R22用高圧受液器の薄肉円筒胴
与えられた仕様を使ってどのように解答へと導いていくかです。設計圧力、許容圧力、最高使用圧力、最大引張応力等の相互の関係や 考え方を試される問題です。 （問5攻略「円筒胴容器の板厚を選定」ページを、ほとんどコピペしたものです。）
ちなみに、平成16年度までの検定試験学識問題は問6までありますので満点が（15点）になっています。
注） 最高使用圧力
は、『上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』8次改訂版（H27(2015)/11/20改訂）より、 限界圧力
と変わっています。
第一種冷凍機械責任者試験 平成15年度（講習検定試験）
問6 下記仕様によるR22用高圧受液器の薄肉円筒胴に関する次の(1)および(2)について、 それぞれ解答用紙に計算式を示して答えよ。
（15点）
(1) 円筒胴の胴板として最小何㎜の板厚材料を選択できるか。ただし、計算は冷凍保安規則関係例示基準によるものとし、 選択できる板材の材料の厚さは、ta ＝ 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0㎜とする。
(2) (1)で選択した板厚の受液器に設計圧力が作用したとき、円筒胴胴板に誘起される最大引張応力σt（N/mm^2）を求めよ。
(1) 円筒胴の胴板として最小何㎜の板厚材料を選択できるか。ただし、計算は冷凍保安規則関係例示基準によるものとし、 選択できる板材の材料の厚さは、ta ＝ 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0㎜とする。
板厚tの計算式と言えば…
さて、ここで圧力のように切り捨てはいけません。今度は切り上げです…、なんとなく分かりますよね。
最小厚さ t は、5.61㎜であります。
これで終わりじゃありません！必要厚さ ta を求めます。この問題のポイントです。
はい！腐れしろαですね。（『上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜9次：P178左（12.5）式＞＜8次：P171左（12.5）式＞）
ta ＝ t ＋ α ＝ 5.61 ＋ 1 ＝ 6.61（㎜）
ま、一気にこの式を使えばいいんですけどね…。
答え 7.0㎜の板材を選択する。（6.61ミリ以上のものを選ぶ）
ぁ、たらたらと書いてしまいましたが、模範解答（文章）は適当にまとめてくださいね。
(2) (1)で選択した板厚の受液器に設計圧力が作用したとき、円筒胴胴板に誘起される最大引張応力σt（N/mm^2）を求めよ。
接線方向の引張応力は円筒胴板に誘起される最大引張応力である。←重要
円筒胴胴板に誘起される最大引張応力σtと問われれば、もうこの計算式しかないですよね。
サクッと行きます。
綺麗に割り切れました。:-)
答え σt ＝ 55（N/mm^2）
訂正箇所履歴
【2016/03/19 新設】
- 各見出しを
問5
から問6
に変更した。（2018(H30)/08/28） - 全体的に見直し (2018/09/17)
- (1)の計算式内「770 / 2.64 = 5.6057076」→「770 / 137.36 = 5.6057076」に訂正（分母の数値）。（2022(R04)/02/19）
- 『上級 冷凍受験テキスト』9次改訂版に対応。（2023(R05)/05/31）