フランジ計算2011年年年年7月月月月21日日日日

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山野山野山野山野

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フランジの種類(1/2)

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フランジの種類(2/2)

リングジョイント

自緊式

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しんかい2000

内側 外側

隔壁

覗き窓

外圧によって隔壁に食い込みシールしている

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フランジ計算の法的根拠

高圧ガス保安法特定設備検査規則

ボイラー構造規格ボイラー

圧力容器構造規格第一種・第二種圧力容器

特定設備検査規則の機能性基準の運用について

別添1 特定設備の技術基準の解釈

第6条第2項

JIS B 8265 附属書3～5

JIS B 2220 (1995) 鋼製溶接式管フランジJIS B 2238 (1996) 鋼製管フランジ通則JIS B 2240 (1996) 銅合金製管フランジ通則JIS B 2241 (1986)

(アルミニウム合金製管フランジの技術基準)

ANSI B16.5 (1996)

(管フランジ及びフランジ付管継手)

ボイラー構造規格 第40条第1項

細部通達事項 34 (1)

JIS B 2205 (管フランジの計算基準)

JIS B 2220 鋼製溶接式管フランジJIS B 2238 鋼製管フランジ通則JIS B 2239 鋳鉄製管フランジ通則

これらと同等以上の機械的性質を有するものJPI規格に適合するフランジ

圧力容器構造規格 第36条第1項

細部通達事項 32 (1)

JIS B 8265 附属書3～5

JIS B 2220 鋼製溶接式管フランジJIS B 2238 鋼製管フランジ通則JIS B 2239 鋳鉄製管フランジ通則JIS B 2240 銅合金製管フランジ通則

これらと同等以上の機械的性質を有するものANSI規格に適合するフランジJPI規格に適合するフランジ

高圧ガス保安法 工作責任者会議質疑応答集 問6-9

JPI-7S-15-1999 (石油工業用フランジ)JPI-7S-43-2001 (石油工業用大口径フランジ)以上2件も使用してよい。

最新年度最新年度最新年度最新年度でででで良良良良いとはいとはいとはいとは限限限限らないらないらないらない

条文

応力計算

計算省略してよい

規格

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今回の計算モデル

このフランジを計算する①相手方のフランジの

ボルト荷重を計算

②レジューシングフランジを計算

①

②

設計圧力：1.0MPa設計温度：100℃

ガスケット：T/#9090-OR-EOS内径 98mm

外径118mm

ボルトナット：SNB7/S45C

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フランジ計算の種類

E-01・・・一体形フランジ及び任意形フランジで一体形として計算するフランジ

E-02・・・ハブ付差し込みフランジ

E-03・・・任意形フランジでルーズ形フランジとして計算するフランジ

E-04・・・ルーズ形フランジ

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フランジ計算の種類E-04・・・ルーズ形フランジ

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フランジ計算の種類E-02・・・ハブ付差し込みフランジ

E-03・・・任意形フランジでルーズ形フランジとして計算するフランジ

ハブあり

ハブなし

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フランジ計算の種類

E-01・・・一体形フランジ及び任意形フランジで一体形として計算するフランジ

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フランジ計算の種類

ただし、以下の条件を全て超えない場合は、E-03として計算しても良いg0=16mm , B/g0=300 , P=2(MPa) , 設計温度370℃

E-01・・・一体形フランジ及び任意形フランジで一体形として計算するフランジ

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計算に必要な諸数値

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①材料の許容引張応力・・・SUSなど、許容引張応力の欄が複数ある？

参考：圧力容器構造規格

変形が許容できない

高圧ガス保安法 特定設備検査規則 機能性基準 別添１ 別表第１

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計算に必要な諸数値

②使用厚さ ・・・ フランジ計算の場合は、RF面を除いたフランジ厚みとすること

③相手のフランジボルト荷重 (Wm11,Wm21) ・・・ 0としてよい

モーメントが発生する

この部分に一番力がかかる

t

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※全面座ではモーメントが発生しない。この場合は、JIS B 8265 附属書Hで計算する。

計算に必要な諸数値④ガスケット座面の形状

JIS B 8265附属書G表G2

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計算に必要な諸数値

⑤ガスケットの区分JIS B 8265附属書G表G2

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計算に必要な諸数値⑥b , b0

⑦ガスケット反力円

JIS B 8265附属書G

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計算に必要な諸数値 JIS B 8265附属書G表G2

⑧ガスケット係数⑨最小設計締付圧力

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計算に必要な諸数値ニチアス ガスケットカタログより抜粋

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計算結果入力値

判定

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平板計算の種類

C-02C-03C-06C-07

C-03

高圧ガス保安法 特定設備検査規則 機能性基準 別添１ 別図第3

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C-02・・・胴のフランジにボルトで取付けられる円形平板

C-03・・・胴のフランジにボルトで取付けられる円形平板のガスケット溝を設ける部分

C-06・・・穴あき円形平板(強め材により補強しない場合、穴径≦d/2)

C-07・・・穴あき円形平板(強め材により補強しない場合、穴径＞d/2)

判定厚さは、RF面を含む

計算結果21

カバーフランジの特殊事例

C-06、C-07の穴あきカバーフランジの場合は、穴がフランジの中心にある場合を

想定して計算式を作られている穴がフランジの中心にない場合は、その周辺にかかる応力がどうなるか不明な

点が多いため、C-06、C-07は穴が偏心している場合には適用されない

KHKに問い合わせた結果穴径がフランジ径の1/2未満なら、穴が偏心している場合でもC-06を用いても良い

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フランジ計算の注意点

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カバーフランジの計算をすると、規格のブラインドフランジより厚い板厚が必要となる。

・ボルト材質を変える(例：SNB7→SS400、SNB7→SUS304等)

・ガスケット材質を変える(例：渦巻き形→ジョイントシート等)

・ガスケット幅を狭くする

・JPI規格のレジューシングフランジを使用する

対策として・・・

レジューシングフランジ(JPI規格)

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