油圧配管（鋼管）の耐圧選定について

Question

素人質問ですみません
油圧動作させる設備において、鋼管SGP系で組上げた油圧配管の
ネジ部亀裂で、油漏れ、破損に至ってしまいました
初期条件（破損した）は、鋼管Ｓｃｈ４０（いわゆる白管）、１インチです
油圧ユニットからは、３０Mpaの圧力です。Sch４０ですと、規格で耐圧４Mpaと言われていますが、４Mpa＜３０Mpaだから鋼管の耐圧力が無い、選定ミスだ　と言われており、SGPの許容応力138.1Mpaとご認識されていると考えてますが、上手く説明できません
対策として、Sch８０（黒管）を選定しネジ部の肉厚確保で進めますが、これも規格耐圧力は８Mpaです
何方か、詳しくご教授頂きたいです
他に、油圧圧力に対する、鋼管、ゴムホース選定の仕方などの教材などあれば、ご紹介ください
以上、宜しくお願いします

Answer

油圧ユニットの製造元の技術者と相談して対応を検討することを勧めます。状況によっては断られる可能性もあると思います。
ただの油漏れで済んだのであれば幸運と思います。
運が悪ければ労災事故の加害者になりかねない話です。

Answer

日本での一般的な油圧は高くて25MPa程度ですね。
30MPaもの高圧かつ、1インチ管を要する大流量を要する機器というのはなかなか思いつきませんね。(超大型プレス？)
そんな特殊機器の設計で、Sch40管を選定する人間は設計に関わるべきでないと考えます。
素直にイハラのNE型継手とOST-2規格パイプで小径管を複数並列にするのが吉というものでしょう。

Answer

回答(2)再出
私は、油圧の配管設計に関しては全く経験がないので、自信をもった回答ができないことをお許しください。
次のURLの推奨肉厚によれば、1インチ管（外径φ34.0mm）の場合、30MPaの場合はそれを上回る34MPaの欄を選定して、肉厚6mmを選ぶのがよさそうです。
https://www.pipe-nikko.co.jp/about/pdf/stocklist/carbon/P16-17_OST-2.pdf

1インチ管（外径φ34.0mm）の場合で肉厚6mmを確保するには、Sch160を選択する必要があると思います。

ところで、「ネジ部亀裂」のことですが、パイプに切った雄ネジの部分なのでしょうか？ 相手側の雌ネジの部分なのでしょうか？ 数値的な課題は差し置いて、目の前の課題を解決するのは、不具合事象を正確に把握することが不可欠と思います。

Answer

パイプの材料に加わる応力と、パイプの内部の油の圧力は全く別物です。パイプ内部の圧力で、パイプの材料にどれだけの応力が加わるかは、次のURLを利用すれば簡単に計算結果が得られます。
https://seihin-sekkei.com/calculation-tool/internal_pressure_thin_cylinder/

1インチ（外径φ34.0mm）のSch40鋼管の板厚は、3.4mmです。
上記URLを使って、30MPaの内圧が加わった場合に鋼材に加わる応力を計算すると、周方向に加わる応力は、120MPaと求まります。

まずは、この値が鋼材の許容応力にを基準として、どれだけの安全率があるかを計算なさったら如何でしょうか。

＞SGPの許容応力138.1Mpa
この値は、鋼材に加わる応力の許容値と思います。常識的な値と思いますが、恐れ入りますが出典をご教示くださるようにお願いします。

油圧配管（鋼管）の耐圧選定について