屋外に設置して凝縮温度50℃で運転されるR410A冷凍装置の高圧受液器を制作したい。
第一種冷凍機械責任者試験 平成29年度 問5（11月試験）
問5 下記の仕様で、屋外に設置して凝縮温度50℃で運転されるR410A冷凍装置の高圧受液器（円筒胴圧力容器）を製作したい。この高圧受液器について、次の(1)の問に答えよ。また、(2)および(3)の問に、解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。
ただし、R410Aの凝縮温度50℃における高圧部設計圧力は2.96MPaとする。
（20点）
（1） 使用鋼板の許容引張応力αa（N/mm^2）の値の求め方を答えよ。
（2） この受液器の円筒銅板の必要厚さta（mm）を整数値で求めよ。
（3） この受液器に設計圧力の1.5倍の圧力Pt（Mpa）が加わったとき、円筒銅板に誘起される接線方向の引張応力αt（N/mm^2）を求めよ。
なお、この受液器の円筒銅板の厚さは、(2)で求めた必要厚さとする。
（1） 使用鋼板の許容引張応力αa（N/mm^2）の値の求め方を答えよ。
平成28年度の（1）と同じ問題です。（以下コピペ（少々改））
さて、どうしましょ。て感じかな。答え方は2種冷凍「学識」の問10当たりに出題されるSM400Bの許容引張応力応力の問題から引っ張り出しましょ。（1種冷凍の「保安」は不明）
この過去問題ページを見てください。
2種冷凍「保安・学識」攻略 ＞ 「材料の記号」 ＞ 「SM400Bの許容引張応力（左メニュー）」
テキストは、『SIによる 上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜8次：P162左上 (12.1.3 許容引張応力)＞と、＜8次：P162左～ (12.2 材料の記号)＞です。
答え SMB400の最小引張強さは400 N/mm^2である。SM400Bの許容引張応力αaは、最小引張強さの1/4としているので、400×1/4 ＝ 100 N/mm^2である。
こんな感じでどうかな。記憶にとどめていても、記述となると書くことができないのでヤバイかもしれない。「許容引張応力は、最小引張強さの1/4、100 N/mm^2」が含まれる文章であれば点をもらえるような気がします。
健闘を祈る。
勝利のカツ丼
（2） この受液器の円筒銅板の必要厚さta（mm）を整数値で求めよ。
この解答は平成24年度の(1)をほとんどコピペです。
必要とする板厚taは、
『上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜8次：P171左 (12.5)式＞
設計圧力2.96MpaをPとし、数値代入します。
答え ta ＝ 10 (mm)
（3） この受液器に設計圧力の1.5倍の圧力Pt（Mpa）が加わったとき、円筒銅板に誘起される接線方向の引張応力αt（N/mm^2）を求めよ。なお、この受液器の円筒銅板の厚さは、(2)で求めた必要厚さとする。
この解答は平成24年度の(2)をほとんどコピペです。
銅板に誘起される最大引張応力は円筒胴の接線方向の応力σtである。
（『上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜8次：P169右(12.1式)＞）
設計どおりに制作されたと確認されたものは、設計圧力を許容圧力としてもよいので、
最小試験圧力Ptは、
Pt ＝ 1.5P ＝ 1.5×2.96 ＝ 4.44 Mpa
以下、引用部分を参照にしてください。
設計圧力と許容圧力 （『上級 冷凍受験テキスト』＜8次：P169左 ((b))＞より引用）
(b)設計圧力どおり製作されたもので、腐食などがないことが確認されたものは、許容圧力の計算(板厚からの逆算など）をすることなく、設計圧力を許容圧力としてよい。
耐圧試験圧力 （『上級 冷凍受験テキスト』＜8次：P181左 ((4) 試験圧力)＞より引用）
耐圧試験の圧力は、液体で行う場合には設計圧力または許容圧力のいずれか低いほうの圧力の1.5倍以上の圧力とする。
なので、Ptで生じる最大引張応力は、
答え σt ＝ 84.4 (N/mm^2)
注） このことは他ページにも記していますが、この攻略では長々と計算式を記述しています。本番では用紙に書ききれないし、その必要もなく時間がかかるので、要点をまとめて短縮してください。
訂正箇所履歴
【2019(H31)/04/06 新設】
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