厚選定はＯＫだからでしょう。

> JIS B8265の規定に基づいて求めた肉厚よりかなり薄い
安全率を変更していると考えるより、JIS B8265の規定に基づいて計算するプロセスの
考慮しなくてもよい項目が配管(パイプ)選定には、あるということです。

円筒の側面や球体の周囲面に内圧等が純粋に掛かる場合は、曲げ応力的な力が加わるので、
薄肉にできる部分が強調された選定内容となっていると思いますがね。